你随便哪个模型店买个电动船不就完了,几十块就搞定的,自己拼起来就OK。
本人从电动直线船模的制作、调试、航行实践,发现了船模在航行时出现的某些现象及产生的原因。针对电动直线船模在航行中舵的调试,速度与配重的关系等对航行状态的影响等问题从理论上探讨非制作因素对航行优劣的内在联系,提出最佳的匹配方案,并取得了良好的航行效果。
我是一名船模科技辅导员,在几年的船模项目活动中遇到了一些奇怪的现象:有些船模制作得无可挑剔可就是航行效果不好;而有些船模看似制作一般却能取得满分(100)。这其中涉及到很多的知识。为此我把几年来电动直线船模在航行中舵的调试,速度与配重及放航时的一些技巧等问题,运用力学原理进行非制作因素电动直线船模在航行时的内在影响作一些探讨;以便找出影响航行的主要因素和解决办法,并介绍给船模爱好者,供大家参考,以便共同商榷,抛砖引玉。
实验方法
1、制作:同种型号《珠海号》散装模型,同时制作,安装各不相同的船共有5条。
1号船:电机、舵、螺旋桨、甲板以上部分完全按要求制作。
2号船:一般比赛要求外观不得改动而船内可改动,所以电机换高速,电池换两节高性能充电电池,其余同1号船。
3号船:电机换高速,两节电池轻重不同,其余同1号船。
4号船:电机换高速,两节电池相同,船舱后面配橡皮泥其余同1号船。
5号船:电机换高速,两节电池相同,前后中间都配橡皮泥甲板四周用胶密封,使船只露甲板的上半部分,其余没在水中。
2.试航状态
A.1号船:速度慢,舵调试好后遇到小风小浪容易偏航。
B. 2号船:速度快,船放在水中水平,航行时船身偏斜,导致偏航。
C. 3号船:速度快,船放在水中船身偏斜,航行时平稳直线航行。
D.4号船;速度快,没有到终点便沉入水底。
E.5号船:速度一般,但经得起风浪的袭击。
实验结果分析
上述实验用的船模,均经本人亲手调整,那么在航行时为什么会出现不同的现象呢?实验表明,这是由于舵和速度,配重及螺旋桨的转向所造成的,根据力学原理,船模直线航行时受力随着螺旋桨旋转产生的力,船失去平衡,所以要克服高速时水对螺旋桨产生的反作用力,就必须配重。
实验A 由于原配电机转速低,缓慢前进, 水对螺旋桨产生的反作用力不明显,自己认为调整完美,但稍有小风小浪容易偏航,有时小风浪使船得了满分,命中率不高。笔者认为,不适宜比赛使用,即使得了满分,但在满分中不会名列前茅。
实验B 由于水对螺旋桨产生的反作用力导致航行时船身倾斜,因而要取得高分,必须掌握一定的技巧,如航行时船头稍偏左或偏右放航。
实验C 船放在水中,船身倾斜,但航行时由于水对螺旋桨产生的反作用力,使倾斜的船身纠正了过来,使船快速直线航行。笔者认为3号船最适合比赛。
实验D 由于船本身吃水少、速度快,船后涌入一股水,再增加橡皮泥后,船身必然会沉入水底而得零分。
实验E 为了防止有大风大浪和沉入水底,在4号船的基础上再增加橡皮泥后密封。缺点:自身重量的增加,减慢了航行速度,调换电池、维修开关和电机有一定的困难;优点:适应大风浪时比赛。
结论
以上实验分析表明,电动直线船模(以一个螺旋桨为例,双桨除外)在航行中,舵、螺旋桨、电池、配重、电机等非制作因素 ,对航行状态及效果影响较大。螺旋桨速度的增加船身容易倾斜,导致船偏航,船的配重根据电机的速度,电池的重量适当搭配。只有配重与电机速度及其舵有机的配合,耐心的调整,才能得到最佳的成绩。我通过几年的实战实例及综合分析,认为在具体操作中,还应重点把握如下几点:
1、重视对电机的改造或更换,高速电机为佳,速度快则调试容易。
2、配重要适当,最好用轻重不同的电池作配重,以减轻重量,提高前进速度。
3、赛前电池容量的测量,电池容量的大小对船的航行速度影响很大,容量大时,速度快,水对螺旋桨的反作用力传递到船模,会使船模向左或向右倾斜,称为动力反扭矩,动力电机的扭矩越大,螺旋桨转速越高,船模所受到的反扭矩也越大。不消除或减少反扭矩,船模会发生向左或向右倾斜,导致船模不能正常航行。所以调整好的船模应测量一下电池的容量记录在案,比赛时应与调整前的容量尽量保持一致。
4、强调灵活机动。因为种种原因要把船调整到十分准确是不大可能的,所以要训练学生对自己船的性能了如指掌,比如说,这条船习惯从左偏的,那么放航时把船头稍向右偏为佳,或移动放航位置。比赛时再调整船舵万万要不得,因为调整好一条船需要多次才能完成。
综上所述,电动直线船模航行的最佳成绩取决于转速与配重及其舵的调整,灵活机动等因素的协调配合,才能立于不败之地,榜上有名。04年6月我辅导的郁松磊同学在上海市船模《海巡号》电动直线船比赛中勇夺冠军,8月在深圳举行的全国第六届船模比赛中航行分获全国之最,综合分获全国一等奖(第三名),月在上海市“江南杯”船模邀请赛中,《珠海号》电动直线船模获团体第一名,三名学生包揽前三名,均获一等奖。05年6月四名学生参加“华泾——紫阳杯”第二十二届上海市船模比赛均获一等奖。本文如有不当之处,恳请斧正,假如对您有所收获的话,那是我最大的欣慰。