又小又重的無人機,為甚麼能長時間飛行?揭秘彈簧刀串翼飛機【萌萌戰隊】

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#萌萌戰隊#科普#原理
有一名航模愛好者詢問 他想製作一架速度快 流空時間長又簡易 耐炸的遙控飛機
全套不含遙控器 心理預期價格100元 想知道 這樣的遙控飛機該怎麼做?
其實 答案已呼之欲出 這就是仿製美軍的彈簧刀300無人機
該機裝在發射桶裡 引燃發射藥就會被彈射出來
一面展開就變成一架長度50釐米 一展68釐米 重量1.8公斤的無人機
尾部的電機帶動折疊螺旋槳 能夠推動它以時速100公里巡航15分鐘
機身背部安裝飛控和GPS接收模塊 可按預編程路徑自主飛行
攝像頭的視頻信號用2瓦的圖傳發射出去
地面的FPV頭照可接收最遠10公里處的圖傳信號
同時還能將畫面中的目標圖像鎖定並回傳給無人機
此時 飛控會偏轉機身對證目標 以每小時160公里的速度俯衝
最後無線電進炸引信 引爆帶子銅樣形造的炸藥桶子
裡面90克黑索金和TNT熔鑄混合而成的B炸藥
將銅罩子炸碎變成金屬射流來破甲 因此可摧毀輕型裝甲車或自行車等
所以 彈簧刀300被稱為巡飛彈 但本質上它就是個FPV航模
之所以要設計成串翼 除了保證足夠的機翼面積和完美的折疊
同時還利用了串翼佈局的氣動特性
由於機翼會產生自下而上繞過一間的渦流 在和前方來流疊加後
實際氣流來自於機翼前上方 使升力向後傾斜 形成了誘導阻力
而減輕誘導阻力 就要增加機翼的展弦比
所以它的前翼比較細長 而後翼故意較短
讓一間渦流向上運動時 正好和前翼向下的渦流抵消
所以後翼的誘導阻力被強行降低 因此可以做得更加寬短 從而增加了升力面積
雖然這兩幅短翼和堆疊起來的長機翼相比 誘導阻力還是有些許提高
但一展減半 讓滾轉機動的靈活性大幅增強
另外 該機翼展不到70釐米 卻重達1.8公斤
串翼佈局正好能讓具有平凸 高升力翼型的前後機翼共同抬起重心
將升力面積充分利用
但前翼的下起氣流吹向後翼時 導致後翼引角減小 升力減弱
所以 這兩幅短翼和堆疊起來的長翼相比 升力有所降低
可同時 前機翼下偏升力提高時 也造成氣流下起角增大
使後翼的升力同步減小 形成了較大的抬頭離聚
而機翼上偏升力減小時 氣流的上起角增大 又讓後翼升力同步增加
出現很強的低頭離聚
所以 該機只用兩個墮機來偏轉兩片機翼 就能同時增減前後機翼的升力
讓沉重的機體獲得了足夠的滾轉離聚 因此 該機動作十分靈活
如此看來 前後串翼並不等效於對接起來的長機翼
串翼的總升力更小 而總誘導阻力更大 導致升阻比更低 是1加1小於2
但這樣的佈局能讓翼展更短 升力面積更大 且重量更輕
不僅彌補了升阻比的損失 能以較低的翼載荷維持長時間飛行 而且還十分耐炸
所以 用免費的PVC管子和木片 山寨一個彈簧刀300的外殼
安裝XXD-R212電機和拉煙電條的套裝 再接上二手鋰電池和兩個10元墮機
最後把祖傳的MC6接收機裝進去 就可愉快的爽飛和炸機了
因此 網友這100元預算實在是過於寬裕 要怎麼花完 真是讓人頭疼
