模型飞机, 拉力, 原理, 螺旋桨
一、工作原理
可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在螺旋桨半径r1和 r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。V—轴向速度；n —螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见β＝α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉 力和阻止螺旋桨转动的力矩。
从以上两图还可以看到。必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。式中D—螺旋桨直径。理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式 计算：
T=Ctρn2D4
P=Cpρn3D5
η=J·Ct/Cp
式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随 J变化。图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。
从图形和计算公式都可以看到，当前进比较小时，螺旋桨效率很低。对飞行速度较 低而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如：飞行速度为72千米／小时，发动转速为6500转／分时，η≈32％。因此超轻型飞机必须使用减速器，降低螺旋桨的转 速，提高进距比，提高螺旋桨的效率。
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你的飞机竣工了，工艺品一般的招人喜爱。可要让她顺利飞起来，发动机是不可或缺的。但，多大马力能飞起来呢？
我们先温习一下马力的定义：1马力=735N/M，约等于75公斤/米/秒，也就是1马力可以把75公斤在1秒钟提升1米。
接着看看你的飞机的升阻比，一般一战时期的飞机可以做到15。带螺旋桨整流罩，采用梯形机翼的二战飞机由于速度的提高，也在15左右。现代的歼击机亚音速时可以达到10（速度越高时升阻比变的越差）。自制飞机的技术含量和外形，差不多和一战飞机类似，一般可达到15，那么，假设你的飞机最大起飞重量是 280公斤（飞机110公斤，不超过国家有关超轻型飞机规定，载2个胖子170公斤），那么，在升阻比为15的情况下，需要18.67公斤拉力，合 0.249马力。当然，0.249马力只能拉动飞机以每秒1米速度前进，是绝对飞不起来的，要根据翼型表查你的翼型和面积在多高速度能产生280公斤升力。比如最低离地速度60公里可以产生280公斤升力，那么合17米/秒，也就是最低需要4.233马力的拉力才能保证飞机起飞。计算进螺旋桨效率，合理的手工浆在效率70％以上，保守取0.6左右那么4.233÷0.6=7.05马力，也就是你的飞机7.05马力可以载170公斤顺利起飞。如果你体重 70公斤，加上飞机110公斤，总重180公斤，那么4.7马力就足够起飞了。当然，马力越大越好，你不能把7.05马力的发动机在最高油门长时间运转，发动机绝对受不了，一般经验是，在一半马力可以起飞，在四分之三马力较长时间快速巡航。全马力是冲刺的。那么，这样算来，90公斤单人乘坐在10马力比较合适，这个数据在蟋蟀机上得到验证。那么90公斤双人乘坐的15马力比较合适。
以上估算比较保守，反过来如果命题为最小马力起飞，那么可以这么做：飞机做的比较流线，升阻比达到20，乘客体重75公斤，取大翼面的满足40公里起飞，螺旋桨做的效率达到80%，那么185÷20=9.25公斤，9.25÷75=0.123马力，起飞速度11米/秒，那么0.123×11=1.35马力拉力，考虑螺旋桨效率0.8，1.35÷0.8=1.68，也就是1.68马力发动机开足油门，就可以飞起来，3马力小马就能流畅飞行。
减小动力可以从以下途径挖掘：1减小阻力。2减轻总重。3加大翼面积。其中1、2条是有限度的，不可能把飞机造成锥子，更不可能硬把体重减到50公斤，在功率有限的情况下，只有增大翼面积，降低飞行速度来提高升力，理论上讲，这个途径是无限大的。事实上莱特兄弟就是这么巧妙做到的，那时，莱特兄弟的飞机总重接近900公斤，动力却只有12马力，那么只有增大机翼面积这一条途径——因为速度越低，升阻比越好，这也是慢速大直径浆效率更高的原因，因为线速度更低。
人力飞机在这方面做的较好，采用碳纤维材料和塑料薄膜等轻质材料，流线外形，特别是采用大面积薄膜机翼，以满足极慢速起飞和飞行所需升力。人的长时间功率只有0.4马力，人力飞机总重不超过100公斤（含人），所以飞行速度只有每秒几米。
模型飞机, 拉力, 原理, 螺旋桨
一、工作原理
可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在螺旋桨半径r1和 r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。V—轴向速度；n —螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见β＝α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉 力和阻止螺旋桨转动的力矩。
从以上两图还可以看到。必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。式中D—螺旋桨直径。理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式 计算：
T=Ctρn2D4
P=Cpρn3D5
η=J·Ct/Cp
式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随 J变化。图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。
从图形和计算公式都可以看到，当前进比较小时，螺旋桨效率很低。对飞行速度较 低而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如：飞行速度为72千米／小时，发动转速为6500转／分时，η≈32％。因此超轻型飞机必须使用减速器，降低螺旋桨的转 速，提高进距比，提高螺旋桨的效率。
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你的飞机竣工了，工艺品一般的招人喜爱。可要让她顺利飞起来，发动机是不可或缺的。但，多大马力能飞起来呢？
我们先温习一下马力的定义：1马力=735N/M，约等于75公斤/米/秒，也就是1马力可以把75公斤在1秒钟提升1米。
接着看看你的飞机的升阻比，一般一战时期的飞机可以做到15。带螺旋桨整流罩，采用梯形机翼的二战飞机由于速度的提高，也在15左右。现代的歼击机亚音速时可以达到10（速度越高时升阻比变的越差）。自制飞机的技术含量和外形，差不多和一战飞机类似，一般可达到15，那么，假设你的飞机最大起飞重量是 280公斤（飞机110公斤，不超过国家有关超轻型飞机规定，载2个胖子170公斤），那么，在升阻比为15的情况下，需要18.67公斤拉力，合 0.249马力。当然，0.249马力只能拉动飞机以每秒1米速度前进，是绝对飞不起来的，要根据翼型表查你的翼型和面积在多高速度能产生280公斤升力。比如最低离地速度60公里可以产生280公斤升力，那么合17米/秒，也就是最低需要4.233马力的拉力才能保证飞机起飞。计算进螺旋桨效率，合理的手工浆在效率70％以上，保守取0.6左右那么4.233÷0.6=7.05马力，也就是你的飞机7.05马力可以载170公斤顺利起飞。如果你体重 70公斤，加上飞机110公斤，总重180公斤，那么4.7马力就足够起飞了。当然，马力越大越好，你不能把7.05马力的发动机在最高油门长时间运转，发动机绝对受不了，一般经验是，在一半马力可以起飞，在四分之三马力较长时间快速巡航。全马力是冲刺的。那么，这样算来，90公斤单人乘坐在10马力比较合适，这个数据在蟋蟀机上得到验证。那么90公斤双人乘坐的15马力比较合适。
以上估算比较保守，反过来如果命题为最小马力起飞，那么可以这么做：飞机做的比较流线，升阻比达到20，乘客体重75公斤，取大翼面的满足40公里起飞，螺旋桨做的效率达到80%，那么185÷20=9.25公斤，9.25÷75=0.123马力，起飞速度11米/秒，那么0.123×11=1.35马力拉力，考虑螺旋桨效率0.8，1.35÷0.8=1.68，也就是1.68马力发动机开足油门，就可以飞起来，3马力小马就能流畅飞行。
减小动力可以从以下途径挖掘：1减小阻力。2减轻总重。3加大翼面积。其中1、2条是有限度的，不可能把飞机造成锥子，更不可能硬把体重减到50公斤，在功率有限的情况下，只有增大翼面积，降低飞行速度来提高升力，理论上讲，这个途径是无限大的。事实上莱特兄弟就是这么巧妙做到的，那时，莱特兄弟的飞机总重接近900公斤，动力却只有12马力，那么只有增大机翼面积这一条途径——因为速度越低，升阻比越好，这也是慢速大直径浆效率更高的原因，因为线速度更低。
人力飞机在这方面做的较好，采用碳纤维材料和塑料薄膜等轻质材料，流线外形，特别是采用大面积薄膜机翼，以满足极慢速起飞和飞行所需升力。人的长时间功率只有0.4马力，人力飞机总重不超过100公斤（含人），所以飞行速度只有每秒几米。