《无人机基础知识(飞行原理、系统组成、组装与调试)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无人机基础知识(飞行原理、系统组成、组装与调试)（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 近年来无人机的应用逐渐广泛，不少爱好者想集中学习无人机的知识,本文从最基本的飞行原理、无人机系统构成、组装与调试等方面着手，集中讲述了无人机的基本知识。第一章飞行原理本章简介某些基本物理观念,在此只能点到为止,如果你在学校已上过了或没爱好学,请跳过这一章直接往下看。第一节速度与加速度 速度即物体移动的快慢及方向，我们常用的单位是每秒多少公尺公尺/秒 0加速度即速度的变化率,我们常用的单位是公尺/秒/秒,如果加速度是负数,则代表减速。第二节牛顿三大运动定律 第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变。 没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受
2、的合力为零,与一般人想象不同的是,当飞机降落保持相似下沉率下降,这时升力与重力的合力仍是零,升力并未减少，否则飞机会越掉越快。 第二定律：某质量为的物体的动量（p = m)变化率是正比于外加力F 并且发生在力的方向上。此即着名的 F= 公式,当物体受一种外力后,即在外力的方向产生一种加速度,飞机起飞滑行时引擎推力不小于阻力，于是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等于阻力,于是加速度为零,速度不再增长,固然飞机此时早已飞在天空了。 第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。你踢门一脚，你的脚也会痛,由于门也对你施了一种相似大小的力 第三节力的平衡 作用于飞机的力要
3、刚好平衡,如果不平衡就是合力不为零,依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析以便我们把力分为、Y、Z三个轴力的平衡及绕、Y、三个轴弯矩的平衡。轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力如图1-1，升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x 及y 方向固然尚有一种z方向，但对飞机不是很重要,除非是在转弯中，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相似方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相似方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,因此会保持等速直线飞行。 弯矩不平衡则会产
4、生旋转加速度,在飞机来说,轴弯矩不平衡飞机会滚转，轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰如图1-。第四节伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简朴的说流体的速度越大,静压力越小,速度越小,静压力越大，这里说的流体一般是指空气或水,在这里固然是指空气，设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢，静压力较大，两边互相较力如图1-3,于是机翼就被往上推去,然后飞机就飞起来，此前的理论觉得两个相邻的空气质点同步由机翼的前端往后走，一种流经机翼的上缘,另一种流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合如图1-4,通过仔细的计算后发现如依上述理论，上缘的流速不够大，机
5、翼应当无法产生那幺大的升力，目前经风洞实验已证明，两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先达到后缘如图1-。 我曾经在杂志上看过某位作者说飞机产生升力是由于机翼有攻角,当气流通过时机翼的上缘产生”真空”,于是机翼被真空吸上去如图1-6，她的真空还真听话，只把飞机往上吸，为什幺不会把机翼往后吸，把你吸的动都不能动,尚有另一种常听到的错误理论有时叫做子弹理论，这理论觉得空气的质点犹如子弹一般打在机翼下缘,将动量传给机翼,这动量提成一种往上的分量于是产生升力，另一种分量往后于是产生阻力如图1-7，可是克拉克Y翼及内凹翼在攻角零度时也有升力，而照这子弹理论该二种翼型没有攻角时只有上
6、面”挨子弹”,应当产生向下的力才对啊,因此机翼不是风筝固然上缘也没有所谓真空。伯努利定律在平常生活上也常常应用,最常用的也许是喷雾杀虫剂了如图1-8，当压缩空气朝点喷去，A点附近的空气速度增大静压力减小，B点的大气压力就把液体压到出口，刚好被压缩空气喷出成雾状，读者可以在家里用杯子跟吸管来实验，压缩空气就靠你的肺了,表演时吸管不要成9度，倾斜一点点,以免空气直接吹进管内导致皮托管效应,效果会更好。 第二章 飞行操作:模拟电动-油动一、什么叫航空模型 在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的,带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航空模型。 其技术规定是:
7、 最大飞行重量同燃料在内为五公斤； 最大升力面积一百五十平方分米；最大的翼载荷100克/平方分米; 活塞式发动机最大工作容积0亳升。 、什么叫飞机模型一般觉得不能飞行的，以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。 、什么叫模型飞机一般称能在空中飞行的模型为模型飞机，叫航空模型。二、模型飞机的构成 模型飞机一般与载人的飞机同样,重要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分构成。1、机翼是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。 2、尾翼涉及水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵
8、能控制模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。3、机身将模型的各部分联结成一种整体的主干部分叫机身。同步机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。4、起落架供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一种起落架,背面两面三个起落架叫前三点式；前部两面三个起落架,背面一种起落架叫后三点式。 、发动机它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。三、航空模型技术常用术语 1、翼展机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。（穿过机身部分也计算在内）。2、机身全长模型飞机最前端到最末端的直线距离。 3、重心模型飞机各部分重力的合力作用点称为
9、重心。 、尾心臂由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。 、翼型机翼或尾翼的横剖面形状。 、前缘翼型的最前端。 、后缘翼型的最后端。 8、翼弦前后缘之间的连线。 9、展弦比翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大阐明机翼狭长。练习飞行的要素与原则分析玩模型飞机和玩模型大脚车完全是两种不同的运动,模友们千万别想固然，买来了就上天,否则就只能看着飞机的残骸落泪了。在开展模型飞机运动前,最需要有一套合理、简朴的教程来指引你学会为什么这样飞和怎么样飞，让你更快更安全的把爱机送上蓝天。 开篇还是先把基本飞行练习的要素与原则强调一下,这与你能否成功的掌握飞行技能有直接的关系。第一:飞行练习的要素 掌握飞行技巧
10、,需要以掌握最基本的要素为基本,不断的练习，最后实现自己对飞机启动、助跑、起飞、航线和降落等环节的控制，达到这种境界，模型界称之为“单飞”。 单飞的要素有如下几点： 1、一架精心调节的遥控上单翼教练机(飞机的调节我们在专门的板块里具体阐明）2、理解多种操纵对飞机控制的作用 3、飞机起飞 4、学会直线飞行与航线控制 5、学会转弯飞行与转弯控制 6、地面参照物对航线的辅助 、航线高度的控制 、降落过程控制9、降落第二:飞行练习的原则 本教程里的“飞行技巧”都是通过对有经验的模型玩家的观测和与她们交谈后的总结浓缩成为“飞行措施”，旨在把多种飞行动作拆解成简朴的、程序化的指令，需要人们认真的理解与实践
11、。初级飞行练习的原则: 1、理解各飞行动作的原理,再进行动作演习 、积极控制飞机,不要让飞机来控制你“被动的去控制”,把精力投在如何控制飞机上 、拆解了的动作分开练习，纯熟后，再程序化的组合练习 4、真正飞行前,最佳应用飞行模拟器模拟飞行,减少事故发生,加速训练进度5、真实飞行的时候，需要有经验的模型玩家在场，如浮现紧急状况（飞机失控等事件)，请将飞机控制权交给她们。模型教练飞机构造具体解说飞机草图 模型教练机的基本构成 这一节我们来理解一下模型教练机的基本构成。上单翼模型教练机重要由机翼、机身、起落架、尾翼及相应的转动舵面构成。 各舵面又有副翼、襟翼、方向舵、升降舵之分,每种舵面各施其能,为
12、飞机的多种飞行动作提供相应的偏转力 请人们看下图示,以便更清晰的理解模型教练飞机各部分的构造及构成。下面简介一下各个舵面为飞机提供什么样的偏转力,这种偏转力能让飞机飞出什么动作。 副翼： 副翼的功能重要是产生机身轴向上的偏转力矩,让飞机绕机身纵轴滚转(有关图示详见下节)襟翼: 襟翼是作为飞机机翼上的一种升力辅助舵面而存在的,重要是通过偏转，为机翼提供持续的升力补偿，因只出目前较高档的仿真模型飞机中，因此这里不做详述，在飞行技巧中会稍微提及襟翼的使用措施。 方向舵: 方向舵的重要功能是提供飞机纵轴的转向力矩,使飞机绕纵轴左右偏转,达到转弯到目的。 升降舵 升降舵的重要功能是提供飞机横轴的转向力矩
13、,是飞机绕横轴上下俯仰偏转,达到升降的目的。各舵面的构造与功用已经为人们简介完毕，下面的几节,我们分别针对各舵面的偏转力特点,详述其作用 副翼在模型飞机中的作用副翼 要实现飞机的纵轴滚转,就必须用到副翼通过副翼的偏转,飞机就可以在机身纵轴上滚转，滚转速度与副翼偏转角度成正比。 副翼的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，副翼舵面偏转后,飞机以纵轴为轴心偏转,偏转方向和偏转力矩方向一致，在飞机偏转到一定角度时,松开遥控器副翼通道摇杆,飞机就会保持这种偏转角度继续飞行下去，如图所示： 如果需要让飞机重新恢复水平状态，需要反方向偏转副翼舵面，让飞机回正与副翼偏转有关的飞行动作有： 1、副翼转弯 2、横滚、
14、筒滚、倒飞 要做出这些动作,需要其她的动作复合起来才干完毕，相应动作。升降舵在模型飞机中的作用升降舵 要实现飞机的俯仰、爬升与下降，就必须用到升降舵 通过升降舵的偏转,飞机就可以在机身横轴上转动，俯仰角度与升降舵偏转角度成正比。 升降舵的偏转对于飞机姿态的影响是这样的,升降舵舵面偏转后,飞机绕横轴转动，偏转方向和偏转力矩方向一致,飞机爬升时称之为昂首力矩，飞机俯冲时,称之为低头力矩,在飞机俯仰到一定角度时，松开遥控器升降舵通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度飞行,但是由于机翼的升力作用,在没有了昂首或低头力矩的状况下,机翼的升力，会自动把飞机的姿态修正成为平飞状态，修正速度和飞机的整体设计有关,这里不详述，如图所示：如果需要让飞机迅速恢复水平状态，需要反方向偏转升降舵舵面,让飞机回正 与升降舵偏转有关的飞行动作有: 1、副翼转弯 2、正/负筋斗3、筒滚4、倒飞 5、8字横滚 、失速螺旋等等 升降舵在飞机飞行中起到很核心的作用，诸多动作的完毕都需要升
