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1、( 一) 、起飛 重量預估 ： 飛機設計 初始先 對 飛機起飛 重量做 評 估和設計 。 起飛 重 量 為 飛機設計 主要參 數 之一 ， 因為要以 此一 參數來決 定整架 飛 機的所有 尺 寸的大小 。大部 份 將起飛重 量 分為三 部份討論 ，如下 所 示： ：燃油 重量， 據規則之 COSMO-RC Fuel 15% ，其 燃 油密度約為 1.139 ， 競賽需求為 300ml ，推算得 知 燃油重量 約為 263.38g 。 ： 酬載 重量， 依 據往年 經 驗，先 行 預設 10 公斤 飛機空 重、含 載 具本體、 電裝零 件 、起落架 及引擎 等組件重 量之總 和 ，設定為 7 公
2、斤 計算本機 最大起 飛 重量 Wto=0.26338kg+10kg+7kg=17.26338kg 由上式得 知，最 大 起飛重量為 17.26338 公斤 在設 計時 ， 進 行大部份 參數的 預 估與假設 ， 由上 述 所得 ， 要 求本機最 大起飛 重 量，主要 是以前 幾 次計畫的 載重成 績 為標準， 期許能夠 突破更 優 異的成績 。 (2) 飛行雷諾 數預估 ： 此次計劃 之載具 雷 諾數 ， 黏性係數 於真 實飛機亦 或是模 型 飛機皆 相同 ， 如果是在 速 度快 、 機體大之 真 實飛機的 情形下 ， 空氣黏度 幾乎 感覺不到 ， 但是換 成模型飛 機尤以 小 型機時 。
3、在 速度也 較低的情 況下 將會感覺 到空氣 的 黏性 ， 雷諾 數可視 為慣性力 和黏滯 力 之比 ， 雷諾 數 較小時 ， 黏 滯力對 流場的影 響大於 慣 性力 ， 流場 中流速 的擾動會 因為 黏滯力而 衰減 ， 流 體流動穩 定 ， 為層 流 ； 反之 ， 若雷諾 數較大時 ， 慣 性力對流 暢的影 響 大於黏滯 力 ， 流體 流動較不 穩定 ， 流 速的微小 變化 容易發展 、增強 ， 形成亂流 ，不規 則 的亂流流 場 。 雷諾數原 始公式 是 ： 註： 是空氣密度 、v 是氣流速 度、b 是翼 弦 長、 是黏性 係 數 因對模型 飛機而 言 空氣密度 與黏性 係 數是定值 ，故
4、以 上 公式可簡 化 ： v 單位是 公尺/秒，b 是公尺 設定飛行 環境為 ： 高度 150m ，速度 15m/s ， 平均 弦 長為 0.35m 將環境參 數帶入 雷 諾數公式 由上式得 知，本 次 計劃載具 之雷諾 數 為 359625 載具設計 重要參 數 簡表： 翼展 2.9m 平均旋長 0.35 翼面積 10150 俯仰力矩 係數 升力係數 展弦比 8.29 阻力係數 失速攻角 13 主翼Cl/Cd 與穩定性比較圖 主翼攻角與升力的比較圖 主翼升阻力比較圖 四、載具 升力估 算 ： Clark Y 於 0 至 5 度 攻角的升 力斜率= 二維升 力 曲線： 三維升 力 曲線： 算出
5、主翼 升力 得到升力 L 為 103.2 N 五、載具阻力估算： 載具阻力 估算可 由 如下公式 推計 其中， 代表寄 生 阻力、摩 擦阻力 加 上形狀阻 力，在 模 型機方面 可以忽略 ，由阻 力 係數圖直 接求得 ， 為升力係 數，e 代 表 主翼效率 因子，在 橢圓形 機 翼時e= 1.0 ， 矩形 機翼 e=0.7 。 本機 翼屬 矩型翼 ， 故取0.7 做為計 算。 CD= 0.0062+1.22 8.5 0.9 =0.066 ，再將CD 帶入公=12 V2 S CD 得到阻力 D 為 9.641N ( 五) 重心位 置計算： 機身空重 距機頭公分 水平垂直尾翼重量 距機頭公分 機身
6、燃油機翼重量 距機頭公分 引擎重量 重心 ) ( ) ( ) ( 37.65 4480 87.2) (922 26.3) (3300 2) (758 所以重心 位置預 估 大約在距 離機頭37.65 公分處 ，重心位 置在距離 機 翼前緣0.48 公 分處 。 ( 六) 起降距 離計算： max 0 2 ) ( 1 . 1 1 . 1 L to stall L pC s w V V 失速速度= s m V stall / 66 . 14 7 . 1 7313 . 0 225 . 1 263 . 14 8 . 9 2 0 L V ( 離地速度)=1.1 s m V stall / 66 . 14
7、 起飛距離 ： 0 max 1.21( / ) () TO GL L ws S NV T gpC W 18 . 56 66 . 14 62 . 41 66 . 14 263 . 14 5 . 2 7 . 1 225 . 1 8 . 9 ) 7313 . 0 ) 8 . 9 66 . 14 ( 21 . 1 g S近似值 g S 約為 56.18 公尺，滿 足比賽 需 求內 60 公尺 起飛 ) Re ( ) ( 2 2 1 0 0 L r L D D A C u C A G k C C s w p J 215 . 0 0 m K s w C uc D ，G= 2 2 ) / 16 ( 1 ) / 16 ( b h b h 3 Re / 1 1 A K ， 1 k 是由升 力造成 的 寄生阻力 。 = ) 295 . 15 06 . 0 0007 . 0 1 ln( 0007 . 0 8 . 9 2 1 295 . 15 3 2 =45.885+72.88*1.45=147 .91 公尺
