标准飞机模型空气动力测量实验指导书
探索飞行原理航空实验教案
探索飞行原理航空实验教案引言：飞行是人类长期以来的梦想和追求。
从风筝到热气球，再到飞机和现代宇航器，人类对于飞行原理的探索和应用不断发展。
本篇实验教案旨在通过一系列实验，帮助学生深入了解飞行的基本原理和相关概念，并具备一定的实践操作技能。
实验一：气压和飞机升力实验目的：研究气压和飞机升力之间的关系。
实验器材：风洞装置、飞机模型。
实验步骤：1.将飞机模型放置于风洞装置中心位置。
2.调整风洞出风口的风速，并记录下相应的气压数据。
3.逐步增加并记录不同风速下的气压数据。
4.观察并记录飞机模型在不同气压和风速下的升力变化情况。
实验结果：随着气压的增加以及风速的提高，飞机模型所受到的升力也会增加。
证明了飞机在飞行过程中，通过气动力产生升力以对抗重力。
实验二：空气动力学及飞行稳定性实验目的：了解空气动力学对飞机飞行稳定性的影响。
实验器材：模拟飞行器、气动力测量仪器。
实验步骤：1.准备模拟飞行器，并确保其平衡性。
2.通过控制设备模拟不同飞行状态，如爬升、下滑和平飞。
3.使用气动力测量仪器测量不同飞行状态下的气动力参数，如升力和阻力。
4.对比数据并分析模拟飞行器在不同状态下的空气动力学表现。
实验结果：根据实验数据，可以得出结论：合适的气动外形和平衡结构对于保持飞行器的稳定性和控制能力至关重要。
实验三：机翼气流与气动特性实验目的：研究机翼气流对飞行器性能的影响。
实验器材：飞行器模型、风速计。
实验步骤：1.将飞行器模型放置于实验台上。
2.使用风速计测量来自飞机模型正前方的气流速度。
3.逐步调整风速并记录对应的气流速度。
4.观察并分析飞行器模型在不同气流速度下的飞行稳定性和抗风能力。
实验结果：与气流速度的增加，飞行器所受到的阻力也会增加，从而对飞行器的飞行速度和稳定性产生直接影响。
实验四：飞行器控制与操纵实验目的：探究飞行器的操纵和控制机制。
实验器材：可操纵模型飞机、遥控器。
实验步骤：1.准备可操纵模型飞机，并确保其正常工作。
幼儿园科学实验：飞机模型制作教案及实践演示
幼儿园科学实验：飞机模型制作教案及实践演示幼儿园科学实验：飞机模型制作教案及实践演示1. 引言在幼儿园阶段，科学教育是非常重要的一环，可以通过实验和实践来激发孩子们的好奇心和学习兴趣。
而飞机模型制作实验，既能吸引孩子们的注意力，又可以培养他们的动手能力和科学思维。
本文将以幼儿园科学教育的视角，探讨飞机模型制作的教案设计和实践演示，希望能为幼儿园教师们提供一些有价值的参考。
2. 教案设计2.1 教学目标在设计教案之前，首先要明确教学目标。
在这个实验中，我们的主要目标是让幼儿了解飞机的基本结构和原理，培养他们的观察和动手能力，以及激发他们对科学的兴趣和好奇心。
2.2 教学内容接下来，我们需要确定教学内容。
飞机模型制作实验需要包括飞机的结构、力的作用、气压与飞行等相关内容。
2.3 教学方法在幼儿园阶段，教学方法既要注重趣味性，又要符合幼儿的认知水平。
可以采用讲解、观察、实践等多种方法，让幼儿在实践中学习。
还可以通过图片、视频等形式来增强孩子们的理解。
3. 实践演示3.1 教学准备在进行实践演示前，需要做好充分的准备工作，包括飞机模型制作材料的准备、实验器材的摆放、讲解内容的整理等。
3.2 实践环节在实践环节中，教师可以向幼儿们展示如何制作飞机模型，让他们亲自动手操作，并观察实验过程中的一些现象和规律。
通过实际操作，幼儿们不仅能更深入地理解飞机的构造和原理，还能培养他们的动手能力和观察力。
4. 个人观点和理解飞机模型制作实验作为幼儿园科学教育的一部分，具有很大的意义。
在实践中，我发现孩子们对飞机模型制作非常感兴趣，通过观察和实践，他们对飞机的构造和飞行原理有了更深入的理解。
这种趣味性与知识性相结合的教学方式，不仅能激发孩子们对科学的兴趣，还能培养他们的动手能力和实践能力。
5. 总结通过本文的探讨，我们可以看到飞机模型制作实验在幼儿园科学教育中具有重要的意义。
教师们需要设计合理的教案，并通过实践演示让幼儿们亲自动手操作，从而达到教学目标。
翼型气动特性实验指导书2017版
《空气动力学》课程实验指导书翼型压强分布测量与气动特性分析实验一、实验目的1 熟悉测定物体表面压强分布的方法，用多管压力计测出水柱高度，利用伯努利方程计算出翼型表面压强分布。
2 测定给定迎角下，翼型上的压强分布，并用坐标法绘出翼型的压强系数分布图。
3 采用积分法计算翼型升力系数，并绘制不同实验段速度下的升力曲线。
4 掌握实验段风速与电流频率的校核方法。
二、实验仪器和设备（1） 风洞：低速吸气式二元风洞。
实验段为矩形截面，高0.3米，宽0.3米。
实验风速20,30,40V ∞=/m s 。
实验段右侧壁面的静压孔可测量实验段气流静压p ∞，实验段气流的总压0p 为实验室的大气压a p 。
表2.1 来流速度与电流频率的对应（参考）表2.2 翼型测压点分布表上表面下表面（2） 实验模型：NACA0012翼型，弦长0.12米，展长0.09米，安装于风洞两侧壁间。
模型表面开测压孔，前缘孔编号为0，上下翼面的其它孔的编号从前到后，依次为1、2、3……。
（如表-2所示）（3） 多管压力计：压力计斜度90θ=，压力计标定系数 1.0K =。
压力计左端第一测压管通大气，为总压管，其液柱长度为I L ；左端第二测压管接风洞收缩段前的风洞入口侧壁静压孔，其液柱长度为IN L ；左端第三、四、五测压管接实验段右侧壁面的三个测压孔，取其液柱长度平均值为II L 。
其余测压管分成两组，分别与上下翼面测压孔一一对应连接，并有编号，其液柱长度为i L 。
这两组测压管间留一空管通大气，起分隔提示作用。
三、实验原理测定物体表面压强分布的意义如下：首先，根据表面压强分布，可以知道物体表面上各部分的载荷分布，这是强度设计的基本数据；其次，根据表面压强分布，可以了解气流绕过物体时的物理特性，如何判断激波，分离点位置等。
在某些风洞中（例如在二维风洞中，模型紧夹在两壁间，不便于装置天平），全靠压强分布来间接推算出作用在机翼上的升力或力矩。
测定压强分布的模型构造如下：在物体表面上各测点垂直钻一小孔，小孔底与埋置在模型内部的细金属管相通，小管的一端伸出物体外（见图1），然后再通过细橡皮管与多管压力计上各支管相接，各测压孔与多管压力计上各支管都编有号码，于是根据各支管内的液面升降高度，立刻就可判断出各测点的压强分布。
纸飞机实验探索空气动力学
纸飞机实验探索空气动力学纸飞机实验：探索空气动力学引言纸飞机是孩童时代的经典游戏之一，无论年龄大小，都能从中感受到一份轻松和乐趣。
然而，除了作为玩具，纸飞机也是一个有趣且具有教育意义的实验对象。
通过对纸飞机的制作和测试，我们可以深入了解空气动力学的基本原理。
本文将介绍一种简单的纸飞机实验，帮助我们更好地理解纸飞机的飞行原理以及与空气的相互作用。
实验材料和步骤材料：- 一张纸- 一支笔- 一把剪刀步骤：1. 折纸：取一张纸，将其对角线对齐，然后将纸对角线的一端对齐纸的另一边，形成一个三角形形状。
确保边缘对齐，并进行熨平以保持形状。
2. 再次折叠：将纸的两侧对折，使得两侧的尖端相交。
此举将构建出纸飞机的机翼。
3. 剪切：使用剪刀沿着纸的底部剪切，以去除多余的纸张。
确保剪切时保持对称，以获得最佳的飞行性能。
4. 展开纸飞机：当完成剪切后，打开剩余部分的纸飞机并将其展开。
此时你将会看到一个简单的纸飞机模型。
实验结果和讨论在完成纸飞机的制作后，我们来测试它的飞行性能。
为了达到更好的可比较性，我们建议在测量过程中保持一致的环境条件，如室内使用相同的平面、距离和风速等。
1. 起飞测试：将纸飞机放在水平的表面上，轻轻向前推动，并观察其起飞情况。
记录纸飞机的起飞距离以及起飞角度。
2. 飞行距离测试：在较长的距离上进行飞行测试。
在一段适当的距离内，调整纸飞机的姿势和角度，并观察其飞行的稳定性以及是否能够飞得更远。
3. 飞行时间测试：利用计时器或手机应用程序，记录纸飞机从起飞到着陆的时间。
重复实验数次以获取平均值。
通过上述实验结果和讨论，我们可以从空气动力学的角度更好地理解纸飞机的飞行原理。
空气动力学解析纸飞机在空气中飞行时受到许多因素的影响，其中包括空气的阻力和升力。
空气阻力是空气对纸飞机运动的阻碍力，而升力是使纸飞机保持在空中并维持飞行的力量。
1. 升力：升力主要来自纸飞机的机翼。
当纸飞机向前运动时，机翼上的弯曲形状以及底部压力的差异会产生上升的力量。
飞行器气动性能的实验与模拟分析方法
飞行器气动性能的实验与模拟分析方法在航空航天领域，飞行器的气动性能是决定其飞行性能、稳定性和安全性的关键因素。
为了优化飞行器的设计，提高其性能，对气动性能的准确评估和分析至关重要。
实验和模拟是目前研究飞行器气动性能的两种主要方法，它们各自具有独特的优势和局限性，相互结合能够为飞行器的设计和改进提供更全面、准确的依据。
一、飞行器气动性能实验方法1、风洞实验风洞实验是研究飞行器气动性能最常用和最直接的实验方法之一。
风洞是一个能够产生可控气流的设备，将飞行器模型放置在风洞中，通过测量气流对模型的作用力和模型周围的流场参数，可以获得飞行器的气动特性。
风洞实验的优点是能够真实地模拟飞行器在空气中的流动情况，测量结果较为准确可靠。
然而，风洞实验也存在一些局限性，例如风洞尺寸的限制可能导致模型缩比，从而产生尺度效应；风洞运行成本较高，实验周期长；而且对于一些复杂的流动现象，如分离流、湍流等，测量难度较大。
2、飞行试验飞行试验是在真实的飞行条件下对飞行器的气动性能进行测试。
通过在飞行器上安装各种传感器和测量设备，可以获取飞行中的气动力、飞行姿态等数据。
飞行试验能够获得最真实的飞行器气动性能数据，但它的风险较大，成本极高，并且受到多种因素的限制，如天气条件、空域管制等。
此外，飞行试验中对数据的测量和采集也面临着诸多技术挑战。
二、飞行器气动性能模拟方法1、计算流体力学（CFD）模拟计算流体力学是通过数值计算方法求解流体流动的控制方程，从而模拟飞行器周围的流场。
CFD 模拟可以在计算机上快速地进行大量的计算和分析，能够详细地研究飞行器的流场结构和气动特性。
CFD 模拟的优点是成本相对较低，能够模拟复杂的流动现象和多种工况。
但是，CFD 模拟的准确性取决于所采用的数学模型、网格划分和边界条件等因素，需要进行充分的验证和校准。
2、基于代理模型的优化方法在飞行器设计过程中，为了提高优化效率，常常采用基于代理模型的优化方法。
幼儿园科学实验——飞机模型制作详细教案
标题：幼儿园科学实验——飞机模型制作详细教案一、引言在幼儿园科学教育中，通过实验活动可以帮助幼儿建立科学知识，培养观察、实验和探究的能力。
飞机模型制作是一项有趣而又富有教育意义的实验活动，可以引发幼儿对空中飞行的好奇心，同时提升他们的动手能力和创造思维。
本文将详细介绍幼儿园科学实验——飞机模型制作的教案，帮助教师和家长更好地组织和指导实验活动。
二、实验目的通过飞机模型制作的实验活动，旨在帮助幼儿：1. 了解飞机的基本结构和原理；2. 培养动手能力和创造力；3. 培养观察、探究和解决问题的能力；4. 激发对科学的兴趣和探索欲望。
三、实验材料准备1. A4纸张；2. 剪刀；3. 胶水或双面胶；4. 铅笔；5. 彩色笔或油画棒；6. 牛皮胶带；7. 尺子。
四、实验步骤1. 制作飞机机身（1）将A4纸张横向对折，然后从对折的一端开始，向另一端用剪刀剪出一个三角形，即为飞机机身。
（2）将剪下的三角形用彩色笔或油画棒进行装饰，可以涂上漂亮的图案。
2. 制作飞机机翼和尾翼（1）使用另一张A4纸张，剪出两个长方形作为飞机的机翼，再剪出一个小长方形作为飞机的尾翼。
（2）用彩色笔或油画棒给机翼和尾翼进行装饰，增加视觉效果。
3. 拼装飞机模型（1）用牛皮胶带将飞机机翼和尾翼固定在飞机机身上。
（2）用牛皮胶带将一根长长的纸条固定在飞机机身的前端，作为飞机的机头。
四、实验过程在教师或家长的指导下，幼儿可以按照以上步骤，亲手制作飞机模型。
制作过程中，可以让幼儿自由发挥，添加自己的创意和装饰，增加乐趣和成就感。
五、实验总结通过飞机模型制作的实验活动，幼儿不仅学会了飞机的基本结构和原理，还培养了动手能力和创造力。
通过实际操作，他们也锻炼了观察、探究和解决问题的能力。
在活动结束后，可以让幼儿展示自己的飞机模型，并进行小结和共享，加深对实验内容的理解和记忆。
六、个人观点作为幼儿园科学教育的一部分，飞机模型制作实验活动不仅有助于培养幼儿的科学素养，还可以激发幼儿对科学和技术的兴趣。
15、空气动力车模试验
●课题15、空气动力车模试验●使用 1课时●第一课时
●教学目标
1.感受并认识空气的力量，了解空气动力车前进的原理。
2.学习掌握裁剪、冲孔、弯折等技巧，学会空气动力车模的设计与制作。
3.通过活动，体验制作乐趣，培养环保意识。
●教学重点
通过操作对空气动力车模进行试验。
●教学难点
通过操作对空气动力车模进行试验。
●教学具准备及辅助活动
●板书设计
空气动力车模试验
●作业安排
课内
课外
教学调整（需用手写）●教学过程
一、导入空气的动力车模的“压缩机”——气球，可用
脚踩充气泵充入适量的气体。
充气后要用手指封住吸管喷
气口，防止漏气。
二、试验台试验目的：测试影响空气动力车模行驶距离
的因素试验准备：空气动力车模、卷尺、测试场地试验
过程：
1.调整喷气管方向。
2.调整喷气管长度、口径。
3.记录行驶距离。
三、交流坊
1.测试中你对空气动力车模做了哪些调整？
2.可以通过哪些方法增加空气动力车模的行驶距离？
四、拓展、创新我们刚才做了空气动力车，也玩了空气
动力车，你发现了什么问题或值得改进的地方？如：
1、怎样让空气动力车开得远？
2、怎样让空气动力车开得直？
3、还可以用哪些材料来制作空气动力车？
4、四个轮子好还是三个轮子好？
五、反思与评价
●教学随笔。
标准飞机模型空气动力测量实验报告
标准飞机模型空气动力测量实验报告本实验报告旨在介绍标准飞机模型空气动力测量的实验目的和背景，并阐述实验结果的重要性。
空气动力测量是一种关于飞行器受力与运动的实验方法，通过对标准飞机模型在风洞中的测试，可以获取关于飞机模型在不同飞行状态下的空气动力特性的数据。
实验目的是通过对标准飞机模型的空气动力参数进行测量，研究飞机模型的升力、阻力、侧力和气动力矩等重要指标，以评估飞机模型在不同飞行状态下的性能。
实验结果的重要性在于它们对于飞机设计和飞行器性能分析具有指导意义，有助于改善飞机设计和提高飞行器的飞行性能和安全性。
通过本实验报告的介绍，读者将了解到实验的背景和目的，并且认识到空气动力测量的重要性和其在飞机设计和性能分析中的应用。
同时，实验结果的重要性也会得到明确阐述，为读者提供对于实验结果的正确理解和应用提供基础。
实验所使用的标准飞机模型和实验装置具有以下特点和参数：标准飞机模型：采用常见的固定翼式飞机模型，具备一对机翼和垂直尾翼。
实验装置：包括模型支架和测量仪器。
模型支架：提供稳定的支撑和定位，使得飞机模型能够在流动中保持固定的姿态。
测量仪器：包括风速仪、气动力测量设备等，用于测量飞机模型在空气中受到的各种气动力。
实验设计的目的是通过测量飞机模型在不同风速下的气动力，了解飞机在不同飞行条件下的飞行特性和气动性能。
以上是实验所使用的标准飞机模型和实验装置的简要特点和参数描述。
本实验旨在详细描述实验的步骤和操作过程，包括安装模型、测量空气动力数据等。
准备工作在进行实验之前，需要准备以下材料和设备：标准飞机模型测力传感器数据采集系统实验平台和支架测量仪器（如风速计、压力传感器等）安装模型首先，在实验平台上安装支架，确保支架稳固可靠。
然后将标准飞机模型固定在支架上，注意调整模型的姿态使其符合实验要求。
连接测力传感器将测力传感器连接到标准飞机模型上，确保连接牢固，以便测量飞机在空气流中的受力情况。
根据实验要求，可以选择适当的测力传感器。
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《低速风洞标准飞机模型测力实验》
实验指导书
空气动力学与风洞实验室
2007年6月
低速风洞标准飞机模型测力实验
一．实验目的：
标准飞机模型测力实验是测量作用在标准飞机模型上的空气动力和力矩，为确定飞机气动特性提供原始数据。
本次实验仅做标准飞机模型纵向实验，即实验时侧滑角β=0︒。
改变攻角，测量纵向三个分量（升力、阻力和俯仰力矩）系数C L、C D和M Z随攻角α的变化规律。
二．实验设备及其工作原理简介：
1）风洞：是产生人工气流的设备，本次实验所用风洞为开口回流式风洞，如下图所示。
其主要组成部分为实验段、扩压段、拐角和
导流片、稳定段、收缩段以及动力段。
实验段截面为椭圆面，其入口长轴为102cm，短轴为76cm，出口处长轴为107cm，短轴为81cm；实验段全长2m；实验段的最大流速为40m/s；紊流度为0.3%；实验段模型安装区内，速压不均匀度'3%。
其上游收缩段的收缩比为8.4。
D1风洞采用可控硅控制无级调速；配置有尾撑式α—β机构及内式六分量应变天平。
2）六分量应变天平：是是一种专用的测力传感器。
用于测量作用在模型上的空气动力
的大小。
所谓六分量是指该天平能测量升力、阻力、侧力、俯仰力矩、偏航力矩和滚转力矩。
它由应变片、弹性元件、天平体和一些附件组成。
应变天平是一种将机械量转变为电量输出的专用设备。
它是运用位移测量原理，利
用天平的变形来测量外力大小。
将应变片贴在天平弹性元件上，弹性元件上的应变与外力大小成比例，应变片连接组成测量电桥，接入测量线路中，即可测出力的大小。
应变天平在测量过程中的参量变化过程如下：
→
→ε
∆
→
∆
V
U
R
→
P∆
其中：
P—天平弹性元件上承受的气动力。
ε—在气动力P的作用下弹性元件上的应变。
∆—贴在弹性元件上的应变片在弹性元件
R
产生应变ε的情况下产生的电阻增量。
∆而引起的
∆—由应变片产生的电阻增量R
U
测量电桥产生的输出电压增量（mV）。
∆—检测仪器所指示的读数增量（V）。
V
右图为一六分量应变天平测量电桥示意图。
图中
标有号码处为粘贴有电阻应变片的天平元件。
例
如号码1、2、3、4为天平升力元件的四个电阻
阻值相等的应变片，它们构成了一个全桥电路。
当天平升力元件受载后，在电桥AC端将会有电
压信号∆U输出，该信号∆U将被引入信号放大器。
3）信号放大器（GDA—10）：
其功用是将来自于天平各分量电桥的微小电压输出放大到能被计算机接受的电压值。
4）A/D模数转换数据采集板：由于计算机只能处理数字信号，而天平各分量的输出信号是模拟信号，因此须先用A/D模数转换数据采集板将天平输出的模拟信号转换成数字信号，方能由计算机对采集的信号数据进行处理。
5）计算机：通过已有程序软件对标准飞机模型的测力进行过程控制、数据采集和后处理。
6）标准飞机模型：机翼面积S=0.0184688（m2）；翼弦b=0.09133（m）；翼展l=0.2875（m）；
模型中心到天平力矩中心的距离Ba=0.0092（m ）。
三．实验步骤：
1） 将标准飞机模型安装于测力天平上。
对标准飞机模型做水平或垂直调整。
将模型
的攻角α、侧滑角β分别调整为0︒角。
2） 检查各有关设备之间的连线是否连接正确。
3） 通过信号放大器显示屏检测天平各分量的信号输出值是否正常。
通常未加载时各
分量信号输出值应小于0.4V 。
4） 测量并记录天平各分量初始数据（即，天平各分量静态数值）。
5） 开启风洞将风速调整为约20米/秒，侧滑角为β=08，改变攻角α攻角变化范围α=
-48~508，攻角变化间隔为28。
6） 做标准飞机模型全机和部件试验（例如，带边条翼和不带边条翼状况下模型纵向
特性试验）
四．实验报告要求：
1. 试验报告应包括：试验目的、试验内容、试验仪器与设备、试验原理、试验步骤、试验时间地点及参加人员、试验结果分析等内容。
2. 对试验结果数据进行详细分析和讨论，总结规律，给出结论。
3. 试验报告要求书写工整，格式规范。
符合学校关于试验报告的基本要求。
五． 试验注意事项：
4. 试验模型安装时，应特别注意不触碰天平应变片及其连线，同时应避免对天平施加冲击过度挤压，扭转和弯曲等力的作用。
5. 计算机采集系统的开启顺序为：计算机——放大器——天平电源；
计算机采集系统的关闭顺序为：天平电源——放大器——计算机。
6. 风洞运行和停车，以及风速调节严格按照操作规程进行。
7. 仪器设备出现异常和紧急故障时，应立即通告试验指导教师。
四．实验结果和分析：
根据实验结果绘制升力系数曲线；阻力系数曲线；即，
)(αf C L =； )(αf C D =。
绘制俯仰力矩特性曲线，即，)(αf M z =。
绘制升阻比曲线)(αf C D L =
五．思考问题：
1． 什么叫失速？
2．本次实验中标准飞机模型的失速攻角是几度？它是怎样发生的？3．不同状况下，模型的特性曲线有何不同？简述原由。
4．画出本次测力实验的设备系统框图。