《无人机驾驶基础》课件——项目三 无人机飞行原理.pptxVIP

《无人机飞行原理》

项目三无人机飞行原理无人机驾驶基础

无人机驾驶基础1.1空气动力学基础1.2无人机飞行性能1.3飞机的稳定性与操作第一节无人机飞行原理

大气环境1.1空气动力学基础飞行环境空间环境是航空器唯一飞行环境，飞行原理是借助空气产生的升力来平衡地球引力，借助发动机推力平衡空气阻力。是航天器主要飞行环境，飞行原理是借助惯性离心力平衡地球引力，前行阻力极小，借助惯性向前运动。无人机驾驶基础

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1.1.1低速流动气体基本规律——连续性定理和伯努利方程连续性定理：当流体低速、稳定、连续不断地流动时，在流管中的任意一部分流体都不能中断或积聚，因此在同一时间内，流进流管任何一个截面的流体质量和从该流管另一个截面流出的流体质量应当相等。如果在流动过程中,流体密度不变，单位时间内流过任何截面的流体质量都是相等的，故ρvS=常数。ρ1v1S1=ρ2v2S2无人机驾驶基础

1.1.1低速流动气体基本规律——连续性定理和伯努利方程伯努利定理是能量守恒定律在空气动力学中的具体应用。连续性定理和伯努利定理说明了流管截面积S、气体速度V和压力P这三者之间的关系：同连续性定理一样，伯努利定理的应用也是有条件的，它只适应于低速，即认为密度不变，不适应于高速。低速定常流动的流体:流过的截面积大的地方，速度小，压强大；流过的截面积小的地方，流速大，压强小。这一结论是解释机翼上空气动力产生的根据。P表示压力，密度ρ是常数，压力和速度为变量：高速低压或低速高压。无人机驾驶基础

1.1.2高速流动气体特性因为空气流过飞机的速度发生了变化，引起作用于飞机的空气密度和压力发生变化，才使得空气动力发生变化。影响飞机升力的因素：机翼的面积、相对速度、空气密度、机翼剖面形状和迎角无人机驾驶基础

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础飞机在空中飞行，可以产生俯仰运动、偏航运动和滚转运动。飞机产生俯仰、偏航和滚转运动，绕横轴OZ的运动为俯仰运动，绕立轴OY的运动为偏航运动，绕纵轴OX的运动为滚转运动。

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础多旋翼在空中飞行，通过遥控器操作可以完成垂直运动、俯仰运动、横滚运动和偏航运动。遥控器美国手机头朝向

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础遥控器美国手遥控器上油门摇杆用于控制飞行器垂直升降运动。往上推杆：升力大于重力，无人机升高；往下拉杆：升力小于重力，无人机下降；油门遥摇杆中位：升力等于重力，无人机高度保持不变。油门摇杆

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础遥控器美国手遥控器上升降舵摇杆用于控制飞行器前后飞行，即俯仰运动。往上推杆：前方旋翼减速旋转，后方加速旋转，无人机向前倾斜，并向前飞行；往下拉杆：后方旋翼减速旋转，前方加速旋转，无人机向后倾斜，并向后飞行；升降舵中位时：无人机前后方向保持水平。升降舵

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础遥控器美国手遥控器上横滚摇杆（副翼）用于控制飞行器左右飞行，即横滚运动。往左打杆：左侧翼减速旋转，右侧加速旋转，无人机向左飞行；往右打杆：右侧翼减速旋转，左侧加速旋转，无人机向右飞行；副翼遥感中位时：无人机左右方向保持水平。副翼

1.2无人机飞行性能无人机驾驶基础遥控器美国手遥控器上偏航摇杆（方向舵）用于控制飞行器航向，即偏航运动。往左打杆：顺时针桨叶加速旋转，飞行器逆时针旋转；往右打杆：逆时针桨叶加速旋转，飞行器顺时针旋转；中位时：旋转角速度为零，无人机不旋转。方向舵

飞机的稳定性是飞机设计中衡量飞机品质的一个重要参数，如果飞机收到扰动后，在驾驶员不进行任何操纵的情况下能够回到受扰动前的原始状态，则称飞机是稳定的，反之飞机是不稳定的。1.3飞机的稳定性与操纵飞机的稳定包括纵向稳定、航向稳定和横向稳定。横轴立轴纵轴无人机驾驶基础

1.3.1飞机的纵向稳定性飞机主要靠水平尾翼和机翼来保证飞机的纵向稳定性，而飞机的重心位置对飞机的纵向稳定性有很大影响。当飞机的迎角发生变化，在机翼和尾翼上都会产生一定的附加升力，这个附加升力的合力作用点称为飞机的焦点。飞机的纵向稳定性主要取决于飞机重心的位置，只有当飞机的重心位于焦点前面时，飞机才是纵向稳定的；如果飞机的重心位于焦点之后，飞机则是纵向不稳定的。重心前移可以增加飞机和纵向静稳定性。无人机驾驶基础

1.3.2飞机的航向稳定性飞机主要靠垂直尾翼的作用来保证航向稳定性。航向稳定力矩是在侧滑中产生的。飞机侧滑是一种既向前又向侧方的运动。飞机发生偏航后，气流和垂直尾翼之