航模2-飞行原理.

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1、欢迎同学们 农大附小 第二节 航空模型的种类及其飞行 现代航空模型运动分为 按动力方式分为：按动力方式分为： 自由飞行模型飞机自由飞行模型飞机 线操纵模型飞机线操纵模型飞机 无线电遥控模型飞机无线电遥控模型飞机 像真模型飞机像真模型飞机 电动模型飞机电动模型飞机 活塞发动机活塞发动机 喷气发动机喷气发动机 橡筋动力模型飞机橡筋动力模型飞机 无动力的模型滑翔机等 无动力的模型滑翔机等 航空模型的竞赛科目有航空模型的竞赛科目有 ： 留空时间留空时间 飞行速度飞行速度 飞行距离飞行距离 特技特技 “ “空战空战” ”等等 n模型种类：飞机、滑翔机、直升机、伞翼飞机 。 动力形式：弹射、手掷、牵引线、

2、橡 筋、活塞发动机、电动机、二氧化碳气体。 比赛场地：室内或室外开阔场地 比赛科目：留空时间、飞行距离、飞 行高度、直线速度。 一、自由飞行类 运动员对模型不加任何操纵，只是在放飞 前对模型进行各种调整，以便获得良好的 飞行性能。 特点：容易制作，仅需一把剪刀、一点胶水或浆糊 和硬纸。 1、纸模型飞机（纸模型）： 2 2、弹射模型滑翔机（弹射模型）：、弹射模型滑翔机（弹射模型）： 特点：制作简单，飞的较高。特点：制作简单，飞的较高。 3、手掷模型滑翔机 4、橡筋模型直升飞机 5、室内模型飞机（室内模型 ） 6、牵引模型滑翔机（牵引模型） 7、橡筋模型飞机（橡筋模型） 8、活塞式发动机自由飞模型

3、飞机（自由飞模型） n二、线操纵圆周飞行类 动力形式 ： 控制方式：双线或多线操纵 比赛场地： 特技动作：包括平飞、爬升、俯冲、着陆、 内外筋斗、倒飞、横竖8字等。 活塞发动机（电热式、压燃式） 脉动喷气发动机 电动机等。 圆形飞行场地（直径60米、沥清或水泥地面）， 空战项目为草皮场地。 比赛科目: 竞速 特技 小组竞速 空战 电动特技 甩动特技 风动特技 模型种类：飞机、滑翔机、直升 机 n三、无线电操纵飞行类 比赛场地：起降跑道一般为150m20m沥清跑 面 控制方式：无线电遥控 动力形 式： 电动机电动机 活塞发动机活塞发动机 汽油发动机汽油发动机 涡轮喷气发动机等。涡轮喷气发动机等。

4、 比赛科目：特级飞行、留空时间、封闭距离、比赛科目：特级飞行、留空时间、封闭距离、 封闭速度、绕标竞速、定点空投等。封闭速度、绕标竞速、定点空投等。 特技动作：规定动作与自选动作。特技动作：规定动作与自选动作。 技术要求：按成功飞行过的航空器缩小比例制作 （包括几何尺寸，外表涂装） 四、仿真类飞行类 动力形式：活塞发动机、涡喷发动机等。 控制方式：线操纵、无线电遥控。 比赛方法：模型仿真度评分与飞行仿真评分。 线操纵为60米圆形平整地面， 遥控为150m20m沥清或水泥跑道 涡喷发动机为250m20m跑道。 场地要求：场地要求： 模型种类：固定翼飞机、滑翔机、直升机 动力形式：电动机（动力电源

5、42V） 控制方式：无线电遥控 比赛场地：150m20m沥清或水泥跑道、开阔地面 五、电动类 比赛科目：特技动作、留空时间、封闭距离、 封闭速度、绕标竞速等。 第一节 基本概念 一、绪论一、绪论 1、模型飞机：就是能够在空中飞行的模型： 速度343.92千米/米， 高度8205米， 距离832.43千米， 续航时间33小时39分15秒， 2 2、无线电世界记录（、无线电世界记录（20012001年）：年）： 倒飞、垂直倒飞、垂直8 8字、水平字、水平8 8字。字。 无线电遥控飞机模型空中做无线电遥控飞机模型空中做特技特技： 3、模型飞机飞行原理的研究： 翼型的研究 提高机翼性能的研究 模型飞机

6、稳定性的研究 模型飞机的各部分比例及配置问题 螺旋桨的研究 二、有关空气的一些知识： 气体的压力由于气体分子在不断运动时冲击到物体表面而产 生的。 空气的压强就是单位面积所受到的空气压力。在一密闭容器 内（分子数目不变），温度越高，分子运动越活跃，速度 增大，冲击力就大，压力就大，压强就大。 1 1、空气的压强、空气的压强 2 2、空气的密度：、空气的密度： 大气密度为大气密度为: :千克千克/m3/m3 大气压强：毫米汞柱大气压强：毫米汞柱 大气温度：大气温度： 空气的空气的粘性粘性随着温度的变化而变化，温度越低空气的随着温度的变化而变化，温度越低空气的 粘性越小，温度越高空气粘性越大（液体

7、相反的，液粘性越小，温度越高空气粘性越大（液体相反的，液 体的粘性是随着温度的升高而降低的）。体的粘性是随着温度的升高而降低的）。 空气流过物体表面的时候，就像润滑油一样，最靠近空气流过物体表面的时候，就像润滑油一样，最靠近 物体表面的空气是附着在物体表面的，离表面稍远，物体表面的空气是附着在物体表面的，离表面稍远， 空气的速度便稍大。达到一定距离后，粘性的作用就空气的速度便稍大。达到一定距离后，粘性的作用就 表现不明显了，在这附近的气流速度等于没有黏性作表现不明显了，在这附近的气流速度等于没有黏性作 用时的速度，所以空性的黏性作用只是明显表现在物用时的速度，所以空性的黏性作用只是明显表现在物

8、 体表面薄薄的一层空气内，离开了这紧靠着物体表面体表面薄薄的一层空气内，离开了这紧靠着物体表面 的一薄层便可以认为空气是没有黏性的，这一薄层空的一薄层便可以认为空气是没有黏性的，这一薄层空 气成为边界层（或气成为边界层（或附面层附面层）。）。 3 3、空气的粘性、空气的粘性 第二节 飞行器 1、飞行器就是能够离开地面飞行的装置，在地球大气 层内或在大气层之外的空间（含环地球的空间、行星 和行星际空间）飞行的器械。 一、简介一、简介 航空器：飞机，热气球航空器：飞机，热气球. . 按照飞行器的按照飞行器的飞行环境飞行环境和和工作方式工作方式的不同，的不同， 飞行器飞行器 航天器：人造卫星，宇宙飞

9、船，航天器：人造卫星，宇宙飞船， 空间站，航天飞机空间站，航天飞机 火箭和导弹：火箭和导弹： 2 2、航空器、航空器 （产生升力的基本原理）（产生升力的基本原理） 轻航空器模型就是指它的重量比同体积空气轻的航空器 。它是依靠空气的浮力而升空的。 二、轻航空器二、轻航空器 1 1、概念：、概念： 根据阿基米德定律，任何物体在空气中都会受根据阿基米德定律，任何物体在空气中都会受 到向上的浮力，这个浮力的大小等于被物体排到向上的浮力，这个浮力的大小等于被物体排 开的空气的重量。开的空气的重量。 2 2、升空原理：、升空原理： 如氢气（千克力米）如氢气（千克力米） 氦气（千克力米）、氦气（千克力米）、

10、 热空气。热空气。 3 3、充入气体、充入气体 4 4、常见的轻航空器、常见的轻航空器 装有发动机和推进装置（螺旋桨），并且有安定 面、操纵面以及装载人或货物的吊舱，其飞行路 线可以控制。飞艇一般制造成流线型，以减少阻 力。飞艇还装有尾翼，以保证它前进底稳定性， 并且通过尾翼操纵飞艇的方向。 气球气球 是没有动力装置而靠自然风运动。是没有动力装置而靠自然风运动。 飞艇飞艇 5、计算 气球的直径气球的直径D D 气球的体积为气球的体积为 气球所受到的浮力气球所受到的浮力F F 气球所受到的重力气球所受到的重力: : 球的表面积球的表面积 球囊的重量球囊的重量 ( (空气的比重空气的比重) 热空气

11、的比重热空气 ( (球囊材料单位面积的重量球囊材料单位面积的重量d)d) 比较可知：比较可知： 浮力 气球就能够升空 浮力 气球就不能够升 气球的直径是气球的直径是1M1M，空气的比重是，空气的比重是. .千克米千克米( (在在 1515和标准大气压的情况下和标准大气压的情况下) ) 热空气热空气(75(75) )的比重是的比重是1.0161.016千克米，千克米， 球囊的材料采用烟卷纸，每平方米的重量是球囊的材料采用烟卷纸，每平方米的重量是0.0220.022千克力，千克力， 6 6、举例说明：、举例说明： 浮 浮 气球气球热气球能升起来热气球能升起来 三、重航空器三、重航空器 1 1概念：

12、概念： 重航空器是指它的重量比同体积的空气重的航空器。重航空器是指它的重量比同体积的空气重的航空器。 如飞机、滑翔机等都属于重航空器。如飞机、滑翔机等都属于重航空器。 2 2升空原理：升空原理： 重航空器所受的浮力比重力小得多，不可能依靠浮重航空器所受的浮力比重力小得多，不可能依靠浮 力升空，靠自身与空气的相对运动产生力升空，靠自身与空气的相对运动产生升力升力升空飞升空飞 行的。行的。 升空原理：空气动力学升空原理：空气动力学 空气动力：升力，阻力 当一个物体在空气中运动，或者空气从物体表面流 过得时候，空气对物体都会产生作用力，我们把空 气这种作用在物体上的力叫做空气动力。 空气动力： 对于

13、整架模型飞机来说，产生升力的除过机翼 外，还有尾翼； 产生阻力的除过机翼外，还有机身尾翼发动机 等部件。 C:应用：风洞的设置 四、空气动力学的几个基本原理四、空气动力学的几个基本原理 1 1、相对性原理、相对性原理 A:A:现象现象 B:B:意义意义 2 2、连续性原理、连续性原理 A:A:现象现象 B:B:流线流线 C:C:连续性原理连续性原理 流体微团流动时所经过的路径叫流线流体微团流动时所经过的路径叫流线 （不可压缩流体）流体只能在通道中流动，在（不可压缩流体）流体只能在通道中流动，在 单位时间内通过通道上任何界面的流体质量都单位时间内通过通道上任何界面的流体质量都 是相等的。是相等的

14、。 (S1, S2两个截 面) 公式 ： (不可压缩流体) （由图可知） 翼翼 型型 绕绕 流流 分分 析析 截面窄，流线密的地方，流体的速度快；截面窄，流线密的地方，流体的速度快； 截面宽，流线稀的地方，流体的速度慢。截面宽，流线稀的地方，流体的速度慢。 D:D:应用应用( (不可压缩流体不可压缩流体) ) 3 3、伯努利定律、伯努利定律 A:A:现象现象 B:B:伯努利定律（能量守恒定律伯努利定律（能量守恒定律） 当气体水平运动的时候，它包括两种能量当气体水平运动的时候，它包括两种能量 ：一种是垂直作用在流体表面的静压强的：一种是垂直作用在流体表面的静压强的 能量，另一种是由于气体运动而具

15、有的动能量，另一种是由于气体运动而具有的动 压强的能量，这两种能量之和是一个常数压强的能量，这两种能量之和是一个常数 。 静压强静压强, ,用表示，单位是千克力米；用表示，单位是千克力米； 动压强用动压强用v2/2v2/2表示，表示， 其中其中 是空气密度，是空气密度， 单位是千克力米；单位是千克力米； 是流速，单位是米秒。是流速，单位是米秒。 当一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两当一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两 股，通过机翼以后合为一股。由于机翼上表面股，通过机翼以后合为一股。由于机翼上表面 拱起，使得上方那股气流的通道变窄。根据气拱起，使得上方那股气流的通道变窄。根据气 流连续

16、性原理和伯努利定理可以得知，机翼上流连续性原理和伯努利定理可以得知，机翼上 方的压强比机翼下方的压强小，也就是说机翼方的压强比机翼下方的压强小，也就是说机翼 下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下 的压力大，这个压力差就是的压力大，这个压力差就是机翼产生的升力机翼产生的升力。 4 4、升力产生、升力产生 五、模型飞机上的阻力五、模型飞机上的阻力 阻力 摩擦阻力摩擦阻力 压差阻力压差阻力 诱导阻力诱导阻力 干扰阻力干扰阻力 1 1、摩擦阻力、摩擦阻力 摩擦阻力摩擦阻力 空气的粘性、空气的粘性、 表面粗糙度、表面粗糙度、 接触面积等接触面积等 2 2、压差阻力、压差阻力 物体的最大迎风面积物体的最大迎风面积 压差阻力压差阻力 物体的形状（最主要）物体的形状（最主要） 物体在气流中的姿态物体在