乘风破浪会有时
2016-06-08
航空模型 2016年4期
关键词:模型
4.风压中心纵向位置的调整
由于风帆上推进力与模型体上阻力的作用点不是同一点,因此模型帆船在航行过程中会产生埋艏力矩和抢上风力矩。
顾名思义,埋艏力矩即一个迫使模型船艏向下的力量;抢上风力矩则使模型抢向、顶风,最终造成失速。如图1、图2所示,C为风帆上推进力作用点,R为模型体上阻力作用点。模型帆船在航行中,会有不同程度的横倾(图3),故C点一般处于R点的下风侧。这样一来,C点与R点之间的垂向距离L'和水平距离L分别成为埋艏力矩和抢上风力矩的力臂。风力越强劲,模型帆船风帆上的推进力T越大,横倾角θ也随之变大,埋艏力矩和抢上风力矩也迅速增大。
埋艏力矩=T·L= T·cosθ·LCR
抢上风力矩=T·L = T·sinθ·LCR
克服埋艏力矩的方法是在设计时让模型船艏部位具有足够的储备排水量,本文不做赘述。抢上风力矩对模型的航行状态影响很大,虽然可用不断操舵的办法加以纠正,但会导致航速下降(图4)。要消除抢上风力矩,需调整风压中心C点与模型体侧阻中心R点的相对位置,这也是模型帆船调试的重要环节。
风压中心C点与模型体侧阻中心R点的相对位置有三种情况,对模型航行状态的影响如下:
(1)如果C点与R点在同一垂直线上,那么模型帆船在前进时仅产生横倾和横向漂移,没有偏转力矩(图5);
(2)如果C点在R点之前(水平方向),那么在前进时不仅产生横倾和横向漂移,还有偏向下风方向的偏转力矩(图6);
(3)如果C点在R点之后(水平方向),那么在前进时不仅产生横倾和横向漂移,还有偏向上风方向的偏转力矩(图7);……
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