蝙蝠飞行原理

蝙蝠是靠气流运动引起声带的振动而发声的。蝙蝠等一类动物能发出频率高于2万赫兹的超声波,人耳对这种频率的声音只能望尘莫及。因为人类的听力有限,听到的声波频率约在16~2万赫兹的范围内。我们常常看见倒挂在树枝上的蝙蝠,不停地转动着嘴和鼻子。其实,它每秒钟在向周围发出10~20个信号,每个信号约包含50个声波振荡,这样,信号中不会出现两种完全相同的频率。飞行时,蝙蝠在喉内产生超声波,通过口或鼻孔发射出来。声波遇到猎物会反射回来,正在飞行的夜蛾对反射波产生压力,飞行速度愈快,压力愈大,回声声波的频率就愈高。蝙蝠正是用这种回声,探测夜蛾和其他物体,并据此知道作为食物的夜蛾的位置,从而立即追捕它们。。

它们头部的口鼻部上长着被称作“鼻状叶”的结构,在周围还有很复杂的特殊皮肤皱褶,这是一种奇特的超声波装置,具有发射超声波的功能,能连续不断地发出高频率超声波。以昆虫为食的蝙蝠在不同程度上都有回声定位系统,因此有“活雷达”之称。借助这一系统,它们能在完全黑暗的环境中飞行和捕捉食物,在大量干扰下运用回声定位,发出超声波信号而不影响正常的呼吸。如果碰到障碍物或飞舞的昆虫时,这些超声波就能反射回来,然后由它们超凡的大耳廓所接收,使反馈的讯息在它们微细的大脑中进行分析。这种超声波探测灵敏度和分辩力极高,使它们根据回声不仅能判别方向,为自身飞行路线定位,还能辩别不同的昆虫或障碍物,进行有效的回避或追捕。蝙蝠就是靠着准确的回声定位和无比柔软的皮膜,在空中盘旋自如,甚至还能运用灵巧的曲线飞行,不断变化发出超声波的方向,以防止昆虫

干扰它的信息系统,乘机逃脱的企图。

会飞的“活雷达”

蝙蝠善于在空中飞行,能作圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。白犬,隐藏在岩穴、树洞或屋檐的空隙里;黄昏和夜间,飞翔空中,捕食蚊、蝇、蛾等昆虫。蝙蝠捕食大量的害虫,对人有益,理应得

到保护。

到了夏季,雌蝙蝠生出一只发育相当完全的幼体。初生的幼体长满了绒毛,用爪牢固地挂在母体的胸部吸乳,

在母体飞行的时候也不会掉下来。

蝙蝠有用于飞翔的两翼,翼的结构和鸟翼不相同,是由联系在前肢、后肢和尾之间的皮膜构成的。前肢的第二、

三、四、五指特别长,适于支持皮膜;第一指很小,长在皮膜外,指端有钩爪。后肢短小,足伸出皮膜外,有五趾,

趾端有钩爪。休息时,常用足爪把身体倒挂在洞穴里或屋檐下。在树上或地上爬行时,依靠第一指和足抓住粗糙物

体前进。蝙蝠的骨很轻,胸骨上也有与鸟的龙骨突相似的突起,上面长着牵动两翼活动的肌肉。

蝙蝠的口很宽阔,口内有细小而尖锐的牙齿,适于捕食飞虫。它的视力很弱,但是听觉和触觉却很灵敏。一些

实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫。蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射

出来。当

超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它

有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由

类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,

才能决定下一步采取什么行动。

靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出

现而组成。当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙

蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置。

蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分。蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个

连续声音之间的时间间隔敏感。大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断。蝙蝠用回声定位来捕捉

昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的。有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只

昆虫。同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地

分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫。

当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰。蝙蝠回声定位的精确性和抗

干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值

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火箭飞行原理

火箭飞行原理 火箭是自带燃料和氧化剂的星际运载工具。星际飞船、导弹均以火箭为动力。为什么要用火箭作为人造卫星或其它人造天体的运载工具?第一,火箭自备燃料和氧化剂,在没有空气的地方也能飞行;第二,根据火箭的特点,它的推力和大气压强有关,大气压低,气体在喷口处受到的阻力小,向后喷出的气体速度较大,从而使火箭得到较大的向前的动量,即推力要大些,因高空的大气压低,火箭发动机在高空得到的推力比在地面上大,所以,火箭发动机最适合星际航行。 火箭运行过程中,燃料在火箭内爆炸性燃烧,产生大量气体粒子,气体向火箭运动相反方向高速喷出,由于反冲,火箭必获得向前的动量。燃料不断燃烧,连续地向后喷出气体,火箭不断地受到向前的推力的作用,从而得到很大的速度。火箭飞行的基本原理就是动量守恒定律。 设火箭在外层空间飞行,空气的阻力和重力的影响忽略不计。因为火箭是变质量系统(火箭不断喷出气体,燃料和氧化剂质量不断减少,气体质量增加,如把气体,火箭体看做一个整体,其质量是守恒的,但在不断转化),不同时刻的喷气相对地的速度不同,所以不能从过程的始末状态来考虑,只能从dt t t +→的元过程来分析。如图所示设t 时刻火箭的质量为m ',速度为v 。dt 时间内,火箭喷出质量为dm 的气体,其喷出速度相对火箭为u ,在dt t +时刻,火箭体的质量为dm m -',火箭体的速度增为v v d +,由动量守恒定律得: )())((u v v v v v ++++-'='d dm d dm m m 展开等式得: 0=+'dm d m u v 我们关心的是火箭体最终达到的速度,以火箭体为研究对象,考虑到火箭体质量的减少等于气体质量的增加,即 m d dm '-= 代入上式,分离变量得 u v m m d d ' '= 设开始发射时,火箭质量为0 m ',初速度为零,燃料烧完后火箭质量为m ',达到的速度为v ,对上式积分,则有 ? ? ' '' '= m m m m d d 0 u v v 由此得

空气动力学基础及飞行原理

M8空气动力学基础及飞行原理 1、绝对温度的零度是 A、-273℉ B、-273K C、-273℃ D、32℉ 2、空气的组成为 A、78%氮,20%氢和2%其他气体 B、90%氧,6%氮和4%其他气体 C、78%氮,21%氧和1%其他气体 D、21%氮,78%氧和1%其他气体 3、流体的粘性系数与温度之间的关系是? A、液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B、气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C、液体的粘性系数与温度无关。 D、气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4、空气的物理性质主要包括A、空气的粘性 B、空气的压缩性 C、空气的粘性和压缩性 D、空气的可朔性 5、下列不是影响空气粘性的因素是 A、空气的流动位置 B、气流的流速 C、空气的粘性系数 D、与空气的接触面积 6、气体的压力

、密度<ρ>、温度三者之间的变化关系是 A、ρ=PRT B、T=PRρ C、P=Rρ/ T D、P=RρT 7、在大气层内,大气密度 A、在同温层内随高度增加保持不变。 B、随高度增加而增加。 C、随高度增加而减小。 D、随高度增加可能增加,也可能减小。 8、在大气层内,大气压强 A、随高度增加而增加。 B、随高度增加而减小。 C、在同温层内随高度增加保持

不变。 D、随高度增加可能增加,也可能减小。 9、空气的密度 A、与压力成正比。 B、与压力成反比。 C、与压力无关。 D、与温度成正比。 10、影响空气粘性力的主要因素: A、空气清洁度 B、速度剃度 C、空气温度 D、相对湿度 11、对于空气密度如下说法正确的是 A、空气密度正比于压力和绝对温度 B、空气密度正比于压力,反比于绝对温度 C、空气密度反比于压力,正比于绝对温度 D、空气密度反比于压力和绝对温度 12、对于音速.如下说法正确的是: A、只要空气密度大,音速就大 B、只要空气压力大,音速就大 C、只要空气温度高.音速就大 D、只要空气密度小.音速就大 13、假设其他条件不变,空气湿度大 A、空气密度大,起飞滑跑距离长 B、空气密度小,起飞滑跑距离长 C、空气密度大,起飞滑跑距离短 D、空气密度小,起飞滑跑距离短 14、一定体积的容器中,空气压力 A、与空气密度和空气温度乘积成正比 B、与空气密度和空气温度乘积成反比 C、与空气密度和空气绝对湿度乘积成反比 D、与空气密度和空气绝对温度乘积成正比 15、一定体积的容器中.空气压力 A、与空气密度和摄氏温度乘积成正比

宫崎骏动漫中的飞行器这些在现实中都有原型(超长多图)

宫崎骏动漫中的飞行器,这些在现实中都有原型(超长多图) 宫崎骏动漫中的飞行器有哪些在现实中有原型?左小鹤,95后黄道第一宫 在宫崎家族经营的“宫崎航空兴学”环境下长大的宫崎骏从小耳濡目染,由衷热爱飞机、飞行。这种热爱完完全全体现在宫崎导演大部分的动画作品中。宫崎导演收藏各式各样有关飞机的资料图鉴。导演的资料库中有一个飞机档案,他视作珍宝,看过的人寥寥无几,可以算是“机密”级别的了。下面给楼主整理一份宫崎骏导演作品中出现的飞机和飞行 器及部分的参考原型。 (图片部分来源于网络,侵删) 《风之谷》1984 故事发生在1000 年后的《风之谷》,故事讲述了生长于风之谷的纯真少女娜乌西卡就背负着拯救世界的命运。她是希望的代表及化身,善于“用心捕捉心灵的歌声”,在人类与虫族之间架起“心”的桥梁。一边要安抚发怒的虫族,一边要阻止人类对虫族的袭击。宫崎导演的成名之作,其中大型

的飞行机器,超人的飞行设想,都是奠定了宫崎导演以后的作品的其中一个轴心的风格。 ·多鲁美奇亚军队的运输机 (动画截图) (设计手稿) 原型:德国ME-323 运输机与Do217 轰炸机 ·炮艇机 (模型) (设计手稿)也是无尾翼的飞行器 ·娜乌西卡的滑翔翼 (动画截图) (设计手稿) 原型:飞翼布局式飞机 由无尾翼布局发展过来,直接删去飞机尾翼 无尾翼布局的飞机在二战之前,一直是飞机设计师工程师的

想法。直到德国梅塞施密特公司在1943 年修改完成了 Me163 无尾火箭截击机的设计方案,并在1944 到1945 年间大批量的生产,使得无尾飞机第一次出现在人类的航空史上。 (Me 163 无尾火箭截击机) (为什么叫“无尾翼飞机”的Me163 看上去还是有尾翼?这里的“无尾翼”指的是删去了水平尾翼或者鸭翼的布局方式* 鸭翼是另一种置翼方式,不多说了) (YB-49 翼式飞机) 美国诺斯洛普公司在1941 年完成全对两架翼式飞机 XB-35 改装的任务,将其改装为完全使用喷气动力的 YB-49,而YB-49 就是最著名的飞翼布局飞机B-2 轰炸机的前身. 人类目前飞翼布局的飞机仍然很难达到娜乌西卡的滑翔翼 那样驾驶自如的水平,像是较新的X-48B 或是波音公司正在限制的波音797,都还难以实现“穿梭自如”这样的突破。 (飞机开发者八谷和彦乘坐“海鸥”试飞中) 但如果只论“型”的话,来自日本的飞机开发者八谷和彦以娜乌西卡的滑翔翼为原型研制出了“海鸥”,目前已进行过

【CN209719925U】一种仿生飞行器的机体【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920486151.0 (22)申请日 2019.04.11 (73)专利权人 烟台大学 地址 264000 山东省烟台市莱山区清泉路 32号 (72)发明人 徐翊航 魏贤智 孙龙 牟宗亮  赵天可 王帅 许娜 于涛  (74)专利代理机构 烟台上禾知识产权代理事务 所(普通合伙) 37234 代理人 丁宝君 (51)Int.Cl. B64C 33/00(2006.01) (54)实用新型名称一种仿生飞行器的机体(57)摘要本实用新型涉及一种仿生飞行器的机体,包括安装在一起的机体、尾翼系统和翼臂;所述的机体包括前后两个安装板和一个前安装板;脊柱杆和翼杆将两个安装板和前安装板串联,主轴和两个翼轴将两个安装板连接;主轴上位于两个安装板之间安装有一个主齿轮和一个传动齿轮,一条翼轴上安装一个次传动齿轮,两个翼杆穿出安装板的的端部各安装一个翼齿轮,传动齿轮咬合次传动齿轮,两个翼齿轮互相咬合;在一个安装板上还安装一个电机,电机的输出端安装电机齿轮,电机齿轮与主齿轮咬合;在前安装板和与其相邻的安装板之间安装两组曲柄联动系统。齿轮和其安装的杆件上,是通过键和键槽固定的。本 申请的结构实现了飞行器的仿鸟类的飞行动作。权利要求书2页 说明书4页 附图3页CN 209719925 U 2019.12.03 C N 209719925 U

权 利 要 求 书1/2页CN 209719925 U 1.一种仿生飞行器的机体,其特征在于,包括安装在一起的机体(1)、尾翼系统(3)和翼臂(2);所述的机体(1)包括前后两个安装板(1.1)和一个前安装板(1.2);安装板(1.1)的中心设置有安装主轴(1.8)的轴孔,以及在安装板(1.8)上设置有一对安装翼轴(1.7)的轴孔和一对安装翼杆(1.5)的安装孔,在安装主轴(1.8)的轴孔和安装翼杆(1.5)的安装孔之间的安装板上设置安装脊柱杆(1.6)的安装孔;前安装板(1.2)上设置有一个用于安装脊柱杆(1.6)的安装孔和两个翼杆(1.5)的安装孔;脊柱杆(1.6)和翼杆(1.5)将两个安装板(1.1)和前安装板(1.2)串联,主轴(1.8)和两个翼轴(1.7)将两个安装板(1.1)连接;主轴(1.9)上位于两个安装板(1.1)之间安装有一个主齿轮(1.11)和一个传动齿轮(1.12),一条翼轴(1.7)上安装一个次传动齿轮(1.13),两个翼杆(1.7)穿出安装板(1.1)的端部各安装一个翼齿轮(1.14),传动齿轮(1.12)咬合次传动齿轮(1.13),两个翼齿轮(1.14)互相咬合;在一个安装板(1.1)上还安装一个电机(1.9),电机(1.9)的输出端安装电机齿轮(1.10),电机齿轮(1.10)与主齿轮(1.11)咬合;在前安装板(1.2)和与其相邻的安装板之间安装两组曲柄联动系统。 2.根据权利要求1所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的曲柄联动系统包括传动杆一(1.16)、传动杆二(1.15)、传动杆三(1.4)和翼连接块(1.3);所述的传动杆一(1.16)通关销轴连接传动杆二(1.15)的一端,传动杆二(1.15)的另一端通过销轴连接传动杆三(1.4)的一端,传动杆三(1.4)的另一端通过螺钉与翼连接块(1.3)固定。 3.根据权利要求2所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的传动杆一(1.16)的另一端与一根翼轴(1.7)的端部固定连接;所述的翼连接块(1.3)夹持在安装板(1.1)和前安装板(1.2)之间,且穿过安装板(1.1)和前安装板(1.2)的翼杆(1.5)也穿过翼连接块(1.3)。 4.根据权利要求3所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的翼连接块(1.3)的端部安装翼臂(2),所述的翼臂(2)包括主翼臂(2.1)和副翼臂(2.2),以及连接主翼臂(2.1)和副翼臂(2.2)的连接组件(2.3)。 5.根据权利要求4所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的连接组件(2.3)包括一个主翼臂连接件(2.3.1)和副翼臂连接件(2.3.2);所述的主翼臂连接件(2.3.1)包括连接件本体(2.3.1.1)和连接件本体(2.3.1.1)一端两侧的限位板(2.3.1.2),两个限位板(2.3.1.2)之间的连接件本体(2.3.1.1)上设置两个铰接耳(2.3.1.3);所述的副翼臂连接件(2.3.2)包括连接件本体一(2.3.2.1)和连接件本体一(2.3.2.1)一端的一个铰接耳一(2.3.2.2);铰接耳一(2.3.2.1)插装在两个铰接耳2.3.1.3之间并用销轴安装。 6.根据权利要求5所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的两个限位板(2.3.1.2)之间的夹角不小于60°,且不大于90°。 7.根据权利要求1所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的安装板(1.1)为一个圆形的镂空板面,且在圆周上设置有两个尖角。 8.根据权利要求1所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的前安装板(1.2)成V字形结构。 9.根据权利要求1所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的脊柱杆(1.6)穿出安装板(1.1)的部分安装尾翼系统(3),尾翼系统(3)包括成T字形分布的尾翼、控制箱和安装在控制箱上且位于脊柱杆两则的凸轮手柄。 10.根据权利要求9所述的仿生飞行器的机体,其特征在于,所述的控制箱包括控制箱 2

物理学原理应用之水火箭

物理学原理应用之水火箭 设施102 武长飞1040440231 水火箭概述 水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具, 同时是物理教学中著名的案例之一,其中蕴含的物 理原理是了解物理中力学的重要的基础。 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭,是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。灌入三分之一的水(水是水火箭的燃料),利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的密度是空气的771倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向后高速喷出,在反作用下,水火箭以急快的速度快速上升,靠惯性在空中滑翔飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭起源于日本夷山的划艇俱乐部成员,他们乐于进行野外活动。于某日,他们看见用宝特瓶向翻覆的加拿大游挺发射救生索的场面,逐而诞生了用水喷射宝特瓶的构想。 原理 加水:水火箭加入水量的多少直接决定水火箭的射程。动量P=mv,在释放空气时,火箭中的水在气体放尽时也刚好放完是最佳情况。这时,火箭获得的的动量最大(速度也最大)。 发射:水火箭发射时利用牛顿第三定律,力的作用是相互的。火箭中

的气体释放压力,作用在水上,水在瞬间喷出,火箭获得一个极大的反冲力,瞬间“飞出”。利用压强P=F\S,喷水口的面积S一定,要想使箭获得更大的反冲力(速度),就要使火箭中的压力足够大,即要充入更多的空气,这就利用了PV=nRT,n越大,p 越大。 飞行:火箭飞出后利用自身的惯性飞行(牛顿第一定律);火箭飞出时的速度是斜向上的,在重力的作用下,火箭的飞行轨迹是抛物线(斜抛运动),这就是“弹道飞行”。(运动学原理)同时,由于摩擦,火箭还受到空气阻力的作用,使得火箭的速度不断减小。上升到一定高度后,火箭的竖直方向速度减小至0,火箭开始降落,依然呈“抛物线”型。 总之,水火箭利用的物理学原理有:动量P=mv及动量守恒定律,PV=nRT,牛顿运动定律(第一第二第三),运动学公式等,是经典力学非常典型的应用。 火箭的优化 ●火箭中水和空气的比例要适当; ●发射时火箭要与地面有一定的夹角,最好是45度(原理见后面); ●由于惯性与质量有关,在保证其他条件的前提下,尽量增加火箭的质量,这样还可以减小飞行中的阻力; ●火箭头要做成尖的,同时火箭身要做成流线型,这样不但能减小空气阻力,还能提高火箭的稳定性; ●除了上述条件外,火箭还要有发射架和尾翼,这样可以控制飞行轨迹,提高稳定性;

飞行原理

飞机为什么能飞?空气动力学空气与物体相互作用的规律 操作飞机,原理?飞行力学研究飞行性能、操作性、稳定性 更快、更远、更经济?飞行原理 第一章飞机和大气的一般介绍 第二章飞机的低速空动力空气动力学主要是低速小飞机 第三章螺旋桨的空气动力 第十章高速空气动力学基础 第四章飞机的平衡、稳定性、操作性 第五章平飞、上升、下降飞行力学 第六章盘旋 第七章起飞、着陆 第八章特殊飞行着重于飞机的操作、实践、基本原理第九章重量、平衡 机机型相关介绍 大型宽体飞机:座位数在200以上,飞机上有双通道通行 747 波音747载客数在350-400人左右(747、74E均为波音747的不同型号) 777 波音777载客在350人左右(或以77B作为代号) 767 波音767载客在280人左右 M11 麦道11载客340人左右 340 空中客车340载客350人左右 300 空中客车300 载客280人左右(或以AB6作为代号) 310 空中客车310载客250人左右 ILW 伊尔86苏联飞机载客300人左右 中型飞机:指单通道飞机,载客在100人以上,200人以下 M82/M90 麦道82 麦道90载客150人左右 737/738/733 波音737系列载客在130-160左右 320空中客车320载客180人左右 TU54苏联飞机载客150人左右 146英国宇航公司BAE-146飞机载客108人 YK2 雅克42苏联飞机载客110人左右 小型飞机:指100座以下飞机,多用于支线飞行 YN7 运7国产飞机载客50人左右 AN4 安24苏联飞机载客50人左右 SF3 萨伯100载客30人左右 ATR 雅泰72A载客70人左右

仿生扑翼飞行器的发展与展望

仿生扑翼飞行器的发展与展望 摘要:本文简要介绍了仿生扑翼飞行器的概念、特点及其历史,概述了仿生扑翼飞行器在国内外早期和当前的研究现状及未来的发展趋势。在此基础上,就目前研究中迫切需要解决的一些关键技术进行了讨论,并结合目前研究情况,对我国仿生扑翼飞行器的未来发展前景进行了展望。 关键词仿生;扑翼飞行器;微型飞行器;关键技术 Abstract:The concept,characteristics and usage of flapping-wing air vehicle are briefly introduced.The present research situation and future development trend of FA V are summarized. According to these,several key technologies of FA V are discussed.Taking into account the present situation .the future on the research of FA V in China is outlined. Key words:Bionics ; Flapping-wing air vehicle ; Micro air vehicle ; Key technology 1仿生飞行的历史与进展 1.1向鸟类学习 在中国两千年以前的航空神话和传说中,就有“人要是长着翅膀,就能在空中飞行”、“人骑着某种神奇的动物,可以飞行”等反映古人飞行理想和愿望的文字记载。多数昆虫长着一左一右两个或4个翅膀,他们都是飞行家,飞行技术非常高明。但因为昆虫比较小,翅膀的运动速度太快,不易被观察,在古人眼里,只认为鸟类是可以模仿的、最好的飞行家。传说中春秋时代(公元前770-前481)后期,鲁国著名的能工巧匠公输盘(有些史籍也记作“公输班”)研究并花费3年时间制造了能飞的木鸟,又名木鸢。如图所示 1.2实现飞行 1783年,法国蒙哥尔费兄弟发明热气球并载人飞行,开始了人类真正的空中航行。在人类利用轻于空气的航空器获得成功的 同时,也对重于空气的航空器一飞机进行探索和试验。英国的乔治.凯利(Cayley G)率先提出利用固定机翼产生升力的概念,他把鸟的飞行原理从上升和推进两种功能区别 开来,设计制造了能载人的滑翔机。1903 年莱特兄弟在滑翔机基础上加装自制内燃 机制成的“飞行者”1号试飞成功,持续时间59秒,标志着动力飞机飞行成功,开辟了人类的飞行新纪元,人类翱翔蓝天的梦想 得以真正实现。 1.3微型飞行器 1992年,美国国防高级研究计划局召开了关于未来军事技术的研讨会,第一次提出了微型飞行器MAY(Micro Air Vehicle)的概念,并提出其量级与昆虫及小鸟相似。从现有的研究情况看,微型飞行器按其飞行方式可分为传统的固定翼布局、旋翼布局和仿生扑翼式布局3类。固定翼式和旋翼式微型飞行器的研究迄今为止都达到了相当的水平。2000年8月,“Black Widow”原型机经过不断改进后,留空时间达到30分钟,最大活动半径为1.8km,最大飞行高度约235m,飞行重量为80克。旋翼微型飞行器因能垂直起降和悬停,比较适宜于在室内等狭小空间或较复杂地形环境中使用。回顾人类飞行的历史,研究者们重新认识到,纵观自然界的飞行生物,无一例外均采用扑翼的飞行方式,扑翼飞行是生物进化的最优飞行方式。于是人们又开始着眼于扑翼飞行器的研究。微型扑翼飞行器的机动性、灵活性及低能耗等方面可与蜻蜓、蜜蜂、或蜂鸟等飞行生物相媲美。经过近20年来研究者们的共同努力,微型扑翼飞行器在仿生学飞行机理、能

专题飞机飞行的力学原理

专题 飞机飞行的力学原理 ? 飞机用途 民用(运输、勘探、农用、消防、拯救等) 军用(歼击、轰炸、侦察、反潜、运输等) ? 飞机动力 螺桨式(活塞螺桨、涡轮螺桨、涡轮轴) 喷气式(涡轮喷气、涡轮风扇、、冲压、火箭等) ? 机翼类型 固定翼(双翼、单翼、矩形翼、后掠翼、前掠翼、三角翼、双三角翼、鸭翼、可变后掠翼等) 旋翼(单旋翼、双旋翼、可倾转旋翼等) ? 举例 歼10飞机:军用歼击机,采用涡轮风扇发动机,机翼类型为鸭翼。 飞机的机翼在飞行中产生升力和阻力 机翼的升力: 2 21Sv C F Y Y ρ= 机翼的阻力: 2 21Sv C F X X ρ= 升力系数C Y 和阻力系数C X :

C Y和C X都与气流方向和机翼运动方向(航向)的夹角有关,这一角度称为迎角。 一般来说,迎角越大,升力和升力系数越大,阻力和阻力系数也越大。当迎角大于某一角度时,升力和升力系数会急剧下降。这一角度称为失速角。 飞机飞行的受力分析:质点情况 ?考虑飞机为一质点,其受力情况为: 升力F Y 阻力F X 重力mg 发动机的推力(或拉力)F ?若飞机在水平方向进行匀速直线运动,则: F = F X F Y = mg 若飞机进行滑翔飞行,其受力情况为:

升力 F Y 阻力 F X 重力 mg 很明显,在理想情况下,升力、阻力、重力三者矢量和为零,滑翔飞机做匀速直线运动。即: R F F mg Y X =+= 2 2 一点奥秘 ?由于:221Sv C F Y Y ρ= 2 21Sv C F X X ρ= 在稳定飞行时:F Y = mg F = F X ?结论: ? 高速飞行器的翼面积较小,低速飞机的翼面积较大。 ? 重型飞机的翼面积较大,轻型飞机的翼面积较小。 ? 高速飞行器阻力系数较小,升力系数也不大。 ? 低速飞行器升力系数较大,阻力系数也较大。 速度和升阻比的测量和计算

无人机基础知识(飞行原理、系统组成、组装与调试)

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、无人机系统组成、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 本章介绍一些基本物理观念,在此只能点到为止,如果你在学校已上过了 或没兴趣学,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 加速度即速度的改变率,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 飞机所受的合力为零,与一般人想象不同的是,当飞机降落保持相同下沉率下降,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m的物体的动量(p = mv)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=ma 公式,当物体受一个外力后,即在外力的方向产生一个 加速度,飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力,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,速度不再增加,当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,因为门也对你施了一个相同大小的力 第三节力的平衡

作用于飞机的力要刚好平衡,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,为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z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﹝当然还有一个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同方向相反,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同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞 行。 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X轴弯矩不平衡飞机会滚转,Y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1-2﹞。

飞机飞行的原理图解

飞机飞行的原理图解 飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。 飞机飞行原理: 1、飞机上升是根据伯努利原理,即流体(包括炝骱退流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大。 2、飞机的机翼做成的形状就可以使通过它机翼下方的流速低于上方的流速,从而产生了机翼上、下方的压强差(即下方的压强大于上方的压强),因此就有了一个升力,这个压强差(或者说是升力的大小)与飞机的前进速度有关。 3、当飞机前进的速度越大,这个压强差,即升力也就越大。所以飞机起飞时必须高速前行,这样就可以让飞机升上天空。当飞机需要下降时,它只要减小前行的速度,其升力自然会变小,小于飞机的重量,它就会下降着陆了。

飞机的组成: 大多数飞机都是由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成。 机翼:主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚,放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。 1.机身:主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。

2.尾翼:包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降沧槌伞4怪蔽惨碓虬括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行。 3.起落装置:飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。 4.动力装置:主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

民航常识

民航常识 一、飞机在空中飞行为什么会发生颠簸呢? 飞机一般都是在万米以下的对流层中飞行,由于空气对流原因,飞机就会出现颠簸现象。一般来说主要是受以下几个因素影响:(1)受地形的影响:在山区,高原,沙漠地区飞行,地形使空气受到阻力,造成空气直运动。(2)受季节的影响:由于夏天雷雨较多,秋天的风较大、这两个季节颠簸会多些。 二、如何理解飞机正点? 飞机与火车不同,一个机场的跑道,一条航线,有多架次飞机列队起落,这要由航管部门安排起落顺序,一是安排地面跑道起飞顺序;二是安排空中同航线飞机安全间隔时间及高度,如同地面车辆要保持一定车距一样,根据上述两点原因,按照国际民航的有关规定及惯例,飞机关舱门后允许有正负15分钟的时间差。 三、为什么在客舱内不能吸烟? 飞机在飞行中,常会受到气流的影响,产生轻重不同的颠簸,吸烟时稍有不慎,很容易失火;另外,客舱容积小,旅客密度大,吸烟也会污染舱内空气影响其他旅客的身体健康,所以在客舱内禁止吸烟。 四、乘坐飞机为什么必须系好安全带? 因为飞机一般在飞行过程中,时速都在500公里以上,波音飞机可达900公里,即使在起飞或着陆时,时速也在200多公里,这时要遇紧急情况就会造成一定的后果,如果旅客系好安全带,与飞机同步运动,可以避免惯性力对旅客的危害,各位旅客,为了确保您的旅途安全,当您乘坐飞机时,请您不要忘了系好安全带。 五、万里无云的碧空天气为什么也会有颠簸呢? 这是因为太阳光的照射,使地面的空气受膨胀上升,冷空气下降补充,形成空气对流而引起的颠簸,中午飞行尤为明显。当飞机颠簸时,请您在座位上座好、系好安全带。 六、飞机为什么能起飞? 简单的说,飞机起飞主要是靠发动机的巨大拉力和推力,使飞机滑跑时产生很大的前进速度,然后使机翼产生足够的升力。飞机才能起飞。 七、飞行中乘客发生急病怎么办?

仿生扑翼飞行器设计与制作

仿生扑翼飞行器设计与制作 摘要:随着仿生学的发展和材料动力技术的不断进步,人类能更好的模仿生物的运动,向大自然学习,服务人类。像鸟一样的飞行是人类几千年的梦想,近几年科研人员在扑翼飞行器的研究和制造方面有了很大的发展,目前世界上已经出现了许多扑翼飞行器,但其仿生程度任然较低。通过学习和研究我们选用了对称的五杆机构来实现飞行器的机翼的动作,并按照飞行原理设计了飞行器的升力机构和推力机构,最后做出了实物,进行了飞行试验。 关键词:仿生;扑翼飞行器;五杆机构;空气动力学;飞行试验 Designing and producting of the flapping wing flight vehicle in bionics ABSTRACT: Along with the development of bionics and material power technology advances, mankind can better imitate biological movement, learning to nature and servicing human. Flying Like a bird is the dream of human for several thousand years, In recent years researchers Made great progress in the flapping wing flight vehicle research and manufacturing. There are already some kind of the flapping wing flight vehicles in the word recently, but the bionic degree lower still. With the studying and researching we choose the symmetrical five-bar mechanism to realize the action of the wing of the aircraft, According to the principle of fly. I design the lift institutions and thrust institutions. Finally I made the craft, and test it. KEY WORDS:Bionic; The flapping wing flight vehicle; Five-bar mechanism; Aerodynamics; Flight test

水火箭的飞行原理

一、水火箭的飛行原理 水火箭的飛行原理與一般能發射人造衛星,使之環繞地球旋轉的火箭,和飛離地球前往月球所使用的火箭,以及為了探測火星、金星的狀況而發射載有觀測儀的火箭是一樣的,只是動力不同而已。 現在,就讓我們來看看有關火箭的飛行原理和構造吧! 1.火箭的飛行原理: (作用力與反作用力定力也就是牛頓第三運 動定律) 子彈發射時,槍會向後座彈,這是因為子彈 發射出去產生的力,反作用於槍的本身,使槍 往後座彈的緣故。 如果將機槍裝載在平台車上,連續擊發子 彈,平台車就會往後移動。 這個時候的槍可以比作火箭引擎,子彈可比 作燃料燃燒所得的氣體,平台車則可比作火箭; 也就是說火箭飛行和槍擊發子彈的原理相同。 火箭的內部和周圍的壓力差變成它的推 力,也就是由引擎內燃料燃燒所生成的高壓氣 體,經由噴嘴加速噴出。這可以用一般氣球舉 例來加以說明。 如右下圖所示,當氣球一經吹脹,球內的壓 力較它外面周圍的壓力高。然而,這時的氣球 僅僅不過吹脹而已,它輕飄飄的,尚無法飛 起。 這時打開氣球的吹氣口。內部的高壓空氣-- 下子就放出,產生一股衝力,使得氣球會向敬 氣的反方向飛射出去。 而火箭就是運用氣球飛射的原理持續飛 行,它的引擎被設計為盡可能長時間地製造出 高壓氣噴出高壓氣體,通過噴嘴放出去 ,使它

能飛得更高更遠。 為了盡可能長時間產生高壓氣體,火箭就必須 儲存大量的燃料。 因此,當火箭和其他交通工其所儲存的燃料 重量比例作一比較時,即可發現汽車、柴油車 等所儲存的燃料並不多,但飛機、火箭等就儲 存了相當多的燃料;而火箭所儲存的燃料接近 其總重量的90%,所以可以說它的內部構造 大部分是儲存燃料的容器。 水火箭的飛行原 理與上面所說的一 樣,只是其動力來源 是打氣筒打入的高 壓氣體將內部的水 快速噴出產生的。接 著來介紹水火箭的 發射程序運用原理。 二、水火箭發射程序與運用原理: 1﹑加水→依據動量守恆(牛頓第三運動定律),可增加反作用力。 因為保特瓶容納的空氣有限,在噴氣嘴打開的瞬間,空氣一下就衝出來了,以致水火箭所獲得的動量變化小(或反作用力小),飛行的速度及距離就小。而加入水後,壓縮空氣將水向外推,當水流高速向外衝出時,水火箭所獲得的動量變化就很大(反作用力增加),也就能推動水火箭向上升空。 2﹑打氣→增加壓力艙內的氣壓,以便快速將水排出。 單位面積中所受空氣的作用力稱為壓力。P=F/A ;P:壓力F:作用力 A:面積 故壓力愈大,所產生的作用力也愈大,反作用力也愈大。 3﹑發射→作用力與反作用力(牛頓第三運動定律) 牛頓第三運動定律:如果以一力推(拉)一物體時,該物體會以相等大小的力推(拉)施力者。 1.灌得飽飽兒的氣球,裡頭充滿了空氣。 2.把吹氣口鬆開,空氣就會從吹氣口咻咻咻的跑出來。

纸飞机飞行原理

For personal use only in study and research; not for commercial use 纸飞机飞行原理 纸飞机要飞得远、飞得快,有几点要注意:? 1)要尽量折得两边对称,如果不对称得话,飞机容易转弯,就飞不远了;? 2)翅膀和机身的比例要恰当。机身小翅膀大,飞机升力是够了,但重心上抬,投出去的飞机容易发飘;机身大翅膀小,重心过于下移,飞机就像飞镖一样,惯性十足,但却失去了飞行滑翔的行程,仿佛是扔出去的纸团。正确合理的翅膀和机身比例要根据纸飞机的形状和纸张的质地决定,多试几次就能找到最佳比例;? 3)注意前后的平衡。机头太重,飞机容易一头扎在地上;机头太轻,又容易造成机头上翘,导致失速。通过调整纸飞机的外形,或用纸条或胶带进行适当的加载(如果允许的话)可以调节飞机的平衡;? 4)最后说一点,纸飞机的投掷也很有讲究:不要侧风投飞,不然容易被刮偏;顺风投掷也没有足够的动力;最好是迎着不太强的正面逆风投掷,投出的角度稍大于水平角度,约15度左右,飞机要平稳向前送出,到最后一刻才自然脱手,那样飞得最远。 纸飞机的原理 2、机头不能太重,否则一下就载下去了;? 3、机头不宜太尖。阻力小,速度快,在空中停留的时间自然就短;? 4、机翼适当大一些,这与空气中的浮力成正比;? 5、后翼两侧向上折一下,但注意适度;如果迎面有微风吹来,有时还能向上飞;? 6、折时两边尽量对称,如果是开阔地,可以适当将左或右侧重一点点,使飞机在空中盘旋,可以一定程度上增加飞机在空中的滞留时间。? 7、折完后将两侧机翼向上,形成一定度数的v字夹角,注意不要太向上,稍有一点就行了。之后检查机翼两侧是否对称;? 8、先试飞,观察飞行情况做调整。(比如:飞起来机头向前一点一点的,说明机头轻了)?

民航飞行基本知识

民航飞行基本知识 一、什么叫GDS? GDS(Global Distribution System)即“全球分销系统”,是应用于民用航空运输及整个旅游业的大型计算机信息服务系统。通过GDS,遍及全球的旅游销售机构可以及时地从航空公司、旅馆、租车公司、旅游公司获取大量的与旅游相关的信息,从而为顾客提供快捷、便利、可靠的服务。 二、什么叫航空移动卫星服务/业务(AMSS)? AMSS为航空用户提供远距数据链和话音通信。参考ATC专题中的AMSS。 三、什么叫ATN(航空电信网)? ATN是全球范围内,用于航空的数字通信网络和协议。参考ATC 专题中的航空电信网。 四、什么叫新航行系统? 参考ATC专题中的新航行系统。 五、什么叫RNP? 飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时,所需的导航性能精度。参考ATC专题中的新航行系统。 六、什么叫雷达管制? 空中交通管制一般分为程序管制和雷达管制。目前我国大部分空中交通管制单位还使用落后的程序管制,广州区域现行的是介于两者

之间的雷达监控条件下的程序管制。雷达管制(RADAR CONTROL)是指直接使用雷达信息来提供空中交通管制服务。 程序管制和雷达管制最明显的区别在于两种管制手段允许的航空器之间最小水平间隔不同。在区域管制范围内,程序管制要求同航线同高度航空器之间最小水平间隔10分钟(对于大中型飞机来说,相当于150KM左右的距离),雷达监控条件下的程序管制间隔只需 75KM,而雷达管制间隔仅仅需要20KM。 允许的最小间隔越小,以为着单位空域的有效利用率越大,飞行架次容量越大,越有利于保持空中航路指挥顺畅,更有利于提高飞行安全率和航班正常率。 国外空中交通管制发达的国家已经全面实现了雷达管制,而中国民航目前只在北京、珠海进近管制等小范围、低空空域实施雷达管制。 七、什么是支线飞机? 支线飞机,是指座位数在50座110座左右,飞行距离在600公里1200公里的小型客机。 支线运输是指短距离、小城市之间的非主航线运行。国家有关部门现在正在制定鼓励发展支线航空的措施,包括减免小型机场建设费、调低相关费用、增加小型支线飞机的数量等。未来国内航线布局发展的重点将在沿海开放地区、西部交通不便地区,还有中部的一些旅游城市。除现有以乌鲁木齐、昆明、成都为中心的辐射式航线网外,还将逐步形成:杭州温州、赣州、宁波、义乌、金化、丽水、舟山、嵊泗;广州汕头、湛江、梅县、阳江、韶关、连县、罗定、茂名;武

飞行原理复习题(选择答案) 2

第一章:飞机和大气的一般介绍 一、飞机的一般介绍 1. 翼型的中弧曲度越大表明 A:翼型的厚度越大 B:翼型的上下表面外凸程度差别越大 C:翼型外凸程度越大 D:翼型的弯度越大 2. 低速飞机翼型前缘 A:较尖 B:较圆钝 C:为楔形 D:以上都不对 3. 关于机翼的剖面形状(翼型),下面说法正确的是 A:上下翼面的弯度相同 B:机翼上表面的弯度大于下表面的弯度 C:机翼上表面的弯度小于下表面的弯度 D:机翼上下表面的弯度不可比较 二、1. 国际标准大气规定的标准海平面气温是 A:25℃ B:10℃ C:20℃ D:15℃ 2. 按照国际标准大气的规定,在高度低于11000米的高度上,高度每增加1000米,气温随季节变化 A:降低6.5℃ B:升高6.5℃ C:降低2℃ D:降低2℃ 3. 在3000米的高度上的实际气温为10℃,则该高度层上的气温比标准大气规定的温度 A:高12.5℃ B:低5℃ C:低25.5℃ D:高14.5℃

4. 在气温比标准大气温度低的天气飞行,飞机的真实高度与气压高度表指示的高度(基准相同)相比,飞机的真实高度 A:偏高 B:偏低 C:相等 D:不确定 第二章:飞机低速空气动力学 1. 空气流过一粗细不等的管子时,在管道变粗处,气流速度将 A:变大 B:变小 C:不变 D:不一定 2. 空气流过一粗细不等的管子时,在管道变细处,气流压强将 A:增大 B:减小 C:不变 D:不一定 3. 根据伯努利定律,同一管道中,气流速度减小的地方,压强将 A:增大 B:减小 C:不变 D:不一定 4. 飞机相对气流的方向 A:平行于机翼翼弦,与飞行速度反向 B:平行于飞机纵轴,与飞行速度反向 C:平行于飞行速度,与飞行速度反向 D:平行于地平线 5. 飞机下降时,相对气流 A:平行于飞行速度,方向向上 B:平行于飞行速度,方向向下 C:平行于飞机纵轴,方向向上 D:平行于地平线 6. 飞机的迎角是 A:飞机纵轴与水平面的夹角 B:飞机翼弦与水平面的夹角 C:飞机翼弦与相对气流的夹角 D:飞机纵轴与相对气流的夹角 7. 飞机的升力

飞行原理和飞行性能基础教材

VERSION 0.1

飞行原理和性能是航空的基础。我们将简单介绍飞机的基本构成及其主要系统的工作,然后引入许多飞行原理概念,研究飞行中四个力的基础——空气动力学原理,讨论飞机的稳定性和设计特点。最后介绍飞行性能、重量与平衡等有关知识。 第一节飞机结构 本节主要介绍飞机的主要组成部件及其功用、基本工作原理,最后介绍飞机的分类。 飞机的设计和形状虽然千差万别,但它们的主要部件却非常相似(图1—1)。 *飞机一般由五个部分组成:动力装置、机翼、尾翼和起落架, 它们都附着在机身上,所以机身也被看成是基本部件。 图1—1 一、机体 1.机身 机身是飞机的核心部件,它除了提供主要部件的安装点外,还包括驾驶舱、客舱、行李舱、仪表和其他重要设备。现代小型飞机的机身一般按结构类型分为构架式机身和半硬壳式机身。构架式机身所受的外力由钢管或铝管骨架承受;半硬壳式机身由铝合金蒙皮承受主要外力,其余外力由桁条、隔框及地板等构件承受。单发飞机的发动机通常安装于机身的前部。为了防止发动机失火时危及座舱内飞行员和乘客的安全,在发动机后部与座舱之间设置有耐高温不锈钢隔板,称为“防火墙”(图1—2)。

图1—2构架式和半硬壳式机身结构形式 2.机翼 机翼连接于机身两侧的中央翼接头处,横贯机身形成一个受力整体。飞行中空气流过机翼产生一种能使飞机飞起来的“升力”。现代飞机常采用一对机翼,称为单翼。机翼可以安装于机身的上部、中部或下部,分别称为上翼、中翼和下翼。民用机常采用下单翼或上单翼。许多上单翼飞机装有外部撑杆,称为“半悬臂式”;部分上单翼和大多数下单翼飞机无外部撑杆,称为“悬臂式”(图1—3)。 图1—3半悬臂式和悬臂式机翼 机翼的平面形状也多种多样,主要有平直翼和后掠翼,小型低速飞机常采用平直矩形翼或梯形翼。 机翼一般由铝合金制成,其主要构件包括翼梁、翼肋、蒙皮和桁条。一些飞机的机翼内都装设有燃油箱。在机翼两边后缘的外侧铰接有副翼,用来操纵飞机横滚;后缘内侧挂接襟翼,在起飞和着陆阶段使用(图1—4)。 *金属机翼由翼梁、翼肋、桁条和蒙皮等组成。翼梁承受大部分弯曲载荷, 蒙皮承受部分弯曲载荷和大部分扭转载荷,翼肋主要起维持翼型作用。 图1—4

模型飞机飞行原理

第一章空气动力学基本知识 空气动力学是一门专门研究物体与空气作相对运动时作用在物体上的力的一门科学。随着航空科学事业的发展,飞机的飞行速度、高度不断提高,空气动力学研究的问题越来越广泛了。航模爱好者在制作和放飞模型飞机的同时,必须学习一些空气动力学基本知识,弄清楚作用在模型飞机上的空气动力的来龙去脉。这将有助于设计、制作、放飞和调整模型飞机,并提高模型飞机的性能。 第一节什么是空气动力 当任何物体在空气中运动,或者物体不动,空气在物体外面流过时(例如风吹过建筑物),空气对物体都会有作用力。由于空气对物体作相对运动,在物体上产生的这种作用力,就称为空气动力。 空气动力作用在物体上时,不是只作用在物体上的一个点或一个部分,而是作用在物体的整个表面上。空气动力表现出来的形式有两种,一种是作用在物体表面上的空气压力,压力是垂直于物体表面上的。另一种虽然也作用在物体表面上,可是却与物体表面相切,称为空气与物体的摩擦力。物体在空气中运动时所受到的空气作用力就是这两种力的总和。 作用在物体上的空气压力也可以分两种,一种是比物体前面的空气压力大的压力,其作用方向是从外面指向物体表面(图1-1),这种压力称为正压力。另一种作用在物体表面的压力,比物体迎面而来的空气压力小,压力方向是从物体表面指向外面的,这种压力称为负压力,或吸力(图1-1)。空气对物体的摩擦力与物体对空气之间相对运动的方向相反。这些力量作用在物体上总是使物体向气流流动的方向走。如果是空气不动,物体在空气中运动,那么空气 摩擦力便是与物体运动的方向相反,阻止物体向 前运动。 很明显,空气动力中由于粘性产生的空气摩 擦力对模型飞机飞行是有害的。可是空气作用在 模型上的压力又怎样呢?总的看来,空气压力对模 型的飞行应该说是有利的。事实上模型飞机或真 飞机之所以能够克服本身的重量飞起来,就是因图1-1作用在机翼上的压强分布 为机翼上表面产生很强的负压力,下表面产生正压力,由于机翼上、下表面压力差,就使模型或真飞机飞起来。可是作用在物体上的压力也并不是完全有利的。一般物体前面的压力大,后面的压力小,由于物体前后压力差便会阻碍物体前进,产生很多困难。只有物体的形状适当才可以获得最大的上、下压力差和最小的前后压力差,也就是通常所说的最大的升力和最小的阻力。所以空气压力对于物体的运动有

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