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《現(xiàn)代航模設(shè)計與制造結(jié)課論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、現(xiàn)代航模設(shè)計與制造結(jié)課論文引言我國古代思想家和科學(xué)家墨子，同三百個學(xué)生一起用木頭和竹片做了會飛的鳥；魯國能工巧匠還做了會飛的木鵲；東漢科學(xué)家張衡也做過“機關(guān)-開動”就能飛起來的木鳥。漢朝王莽時代，一個獵人在長安表演扇動羽毛做的雙翅，從高臺跳下滑行幾百步遠(yuǎn)。在國外，九百多年前，英國國王也曾試過插上翅膀飛行，結(jié)果從塔上往下飛摔死。1670年，法國鎖匠用發(fā)條做動力，制作了“飛行十字架”，曾飛越小河。他們都為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。小的時候我就對小模型、小玩具很感興趣，自己做過紙質(zhì)的各種模型，小學(xué)的時候做過一個電動浮船，記得那是從單放上拆下來的馬達(dá)，用撿來的泡沫削成船體，螺旋槳是用膠粘的，由于
2、沒有安裝漿葉且電池太重導(dǎo)致最終只能在水池中慢慢悠悠的打轉(zhuǎn)，現(xiàn)在想起來還真是有意思，這學(xué)期來終于在公選課中選下了航模設(shè)計與制作這門課，雖然課時不長，但通過這次可得學(xué)習(xí)讓我了解了不少航海、航空以及其他模型制作的基本知識而且增強了我的模型制作興趣。模型制作與空氣動力學(xué)空氣動力學(xué)是十分重要的，這一點每個人似乎都知道。特別是當(dāng)我們的速度越來越快的時候。如果你不信在當(dāng)今的遙控車比賽中，空氣動力學(xué)扮演一個重要的角色，你可以試試不用車殼裸跑，就會發(fā)現(xiàn)巨大的差別。但不幸的是，空氣動力學(xué)所包含的物理學(xué)和數(shù)學(xué)知識是非常復(fù)雜的。在早期的產(chǎn)品造型設(shè)計中，為了生產(chǎn)加工的簡單方便，多設(shè)計成直方形，而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步流線型
3、在越來越多的產(chǎn)品上得到了用運。你是否留意過，現(xiàn)在汽車變的越來越曲線化呢，有著柔和的表面和渾圓的邊角，就連我們經(jīng)常觸及的電子數(shù)碼產(chǎn)品也是這樣。這種進(jìn)化的原因是因為所有有突出的形狀或者鋒利的邊角的東西都會產(chǎn)生阻力，這種阻力會使車船飛機變慢，不利于移動。?外部形狀是空氣動力學(xué)的一個重要方面。一般來說，水滴形狀是最好的，也就是說它產(chǎn)生最小的空氣阻力。近代的研究指出，企鵝形狀的物體阻力甚至更小。無論什么形狀，其重點是：空氣在形狀平緩的物體的表面流動，是最有效率的。?平緩的表面，使空氣在流動時不會破裂成很多小旋渦?；旧希魏渭怃J、突出形狀的物體都會產(chǎn)生旋渦。旋渦會帶走能量，因為空氣會自由流動，而不依附于
4、車子的表面。本來這些在空氣摩擦中損失的能量是可以用于加速車子的。所以在設(shè)計制造模型是要特別注意這一點，特別是在航空航海的模型制作中?？諝鈩恿W(xué)的另一重要方面是下壓力。下壓力是一個偉大的發(fā)現(xiàn)，在汽車外型上它可以使車胎產(chǎn)生更多的抓地力，而無須增加車的重量。這樣你可以用更快的速度過彎。但是其缺點是：更多的下壓力通常意味著更多的阻力。?擾流器、風(fēng)翼、傾斜的車鼻……所有這些東西都是為了把空氣“鏟”向上方?？諝獗惶?，車子就被向下壓，因為“作用力=反作用力”。所以更大的表面積，或者更傾斜的角度，可以產(chǎn)生更多的下壓力。而在飛機機翼外形上是相反的，就成為了飛機機翼產(chǎn)生升力；升力或者反向升力，是由于風(fēng)翼上下表面
5、的不同壓強所產(chǎn)生的。通過物理公式：“壓力=壓強x面積”就更容易理解了，面積大的一面受到的作用力就大，所以更大的壓強差，或者更大的表面積，可以增加汽車下壓力或飛機機翼的升力。我們看到風(fēng)翼的上表面比較平直，而下表面比較彎曲。這意味著空氣在上表面流動的路徑，比在下表面更直，也更短。下表面空氣被迫沿著曲線流動，因此走了更長的距離。根據(jù)柏努利定理，一定體積的流體總能量是守恒的（除非加熱流體，或者機械的改變流體的體積）。如果假定空氣的流動方向不是改變太多的話，我們可以近似的認(rèn)為：如果空氣（或者其他流體）速度增加，其壓強就會下降。簡單地說就是在風(fēng)翼的下表面，空氣在相同的時間內(nèi)走了更長的距離，其速度就更快，導(dǎo)
6、致壓強下降。上下表面的壓強差產(chǎn)生一個反向的作用力。所以，如果你要找什么適當(dāng)形狀的東西來產(chǎn)生更大的作用力的話，就找傾斜的，或者向一面彎曲的，當(dāng)然是在一定的范圍之內(nèi)的情況下的。另外流體分割也是個重要方面?！傲黧w分割”，顧名思義，就是描述“流體”如何在物體表面上“分割”。在低速時，我們可以把流體看作是沿著不同的“層”流動的，每層是比較平直的流動，且沒有旋渦產(chǎn)生，各層也不互相擾亂。從能量的角度來說，這種情況是非常有益的，因為層狀流動只損耗很小的能量。當(dāng)流速超過臨界速度的時候或者流體的密度和粘稠度開始下降的時候，但著種情況不會在我們制作的遙控模型中發(fā)生，附面層開始產(chǎn)生小旋渦。當(dāng)流速越來越大的時候，就會變
7、成徹底的湍流，湍流會損耗很多的能量。在風(fēng)翼的情況中，當(dāng)空氣速度過快，或者風(fēng)翼的迎角太大，就會產(chǎn)生流體分割。如果風(fēng)翼安裝成一個很大的角度(迎角)。當(dāng)速度達(dá)到一定值時，流經(jīng)風(fēng)翼下表面的空氣會掙脫風(fēng)翼表面以直線行進(jìn)；而不會沿著風(fēng)翼的輪廓流動，并填補在風(fēng)翼后緣下方產(chǎn)生的低壓區(qū)。流體從風(fēng)翼表面分離出來，低壓區(qū)的壓力不再低至足以把空氣向上吸。這意味著：風(fēng)翼已經(jīng)失去了它的空氣動力效率。風(fēng)翼后緣下方的區(qū)域，本來是
