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三角翼动力飞行器所需速度和拉力的计算

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三角翼动力飞行器所需速度和拉力的计算_第1页
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三角翼动力飞行器所需的速度拉力计算三角翼动力飞行器所需的速度拉力计算我们先温习一下马力的定义:我们先温习一下马力的定义:1 1 马力马力=735N/M=735N/M,约等于,约等于 7575 公斤公斤/ /米米/ /秒,也就是秒,也就是 1 1 马力可以把马力可以把 7575 公斤在公斤在 1 1 秒钟提升秒钟提升 1 1 米 接着看看你的飞机的升阻比,一般一战时期的飞机可以做到接着看看你的飞机的升阻比,一般一战时期的飞机可以做到 1515带螺旋桨整流带螺旋桨整流 罩,采用梯形机翼的二战飞机由于速度的提高,也在罩,采用梯形机翼的二战飞机由于速度的提高,也在 1515 左右现代的歼击机亚左右现代的歼击机亚 音速时可以达到音速时可以达到 1010(速度越高时升阻比变的越差)(速度越高时升阻比变的越差) 自制飞机的技术含量和外形,自制飞机的技术含量和外形, 差不多和一战飞机类似,一般可达到差不多和一战飞机类似,一般可达到 1515,那么,假设你的飞机最大起飞重量是,那么,假设你的飞机最大起飞重量是 280280 公斤(飞机公斤(飞机 110110 公斤,不超过国家有关超轻型飞机规定,载公斤,不超过国家有关超轻型飞机规定,载 2 2 个胖子个胖子 170170 公公 斤)斤) ,那么,在升阻比为,那么,在升阻比为 1515 的情况下,需要的情况下,需要 18.6718.67 公斤拉力,合公斤拉力,合 0.2490.249 马力。

当马力当 然,然,0.2490.249 马力只能拉动飞机以每秒马力只能拉动飞机以每秒 1 1 米速度前进,是绝对飞不起来的,要根据米速度前进,是绝对飞不起来的,要根据 翼型表查你的翼型和面积在多高速度能产生翼型表查你的翼型和面积在多高速度能产生 280280 公斤升力比如最低离地速度公斤升力比如最低离地速度 6060 公里可以产生公里可以产生 280280 公斤升力,那么合公斤升力,那么合 1717 米米/ /秒,也就是最低需要秒,也就是最低需要 4.2334.233 马力马力 的拉力才能保证飞机起飞计算进螺旋桨效率,合理的手工浆在效率的拉力才能保证飞机起飞计算进螺旋桨效率,合理的手工浆在效率 7070%以上,%以上, 保守取保守取 0.60.6 左右那么左右那么 4.233÷0.6=7.054.233÷0.6=7.05 马力,也就是你的飞机马力,也就是你的飞机 7.057.05 马力可以载马力可以载 170170 公斤顺利起飞如果你体重公斤顺利起飞如果你体重 7070 公斤,加上飞机公斤,加上飞机 110110 公斤,总重公斤,总重 180180 公斤,公斤, 那么那么 4.74.7 马力就足够起飞了。

当然,马力越大越好,你不能把马力就足够起飞了当然,马力越大越好,你不能把 7.057.05 马力的发动马力的发动 机在最高油门长时间运转,发动机绝对受不了,一般经验是,在一半马力可以起机在最高油门长时间运转,发动机绝对受不了,一般经验是,在一半马力可以起 飞,在四分之三马力较长时间快速巡航全马力是冲刺的那么,这样算来,飞,在四分之三马力较长时间快速巡航全马力是冲刺的那么,这样算来,9090 公斤单人乘坐在公斤单人乘坐在 1010 马力比较合适,这个数据在蟋蟀机上得到验证那么马力比较合适,这个数据在蟋蟀机上得到验证那么 9090 公斤公斤 双人乘坐的双人乘坐的 1515 马力比较合适马力比较合适 以上估算比较保守,反过来如果命题为最小马力起飞,那么可以这么做:飞机做以上估算比较保守,反过来如果命题为最小马力起飞,那么可以这么做:飞机做 的比较流线,升阻比达到的比较流线,升阻比达到 2020,乘客体重,乘客体重 7575 公斤,取大翼面的满足公斤,取大翼面的满足 4040 公里起飞,公里起飞, 螺旋桨做的效率达到螺旋桨做的效率达到 80%80%,那么,那么 185÷20=9.25185÷20=9.25 公斤,公斤,9.25÷75=0.1239.25÷75=0.123 马力,起马力,起 飞速度飞速度 1111 米米/ /秒,那么秒,那么 0.123×11=1.350.123×11=1.35 马力拉力,考虑螺旋桨效率马力拉力,考虑螺旋桨效率 0.80.8,,1.35÷0.8=1.681.35÷0.8=1.68,也就是,也就是 1.681.68 马力发动机开足油门,就可以飞起来,马力发动机开足油门,就可以飞起来,3 3 马马 力小马就能流畅飞行。

力小马就能流畅飞行 减小动力可以从以下途径挖掘:减小动力可以从以下途径挖掘:1 1 减小阻力减小阻力2 2 减轻总重减轻总重3 3 加大翼面积其中加大翼面积其中 1 1、、2 2 条是有限度的,不可能把飞机造成锥子,更不可能硬把体重减到条是有限度的,不可能把飞机造成锥子,更不可能硬把体重减到 5050 公斤,公斤, 在功率有限的情况下,只有增大翼面积,降低飞行速度来提高升力,理论上讲,在功率有限的情况下,只有增大翼面积,降低飞行速度来提高升力,理论上讲, 这个途径是无限大的事实上莱特兄弟就是这么巧妙做到的,那时,莱特兄弟的这个途径是无限大的事实上莱特兄弟就是这么巧妙做到的,那时,莱特兄弟的 飞机总重接近飞机总重接近 900900 公斤,动力却只有公斤,动力却只有 1212 马力,那么只有增大机翼面积这一条途马力,那么只有增大机翼面积这一条途 径径————因为速度越低,升阻比越好,这也是慢速大直径浆效率更高的原因,因为因为速度越低,升阻比越好,这也是慢速大直径浆效率更高的原因,因为 线速度更低线速度更低人力飞机在这方面做的较好,采用碳纤维材料和塑料薄膜等轻质材料,人力飞机在这方面做的较好,采用碳纤维材料和塑料薄膜等轻质材料, 流线外形,特别是采用大面积薄膜机翼,以满足极慢速起飞和飞行所需升力。

人流线外形,特别是采用大面积薄膜机翼,以满足极慢速起飞和飞行所需升力人 的长时间功率只有的长时间功率只有 0.40.4 马力,人力飞机总重不超过马力,人力飞机总重不超过 100100 公斤(含人)公斤(含人) ,所以飞行,所以飞行 速度只有每秒几米速度只有每秒几米 机翼升力计算公式机翼升力计算公式 滑翔比与升阻比滑翔比与升阻比 螺旋桨拉力计算公式(静态拉力估算)螺旋桨拉力计算公式(静态拉力估算) 20092009 年年 0505 月月 0606 日日 星期三星期三 01:3101:31 机翼升力计算公式机翼升力计算公式升力升力 L=1/2L=1/2 * *空气密度空气密度* *速度的平方速度的平方* *机翼面积机翼面积* *机翼升力系数机翼升力系数 ((N N))机翼升力系数曲线如下机翼升力系数曲线如下 注解:在小迎角时曲线斜率是常数注解:在小迎角时曲线斜率是常数在标识的在标识的 1 1 位置是抖振点,位置是抖振点,2 2 位置是自动上仰点,位置是自动上仰点, 3 3 位置是反横操纵和方向发散位置是反横操纵和方向发散 点,点,4 4 位置是失速点位置是失速点 对称机翼在对称机翼在 0 0 角时升力系数角时升力系数=0=0(由图)非对称一在机身(由图)非对称一在机身 水平时升力系数大于水平时升力系数大于 0 0,因此机身水平时也有升力,因此机身水平时也有升力滑翔比与升阻比滑翔比与升阻比升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值,跟飞行速度成曲线关系,升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值,跟飞行速度成曲线关系, 一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角。

滑翔比是飞一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角滑翔比是飞 机下降单位距离所飞行的距离,滑翔比越大,飞机在离地面相同高度飞的距离越机下降单位距离所飞行的距离,滑翔比越大,飞机在离地面相同高度飞的距离越 远,这是飞机固有的特性,一般不发生变化远,这是飞机固有的特性,一般不发生变化如果有两台飞行器,有着完全相同的气动外形,一台大量采用不锈钢材料如果有两台飞行器,有着完全相同的气动外形,一台大量采用不锈钢材料 的的 ,另一台大量采用碳纤维材料,那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材,另一台大量采用碳纤维材料,那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材 料的这个在料的这个在 SU-27SU-27 和歼和歼 11-B11-B 身上就能体现出来,歼身上就能体现出来,歼 11-B11-B 应该拥有更大的滑翔应该拥有更大的滑翔 比螺旋桨拉力计算公式(静态拉力估算)螺旋桨拉力计算公式(静态拉力估算)你的飞行器完成了,需要的拉力与发动机都计算好了,但螺旋桨需要多大规格呢?你的飞行器完成了,需要的拉力与发动机都计算好了,但螺旋桨需要多大规格呢? 下面我们就列一个估算公式解决这个问题下面我们就列一个估算公式解决这个问题螺旋桨拉力计算公式:直径(米螺旋桨拉力计算公式:直径(米)×)×螺距螺距( (米)米)××浆宽度(米)浆宽度(米)××转速转速 2 2(转(转/ /秒)秒) ×1×1 大气压力(大气压力(1 1 标准大气压)标准大气压)××经验系数(经验系数(0.250.25))= =拉力(公斤)拉力(公斤) 或者直径或者直径 (厘米(厘米)×)×螺距螺距( (厘米)厘米)××浆宽度(厘米)浆宽度(厘米)××转速转速 2 2(转(转/ /秒)秒)×1×1 大气压力(大气压力(1 1 标标 准大气压)准大气压)××经验系数(经验系数(0.000250.00025))= =拉力(克)拉力(克)前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为 1 1 标准大气压,如果高原地区,要考标准大气压,如果高原地区,要考 虑大气压力的降低,如西藏,压力在虑大气压力的降低,如西藏,压力在 0.6-0.70.6-0.7。

10001000 米以下基本可以取米以下基本可以取 1 1例如:例如:100×50100×50 的浆,最大宽度的浆,最大宽度 1010 左右,动力伞使用的,转速左右,动力伞使用的,转速 30003000 转转/ /分,合分,合 5050 转转/ /秒,计算可得:秒,计算可得:100×50×10×502×1×0.00025=31.25100×50×10×502×1×0.00025=31.25 公斤如果转速达到如果转速达到 60006000 转转/ /分,那么拉力等于:分,那么拉力等于:100×50×10×1002×1×0.00025=125100×50×10×1002×1×0.00025=125 公斤公斤。

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