CN204159032U - 一种弹射模型飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹射模型飞机，包括弹射器、机身和固定在机身上的机翼、水平尾翼和上垂直尾翼，机翼包括第一机翼和固定在第一机翼翼中线上的第二机翼，两者均为后掠翼，第二机翼与机身前端的距离大于第一机翼与机身前端的距离，第一机翼的后掠角大于第二机翼的后掠角，上垂直尾翼为双垂直尾翼，上垂直尾翼处于水平尾翼两侧的翼缘，在机身靠近机头处设有与弹射器相匹配的弹射槽；该飞机能承受高速弹射、而后进入盘旋滑翔并平稳落地。

Description

一种弹射模型飞机

技术领域

本实用新型涉及一种弹射模型飞机，尤其是一种弹射出去后能够进行长时间滑翔的弹射模型飞机，属于飞行模型技术领域。

背景技术

弹射飞机是一种简单的无动力航空模型飞机，它是利用弹射器弹力弹到空中，再滑翔飞行落地，由于该飞机操作简单，易于上手，很受青少年的欢迎。弹射飞机的放飞分为三个阶段：弹射爬升阶段、改出阶段（上升至失速，转而进入滑翔）、滑翔阶段；弹射阶段要求飞机飞得尽可能高，而改出阶段要求飞机失速后能够顺利进入滑翔，滑翔阶段要求飞机滑翔距离尽可能远，这三个阶段本身存在着一些矛盾，如何均衡各个技术指标成为弹射模型飞机的设计关键。目前有报道的弹射模型飞机主要有两种：一种是强调滑翔性能的弹射模型飞机，它的设计类似滑翔机，滑翔机的机翼是无后掠角的平直翼，机翼面积大，由于初速度很大，阻力相应倍增（阻力=1/2×阻力系数×空气密度×机翼面积×速度的平方），由于阻力过大，难以爬升至理想高度。实际上，即使有动力的滑翔机，也需要漫长的爬升才能到达理想高度；第二种是强调飞行高度的弹射模型飞机，该种飞机采用的是类似于战斗机的大后掠角式机翼，翼载大、阻力系数小、爬升能力强，但是这种机翼的滑翔能力非常差，一旦失去动力，飞机会直接坠落地面，因此这种弹射飞机模型只能直飞，无法滑翔。

经检索发现，授权公告号为CN201098552Y的中国专利公开了一种“弹射式模型飞机”但是该设计着重考虑的是飞机的稳固，并不能从空气动力学角度科学的解决弹射模型飞机飞行的实际问题；授权公告号为CN2206660Y的中国专利公开了一种“拼装式纸质弹射模型飞机”，该飞机的设计是按照滑翔机的理念进行的设计，在前面已经讲过，这种设计很难承受初始的高速发射，所以无法在市场上进行推广。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种既能承受高速弹射、又能自行盘旋滑翔并最终平稳落地的弹射模型飞机。

为了达到以上目的，本实用新型的一种弹射模型飞机，包括弹射器、机身和固定在机身上的机翼、水平尾翼和上垂直尾翼，机翼包括均为后掠翼状的第一机翼和固定在第一机翼翼中线上的第二机翼，采用后掠翼可以有效降低形状阻力（形状阻力取决于正截面面积）；第二机翼与机身端部的距离大于第一机翼与机身端部的距离，第一机翼的后掠角大于第二机翼的后掠角，这种布局是第二机翼结合了滑翔机的优点，第一机翼结合了战斗机的优点，实现二者的折衷；由于飞机发射速度很快，要想使其顺利爬升，其方向稳定性尤其重要，如果稳定性差，飞机可能会偏航，无法爬升至合理高度，为了实现直线爬升，本机采用两个小上垂尾保证方向稳定性，上垂直尾翼处于水平尾翼两侧的翼缘上，在机身靠近机头处设有与弹射器相匹配的弹射槽。

本实用新型的优选方案是：

进一步的，在翼型设计上，第二机翼的翼型为平凸翼型，这种翼型的升力和阻力系数均较为均衡，有利于减小爬升阻力（阻力=阻力系数×1/2×空气密度×速度的平方×机翼面积）；由于阻力主要与机翼面积有关，考虑到改出和滑翔阶段的要求，必须保证一定的机翼面积，于是在在第二机翼的后缘中去除了襟翼，保留较大面积的副翼。

进一步的，第一机翼从机身的端部沿其长度方向向后延伸，并且第一机翼的后缘沿机身长度方向向后延伸与机身尾部的水平尾翼连为一体，这样可以通过增大水平安定面来增加机翼面积。

进一步的，第一机翼的后掠角为50-70度，该角度范围是经多次反复试验最终得出。

进一步的，第二机翼1/4翼根弦处的后掠角为15-20度，第二机翼的上反角为2-10度，该处角度范围是经多次反复试验最终得出。

进一步的，第二机翼内设有翼梁腹板，这是为了形成第二机翼的平凸翼型和增加第二机翼的机械强度。

进一步的，机身的腹部沿第一机翼的对称中心线设有下垂直尾翼，这样本飞机就有三个垂直尾翼，这将极大提高飞机的弹射爬升效率，使其能够平稳爬升至理想高度，经多次实验，本机爬升高度在无风条件下，一般在8～15米之间；弹射槽设在下垂直尾翼上。

进一步的，弹射槽设在飞机的重心处，在弹射槽上贴附有加强片，这是为了保证弹射槽在多次受力后不变形。

进一步的，机身的头部设有防撞头，防撞头的端部横截面为圆弧形，这样的设计有利于减小阻力和保障人身安全。

进一步的，还包括弹射器，弹射器包括Y型弹弓和紧绷在Y型弹弓上的弓弦，采用紧绷的弓弦而不是常规弹弓那种较长的弓弦，是因为申请人经过长期试验发现紧绷的弓弦产生的弹力能够满足飞机的弹射，而且紧绷的弓弦在回弹时不会打手。

本实用新型有益效果为：1、采用后掠机翼降低爬升阻力；2、采用前后翼搭配提高机翼总面积；3、第二机翼选用平凸翼型，降低升力和阻力系数；4、第一机翼和水平尾翼连为一体，得到了远大于传统滑翔机的大水平安定面，在大幅度提高俯仰稳定性的同时，增加升力；5、第二机翼去除襟翼，加大副翼，使其失速后翼梢能够首先获得较大升力，便于进入滑翔；6、第二机翼采用上反角，增加横向稳定性；7、采用下垂尾和两个小上垂尾结合提高方向稳定性；8、采用Y型弹弓弹射器，在皮筋上方形成弹射面，使飞机不会撞到弹射器，弓头内弯设计，弹射时不容易挂着手和衣服，增加安全性。9、采用普通皮筋作为动力，损坏后方便更换，第二机翼和第一机翼可由双面胶粘贴，损坏后可揭下更换，比传统航模组装和维护更简便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为去除第二机翼的弹射模型飞机示意图；

图3为图1的侧视图；

图4为第二机翼的结构示意图；

图5为第二机翼的仰视图；

图6为第二机翼的前视图；

图7为弹射器的结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例提供的弹射模型飞机如图1-图6所示，第一机翼1从机身的端部沿其长度方向向后延伸，第一机翼1的后缘与机身尾部的水平尾翼2连为一体，双上垂直尾翼3固定在水平尾翼2两侧的翼缘上，机身的腹部沿第一机翼的对称中心线设有下垂直尾翼4，弹射槽5设在下垂直尾翼4靠近机头端，弹射槽5上贴附有加强片6，第二机翼7用双面胶黏贴在第一机翼1的对称中心线上，第二机翼7为平凸翼，在第二机翼7内设有翼梁腹板8，第二机翼的后缘设有副翼10，机身的头部设有防撞头9。

弹射器如图7所示，Y型弹弓弹射器，弓弦紧绷在弹射器上方形成弹射面，弓头内弯设计，弹射时不容易挂着手和衣服，安全可靠。

    机身和第一机翼如图1-图3，具体参数如下：第一机翼总重保持在3.71g，机身总长约15-20cm，第一机翼的后掠角A为50-70度，上垂直尾翼的垂直高度B大概为0.2-1cm，下垂直尾翼机头端和机尾端的垂直高度C均为1-2cm，弹射槽与机头端的间距D为2-8cm；具体各组参数见表一。

表一为机身和第一机翼的具体参数：

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第二机翼如图4-图6具体参数如下：第二机翼总重保持在4.02g，面积保持在81.69 cm2，前缘的中心端与机头的距离E为1-3cm，1/4翼根弦处的后掠角F为10-30度，上反角G为2-8度，翼展H为20-25cm，翼根弦I为4-8cm，翼尖弦J为1-4cm，后缘中去除了襟翼，副翼K长度为3-6cm，副翼与第二机翼的翼尖夹角L为80-110度，具体各组参数见表二。

表二为第二机翼的具体参数：

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表三为本实用新型提供的弹射飞机与目前市面上两种常规飞机模型的飞行参数对比：

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表三中：仿真弹射模型飞机主要是模仿的经典战斗机，战斗机强调机动性，翼载大，无法滑翔，弹射后直线飞行，距离远，但是留空时间短，制作上以硬纸拼插而成，需要最少20分钟的组装。战斗机机头尖，飞行速度快，冲击力强，安全性较差。此种飞机主要特点是像真飞机，而其飞行性能很差。弹射滑翔机模型是以滑翔为主要特点，机翼平直，翼载小，弹射时初速度大，阻力大，难以直线爬升，往往通过侧向弹射盘旋升空，升空高度有限，从而影响了留空时间。这种飞机以塑料泡沫为主要原料，部件较多，组装也需要20分钟以上。本实用新型采用印刷工艺将机身和机翼均制作成模块，组装时只需要将第二机翼腹部的双面胶上的覆纸揭去，将第二机翼按照要求与第一机翼对齐粘牢即可，组装极简单。同时，它的机头经过圆滑处理，防撞头大大提高安全性。弹射器采用两根普通皮筋作为弹射动力，比以上两种弹射飞机的动力均小，4岁以上的小朋友都可以熟练发射。其主要特点在于：操作简便且综合性能优异。

由表三的对比数据可以很容易看出，本实用新型在各项参数上均优于其余两种飞机模型。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种弹射模型飞机，包括弹射器、机身和固定在机身上的机翼、水平尾翼和上垂直尾翼，其特征是：所述机翼包括第一机翼和固定在第一机翼翼中线上的第二机翼，所述第一机翼和第二机翼均为后掠翼，所述第二机翼与机身前端的距离大于第一机翼与机身前端的距离，所述第一机翼的后掠角大于第二机翼的后掠角，所述上垂直尾翼为双垂直尾翼，所述上垂直尾翼处于水平尾翼两侧的翼缘，在所述机身靠近机头处设有与弹射器相匹配的弹射槽。

2.根据权利要求1所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述第二机翼的翼型为平凸翼型，所述第二机翼的后缘设有副翼。

3.根据权利要求2所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述第一机翼从所述机身的端部沿其长度方向向后延伸，并且所述第一机翼的后缘沿机身长度方向向后延伸与机身尾部的水平尾翼连为一体。

4.根据权利要求1或2或3所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述第一机翼的后掠角为50-70度。

5.根据权利要求1或2所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述第二机翼1/4翼根弦处的后掠角为15-20度，所述第二机翼的上反角为2-10度。

6.根据权利要求4所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述第二机翼内设有翼梁腹板。

7.根据权利要求1所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述机身的腹部沿第一机翼的对称中心线设有下垂直尾翼，所述弹射槽设在所述下垂直尾翼上。

8.根据权利要求1或7所述的弹射模型飞机，其特征在于：所述弹射槽设在飞机的重心处，在所述弹射槽上贴附有加强片。

9.根据权利要求1或3或7所述的弹射模型飞机，其特征在于：机身的头部设有防撞头，所述防撞头的端部横截面为圆弧形。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的弹射模型飞机，其特征在于：还包括弹射器，所述弹射器包括Y型弹弓和紧绷在Y型弹弓上的弓弦。