航模2-飛行原理2012

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1、歡迎同學們西北工業(yè)大學工程訓練中心張玉潔2010年3月航模飛行原理第一節(jié)基本概念一、緒論1、模型飛機：速度343.92千米/小時，高度8205米，距離832.43千米，續(xù)航時間33小時39分15秒，2、無線電世界記錄（2001年）：倒飛、垂直8字、水平8字。無線電遙控飛機模型空中做特技：3、模型飛機飛行原理的研究：翼型的研究提高機翼性能的研究模型飛機穩(wěn)定性的研究模型飛機的各部分比例及配置問題螺旋槳的研究二、有關空氣的一些知識：氣體的壓力是由于氣體分子在不斷運動時沖擊到物體表面而產(chǎn)生的?？諝獾膲簭娋?/p>

2、是單位面積所受到的空氣壓力。在一密閉容器內(nèi)（分子數(shù)目不變），溫度越高，分子運動越活躍，速度增大，沖擊力就大，壓力就大，壓強就大。1、空氣的壓強2、空氣的密度：大氣密度為:千克/m3大氣壓強：毫米汞柱大氣溫度：℃空氣的粘性隨著溫度的變化而變化，溫度越低空氣的粘性越小，溫度越高空氣粘性越大。空氣流過物體表面的時候，就像潤滑油一樣，最靠近物體表面的空氣是附著在物體表面的，離表面稍遠，空氣的速度便稍大。達到一定距離后，粘性的作用就表現(xiàn)不明顯了，在這附近的氣流速度等于沒有黏性作用時的速度，所以空性的黏性作用只

3、是明顯表現(xiàn)在物體表面薄薄的一層空氣內(nèi)，離開了這緊靠著物體表面的一薄層便可以認為空氣是沒有黏性的，這一薄層空氣成為邊界層（或附面層）。3、空氣的粘性第二節(jié)飛行器1、飛行器一、簡介航空器：飛機，熱氣球.飛行器航天器：人造衛(wèi)星，宇宙飛船，空間站，航天飛機火箭和導彈：就是能夠離開地面飛行的裝置，在地球大氣層內(nèi)或在大氣層之外的空間（含環(huán)地球的空間、行星和行星際空間）飛行的器械。2、航空器（產(chǎn)生升力的基本原理）輕航空器模型就是指它的重量比同體積空氣輕的航空器。它是依靠空氣的浮力而升空的。二、輕航空器1、概念：根

4、據(jù)阿基米德定律，任何物體在空氣中都會受到向上的浮力，這個浮力的大小等于被物體排開的空氣的重量。2、升空原理：氫氣3、充入氣體4、常見的輕航空器（０．０９千克力／米３）（０．１８千克力／米３）氦氣熱空氣。裝有發(fā)動機和推進裝置（螺旋槳），并且有安定面、操縱面以及裝載人或貨物的吊艙，其飛行路線可以控制。飛艇一般制造成流線型，以減少阻力。飛艇還裝有尾翼，以保證它前進底穩(wěn)定性，并且通過尾翼操縱飛艇的方向。氣球是沒有動力裝置而靠自然風運動。飛艇5、計算氣球的直徑D氣球的體積為氣球所受到的浮力F氣球所受到的重力:

5、球的表面積球囊的重量↓(空氣的比重ρ)↓熱空氣的比重ρ熱空氣(球囊材料單位面積的重量d)↓比較可知：Ｆ浮力〉Ｇ氣球就能夠升空Ｆ浮力〈Ｇ　　氣球就不能夠升氣球的直徑是1M，空氣的比重是１.２２６千克／米３(在15℃和標準大氣壓的情況下)熱空氣(75℃)的比重是1.016千克／米３，球囊的材料采用煙卷紙，每平方米的重量是0.022千克力，6、舉例說明：Ｆ浮〉Ｇ氣球熱氣球能升起來三、重航空器1．概念：重航空器是指它的重量比同體積的空氣重的航空器。如飛機、滑翔機等都屬于重航空器。2．升空原理：重航空器所受的

6、浮力比重力小得多，不可能依靠浮力升空，靠自身與空氣的相對運動產(chǎn)生升力升空飛行的。升空原理：空氣動力學當一個物體在空氣中運動，或者空氣從物體表面流過得時候，空氣對物體都會產(chǎn)生作用力，我們把空氣這種作用在物體上的力叫做空氣動力。一、空氣動力：第三節(jié)空氣動力學對于整架模型飛機來說，產(chǎn)生升力的除過機翼外，還有尾翼；二、空氣動力：升力，阻力產(chǎn)生阻力的除過機翼外，還有機身尾翼發(fā)動機等部件。C:應用：風洞的設置四、空氣動力學的幾個基本原理1、相對性原理A:現(xiàn)象B:意義2、連續(xù)性原理A:現(xiàn)象B:流線C:連續(xù)性原理流

7、體微團流動時所經(jīng)過的路徑叫流線（不可壓縮流體）流體只能在通道中流動，在單位時間內(nèi)通過通道上任何界面的流體質(zhì)量都是相等的。(S1,S2兩個截面)↓↓↓↓公式：(不可壓縮流體)（由圖可知）翼型繞流分析截面窄，流線密的地方，流體的速度快；D:應用(不可壓縮流體)截面寬，流線稀的地方，流體的速度慢。3、伯努利定律A:現(xiàn)象B:伯努利定律當氣體水平運動的時候，它包括兩種能量：一種是垂直作用在流體表面的靜壓強的能量，另一種是由于氣體運動而具有的動壓強的能量，這兩種能量之和是一個常數(shù)。靜壓強,用Ｐ表示，單位是千克力

8、／米２；動壓強用ρv2/2表示，其中ρ是空氣密度，單位是千克力／米２；Ｖ是流速，單位是米／秒。（能量守恒定律）當一股氣流，由于機翼的插入，被分成上下兩股，通過機翼以后合為一股。由于機翼上表面拱起，使得上方那股氣流的通道變窄。根據(jù)氣流連續(xù)性原理和伯努利定理可以得知，機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小，也就是說機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力大，這個壓力差就是機翼產(chǎn)生的升力。4、升力產(chǎn)生五、模型飛機上的阻力阻力摩擦阻力壓差阻力誘導阻力干擾阻力1、摩擦阻力空