手掷机的创作比赛说明-科技论坛.DOC

手擲機的創作比賽說明 科技论坛： 手擲機是利用手勁投射為動力的方法，使得飛機獲得動力飛行的一種飛機玩法。手擲機的設計與製作必須要選用較輕的材料來製作。巴爾沙木材料試做適合且最可利用的材料。 手擲機的設計製作，主要重點在於機翼剖面的研磨製作，因為根據空氣動力學的原理，翼形剖面可以決定飛機是否獲得足夠的升力來做飛行。機翼的展幅與機身長度有一定的比例，大約為1比0.85至1.0之間，視所設計的翼形來決定。 機翼的材料可以選用巴爾沙木，機身則需要用到比較結實的木料。為使飛機形狀美觀，機身可以加工研磨成為流線型，同時也可以磨掉一些不必要的重量。 手擲機的設計與製作當然是越輕越好，但是，一架飛機的飛行必須有一個適當的重心，才能飛的穩健。因此，手擲機完成後應在機頭附近配上必要的重量，讓整架飛機的重心大約在機翼的中央偏前方的位置。若用拇指與中止將機翼托撐住，若飛機能前後保持平衡，表示飛機的重心差不多在機翼中間適當的位置。 　 手擲機的創作成品能否飛得順利，與投擲的力量有絕對關係。一般人的觀念可能會認為射得越用力飛得越好。但是，根據手擲機的設計原理，飛機的飛行速度實際上並不快，因此，投擲手擲機時順著飛行方向，用適當的力量推出飛機，才能使飛機飛得優雅且飛行順利。投擲太快，對飛機而言幾乎像超音速的相對速度，反而讓飛機無法穩定飛行。 參加手擲機創作比賽的同學，可以參考下列的指導，到飛行模型店去購買適當的材料，自己試做。本手冊末頁的各個學校都有適當的大學生義工可以協助及指導參賽的同學學習設計與製作手擲機。參加比賽的同學最好先規劃一下想要設計的飛機造型，然後再研究如何製作的步驟，最後才開始選購材料進行試做。 手擲機創作比賽的項目包括：(1) 手擲機的造型與結構，(2) 飛行的滯空時間長度，(3) 飛行的軌跡等項。 　 　 　 手擲機的設計與製作指導 材料 巴爾沙木 5㎜ 用於主翼 巴爾沙木 1.5㎜ 用於垂直尾翼與水平尾翼 白楊木(檜木) 6㎜ 用於機身 鉛片 用於配重 註:巴爾沙木可在遙控模型店買到,規格為長90㎝寬8㎝ 比重0.11~0.14選購時可挑選較輕的木料以減輕重量。 工具 美工刀 砂 紙 粗細各一 木 塊 (長方形約手掌大小) 尺 30公分長 AB 膠 瞬間接著劑(快乾膠) 膠 帶 模型用鉋刀(選用) 　 AB膠的用法： 將A劑與B劑1：1混合調均勻即可使用，調勻的AB膠於一分鐘後開始硬化，不能再使用，故必須依接著面積的大小調整用量。 　 快乾膠的用法： 一般快乾膠為速乾型，約三秒鐘反應完畢，反應過程中會有氣體產生，應避免吸入及接觸眼睛，使用時應將兩接合面接觸好，再點上快乾膠。 主翼的製作 　 首先將主翼的平面形狀用原子筆畫在巴爾沙木上，亦須標明中心線及最高線，再用美工刀沿外型線將主翼切割下來。由於巴爾沙木質地較軟，故須注意刀鋒是否足夠銳利，切割時先沿線輕劃，再逐漸施力直到切斷為止，如此才不易切壞巴爾沙木。 第二步：用美工刀或鉋刀將巴爾沙木大至削成翼型的樣子，如圖。切削時必須注意不要削到最高線，並且前緣須留下1/2的厚度，後緣須留下1㎜左右的厚度，因為最大厚度太薄及太尖的翼前緣皆會影響到昇力。 　 第三步：用粗砂紙將翼型出來，如圖。再用細砂紙將表面磨光滑，打磨時將砂紙平整的包覆再木塊上，如此才能磨出漂亮平整的翼面。 　 第四步：將主翼沿中心線切開，把其中的一片的翼根用砂紙磨成斜面，如圖。再用膠帶把兩片翼由底面接合，然後用AB膠將切開的主翼膠合起來並固定住，如圖。上反角的角度在3°~15°之間，不要做得太大以免影響昇力。一般手擲機常做兩段式的上反角以增加橫向安定性，待膠硬化後既可撕開膠帶。 　 水平安定面與垂直安定面的製作 水平安定面與垂直安定面的製作重點在於注意木紋的方向，由於結構強度上的要求，水平安定面的木紋方向為橫向而垂直安定面的木紋方向為縱向，如圖。在製作時必須特別注意，不要弄錯了。 首先將外型畫在1.5㎜厚的巴爾沙木上，沿線切割下來，再用細砂紙將表面磨光滑，邊緣磨成圓角。特別注意的是垂直安定面的根部不要磨成圓角，而水平安定面的後緣5~10㎜處需要稍微磨薄，以利日後的調整。 　 機身的製作 機身的材料可以使用白楊木，檜木或較硬的巴爾沙木。接著將外型畫在木條上，並標示出主翼與水平安定面的位置。一般而言，為了製作上的方便會將主翼與水平安定面的裝置角作成與機身平行。然後將機身切割下來並加以打磨光滑，去除尖銳的邊緣以減少空氣阻力，注意主翼與水平安定面與機身接合的位置不要磨成圓角，以利後續的接合。 　 組合 首先將垂直安定面放置在機身上，再用快乾膠點上一小滴，使垂直安定面稍微固定在機身上，再調整使之保持垂直，之後再點上快乾膠使之固定。水平安定面的接合方法與垂直安定面的接合方法相似，只是使其保持水平，有時為了使手擲機能轉彎盤旋，會刻意使水平安定面