11.23航模七中.docx

授课教师吕康授课时间2016．11.23授课学校七中授课名称航模教学目标航模为什么能飞-细解教 学 过 程（1）机翼的升力：为了使飞机升空，必须克服飞机的重力，这个垂直向上的、克服重力的力就叫升力。目前在一般的飞机上，升力主要是由机翼产生的。当我们向相距很近的两张纸中间吹气时（图1），它们就会产生相互靠近的运动，我们向纸的一面吹气，它便会向上飘起。从这两个实验中可以看出，空气流速快的地方，空气对纸的压强就减小，所以两张纸会向一起靠拢，一张纸会向吹气的那边飘起。图1从这两个实验我们可以设想，当空气吹过弧形翼面时，空气被翼面分成上、下两部分，它们从翼面的前缘分开，到翼面的后缘合拢。上面的空气要流过一个曲线，下面的却是直线，所以上面空气走过的路程要比下面的长一些。但它们所用的时间是一样的，因此流过上翼面的空气速度要比流过下翼面的大，这样上翼面的压强也就比下翼面的小，这上下翼面的压强差就是机翼的升力(伯努利定律)（图2）。图2当平板形机翼有一定的正迎角时，空气也会形成这种不对称的流动，因而造成上下翼面的压力差而产生升力。因此，对机翼升力产生的原理，我们可以从两个不同的方面来解释：①从总体来看，不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面，当空气流过它们时，都会产生一种稍稍向下倾斜的流动，这种向下倾斜流动的空气的反作用力，就会向上推翼面而产生升力。②从局部来看，不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面，它们都会使流过的空气形成上下不对称的流动，因而造成上下翼面的压力差而产生升力。③当飞机的机翼为对称形状，气流沿着机翼对称轴流动时，由于机翼两个表面的形状一样，因而气流速度一样，所产生的压力也一样，此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以一定的倾斜角（称为攻角或迎角）在空气中运动时，就会出现与非对称机翼类似的流动现象，使得上下表面的压力不一致，从而也会产生升力（图3）。图3（2）翼型的种类（图4）图4 翼形的种类对称翼型：这类翼型的阻力很小，稳定性很好，升阻比很小，常用在要求具有良好操纵性能的线操纵特技或遥控特技的机翼上。双凸翼型：这类翼型升阻比较小，稳定性也较好，可用在要求具有良好操纵性能的遥控特技的机翼上以及像真模型的机翼上。平凸翼型：这类翼型的升阻比不大，但稳定性比较好，制作和调整较容易，可用在入门型机翼上。凹凸翼型：这类翼型的升阻比很大，由于它能产生比较大的升力，同时阻力也较大，所以它常用在低速的竞时模型飞机和室内模型飞机的机翼上。S形翼型：这类翼型的力矩特性是稳定的，它用于要求稳定性很好的没有水平尾翼的飞翼式模型飞机上。5、模型飞机飞行时所受到的阻力模型飞机飞行中受到与飞行方向相反的阻力，阻碍模型飞机前进。按照阻力产生的原因它分为4类，即：摩擦阻力，约占总阻力35％－40%;压差阻力约占总阻力15％－20％;诱导阻力，约占总阻力30％－40％;干扰阻力约占总阻力5％－10％。（1）摩擦阻力空气是一种流体，也具有黏性，只是我们已习惯在空气中生活，察觉不出来。由于空气运动被物体表面粘住而产生的阻力叫摩擦阻力。摩擦阻力的大小，取决于空气的黏性。模型飞机表面光滑程度和与空气接触面积的大小。所以减小摩擦阻力主要从表面光滑着手。（2）压差阻力将一块平板垂直地放在水平流动的气流中，平板的前面正对着迎面吹来的气流，气流受到平板阻碍，速度急剧减小，压强大大增加，向被平板分开的气流，绕过平板，来不及聚拢，形成一个很大的涡流区，涡流区的压强很小，这样平板的前后就产生了压强差，形成了压差阻力（图5）。图5　　　　　　　　图6假设一块圆柱体在运动空气中所受到的压差阻力等于1，那么，截面积和它相等的流线形物体的压差阻力是它的1/25，这是因为气流流过流线形物体时，可以逐步地减低速度，汇拢原来的流线，减少了物体后部的涡流区的缘放。所以模型飞机各部分都应尽可能使之成为流线形（图6）。（3）诱导阻力诱导阻力是随着升力而产生的，或者说是由升力“诱导”而产生的，所以称诱导阻力。当机翼产生升力时，由于机翼下表面的压力大，机翼上表面的压力小，因此机翼下表面的气流力图通过翼尖从下面向上表面流动，于是，翼尖部分的气流发生扭转，形成翼尖涡流，阻碍飞机向前飞。减小诱导阻力的方法有：①加大机翼的展弦比；②改变机翼的形状，椭圆形机翼诱导阻力最小，梯形次之，长方形最大；③改变翼尖形状，从翼根到翼尖逐渐变薄;加装整流条或加装小翼。（4）干扰阻力气流流过物体结合处时，气流被扰动而成为不稳定气流，产生的阻力叫干扰阻力。减小干扰阻力的方法是制作模型飞机时，把边角结合处的地方，做成圆弧形或加装整流条。6、空气动力实验为了通过实验，研究机翼的升力和翼面之间的关系，需要通过一些专门的仪器进行，在这些仪器中，最常见的就是风洞。简单地讲，风洞就是一个吹风的筒子，有了它，我