无人机摄影测量技术 飞行基本原理 031空气动力学基础.pptx

无人机测绘技术主讲：张文博长沙环境保护职业技术学院03PART飞行原理基础空气动力学基础升力与阻力飞行中的受力国际标准大气 目的：为了准确描述飞行器的飞行性能，就必须建立一个统一的标准，即标准大气。使用国际标准大气压，其目的是为了使空中飞行的各航空器有统一的高度标准,从而避免因高度基准不同而导致的垂直间隔不够而出现事故。国际标准大气的规定：气温T=15℃压强p=一个标准大气压（即P0=1013.25hPa=760mmHg=1个大气压）密度ρ=1.225kg/m33音速a=341m/stt+dt ds3.1.1 速度与加速度 速 度： V定 义：物体在单位时间内发生的位移。公 式： 说 明：物理意义：是描述物体运动快慢的量。3.1.2 速度与加速度 加速度：定 义：速度变化量与发生这一变化所用时间的比值公 式： 说 明：V2—末速度， V1—初速度， ΔV＝V2－V1 是速度的变化量物理意义：表示速度变化快慢的物理量速度与加速度速度与加速度的关系：若a与V方向相同， 表示是加速运动a与V关系若a与V方向相反， 表示是减速运动3.1.3 牛顿三大运动定律 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势 ，物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律 。 牛顿第二定律：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的质量成反比。F合=ma 牛顿第三定律：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。牛顿三大运动定律第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因；第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度；第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用。3.1.4 空气流的描述 空气动力是空气相对于飞机运动时产生的，要学习和研究飞机的升力和阻力，首先要研究空气流动的基本规律。流体模型化：理想流体，不考虑流体粘性的影响。不可压流体，不考虑流体密度的变化。绝热流体，不考虑流体温度的变化。模型化之后的空气，我们可以称之为理想气体。连续性定理假设条件:不可压缩,无黏流体的一维定常流动 流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的流体质量相等。质量守恒定律是连续性定理的基础。单位时间流过截面1的流体体积为单位时间流过截面1的流体质量为同理，单位时间流过截面2的流体质量为12A1,v1A2,v2由质量守恒定律可得：低速，空气不可压， ρ =CA 大 ←→V 小A 小 ←→V 大 VA= C结论：空气流过一流管时，流速大小与截面积成反比。日常的生活中的连续性定理高楼大厦之间的对流通常比空旷地带大山谷里的风通常比平原大河水在河道窄的地方流得快，河道宽的地方流得慢Ｐ—静压,流动或静止空气垂直作用于物体表面的压强 ； —动压,单位体积空气的动能。重要结论V大 → P小，V小 → P大。伯努利定律假设条件:不可压缩,无黏流体的一维定常流动伯努利方程丹尼尔.伯努利 1654 1724年提出 瑞士科学家 空气密度是常数（密度不会改变），压力和速度因此就变成了变量，如果一个增加，另一个就减少。日常的生活中的伯努利定律向两张纸中间吹气，两张是要向中间靠拢的，因为两张纸之外的空气流速没有变化，但两张之间的气流速度加大了，这时候两张纸之间的压强就变小了，纸外面的大气压就压着这两张纸向中间运动。高速行驶的汽车中，把车窗打开，车里的静压大于车外，车里靠近车窗的小物体会飞出窗外。A小~V大~P小A大~V小~P大 连续性定理和联合伯努利定律相结合，便有：谢谢观看大家好，本次课程我们来学习空气动力学基础。我们首先来了解一个概念，国际标准大气，为了准确描述飞行器的飞行性能，就必须建立一个统一的标准，即标准大气。使用国际标准大气压，其目的是为了使空中飞行的各航空器有统一的高度标准,从而避免因高度基准不同而导致的垂直间隔不够而出现事故。接来下我们来学习速度与加速度。那么速度是物体在单位时间内发生的位移，v=ds/dt，速度是描述物体运动快慢的量。加速度是指速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。a=(v2-v1)/t，加速度表示速度变化快慢。速度与加速度的关系为：若a与V方向相同， 表示是加速运动，若a与V方向相反， 表示是减速运动接下来我们来学习一下牛顿三大定律，所有的空气动力学理论都建立在运动定律之上。牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势 ，物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律 。说得简单一点就是物体所受合外力为零的时候，物体是保持静止的，如果没有摩擦