模型飞机原理讲义
模型飞机飞行原理

模型飞机飞行原理模型飞机是一种受欢迎的玩具和爱好者的模型制作项目。
它们不仅是儿童的玩具,也是成年人的爱好。
模型飞机的飞行原理是基于空气动力学和物理学的基本原理。
在本文中,我们将探讨模型飞机的飞行原理,以及它们是如何在空中飞行的。
首先,让我们来了解一下模型飞机的结构。
模型飞机通常由机翼、机身、尾翼和发动机等部件组成。
机翼是模型飞机的主要承载部件,它产生升力并支撑飞机在空中飞行。
机身是飞机的主要结构支撑部件,同时也是安装其他部件的基础。
尾翼用于控制飞机的姿态和方向,发动机则提供飞机的动力。
模型飞机的飞行原理主要基于升力和推力。
升力是飞机在空中飞行时产生的向上的力,它是由机翼产生的。
根据伯努利定律,当空气流过机翼时,上表面的气流速度要比下表面的气流速度快,从而产生了气压差,使得机翼上方的气压低于下方,产生了向上的升力。
同时,飞机的推力是由发动机产生的,它使飞机向前运动。
在飞机起飞时,飞机的速度逐渐增加,同时机翼产生的升力也在增加。
当升力大于重力时,飞机就会离开地面,开始起飞。
一旦飞机在空中,飞行员可以通过控制飞机的姿态和方向来操纵飞机的飞行。
通过改变尾翼的角度,飞行员可以控制飞机的上升和下降,通过改变方向舵的角度,飞行员可以控制飞机的转向。
除了升力和推力,模型飞机的飞行还受到空气阻力和重力的影响。
空气阻力是飞机在飞行中受到的阻碍飞行的力,它会使飞机的速度减慢。
飞机的重力是由地球对飞机的吸引力产生的,它使飞机向下运动。
因此,飞机的飞行需要平衡升力和重力以及推力和空气阻力的作用。
总的来说,模型飞机的飞行原理是基于空气动力学和物理学的基本原理。
通过产生升力和推力,飞机可以在空中飞行。
飞行员通过控制飞机的姿态和方向来操纵飞机的飞行。
同时,飞机的飞行还受到空气阻力和重力的影响,需要平衡各种力的作用。
希望本文能帮助你更好地理解模型飞机的飞行原理。
模型飞机原理讲义

航空模型基础知识(一)什么叫航空模型?航空模型各基本组成部分的名称是什么?航空模型是各种航空器模型的总称,包括模型飞机和其他模型飞行器。
一般来说,航空模型具有以下几个特征:有一定的尺寸限制;带有或不带有发动机;重于空气;不能载人。
航空模型我们简称其为空模,其各部分名称如下图。
(二)各部分定义机翼的各部分定义如下(图1-1-2、图1-1-3):前缘:机翼的前边缘;后缘:机翼的后边缘;翼弦:翼型前缘与后缘的连线,翼弦长就是机翼的宽度;翼展:机翼的展开,即机翼左右翼尖之间的距离;翼型:机翼的剖面;上反角:机翼摆正时翼前缘与水平线的夹角;展弦比:翼展与翼弦的比值。
图1-1-2 图1-1-3(三)飞机为什么能飞起来飞行中的飞机受力可分为:重力—由地心引力产生;升力—由机翼提供(具体会在下文阐述);拉力(或推力)—由引擎提供;阻力—由空气产生(图1-1-4)。
飞机在起飞过程中(图1-1-5的①),引擎的拉力大于阻力,于是产生向前的加速度,同时机翼产生升力。
此时,飞机的速度可以理解成为水平速度与垂直速度的合速度,速度越大,阻力也越大。
等到拉力等于阻力的时候,加速度为零,速度不再增加,此时飞机也已经翱翔在蓝天之上了(图1-1-5的②)。
(四)机翼是如何产生升力的机翼的升力可以用“伯努利效应”来解释,(伯努利效应:在水流或气流里,如果速度慢,压力就大,如果速度快,压力就小。
例如在日常生活中,我们会发现在两张白纸中吹气,白纸非但没有远离,相反却靠拢了为什么?我们可以用伯努利效应来解释这一现象了:两张纸中间的空气流动较快,压强较小;两张纸外侧的空气流动较慢,压强较大。
纸张的外侧压强比内侧压;强大,所以就出现了靠拢的现象。
)机翼的升力是由翼型的特殊形状和机翼的迎角这两个原因产生的。
翼型是决定机翼性能的重要因素。
常见的翼型有以下几种(图1-1-8):不管是何种翼型,在飞行过程中由机翼产生升力的基本原理是相同的,即机翼上下面的空气流速差导致机翼上下面产生压强差,使机翼产生向上的升力。
《模型飞机》 讲义

《模型飞机》讲义一、模型飞机的定义与分类模型飞机,顾名思义,是依照真实飞机的形状、结构、比例缩小制作而成的飞行器模型。
它并非真正用于载人或载货的交通工具,而是作为一种兴趣爱好、教育工具或竞赛项目存在。
根据动力来源的不同,模型飞机主要分为以下几类:1、电动模型飞机这类模型飞机依靠电池驱动电机运转,为螺旋桨提供动力从而产生推力。
电动模型飞机具有操作简单、噪音小、无污染等优点,适合初学者和在室内飞行。
2、油动模型飞机油动模型飞机通常使用甲醇或汽油作为燃料,通过内燃机将燃料的化学能转化为机械能,驱动螺旋桨旋转。
油动模型飞机动力强劲,但操作相对复杂,维护成本也较高。
3、橡筋动力模型飞机它依靠缠绕的橡筋释放能量来驱动螺旋桨旋转。
橡筋动力模型飞机结构简单,成本低廉,是儿童和青少年入门的常见选择。
4、无动力模型飞机这类模型飞机没有自身的动力装置,依靠手掷、弹射或利用气流产生的升力飞行。
无动力模型飞机对于飞行技巧和空气动力学的理解要求较高。
二、模型飞机的组成结构模型飞机虽然是缩小版的飞行器,但也具备了真实飞机的主要结构部件。
1、机身机身是模型飞机的主体部分,它承载着其他部件,并提供整体的结构支撑。
机身的形状和设计会影响飞机的空气动力学性能和稳定性。
2、机翼机翼是产生升力的主要部件。
其形状、面积和安装角度都会对飞机的飞行性能产生重要影响。
一般来说,机翼的上表面较为弯曲,下表面相对平坦,这样在飞行时就能产生向上的升力。
3、尾翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。
水平尾翼用于控制飞机的俯仰姿态,垂直尾翼则用于控制飞机的偏航方向。
4、动力系统如前文所述,动力系统可以是电动、油动、橡筋动力或无动力。
动力系统的性能和效率直接决定了模型飞机的飞行速度、续航时间等。
5、控制系统控制系统包括舵机、遥控器等设备。
舵机通过接收遥控器的信号来控制舵面的偏转,从而实现对飞机飞行姿态的调整。
三、模型飞机的制作材料制作模型飞机的材料多种多样,选择合适的材料对于模型的性能和制作难度都有很大的影响。
航空模型的飞行原理

航空模型的飞行原理第一节绪论与基本概念简单地说,模型飞机就是小飞机。
同大飞机一样,也有机翼、机身和尾翼等部分,因而,模型飞机的飞行原理与大飞机基本上是一样的,但也因为尺寸其小,又会产生出一些不同于大飞机的飞行特点,了解了这一点,便不会将大飞机的理论盲目地应用到模型飞机上。
模型飞机主要研究:(1)翼型;(1)如何提高机翼的性能;(2)模型飞机的稳定性;(3)模型飞机各部分的比例与配置(4)螺旋桨;1.有关空气的一些基本知识(1)空气是一种混合气体,地面空气含氧20.9%,含氮气78%左右,越高空气越稀薄;(2)空气具有可压缩性;(3)空气的压强p:物体表面单位面积所受到的空气压力称为空气的压强。
越是接近地面,空气越是密集,温度越高,大气的压强越大。
气候不同时,大气的压力也不同,低气压预示着坏天气的来临。
.在海平面、温度15?C时的压力称为标准大气压,为每平方厘米1.034千克力,也称为一个大气压。
相当于760毫米汞柱的向下压强。
为简便计,有时工程上也将1千克力/厘米2算作1个大气压。
但在空气流动时,物体上受到正面冲击的部分,压强会增大。
这种因气流流动而形成的压强称为动压强。
大风天里逆风骑车会感到很吃力,就是因为动压强增大的缘故。
而汽车为了提高车速,减少油耗,做成流线型,就是为了减少动压强。
反之,作用于平行于气流方向的物体表面上的压强称为静压强。
气体流动时,速度越大,动压强越大,而静压强越小。
反之,速度越小,动压强越小,而静压强越大。
气体不动时,静压强最大。
这个关系用数学公式表达出来,就是后面要学习的伯努利定律。
(4)空气的密度?:物体内所含有的物质的数量称为质量。
不论是在地球,还是在月球上,质量是不变的。
而重量与g有关,不同的地方,因g有微小的变化,而使重量有微小的变化,但这种微小的变化实际上是难以感觉或测量出来的。
空气的密度,就是单位体积空气的质量。
气压不同,空气的密度也不同。
按照国际标准,空气的密度每单位体积空气的质量称为在海平面温度15?C,压强760毫米汞柱下,空气的密度为3。
航模飞行原理讲解

公式: VS 常数
↓ (S1, S2两个截面)
V1S1 V2S2
↓ (不可压缩流体)
V1S1 V2S2
↓ (由图可知)
S1 S2
↓
V1 V2
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。 D:应用(不可压缩流体)
翼 型 绕 流 分 析
V1S1 V2S2
3、空气的粘性
空气的粘性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。
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,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 性作用时的速度,所以空性的黏性作用只是明显表现 在物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 层空气成为边界层(或附面层)。
5、计算
气球的直径D
↓ 气球的体积为 V D3
6
↓ (空气的比重ρ)
气球所受到的浮力F
F浮=空气V
空气
D3
6
热空气的比重ρ热空气
气球所受到的重力: G G热空气 G气囊
G热空气 G气囊
G热空气=热空气V
热空气
D3
6
球的表面积 S D2
球囊的重量
↓ (球囊材料单位面积的重量d)
S1 S2
V1 V2
3、伯努利定律
A:现象
B: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: 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有的动压 强的能量,这两种能量之和是一个常数。
航模的基本原理和基本知识

航模的基本原理和基本知识This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020一、航空模型的基本原理与基本知识1)航空模型空气动力学原理1、力的平衡飞行中的飞机要求手里平衡,才能平稳的飞行。
如果手里不平衡,依牛顿第二定律就会产生加速度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。
图1-1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﹞。
图1-22、伯努利定律伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力越小,速度越小,静压力越大,流体一般是指空气或水,在这里当然是指空气,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,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,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到达后缘﹝如图1-5﹞。
图1-3图1-4图1-53、翼型的种类1全对称翼:上下弧线均凸且对称。
模型飞机飞行原理讲解

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第一章基础物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﹞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。
此即著名的 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。
《模型飞机》 讲义

《模型飞机》讲义一、模型飞机的定义与分类模型飞机,简单来说,就是依照真实飞机的外形、结构和飞行原理,按一定比例缩小制作而成的飞行器。
它并非简单的玩具,而是融合了物理学、工程学和艺术的结晶。
从动力来源的角度,模型飞机可以分为电动模型飞机、燃油模型飞机和无动力滑翔模型飞机。
电动模型飞机通常由电池提供动力,具有操作简单、噪音小、维护方便等优点,适合初学者。
燃油模型飞机则以燃油发动机为动力,动力强劲,但操作和维护相对复杂。
无动力滑翔模型飞机依靠气流和重力进行滑翔飞行,需要对气象条件和飞行技巧有较高的把握。
从结构和用途上,又可以分为固定翼模型飞机、直升机模型飞机和多旋翼模型飞机。
固定翼模型飞机的飞行原理类似于真实的客机和战斗机,通过机翼产生升力来保持飞行。
直升机模型飞机则通过旋转的旋翼产生升力和控制力,能够实现垂直起降和复杂的飞行姿态。
多旋翼模型飞机,如常见的四旋翼和六旋翼,通过多个旋翼的协同工作来实现稳定飞行,在航拍和物流等领域有广泛应用。
二、模型飞机的组成部分一架完整的模型飞机通常由机身、机翼、尾翼、动力系统、控制系统和起落架等部分组成。
机身是模型飞机的主体结构,它承载着其他各个部件,并为整个飞机提供稳定性。
机身的材料和结构设计直接影响飞机的强度和重量。
机翼是产生升力的关键部件,其形状、面积和安装角度对飞行性能有着重要影响。
不同类型的模型飞机机翼设计各异,例如,高速飞行的模型飞机通常采用薄而狭长的机翼,以减少阻力;而需要较好滑翔性能的模型飞机则可能采用较宽且厚的机翼。
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,它们主要用于控制飞机的俯仰和偏航姿态。
水平尾翼通过改变升降舵的角度来控制飞机的上下俯仰,垂直尾翼则通过改变方向舵的角度来控制飞机的左右转向。
动力系统是模型飞机的动力来源,如前文所述,包括电动、燃油等类型。
电动动力系统通常由电机、电调、电池组成;燃油动力系统则由发动机、油箱、油管等构成。
控制系统负责接收飞行员的指令,并将其转化为对飞机各个舵面和动力系统的控制动作。
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航空模型基础知识
(一)什么叫航空模型?航空模型各基本组成部分的名称是什么?
航空模型是各种航空器模型的总称,包括模型飞机和其他模型飞行器。
一般来说,航空模型具有以下几个特征:有一定的尺寸限制;带有或不带有发动机;重于空气;不能载人。
航空模型我们简称其为空模,其各部分名称如下图。
(二)各部分定义
机翼的各部分定义如下(图1-1-2、图1-1-3):
前缘:机翼的前边缘;后缘:机翼的后边缘;
翼弦:翼型前缘与后缘的连线,翼弦长就是机翼的宽度;
翼展:机翼的展开,即机翼左右翼尖之间的距离;
翼型:机翼的剖面;
上反角:机翼摆正时翼前缘与水平线的夹角;
展弦比:翼展与翼弦的比值。
图1-1-2 图1-1-3
(三)飞机为什么能飞起来
飞行中的飞机受力可分为:重力—由地心引力产生;升力—由机翼提供(具体会在下文阐述);拉力(或推力)—由引擎提供;阻力—由空气产生(图1-1-4)。
飞机在起飞过程中(图1-1-5的①),引擎的拉力大于阻力,于是产生向前的加速度,同时机翼产生升力。
此时,飞机的速度可以理解成为水平速度与垂直速度的合速度,速度越大,阻力也越大。
等到拉力等于阻力的时候,加速度为零,速度不再增加,此时飞机也已经翱翔在蓝天之上了(图1-1-5的②)。
(四)机翼是如何产生升力的
机翼的升力可以用“伯努利效应”来解释,(伯努利效应:在水流或气流里,如果速度慢,压力就大,如果速度快,压力就小。
例如在日常生活中,我们会发现在两张白纸中吹气,白纸非但没有远离,相反却靠拢了为什么?我们可以用伯努利效应来解释这一现象了:两张纸中间的空气流动较快,压强较小;两张纸外侧的空气流动较慢,压强较大。
纸张的外侧压强比内侧压;强大,所以就出现了靠拢的现象。
)机翼的升力是由翼型的特殊形状和机翼的迎角这两个原因产生的。
翼型是决定机翼性能的重要因素。
常见的翼型有以下几种(图
1-1-8):
不管是何种翼型,在飞行过程中由机翼产生升力的基本原理是相同的,即机翼上下面的空气流速差导致机翼上下面产生压强差,使机翼产生向上的升力。
那么,机翼上下面的空气为什么会有速度上的差异呢?一般来说,是由以下两个原因造成的:
1.翼型的特殊形状。
从3种常见的翼型图中可以发现,大部分飞机的下弧线比较平直,上弧线向上弯曲。
飞机在飞行过程中,空气在机翼前缘分开,由于空气的流动具有连贯性,所以通过A点的空气仍会在B点汇合。
又由于在相同时间内空气经过机翼上弧面的路程比较长,所以上弧面空气的流动速度较快(图1-l-9)。
在平飞时,翼型是导致机翼上下面空气流速差的主要原因。
2.机翼的迎角。
“迎角”指的是翼弦与相对气流的夹角。
飞机在上升过程中,迎角较大,一部分空气在通过机翼下弧面时受阻,速度减慢;一部分气流通过机翼前缘从上弧面通过,气流速度较快(图1-1-10)。
在飞机爬升过程中,迎角是导致机翼上下空气流速差的主要原因。
(五)升力的大小取决于哪些因素?
气流对升力的影响是非常大的,因此我们经常要求迎风投掷模型,为的就是要“吃”到较大相对气流速度,以提高升力。
在两幢高楼间很难放飞模型、选择在气流稳定的清晨或者有较多上升气流的午后进行放飞等等都是这个道理。
升力系数主要由翼型、安装角、迎角等因素决定。
(六)模型飞机飞行时为什么会产生阻力?怎样才能减小阻力?
阻力是飞行的消极因素,它会降低模型飞机的各种性能。
产生阻力的原因主要有两个:
1、形状阻力,也叫压差阻力,是飞机前后压力差引起的阻力。
飞机做得越流线型,形状阻力就越小。
大部分螺旋桨的前端都有一个圆锥状的整流罩,这就是为了减少行进中的形状阻力。
减少形状阻力的主要方法是尽量减小模型的迎风面积,尽量把模型的各部分设计成流线型。
2、摩擦阻力,是空气分子与飞机摩擦产生的阻力,只占总阻力的一小部分。
减小摩擦阻力的主要办法是尽量把飞机表面打磨光滑。
(八)普及类航空模型的分类有哪些?
普及类模型主要分为自由飞行类(Pl类)、线操纵类(P2类)、无线电遥控类(P3类)这三大类。
自由飞行类中橡筋模型滑翔机(P1 B)、电动模型飞机(Pl E)、手掷模型滑翔机(Pl s)和弹射模型滑翔机(Pl T)是比较常见的四大项目,线操纵则主要以线操纵电动特技模型飞机(P2E)为主,无线电遥控类一般是以无线电遥控电动模型飞机(P3E)为主。
其他还有诸如纸飞机、扑翼机等趣味型普及类器材也深受广大青少年的喜爱。