手擲滑翔機設計與製作.

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1 手擲滑翔機設計與製作

2 國外手擲滑翔機活動

3 內容 飛行原理 飛機結構 模型飛機製作 問與答

4 內容 飛行原理 飛機結構 模型飛機製作 問與答

5 機翼如何產生升力 高 壓 流體特性令空氣在背向氣流的翼面加速﹐根據伯努利定律 ﹐氣壓會因而下降 機翼相對氣流的攻角必需為正值
低 壓 高 壓 相反﹐在面向氣流的翼面空氣會減速﹐令氣壓增加

6 升力與攻角的關係 失速 阻力 升力 升力 阻力 升力 阻力 攻角小 升力低 攻角大 升力高 攻角過大 升力驟降

7 攻角過大導致失速﹐飛機往下墜 失速 失速可透過適當調較避免

8 升力與翼面積的關係 翼面積小 升力低 翼面積大 升力高 飛機越重﹐所需翼面積越大

9 升力與速度的關係 速度低 升力低 速度高 升力高 飛機越重﹐所需的投擲力度越大

10 甚麼力量令滑翔機向前飛 ? 升力的垂直分量抵消重力 升力 升力的水平分量產生向前推進力 飛行航線 重力

11 翼荷載的影響 - 滑翔角度 翼荷載高 滑翔角度大 飛機下沉快 翼荷載低 滑翔角度小 飛機下沉慢

12 翼荷載的影響 - 飛行速度 150 克 100 克 翼荷載低 飛行速度低 翼荷載高 飛行速度高

13 翼荷載的影響 - 留空時間 翼荷載低 留空時間長 翼荷載高 留空時間短

14 飛機的穩定性 - 俯仰穩定性 機頭在飛行中突然墮下 穩定 自動回復水平飛行 不穩定 加快俯衝

15 飛機的穩定性 - 俯仰穩定性 不穩定 失速猛烈 穩定 失速溫和 穩定 自動回復水平飛行 機頭在飛行中突然抬起 不穩定 俯衝墜地

16 飛機的穩定性 - 橫擺穩定性 穩定 自動回復原來指向 飛行方向 機頭在飛行中突然擺右 不穩定 偏向加劇

17 飛機的穩定性 - 滾轉穩定性 穩定 自動回復水平 機翼在飛行中突然右傾 不穩定 傾側加劇

18 空氣阻力 - 對飛行的影響 阻力大 滑翔角度大 飛機下沉快 阻力小 滑翔角度小 飛機下沉慢

19 空氣阻力 - 誘導阻力 機翼經過空氣時會在後緣產生旋渦。過程中飛機的部份動能被旋渦吸取, 對飛機構成阻力

20 空氣阻力 - 誘導阻力 機翼寬而短 誘導阻力高 機翼窄而長 誘導阻力低

21 空氣阻力 - 形狀阻力 平板 球體 球體 + 後整流罩 球體 + 前後整流罩

22 空氣阻力 - 透過飛機設計減低空氣阻力 高形狀及誘導阻力的飛機 低形狀及誘導阻力的飛機

23 內容 飛行原理 飛機結構 模型飛機製作 問與答

24 後置水平穩定板機 - 結構 垂直尾翼 主翼 水平穩定板 機身

25 後置水平穩定板機 - 俯仰穩定性 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復 主翼﹕ 升力中心 正攻角 水平穩定板﹕ 零攻角 重心
壓力令機身回復水平 升力令機身回復水平 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復

26 後置水平穩定板機 - 橫擺穩定性 飛行方向 壓力令機身回復原來指向

27 後置水平穩定板機 - 滾轉穩定性 主翼上反角 升力線傾斜令 飛機側滑 壓力大 壓力小 壓力差造成的力矩令機翼回復水平

28 前置水平穩定板機 - 結構 主翼 垂直尾翼 機身 水平穩定板

29 前置水平穩定板機 - 俯仰穩定性 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復 水平穩定板﹕ 正攻角，角度比主翼攻角大 主翼﹕正攻角 重心
升力差造成的力矩令機身回復水平 升力差造成的力矩令機身回復水平 主翼攻角接近零﹐升力驟降 水平穩定板仍然保持一定攻角﹐繼續產生升力 水平穩定板攻角過大﹐首先失速﹐ 升力驟降 主翼攻角加大﹐升力增加 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復

30 前置水平穩定板機 - 橫擺穩定性 飛行方向 壓力令機身回復原來指向

31 前置水平穩定板機 - 滾轉穩定性 主翼上反角 升力線傾斜令 飛機側滑 壓力大 壓力小 壓力差造成的力矩令機翼回復水平

32 無水平穩定板機 - 結構 垂直尾翼 主翼 機身

33 無水平穩定板機 - 俯仰穩定性 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復 需用尾緣往上翹的特別翼型 升力中心 重心
主翼攻角減小﹐升力中心往前移﹐令機頭抬起 主翼攻角增加﹐升力中心往後移﹐令機頭下墮 重力 重力 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復

34 無水平穩定板機 - 橫擺穩定性 飛行方向 壓力令機身回復原來指向

35 無水平穩定板機 - 滾轉穩定性 主翼上反角 升力線傾斜令 飛機側滑 壓力大 壓力小 壓力差造成的力矩令機翼回復水平

36 飛翼 - 結構 方向穩定板 主翼

37 飛翼 - 俯仰穩定性 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復 升力中心 需用尾緣往上翹的特別翼型 重心 主翼攻角減小﹐升力中心往前移﹐令機頭抬起
主翼攻角增加﹐升力中心往後移﹐令機頭下墮 重力 重力 機頭下墮時的回復 機頭抬起時的回復

38 飛翼 - 橫擺穩定性 飛行方向 飛行方向 迎風面積大﹐空氣阻力大 迎風面積小﹐空氣阻力小 阻力差造成力矩令飛機回復原來指向
壓力令機身回復原來指向

39 飛翼 - 滾轉穩定性 主翼上反角 升力線傾斜令 飛機側滑 壓力大 壓力小 壓力差造成的力矩令機翼回復水平

40 其他結構 串翼機 疊翼機

41 其他結構 V 尾機 T 尾機

42 創意無限 …

43 創意無限 …

44 創意無限 …

45 內容 飛行原理 飛機結構 模型飛機製作 問與答

46 物料限制 建議巴沙木(俗稱「飛機木」)，細木條，輕木材，或以下物料﹕ 紙 金屬 木 竹 布 絲，線 水松木
建議巴沙木(俗稱「飛機木」)，細木條，輕木材，或以下物料﹕ 紙 金屬 木 竹 布 絲，線 水松木 為實踐環保概念，如滑翔機使用以下物料製造，將被除消參賽資格： 膠紙、橡皮圈(橡筋)、玻璃 光碟如 CD、VCD、DVD 等 聚氯乙烯(PVC)：例如塑膠樽、信用咭、膠水盤、水管等 聚丙稀(PP)：例如牛奶及啤酒樽箱、洗頭水樽等 聚苯乙稀(PS)：例如塑膠杯碟、外賣飯盒、乳酸品容器等

47 工具﹕大頭針﹐刀片﹐白膠漿﹐沙紙板

48 繪畫 1 : 1 設計圖

49 材料﹕巴沙木棒及木片

50 將木棒裁割至機身尺吋

51 用白膠漿黏合機身

52 從設計圖剪下主翼和尾翼的形狀﹐貼在木片上﹐然後小心用刀片切出主翼和尾翼

53 主翼和尾翼

54 切下一小片長方形巴沙木﹐用沙紙把一邊打磨至弧形﹐成為翼肋。跟著設定主翼位置

55 將左右翼黏合並設定所需上反角

56 將翼肋黏在翼底﹐令主翼有弧度﹐提昇效率

57 將主翼固定在機身上

58 將尾翼固定在機身上

59 檢查尾翼是否與主翼平行

60 固定垂直尾翼

61 設定重心

62 重心位置設定 B A A 0.33L 至 0.4L L B B A

63 完成

64 網上參考資源 競賽手擲機 紙飛機 http://f4bscale.worldonline.co.uk/hand.htm

65 謝謝

66 環保會 Simon Tel: