作者：Gargantua

朱诺·新起源作为一款航空航天类沙盒建造类游戏，其自由度让我们可以建造各式各样的航空航天飞行器。

接下来让我们看看一架基础的飞机都有哪些要素吧！

本教程尚未完成，目前教程进度如下：

一、基础篇

（一）飞机是如何飞起来的？

一般来说，一架飞机要飞起来靠的是机翼的升力

那么升力是怎么来的呢？

要有升力，翼型则必须要有攻角或是弯度。有弯度的翼型，其零升攻角不为零，也就是说在攻角为0度时，有中弧线的翼型有升力。

而对称翼不具有中弧线，所以在攻角为0度时没有升力，必须要有攻角，翼型才能提供升力。如图所示

如图，这是一个对称翼型，绿色箭头为来流方向，中心线为弦线

当翼面与来流方向产生一个角度时，我们把这个角度称之为攻角，升力也随之产生。

需要注意的是，在一定范围内，升力的确会随攻角的增大而增大，但一旦攻角过大，导致上翼面气流分离，那么升力会急剧下降。

现在你可以让飞机飞起来了，但是飞起来过后会怎么样呢？

（二）纵向（俯仰）稳定构型

不同的飞机因不同的用途会应用不同的纵向稳定构型，而纵向稳定构型由升力中心与重力中心共同决定，我们来介绍一下：

2.1-升力球与重心球

如图所示，这是系统默认机（为了方便区分，仅改了涂装）的升力球布局与重心球的布局

如下图，在仅改变机体各部分重量时，升力中心始终不变，仅重力中心发生改变。

如上图，在改变机翼形状时，升力中心发生改变，同时，重力中心也因为机翼重心改变而改变。

2.2-静稳定

定义：当飞行器受到扰动时，飞行器迎角偏离了原来的平衡状态；但在扰动消失之后，不加操纵，飞行器能自动地回复到原来迎角的趋势，则称飞行器具有纵向静稳定性。

如下图所示，当一架静稳定构型的飞机受到各操纵面的扰动，出现如下情况：

机翼与来流方向形成一个攻角，由于升力中心在重力中心之后，并且飞机产生的总升力在抵消重力后依旧拥有剩余的升力力矩，致使飞机绕重力中心低头或抬头，恢复原来的飞行姿态。

因此当一架飞机的升力中心在重力中心之后时，这架飞机的稳定构型为静稳定构型。

这种构型的飞机优缺点很明显：

先说优点：这种构型稳定性很好，对初学者来说很友好，对飞控基本没有要求。

缺点也很明显：就是因为稳定性太好，导致机动性差强人意。

2.3-静不稳定

定义：静力不稳定性指飞行器气动中心位于重心前方导致静稳定度为负的状态

同样的，当一架静不稳定构型的飞机受到各操纵面的扰动，出现如下情况：

机翼与来流方向形成一个攻角，由于升力中心在重力中心之前，且飞机的总升力在抵消重力后依旧拥有剩余的升力力矩，致使飞机绕重力中心抬头或低头，扩大现在的趋势。

因此当一架飞机的升力中心在重力中心之前时，那么这架飞机的稳定构型为静不稳定构型。

这种趋势一般来说无法人为控制，于是静不稳定对于飞控的需求很高，尤其对于静不稳定裕度较大的飞机来说；因此新手在设计这种构型的飞机时，会很吃力。

2.4-稳定裕度对飞机稳定性的影响

一般来说，气动中心离重力中心越远，则其裕度越大

对于静稳定：静稳定裕度越大，，姿态扰动的收敛性越强，稳定性越好，机动性越差

对于静不稳定：静不稳定裕度越大，，姿态扰动的发散性越强，稳定性越差，机动性越好

（三）飞机气动操纵

3.1-操纵面对主翼面的影响

如下图所示，当操纵面向上偏转时，来流与偏转翼面上部碰撞，上部气流与翼面分离，且偏转翼面产生向下的阻力，导致整个翼面的升力下降

同样的，当操纵面向下偏转时，操纵翼面类似于襟翼，致使整个翼面升力提高。

3.2-俯仰操纵

通过改变飞机前后的升力大小方向来控制飞机的俯仰，例如：

当飞机平飞时，当尾翼俯仰操纵面向上/向下偏转时，尾翼升力降低/升高，此时飞机以重心为旋转中心，尾部下降/上升，头部上升/下降。实现了飞机的俯仰操纵。

3.3-滚转操纵

通过改变升力中心的横向位置（部分升力差异），来控制飞机的滚转，例如：

左翼向上偏转，升力降低；右翼向下偏转，升力提高，致使左翼下降，右翼上升，最终导致飞机向左滚转。

3.4-偏航操纵

通过提供横向的升力，来控制飞机的偏航，例如：

操纵面左偏，升力向右提高，使飞机绕重心，向左偏航。

3.5-全动翼面

由转轴直接连接翼面，通过转轴来实现翼面的偏转。

当转轴旋转带动翼面偏转，翼面与来流方向形成攻角从而改变自身升力，由此改变飞行姿态

二、实战篇

想要做出一架优秀的飞机，离不开无数次磨练，现在就让我们一起来尝试制造一款简单的飞机吧

（一）前期构思

在做一架飞机之前，我们要明确自己的需求，你想要这架飞机拥有哪些特点？（升限、速度、机动性、续航）其实就是给后续的设计定一个"目标函数"。不同类型的飞机，其侧重的设计指标存在显著差异。以下我们以高机动性的战斗机为例子

（二）新建文件

在Design界面菜单中，我们新建项目时会有蓝色的ROCKET和灰色的AIRPLANE，这里我们选择AIRPLANE

选择完成后，默认机就出现了，将除驾驶舱（cockpit）外的所有零件删除，

这里我们先拿出油箱（Fuel Tank），调整其粗细

然后我们先讲机头部分

2.1-机鼻

一般来说，机鼻可以直接用鼻锥（Nose Cone），从效果上来看还是非常不错的

还有一种建造机鼻的方式则是用许多的油箱构造而成的，例如：

每一段油箱的长度都能修改，一般来说所用的油箱数量越多，整个鼻锥的可塑性就越高

这里我们简单处理一下，最后效果如下

2.2-机身

好的，现在我们已经完成了鼻锥部分，现在调整驾驶舱下面所连接油箱的Z轴偏移（Z-offset），然后选中油箱使其与驾驶舱分离，再选中驾驶舱重新连接油箱，这样，驾驶舱的角度就和油箱一样了，更加美观

随后我们继续添加机身段，下图展示了两种方法（Add Section和复制），当然也可以新建一个油箱连接到后面

在添加好机身段后调整其长度（length）和Z-offset

在建造过程中间，可以随时调零命令舱（command）的位置，以便后续的建造

2.2.1-翼身融合|前部翼篇

现在，我们不急着继续建造机身段，接下来我们来看看如何做翼身融合中的前部翼，也就是下图所示：

首先，对指挥舱调零（前面已经提到过了），随后新建一个零件：球（Ball），使其与前一油箱的Bottom连接点连接，主要作用是占位，方便放置下一个球

然后，复制/新建一个球，使其连接在前一油箱的底部表面处，调整其x轴位置，使其与第一个球相同（由于作者前面进行了调零，所以两个球x轴的位置刚好皆为0），之后删除第一个球

然后，隐藏除第二个球之外的所有零件（非必要步骤，这样做是为了防止新建的油箱直接连接到了前一油箱的底部），之后新建油箱（Fuel Tank），连接到球上

然后对油箱进行调参，将其前部的高度（深度depth）设为0，

之后我们调整前部的宽度，使其略小于前一油箱的宽度，完成后在零件塑性工具（Part Shape Tool）页面下选中前一油箱的底部（bottom）处，点击增加选区段（Add Section），修改长度使其覆盖前部翼，调整前部翼后部分宽度和高度，最后我们不断通过增加前部翼选区段（Add Section）和调整后部分宽度和高度，前部翼就基本完成了。

在完成后注意调整前后位置，建议使用小球进行调整，教程的位置稍微有些靠后了，

和鼻锥一样，你既可以用一块翼面做好前部翼，也可以把他们分成一个个小部分，以下是作者的成果

2.2.2-翼身融合|翼身篇

在确定好机身的宽度后，我们将前部翼渐渐延伸，直到其后部宽度达到机身宽度后，对其进行平行延伸

然后我们对机身进行延展，慢慢减小与翼身的上下距离，直到完全埋没在翼身中

与鼻锥一样，此部分均建议分多段建造，这样更加美观