固定翼模型纸飞机的cad图纸设计与制作分析(附件)【字数:6110】
随着时代的进步和社会的发展,航空模型越来越受大众欢迎。本文主要介绍了一款固定翼模型纸飞机的设计与制作。首先,分析研究了固定翼模型纸飞机的结构,以折纸飞机为基础进行设计,在机身板和翼面板的基础上,设计添加了电池固定板、加固板和测量板,并试验确定出纸飞机各部件的尺寸;然后,利用AutoCAD软件进行图纸设计;最后,根据设计图纸进行纸飞机的加工制作与调试。根据纸飞机的结构特点和自身特性,本文选择KT热板作为制作材料,根据CAD图纸进行激光切割得到纸飞机各部件,结合1400KV无刷电机、塑料舵机、2200mAh/20C锂电池、20A/10V无刷电调等元件,进行纸飞机制作和调试。
目录
引言 1
一、固定翼模型飞机结构组成 1
二、固定翼模型飞机图纸设计 2
三、固定翼模型纸飞机制作与调试 5
(一)固定翼模型纸飞机的制作 5
(二)固定翼模型纸飞机的调试 12
(三)注意事项 13
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
随着社会的进步、科技的发展,人们对生活的品味和追求也逐渐提高,航空模型作为高技术的娱乐活动,深受人们喜爱。人们对航模的热爱,促进了航模产业的发展及其相关职业的诞生。因对CAD的运用有所了解和对航模的喜爱,所以从事了航模CAD图纸设计这个职业。
航空模型是航空器的一种,不能载人,发动机可带可不带;航空模型重于空气、有尺寸、有限制。因航空模型的分类很多,所以也造就了飞机的多元化,本文主要对固定翼模型中的一款纸飞机进行介绍,这是我在苏州锦煜航科技有限公司工作当中接触到的第一款模型机。纸飞机因制作简单、抗风能力强、飞行平稳、操作简单,成为最受航模新手欢迎的飞机模型。本论文以该模型为基础进行图纸设计与加工制作,从CAD制图到模型制作与调试,进行详细分析与论述。
一、固定翼模型飞机结构组成
固定翼模型飞机主要由机身、机翼、副翼、尾翼四大块组成,电子元件主要有数传天线、电调、发动机以及舵机等元件,具体如图11所示。
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图11 固定翼飞机模型
机身是飞机的骨架结构,连接飞机的其他零部件,同时装载燃料、发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$
动机等动力源和控制部件,因此机身要有足够的承载能力。
机翼是飞机的核心部件,为飞机的飞行提供升力,结构精细,其设计与制作需要特别注意。
副翼是机翼后端外侧的一块可以动的翼面,如上图所示。副翼是航模的主要操作舵面,操纵时,控制两个副翼,让它们差动偏转,进而产生滚动力矩,带动飞机在空中进行垂直上升或下降、旋转或翻转等。
起落架主要用于飞机的起飞、降落以及停放,由三点组成的起落架称为三点式起落架。
尾翼由两个部分组成,即平尾、尾舵。平尾与机身相平行,用来控制模型飞机的俯仰飞行;尾舵与机身相垂直,用来操控模型飞机的飞行方位。
发动机是为飞机的飞行提供动力来源的配件,可以调控航模飞行时的速度。
数传天线是用于接收遥控器信号,以操控飞机飞行。
电调是模型飞机的动力中转站,接收电池的电流为其它元件供电。
舵机是用于操控舵面的摆动、控制飞机的升降及实现其他一些特技。
二、固定翼模型飞机图纸设计
纸飞机对于我们来说都不陌生,小时候经常用纸张来折,但那些纸飞机都不抗风、飞不远、易折损。随着科技的进步,我们可以设计一款电动纸飞机,也就是所谓的航模,其模仿纸飞机的外形,综合考虑空气动力学、飞行力学、机构的稳固性能、材料、电子控制元件、制造工艺等原理来制作。如空气动力学,主要是研究分析飞机在空气中飞行时的气体流动规律、飞机受力特点和其他可能的理化变化。
航模纸飞机是一种平板无翼型三角翼,稳定性好,在空气中具有很强的上升力,外形像儿时纸飞机一样,最大特点是中间的V槽结构。V槽具有很强的气动性,在电机工作时,螺旋桨旋转会让纸飞机平翼表面的气流吹入V槽中,从而使纸飞机获得更大的推动力,同时还能增强尾翼的稳定性。在设计的时候,模仿纸飞机的形状进行设计,经过对比试验,发现飞机V槽在60°左右时最为稳固。
为使电机固定在中心位置,同时便于角度测量,设计了一块测量板,测量板上的凹槽正好能卡住电机。航模纸飞机装有动力设备,所以设计时在机头部位增加了一块电池固定板,以装载动力设备,同时便于飞机的组装。由于纸飞机头部呈三角状,为美观与节省材料,将电池固定板设计成五边形,板上留有两条槽以便于用扎带固定电池。因电池重量问题,为防止电池固定板不够牢固,还增加了一块加固板。
纸飞机的尺寸是影响纸飞机稳定性的关键因素,因此尺寸设计相当重要。如在一次实验中,因飞机尺寸设计不合理,在制作与拼装成功后,飞机出现头重尾轻的现象,在空中飞行时无法保持平衡,导致坠机失败。经过多次试验,确定了纸飞机各部件的尺寸:机长940mm,翼展800mm,这样的尺寸最具有稳定性。纸飞机一共有四块大板,即两块机身板、两块翼面板,一块电池固定板,一块加固板,一块测量板。机身板长910mm,宽255mm;翼面板长1039mm,宽366mm;电池固定板长230mm,宽242mm;加固板长93mm,宽110mm;测量板长307mm,宽109mm。如果纸飞机设计加工熟练后,可以考虑适当缩小飞机尺寸,这样纸飞机在飞行中会阻力减小、速度加快,其灵活性更佳,同时稳定性也不会变差。根据纸飞机部件尺寸,进行CAD设计绘图。
首先,把纸飞机的小零件如电池固定板、加固板、测量板等绘制出来,如图21、22和23所示。
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图21 纸飞机加固板
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图22 纸飞机电池固定板
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图23 纸飞机测量板
然后,绘制纸飞机的机身与翼面,如图24和25所示。
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24 纸飞机机身
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目录
引言 1
一、固定翼模型飞机结构组成 1
二、固定翼模型飞机图纸设计 2
三、固定翼模型纸飞机制作与调试 5
(一)固定翼模型纸飞机的制作 5
(二)固定翼模型纸飞机的调试 12
(三)注意事项 13
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
随着社会的进步、科技的发展,人们对生活的品味和追求也逐渐提高,航空模型作为高技术的娱乐活动,深受人们喜爱。人们对航模的热爱,促进了航模产业的发展及其相关职业的诞生。因对CAD的运用有所了解和对航模的喜爱,所以从事了航模CAD图纸设计这个职业。
航空模型是航空器的一种,不能载人,发动机可带可不带;航空模型重于空气、有尺寸、有限制。因航空模型的分类很多,所以也造就了飞机的多元化,本文主要对固定翼模型中的一款纸飞机进行介绍,这是我在苏州锦煜航科技有限公司工作当中接触到的第一款模型机。纸飞机因制作简单、抗风能力强、飞行平稳、操作简单,成为最受航模新手欢迎的飞机模型。本论文以该模型为基础进行图纸设计与加工制作,从CAD制图到模型制作与调试,进行详细分析与论述。
一、固定翼模型飞机结构组成
固定翼模型飞机主要由机身、机翼、副翼、尾翼四大块组成,电子元件主要有数传天线、电调、发动机以及舵机等元件,具体如图11所示。
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图11 固定翼飞机模型
机身是飞机的骨架结构,连接飞机的其他零部件,同时装载燃料、发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$
动机等动力源和控制部件,因此机身要有足够的承载能力。
机翼是飞机的核心部件,为飞机的飞行提供升力,结构精细,其设计与制作需要特别注意。
副翼是机翼后端外侧的一块可以动的翼面,如上图所示。副翼是航模的主要操作舵面,操纵时,控制两个副翼,让它们差动偏转,进而产生滚动力矩,带动飞机在空中进行垂直上升或下降、旋转或翻转等。
起落架主要用于飞机的起飞、降落以及停放,由三点组成的起落架称为三点式起落架。
尾翼由两个部分组成,即平尾、尾舵。平尾与机身相平行,用来控制模型飞机的俯仰飞行;尾舵与机身相垂直,用来操控模型飞机的飞行方位。
发动机是为飞机的飞行提供动力来源的配件,可以调控航模飞行时的速度。
数传天线是用于接收遥控器信号,以操控飞机飞行。
电调是模型飞机的动力中转站,接收电池的电流为其它元件供电。
舵机是用于操控舵面的摆动、控制飞机的升降及实现其他一些特技。
二、固定翼模型飞机图纸设计
纸飞机对于我们来说都不陌生,小时候经常用纸张来折,但那些纸飞机都不抗风、飞不远、易折损。随着科技的进步,我们可以设计一款电动纸飞机,也就是所谓的航模,其模仿纸飞机的外形,综合考虑空气动力学、飞行力学、机构的稳固性能、材料、电子控制元件、制造工艺等原理来制作。如空气动力学,主要是研究分析飞机在空气中飞行时的气体流动规律、飞机受力特点和其他可能的理化变化。
航模纸飞机是一种平板无翼型三角翼,稳定性好,在空气中具有很强的上升力,外形像儿时纸飞机一样,最大特点是中间的V槽结构。V槽具有很强的气动性,在电机工作时,螺旋桨旋转会让纸飞机平翼表面的气流吹入V槽中,从而使纸飞机获得更大的推动力,同时还能增强尾翼的稳定性。在设计的时候,模仿纸飞机的形状进行设计,经过对比试验,发现飞机V槽在60°左右时最为稳固。
为使电机固定在中心位置,同时便于角度测量,设计了一块测量板,测量板上的凹槽正好能卡住电机。航模纸飞机装有动力设备,所以设计时在机头部位增加了一块电池固定板,以装载动力设备,同时便于飞机的组装。由于纸飞机头部呈三角状,为美观与节省材料,将电池固定板设计成五边形,板上留有两条槽以便于用扎带固定电池。因电池重量问题,为防止电池固定板不够牢固,还增加了一块加固板。
纸飞机的尺寸是影响纸飞机稳定性的关键因素,因此尺寸设计相当重要。如在一次实验中,因飞机尺寸设计不合理,在制作与拼装成功后,飞机出现头重尾轻的现象,在空中飞行时无法保持平衡,导致坠机失败。经过多次试验,确定了纸飞机各部件的尺寸:机长940mm,翼展800mm,这样的尺寸最具有稳定性。纸飞机一共有四块大板,即两块机身板、两块翼面板,一块电池固定板,一块加固板,一块测量板。机身板长910mm,宽255mm;翼面板长1039mm,宽366mm;电池固定板长230mm,宽242mm;加固板长93mm,宽110mm;测量板长307mm,宽109mm。如果纸飞机设计加工熟练后,可以考虑适当缩小飞机尺寸,这样纸飞机在飞行中会阻力减小、速度加快,其灵活性更佳,同时稳定性也不会变差。根据纸飞机部件尺寸,进行CAD设计绘图。
首先,把纸飞机的小零件如电池固定板、加固板、测量板等绘制出来,如图21、22和23所示。
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图21 纸飞机加固板
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图22 纸飞机电池固定板
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图23 纸飞机测量板
然后,绘制纸飞机的机身与翼面,如图24和25所示。
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24 纸飞机机身
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