航模教師培訓課程

第一節航空模型根基知識

一、教學目的：

1、穩固提高航空模型的根基知識，了解開展航空模型活動的作

用及一些常用術語；

2、豐富航模知識，激發學習興趣，增強參與意識

二、教學重難點：

重點：了解航模根基知識，培養興趣

難點：常用術語在航模制作中的作用

三、教學過程：

（一）、什么叫航空模型。國際航聯制定的競賽規則里明確規

定”航空模型是一種重于空氣的，有尺寸限制的，帶有或不帶有

發動機的，不能載人的航空器，就叫航空模型。其技術要求是：

最大飛行重量同燃料在內為五千克；最大升力面積一百五十平方

分米；最大的翼載荷100克/平方分米；活塞式發動機最大工

作容積10亳升。

1.什么叫飛機模型一般認為不能飛行的，以某種飛機的實際尺

寸按一定比例制作的模型叫飛機模型。

2、什么叫模型飛機

一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機，叫航空模型。

（二）、開展航空模型活動的作用

航空模型是各種航空器模型的總稱。它包括模型飛機和其他

模型飛行器。

航空模型活動從一開場起就引起人們濃厚的興趣，而且千百

年來長盛不衰.主要原因就在于它在航空事業的開展和科技人才

的培養方面，起著十分重要的作用。

1.航空模型是探索飛行奧秘的工具

人類自古以來就夢想著飛行。昆蟲、島禽、風吹起樹葉和上

升的炊煙，都曾引起過人類飛行的遐想。西漢劉安在《淮南子》

中記載著后羿的妻子嫦娥偷食了長生藥而飛上月宮的美妙故事。

這反映了古人對飛行的追求和向往。

在載人的航空器出現之前，人類就創造了許多能飛的航空摸

型。不斷地探索著飛行的奧秘。距今兩千多年前的春秋戰國時

期.我們的祖先就制作出能飛的木鳥模型。《韓非子》記載著：

“墨子為木鶯，三年而成，飛一日而敗。〃宋朝李昉等人編的《太

平御寬》中也有“張衡嘗作木鳥，假以羽翩，腹中施機，能飛數

里〃的記載。另外，還制作出種類繁多的孔明燈、風箏和竹蜻艇

等。唐代以后，我國的風箏傳到國外，在世界上流傳開來。

西方有人用風箏敢飛行試驗，探索制造飛機的可能。美國的萊特

兄弟是世界上第一架飛機的制作者，他們的飛機在1908年12月

17日試飛成功。他們就是先用大風箏進展種種試，然后制造出

滑翔機，解決了升降，平衡，轉彎等問題，最后才把飛機制造成

功的。在飛機創造之前，航空模型具有強烈的探索性質，在飛機

創造之后，航空模型仍然是研究航空科學的必要工具。每一種新

飛機的試制，都要先在風洞里用模型進展試驗，甚至連航天飛機

這樣先進的航天器，也要經過模型試驗階段，取得必要的數據，

才能獲得成功。飛機和模型飛機之所以能飛起來，是因為機翼的

升力抑制了重力。機翼的升力是機翼上下空氣壓力差形成的。當

模型在空中飛行時，機翼上外表的空氣流速加快，壓強減小；機

翼下外表的空氣流速減慢壓強加大（伯努利定律）o這是造成機翼

上下壓力差的原因。

機翼上下流速變化的原因有兩個：a、不對稱的翼型；b、機

翼和相對氣流有迎角。翼型是機翼剖面的形狀。機翼剖面多為不

對稱形，如下弧平直上弧向上彎曲（平凸型）和上下弧都向上彎曲

（凹凸型）o對稱翼型則必須有一定的機翼和水平尾翼除產生升力

外也產生阻力，其他部件一般只產生阻力。

（三）、模型飛機的組成

模型飛機一般與載人的飛機一樣，主要由機翼、尾翼、機身、起

落架和發動機五局部組成。

1、機翼--是模型飛機在飛行時產生升力的裝置，并能保持模

型飛機飛機飛行時的橫側安定。

2、尾翼--包括水平尾翼和垂直尾翼兩局部。水平尾翼可保持

模型飛機飛行時的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飛機飛行時的

方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降，垂直

尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向

3、機身--將模型的各局部聯結成一個整體的主干局部叫機身。

同時機身內可以裝載必要的控制機件，設備和燃料等。

4、起落架--供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部一個

起落架，后面兩面三個起落架叫前三點式；前部兩面三個起落

架，后面一個起落架叫后三點式。

5、發動機--它是模型飛機產生飛行動力的裝置。模型飛機常

用的動力裝置有：橡筋束、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動

機。

（四）、航空模型技術常用術語

1、翼展--機翼（尾翼）左右翼尖間的直線距離。（穿過機身局

部也計算在內）。

2、機身全長--模型飛機最前端到最末端的直線距離。

3、重心--模型飛機各局部重力的合力作用點稱為重心。

4、翼型--機翼或尾翼的橫剖面形狀。

5、翼弦--前后緣之間的連線。

6、展弦比--翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼

狹長。

（五）、關于航模的一些基本問題

1、升力和阻力飛機和模型飛機之所以能飛起來，是因為機

翼的升力抑制了重力。機翼的升力是機翼上下空氣壓力差形成

的。當模型在空中飛行時，機翼上外表的空氣流速加快，壓強減

小；機翼下外表的空氣流速減慢壓強加大（伯努利定律）。這是造

成機翼上下壓力差的原因。機翼上下流速變化的原因有兩個：

a、不對稱的翼型；

b、機翼和相對氣流有迎角。翼型是機翼剖面的形狀。機翼剖面

多為不對稱形，如下弧平直上弧向上彎曲（平凸型）和上下弧都向

上彎曲（凹凸型）。對稱翼型則必須有一定的迎角才產生升力。

升力的大小主要取決于四個因素：

a、升力與機翼面積成正比；

b、升力和飛機速度的平方成正比。同樣條件下，飛行速度越快

升力越大；

c、升力與翼型有關，通常不對稱翼型機翼的升力較大；

d、升力與迎角有關，小迎角時升力（系數）隨迎角直線增長，到

一定界限后迎角增大升力反而急速減小，這個分界叫臨界迎角。

機翼和水平尾翼除產生升力外也產生阻力，其他部件一般只產生

阻力。

2、平飛水平勻速直線飛行叫平飛。平飛是最基本的飛行

姿態。維持平飛的條件是：升力等于重力，拉力等于阻力。由于

升力、阻力都和飛行速度有關，一架原來平飛中的模型如果增大

了馬力，拉力就會大于阻力使飛行速度加快。飛行速度加快后，

升力隨之增大，升力大于重力模型將逐漸爬升。為了使模型在較

大馬力和飛行速度下仍保持平飛，就必須相應減小迎角。反之，

為了使模型在較小馬力和速度條件下維持平飛，就必須相應的加

大迎角。所以操縱（調整）模型到平飛狀態，實質上是發動機馬力

和飛行迎角的正確匹配。

3、爬升前面提到模型平飛時如加大馬力就轉為爬升的情況。

爬升軌跡與水平面形成的夾角叫爬升角。一定馬力在一定爬升角

條件下可能到達新的力平衡，模型進入穩定爬升狀態（速度和爬

角都保持不變）。穩定爬升的具體條件是：拉力等于阻力加重力

向后的分力（F=〃X十Gsin9）；升力等于重力的另一分力（Y=GCos

。）。爬升時一局部重力由拉力負擔，所以需要較大的拉力，升

力的負擔反而減少了。和平飛相似，為了保持一定爬升角

條件下的穩定爬升，也需要馬力和迎角的恰當匹配。打破了這種

匹配將不能保持穩定爬升。例如馬力增大將引起速度增大，升力

增大，使爬升角增大。如馬力太大，將使爬升角不斷增大，模型

沿弧形軌跡爬升，這就是常見的拉翻現象。

4、滑翔滑翔是沒有動力的飛行。滑翔時，模型的阻力由重

力的分力平衡，所以滑翔只能沿斜線向下飛行。滑翔軌跡與水平

面的夾角叫滑翔角。穩定滑翔(滑翔角、滑翔速度均保持不變)

的條件是：阻力等于重力的向前分力(X=GSin。)；升力等于重力

的另一分力(Y=GCos6)。滑翔角是滑翔性能的重要方面。滑

翔角越小，在同一高度的滑翔距離越遠。滑翔距離(L)與下降高

度(h)的比值叫滑翔比(k),滑翔比等于滑翔角的余切滑翔比，等

于模型升力與阻力之比(升阻比)。Ctg9=〃l/h=k。滑翔速

度是滑翔性能的另一個重要方面。模型升力系數越大，滑翔速度

越小；模型翼載荷越大，滑翔速度越大。調整某一架模型飛機時,

主要用升降調整片和重心前后移動來改變機翼迎角以到達改變

滑翔狀態的目的。

第二節航模飛機制作

一、工程介紹：

通過制作桿身飛機模型，讓學生了解飛機的飛行原理，同時

提高他們動手實踐的能力。

二、教學目標：

1.實踐目標：了解飛機的飛行原理，讓學生在實踐中探索。

2.技能目標：通過學生自己動手操作，制作出一架簡單的飛機模

型，鍛煉動手能力，培養創新精神和實踐能力。

3.德育目標：通過相關領域介紹，培養學生的愛國情感。

三、教學方式：

1.教師引導：教師引導學生探討飛機的起源、分類以及飛機的飛

行原理，總結講解飛機的飛行原理。

2.制作：學生動手制作無動力式飛機模型。

3.指導試飛：學生制作完畢后，集體到固定場地試飛，檢驗勞動

成果。

得。

四、教學過程:

1.引入課程：

通過飛機相關領域介紹，從人們對飛行的夢想，一次次失敗

的經歷，直到公元1903年12月17日，美國的萊特兄弟制造

出了人類歷史上的第一架飛機，這標志著人類飛行史的開場。到

現在的飛機，介紹各種軍用，民用飛機，由此激發學生興趣，引

入航模制作活動。

2.介紹飛機的構造及飛行原理。

要制作模型飛機，必須了解飛機的構造及飛行原理。接下來就此

方面做如果介紹。

⑴飛機的主要部件及各部件的作用。

①機身一一機身的主要功用是裝載乘務員、旅客、武器、貨物和

各種設備，它可以將飛機的其他部件如機翼、尾翼及發動機等連

接成一個整體。

②機翼一一機翼的主要功用是產生升力，以支持飛機在空中飛

行，同時也起到一定的穩定和平衡作用。機翼上一般安裝有副翼

和襟翼，操縱副翼可使飛機滾轉，放下襟翼可使升力增大。機翼

上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形

狀、大小也各有不同。機翼制作的好壞直接影響到飛機的飛行質

量。

③尾翼一一尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水

安全定面和可動的升降舵組成，有的高速飛機將水安全定面和升

降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和

可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰、偏轉，保證飛機的

平穩飛行。

通過圖片，模型實物來介紹飛機的各個部件。

⑵飛機的升力和阻力。

飛機是重于空氣的飛行器，當飛機飛行在空中，就會產生作

用于飛機的空氣動力，飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解

飛機升力和阻力的產生之前，還要認識空氣流動的特性，即空氣

流動的基本規律。

流動的空氣就是氣流，一種流體，這里要用到兩個流體定理:

連續性定理和伯努利定理。飛機的升力絕大局部是由機翼產生，

尾翼通常產生負升力，飛機其他局部產生的升力很小，一般不考

慮。從上圖可以看到：空氣流到機翼前緣，分成上、下兩股氣流,

分別沿機翼上、下外表流過，在機翼后緣重新集合，向后流去。

機翼上外表凸出，流管較細，說明流速加快、壓力降低。而機翼

下外表，氣流受阻擋，流管變粗，流速減慢，壓力增大。于是機

翼上、下外表出現了壓力差，垂直于相對氣流方向的壓力差的總

和就是機翼的升力。這樣，重于空氣的飛機借助機翼上獲得的升

力，抑制自身因地球引力形成的重力，就可以翱翔在藍天上了。

機翼升力的產生主要靠上外表吸力的作用，而不是靠下外表正壓

力的作用，一般機翼上外表形成的吸力占總升力的60%?80%,

下外表的正壓形成的升力只占總升力的20%?40%°飛機飛行在

空氣中會有各種阻力，阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力，

它阻礙飛機的前進，這里也需要對它有所了解。按阻力產生的原

因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。

①摩擦阻力一一空氣的物理特性之一就是黏性。當空氣流過飛機

外表時，由于黏性，空氣同飛機外表發生摩擦，產生一個阻止飛

機前進的力，這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小決定于空氣

的黏性、飛機的外表狀況以及同空氣相接觸的飛機外表積。空氣

黏性越大，飛機外表越粗糙，飛機外表積越大，摩擦阻力就越大。

②壓差阻力一一人在逆風中行走，會感到阻力的作用，這種由前

后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會

產生壓差阻力。

③誘導阻力一一升力產生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種

因產生升力而誘導出來的阻力稱為誘導阻力，是飛機為產生升力

而付出的一種“代價〃。其產生的過程較復雜，這里就不再詳細

表達。

④干擾阻力一一它是飛機各局部之間因氣流相互干擾而產生的

一種額外阻力。這種阻力容易產生在機身和機翼、機身和尾翼、

機翼和發動機短艙、機翼和副油箱之間。

以上四種阻力是對低速飛機而言，至于高速飛機，除了也有這些

阻力外，還會產生波阻等其他阻力。

⑶影響升力和阻力的因素。

升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中（相對氣流）產

生的。影響升力和阻力的基本因素有：機翼在氣流中的相對位

置（迎角〕、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點。

①迎角對升力和阻力的影響一一相對氣流方向與翼弦所夾的角

度叫迎角。在飛行速度等其他條件一樣的情況下，得到最大升力

的迎角，叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內增大迎角，升力

會增大，超過臨界迎角后，再增大迎角，升力反而減小。迎角增

大，阻力也越大，超過臨界迎角，阻力急劇增大。

②飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響一一飛行速度越大，升

力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比，即速度增

大到原來的2倍，升力和阻力增大到原來的4倍；速度增大到

原來的3倍，升力和阻力會增大到原來的9倍。空氣密度大、

空氣動力大,升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來的2倍,

升力和阻力也增大為原來的2倍，即升力和阻力與空氣密度成

正比。

③機翼面積，形狀和外表質量對升力、阻力的影響一一機翼面積

大、升力大，阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比。

機翼形狀對升力、阻力有很大影響，從機翼切面形狀的相對厚度、

最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結

冰，都對升力、阻力影響較大。飛機外表光滑與否對摩擦阻力也

會有影響，飛機外表相對光滑，阻力相對也會較小，反之則大。

⑷本工程的重點。

由于要完成一個復雜的飛機模型需要花費很多的時間和精

力，而且受到材料和場所的限制，因此要從簡單的桿身飛機模型

開場，了解飛機的飛行原理。

?制作

1.在制作過程中由于一個人的能力有限，因此需要分組合作

完成，這樣做不但能培養學生的實踐能力，更能鍛煉學生的集體

合作意識。

2.在制作模型前，先對已經成形的飛機模型進展觀察，學習

其他同學制作模型的優秀之處，而對于缺乏之處需要小組討論，

加以改進。這不但能使學生的飛機模型到達最正確的效果，更能

鍛煉學生的觀察能力。

?指導試飛

做好了一架飛機后，應該知道若何去調整它，使它變得更完

美。首先，觀察垂直尾翼，看是否跟大機翼的一條中線對齊。如

果還沒對齊，就應動腦筋去修理。修理好后，再找重心。要是頭

太重了，就把大機翼往前移；頭過于輕了，就把大機翼往后移。

待移好后，去試飛一下，看看輕重。重新調好重心后，接著就要

再去試飛一下，觀察它的飛行姿勢若何樣，如果飛行姿勢不好的

話。就得再花一點兒工夫去調整水平尾翼。調好后再飛一下，飛

行姿勢要是很平穩了，一架飛機就制成了

第三節直線距離科目

一、教學目的：

了解飛機的飛行原理，在實踐中探索

二、教學難點、重點

飛機的重心調節，

教具準備

秒表

三、教學過程：

(一)、三種飛行方式

本科目是在限定寬度條件下比賽往返手擲飛行距離。決定成績

的因素有三個：a、投擲技術；b、模型的滑翔性能；c、模型的

直線飛行性能。飛行方式有以下三種：

1、自然滑翔直線飛行：出手速度和模型的滑翔速度一樣，出手

后模型沿滑翔軌跡直線滑翔，飛行距離取決于出手高度和滑翔

比，一般在6—10米之間。

2、水平前沖直線飛行：出手速度稍大于模型的滑翔速度，

出手后模型先水平直線前沖一段距離后過渡到自然滑翔。這種方

式比自然滑翔距離可能提高2—5米。

3、爬升前沖直線飛行：以更大的速度出手并且可以有小的

出手角。出手后模型沿小角度直線爬升，然后轉入滑翔。這種方

式可能比自然滑翔距離提高5一10米以上。第一種方式成績較

低，但容易掌握，成功率高。后兩種方式飛行距離遠，但放飛、

調整技術難度大、成功率較低。因為(a)方向偏差和飛行距離成

正比，增大飛行距離后模型飛出邊線機率增加(飛出邊線后成績

無效)；(b)前沖特別是爬升前沖容易使模型失速下沖或改變航向

飛出邊線。因此，為了取得好的成績，就需要了解更多的飛行調

整知識，提高體能，熟練地應用投擲技巧。

（二）、模型的調整

1、滑翔性能。滑翔性能是飛出較大直線距離的根基。調整時應

注意兩個問題。一個是最大限度的減小阻力，模型外表要保持光

滑，零部件采用流線形（也括配重），前后緣打磨為圓形，翼面平

整不要扭曲等，減小阻力可以增大升阻比，即可以增大滑翔比。

第二點是調整到有利迎角。迎角由升降調整片來控制。不同迎

角模型的升阻比不同，有利迎角升阻比最大，同一高度的滑翔距

離最遠。正常滑翔后，還需微調升降調整片，找到一個最正確舵

位。

2、模型的配重。許多人有一種印象，似乎模型越重越飛不

遠。其實不然。模型的滑翔比和重量無關。另一方面，重量小模

型的動能就小，抑制阻力的能力就小，手擲距離反而小。輕飄飄

的稻草扔不遠也是這個道理。所以，手擲直線距離工程的模型，

在規則允許的范圍內，應適當增大重量，以加大模型的動能。

3、機翼的剛性。手擲模型的初速較大，機翼承受彎曲力矩

大，容易變形甚至顫振而影響飛行性能。為此，制作時要小心操

作，不讓翼面出現折痕。如剛性仍缺乏，就要適當加強。方法是

在翼根和機身接合處抹膠水，也可在翼根部單面域雙面貼加強務

（如膠帶紙）O

4、直線飛行的調整

a、理想的直線飛行是模型既沒有方向不平衡力矩又沒有橫

側不平衡力矩，即垂直尾翼沒有偏角（方向調整片中立位置），左

右機翼完全對稱（沒有副翼作用）。這種情況不但阻力最小，而且

能適應速度的變化。

b、實際上模型一般總是轉彎的，原因不外乎機翼不對稱（多

數情況是機翼扭曲），產生了滾傳力矩，或是垂直尾翼有偏角產

生了方向力矩。遇到這種情況最好查明原因“對癥下藥〃，以到

達接近理想的直線飛行。我們把這種調整方法叫做“直接調整

法〃。

C、還有一種調整方法，例如由于機翼扭曲產生向左滾轉的

力矩，模型向左傾斜，升力向左的分力使模型左轉彎。這種情況

不直接糾正機翼的扭曲，而是給一點右舵，也可以使模型直飛。

這種調整方法叫“間接調整法〃。間接調整雖然也能實現直線飛

行，但這種直線飛行是有缺陷的：一是增大了阻力，降低了滑翔

性能；二是難于適應速度的變化，不少模型前一段基本上能保

持直線，后一段轉彎偏航，其原因多半是間接調整造成的。因此,

應盡量采用“直接調整法〃，防止“間接調整法〃。

5、抑制前沖失速的方法

前面提到前沖和前沖爬升可以大幅度提高飛行成績，但同

時又存在失速下沖和失速轉向的不安全。因此抑制前沖失速是提

高成績的關鍵。

抑制前沖失速的措施是提高俯仰安定性。具體做法是適當

配重前移重心，同時相應加大機翼，水平尾翼的安裝角差，以保

持俯仰平衡。這樣當模型前沖抬頭機翼逐漸接近失速時，水平尾

翼因按裝角小尚未失速，水平尾翼仍有足夠的低頭力矩使模型轉

入滑翔。

抑制前沖失速的另一個方法是用較小的迎角飛行。事實證

明，迎角越大越容易失速下沖，迎角越小越不容易進入失速下沖。

失速轉彎是機翼扭曲造成的，機翼扭曲時，必有一側安裝

角交大（另一側變小），接近失速時這一半機翼先失速，并使模型

傾斜轉彎。前面提到的間接調整的缺陷尤其表現在這種情況，所

以機翼的扭曲必須徹底糾正。

（三）、投擲技巧

模型調好之后，決定飛行成績完全取決于投擲技巧了。好的技巧

能充分發揮模型的飛行性能，甚至可以彌補模型的某些缺陷。所

以，并不是一投了事，要反復練習掌握要領：

1、助跑、投擲的動作要協調，使模型保持平穩，忌抖動

和劃圓弧。

2、恰當的出手速度。出手速度不是固定不變的，不同的

調整狀況，不同的飛行方式，不同的風速風向要求有不同的出手

速度。爭取做到隨心所欲，準確無誤。

3、恰當的出手角度。一般自然滑翔方式出手應有一個很小

的負角；水平前沖方式的出手角一般為零度（水平）；爬升前沖方

應有一個適當的正角（仰角）。

4、出手點和出手方向：如果模型是完全直線飛行的，在無

風情況下，運發動應在起飛線的中點向正前方出手，這樣成功率

最高。但事實上轉彎的模型占絕大多數，側風放飛的情況也占大

多數。聰明的運發動善于利用出手點和出手方向的變化來修