航-空--知-识介绍与讲解.pptx

航 空 知 识 速度与加速度牛顿三大运动定律力的平衡伯努利定律 翼型介绍飞行中之阻力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米﹝米/秒﹞ 加速度即速度的改变率，我们常用的单位是﹝米/秒/秒﹞，如果加速度是负数，则代表减速。速度与加速度牛顿三大运动定律力的平衡伯努利定律 翼型介绍飞行中之阻力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： 第二定律： 此即著名的 F=ma 公式（质量为m），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，引擎推力会等于阻力，于是加速度为零，速度不再增加，即得到最大速度，当然飞机此时早已飞在天空了第三定律：作用力与反作用力大小相等方向相反速度与加速度牛顿三大运动定律力的平衡伯努利定律 翼型介绍飞行中之阻力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，这里说的流体一般是指空气或水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，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圖1-1升力的错误理论有人说飞机产生升力是因为机翼有攻角，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﹞，这是错的，飞机往上吸，同时也会把机翼往后吸，其实飞机被真空吸的动都不能动。还有另一种错误理论叫做子弹理论，这理论认为当机翼攻角时，空气的质点如同子弹一般打在机翼下缘，将动量传给机翼，这动量分成一个往上的分量于是产生升力，另一个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，而照子弹理论该机翼应该产生向下的力才对，所以机翼不是风筝当然上缘也没有所谓真空速度与加速度牛顿三大运动定律力的平衡伯努利定律 翼型介绍飞行中之阻力翼型介绍飞机最重要的部分就是机翼，飞机能在空中飞全靠机翼的升力NACA：美国航空咨询委员会即美国太空总署﹝NASA﹞的前身，有一系列翼型研究，比较有名的翼型是”四位数”翼型及”六位数”翼型，其中”六位数” 翼型是层流翼。易卜拉：易卜拉原先发展滑翔机翼型，后期改研发模型飞机翼型渥特曼：渥特曼教授对现今真滑翔机翼型有重大贡献。哥庭根：德国一次大战后飞机被禁止发展，但滑翔机没在禁止之列，所以哥庭根大学对低速﹝低雷诺数﹞飞机翼型有一系列的研究，对遥控滑翔机及自由飞模型非常适用。翼型编号：有些翼型有特殊的编号方式让你看了编号就大概知道其特性，如NACA2412，第一个数字2代表中弧线最大弧高是2%，第二个数字4代表最大弧高在前缘算起40%的位置，第三、四数字12代表最大厚度是弦长的12%，所以NACA0010，因第一、二个数字都是0，代表对称翼，最大厚度是弦长的10%，但要注意每家命名方式都不同，有些只是单纯的编号因为翼型种类实在太多了，一般人如只知编号没有坐标也搞不清楚到底长什么样，所以在模型飞机界称呼翼型一般常分成以下几类全对称翼：上下弧线均凸且对称。半对称翼：上下弧线均凸但不对称。克拉克Y翼：下弧线为一直线，其实应叫平凸翼，有很多其它平凸翼型，只是克拉克Y翼最有名，故把这类翼型都叫克拉克Y翼，但要注意克拉克Y翼也有好几种。S型翼：中弧线是一个平躺的S型，这类翼型因攻角改变时，压力中心较不变动，常用于无尾翼机。内凹翼：下弧线高于翼弦线，升力系数大，常见于早期飞机及牵引滑翔机，所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型速度与加速度牛顿三大运动定律力的平衡伯努利定律 翼型介绍飞行中之阻力飞行中之阻力一架飞行中飞机阻力可分成四大类磨擦阻力形状阻力诱导阻力寄生阻力磨擦阻力空气分子与飞机磨擦产生的阻力，这是最容易理解的阻力但不很重要，只占总阻力的一小部分，当然为减少磨擦阻力还是尽量把飞机磨光形状阻力飞机做得越流线形，形状阻力就越小，尖锥状的物体形状阻力不见得最小，反而是有一点钝头的物体阻力小，如果有机会看到油轮船头水底下那部分，你会看到一个大头，高级滑翔机大部分也有一个大头，除了提供载人的空间外也是为了减少形状阻力诱导阻力机翼的翼端部因上下压力差，空气会从压力大往压力小的方向移动，部份空气不会规规矩矩往后移动，而从旁边往上翻，因而在两端产生涡流壮观的涡流,一般大飞机起飞完，等一会小飞机可