计算飞机的平均气动力翼弦与重心位置转帖 ---該文章由德昭翻譯自MAN 雜誌 . 重心:飛機重心位置也是進行激烈的3D 特技飛行的重要因子當重心位置後移,機體變得較不安定,但俯仰及轉向控制變得更有反應且敏感大多的特技飛行機重心位於主翼平均翼弦(MAC :Mean Aerodynamic Chord參見附圖 )之 32~33 處,若將重心再往後移,俯仰及轉向更為靈活,但飛機變得相當不穩定因機種而異,但最佳的平衡是當重心位於MAC 之 37~40 之間,剛好介乎運動性及不安定之間當表演如 Roller Coaster 、水平螺旋、 Cobra(Harrier) 、Waterfall 、鐘擺 (Pendulum) 等動作時,飛機重心是非常重要的,僅擁有大面積的控制面,是不足以讓飛機適當地保持抬頭姿態(使機體獲得良好俯仰能力) 注意:做扭力滾(Torque Roll) 時,重心並非要素,擁有標準的 32MAC 位置重心即可,但重心不再後移,您將無法做出更多其他的3D 動作如您所知, 3D 特技飛行之最佳重心位置是取其折衷,實際的挑戰是找出能使這架飛機應付最多飛行動作之最佳平衡點的重心位置自創風格 (Freestyle) 飛行應揉合3D 及精準特技動作,且您的表現無時無刻應保持平穩而有自信。
若將重心後移,您的飛機雖可輕易表現3D 動作,但無法精確而穩定地飛行從一另角度來看,若您的飛機頭重的話,飛機穩定而精準,卻無法做出激烈的3D 特技飛行在 TOC 比賽中自創風格(Free style) 賽程,大多數飛行員藉尾部加重使重心後移以下觀感因各飛行員及飛機而異:精準動作時,我喜歡將重心設定在35MAC 位置,在自創風格 (Freestyle) 部份時,重心則後移到38MAC 處 (案: TOC 大賽分已知、未知標準科目及四分鐘自創風格(Free style) 飛行,前二種屬較精準的指定動作;後者之比賽,飛行員大多以 3D 模式設定之,多日的賽事也以最後一項Free style flying最有看頭 ) 附圖表示如何算出MAC 及重心位置,我很喜歡用這些數值當參考,但重心位置還是得依照實際飛行做進一步最終調整,我發現這是調整飛機最佳的方法由實際飛行測試,決定重心位置:精準特技動作之重心是容易設定的:正飛水平直線,拉起機頭45 度(全油門 ),做 1/2 滾轉變倒飛,飛機應以 45 度角持續 2~3 秒直線飛行,然後往下掉(您僅需些微降舵即可保持直線)表演 3D 動作時,以1/2 油門正飛水平直線,做1/2 滾轉變成倒飛,在機頭往下掉之前應保持 3~3.5 秒水平直線飛行 (您僅需些微降舵即可保持水平直線飛行)。
若您的飛機在倒飛時往上爬升,這是機尾過重現象,在我看來,您已將重心後移,超出其安定界限若您看過我對重心的飛行測試,倒飛時,以45 度角找出精準飛行重心; 以倒飛水平直線找到自創風格 (Free style) 的重心 重心位置有此2~3 偏差,是精確飛行及自創風格飛行兩者間設定之最大差異當您找到最適合各種特技動作的重心位置,您可以使飛機做最佳的表現例如:當您在自創風格飛行(Free style) 科目時做扭力滾(Torque Roll) 、Snap Roll 及其他精準動作較多時,以精準特技飛行之重心做設定是可以的,但並不意味您的自創風格飛行科目包含許多3D 動作時,也必如此設定CR 為兩翼中心線之總長,見圖之中心線紅色CR 英文字母 . CT 為翼端之總長度 . 所以 MAC 之計算方式為CT+CR+CT和 CR+CT+CR之交叉線及為MAC 以 MAC 為 100cm 的話 ,其 37 即為 37, 以此類推 . 當你有一架新飛機, 或是說明書標示不明時, 不妨參考一下我設定重心的程序. (參考資料 Aircraft Structure, 作者 David Peery, McGraw-Hill Book Co, ISBN 0070491968) 平均氣動力翼弦 (MAC, Mean Aerodunamic Chord)不是翼寬的幾何平均, 重心位置設在MAC 的前緣 25處. 注意這是從 MAC 量起 , 不是翼根位置 , 所以正確找出MAC 是第一步 . 由以下圖示可以繪圖方式找出, 也可由計算求得 . 這個公式適用在前後緣都是直線的場合, 對多數模型飛機已夠用了. 早期模型飛機多使用NACA 翼型 , 昇力中心約在30 位置 , 現今 F3A 機翼型昇力中心在35-40 左右 , 我個人是把重心設在30 MAC 處作起始點 , 再依標準飛行測試步驟作細調, 最後位置總相差在1-2 公分之內 ,但總比亂槍打鳥要好 . 量出翼根寬度a 與翼端寬度b 與前緣後掠 s 畫出主翼 25 與 50 弦線翼根向後延伸b, 翼端向前延伸a, 聯線聯線與 50 弦線交會處的翼弦即為MAC MAC 的 25 投影到翼根即為重心位置也可由公式直接計算。