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翼型空氣動力學
(蔡進編譯自N. Jones, Silent Flight, Vol. 5, Iss. 3, 1997)
翼弧(Camber)
翼弧線(Camber Line)就是機翼上翼面及下翼面的中心位置線,如附圖所示,若上翼面曲率較大則翼弧線向上彎曲,而翼弧線的最高值愈大,則機翼的升力也就愈大。另外翼前緣至後緣的連線,叫做數據線(Datum
Line),例如對稱翼的翼弧線就是數據線。而“百分比最高翼弧(% Max Camber)“則是翼弧線至數據線的最大值除以翼弦長(Chord),例如RG15的百分比最大翼弧為1.76%。若翼弧愈小就要使滑翔角愈低而飛的愈快以獲得足夠的升力,翼弧愈小也使得壓力阻力(Pressure
Drag)變小而有較高極速的潛力,但也使得在熱氣流中慢速或緊密的迴轉變得困難,或者最小沈降性能變得不好,然而利用襟翼可以減少此缺點。較高的翼弧有較好的最小沈降性能及遨熱氣流(Thermalling)性能,但壓力阻力較高,使得穿透性能變差,總而言之,空氣動力學就是一種妥協。
百分比最高翼弧為0%代表完全對稱翼,用在特技斜坡翱翔機(Soarer)或尾翼,例如SD8020或NACA0009。0%到1%在模型滑翔機較不常使用,但用在尾翼的Selig8025則有0.49%的翼弧。1%到2%的翼弧則用在F3B/F3F或高速的F3J上,它們飛行通常快速、穿透力好,在較好的升力條件下翱翔良好,因此也適合做高速斜坡翱翔機。典型的例子為RG14a、HQ1.5/9、SD8000、RG14、SD7003及RG15。2%到3%的翼弧則用在一般目的的範圍,飛行還算快,穿透力足夠,在任何條件下翱翔的相當好,通常被使用在現代有襟翼的熱氣流翱翔機上或全功能的模型,例如用在F3B新的S7012及舊的快速熱氣流翱翔E374、
HQ2.5/9、MH32。3%到3.5%左右的翼弧則為古典範圍,用在傳統熱氣流翱翔翼型,它能漂浮得很美麗,熱氣流翱翔緊密而緩慢,也就是能很輕鬆的飛行,雖然穿透力及速度不是那麼好,但最小沈降性能優秀,例如E205、S3021、SD7037、SD7032。
厚度
百分比厚度是最大厚度除以翼弦長,例如HQ1.5/9的翼型百分比厚度為9%厚,最常用的翼型大約是7%到12%的範圍厚度,而最普遍的翼型如RG15及SD7037大約在8.5%到9.5%的範圍,這個數字可以看成是正常,大於9.5%的翼型則可以稱為較厚翼型,小於8.5%的翼型則可以稱為較薄翼型,較薄的翼型產生較少的剖面阻力(Profile
Drag),因此可以飛的較快或穿透較強的風,但不可能無付出代價而獲得此性能,較薄的翼型的有效升力範圍將減少,也就是速度範圍變窄,必須很小心的了解及控制模型的飛行速度以得到最佳升力係數,在遨熱氣流(Thermalling)
時,要延伸升力及最小沈降能力也必須保持阻力在範圍內,例如RG14a1.4/7在邊際範圍或微升力時,不能利用上舵修整(up-trim)來達到最小沈降率,因為如此做會很快進入高阻力區域而沈得像磚頭。相對於此,較厚的翼斷面有較寬的無襟翼(Unflapped)速度範圍,雖然產生較多的剖面阻力,但是較不限制飛行在很窄的速度範圍而獲得最佳效率,也就是對飛行員要求的較少,通常應用在方向舵及升降舵型的熱氣流翱翔機。
尖度
另一個有關厚度的因數為翼前緣尖度,通常較薄的翼型就有較尖的翼前緣,但SD7003例外,一般的了解為較尖的翼前緣有較好的穿透性或速度特性,但較尖的比起較圓的翼前緣有嚴重的失速特性,因此控制不容易順手。
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