无人机结构与系统课件：无人机翼型基础知识及其选择.pptx

无人机翼型基础知识及其选择无人机翼型基础知识及其选择翼型的几何参数和主要类型第一节确定翼型第二节2.1.2翼型的主要类型2.1.1翼型的定义和几何参数2.2.1翼型空气动力特性2.2.2影响翼型空气动力的因素2.2.3翼型的选择

无人机翼型基础知识及其选择无人机的翼型直接影响到无人机的飞行原理和飞行性能，因此本章主要介绍了无人机翼型的几何参数和主要类型、翼型空气动力特性及其影响因素，并在此基础上选择出满足无人机空气动力学要求的翼型。学习导论

1.了解翼型的几何参数和主要类型；2.掌握NACA4位和NACA5位数字翼型族表示方法；3.熟悉翼型空气动力特性，包括升力特性、阻力特性、极曲线等；4.了解影响翼型空气动力的因素，如雷诺数、马赫数、音障等5.掌握翼型选择办法。学习目标无人机翼型基础知识及其选择

2.1翼型的几何参数和主要类型1.定义固定翼无人机的机翼或多旋翼无人机的螺旋桨横剖面形状称为翼型。中弧线：到上下翼面距离相等的曲线，如图2-1所示。2.几何参数前缘点：中弧线与上下翼面的外形线在前端的交点。后缘点：中弧线与上下翼面的外形线在后端的交点。后缘角：上下翼面在后缘点处切线间的夹角。2.1.1翼型的定义和几何参数翼弦：前缘点与后缘点之间的连线。弦长(b)：中弧线与上下翼面的外形线在前端的交点。前缘半径：与前缘相切的圆的半径。

2.几何参数????2.1翼型的几何参数和主要类型

1/4弦线后掠角后缘后掠角X1前缘后掠角X0翼弦b0翼弦b1翼展L平均翼弦bav=(b0+b1)/2展弦比入=L/bav

除此之外，机翼在安装时还可能带有上反角或者下反角。上反角是指机翼基准面和水平面的夹角，当上反角为负时，就变成了下反角。上反角

2.1.2翼型的主要类型翼型是是产生升力和阻力的主要部件，影响无人机的气动性能和飞行品质的关键因素之一，对于不同类型的无人机和不同的飞行速度，所需要的翼型是不同的。一般翼型可分为两类，一类是圆头尖尾型，另一类是尖头尖尾型。绝大多数无人机采用为圆头尖尾型。在每类中又分为对称型和非对称型，如图2-2所示。（1）翼型的分类2.1翼型的几何参数和主要类型

2.1.2翼型的主要类型?（2）翼型的标准号翼型一般都有标准号，是用设计者或者研究机构名字的缩写加数字来表示。2.1翼型的几何参数和主要类型美国国家航空咨询委员会（NationalAdvisoryCommitteeforAeronautics，NACA）

2.1.2翼型的主要类型（2）翼型的标准号?2.1翼型的几何参数和主要类型

2.2确定翼型2.2.1翼型空气动力特性在翼型平面上，气流V∞与翼弦线之间的夹角为翼型的几何迎角，简称迎角α。当气流绕过翼型时，在翼型表面上每点都作用有压强p（垂直与翼面）和摩擦切应力τ（与翼面相切），它们将产生一个合力R，合力的作用点成为压力中心，合力在气流方向的分量为阻力X，在垂直于气流方向的分量为升力Y，如图2-5所示。1.翼型的升力特性

2.2.1翼型空气动力特性1.翼型的升力特性翼型无量纲升力系数定义为?

2.翼型的阻力特性常见阻力？翼型无量纲阻力系数定义为1）在任何迎角下阻力系数都不会等于零，因为空气是黏性的，流过翼型时必然产生阻力。2）在迎角较小时，随着迎角的增大，阻力系数基本不变；当迎角较大时，阻力系数随着迎角的增大而较快增加，这是由于黏性作用导致边界层分离而引起的。3）存在一个最小阻力系数。在迎角较小时，翼型的阻力主要是摩擦力，阻力系数随迎角变化不大；在迎角较大时，出现了黏性压差阻力的增量，阻力系数与迎角的二次方成正比；当迎角等于或大于临界迎角后，分离区扩及整个上翼面，阻力系数增大。2.2.1翼型空气动力特性

3.翼型的极曲线通常情况下，把翼型升力特性和阻力特性结合起来，构成表示翼型升力系数和阻力系数的关系曲线，称为极线，如图2-8所示。?2.2.1翼型空气动力特性

4.翼型的气动中心?5.翼型的压力中心翼型压力中心又叫压心，是翼型上下表面所受的气动分布力合力（按照力的合成的基本原则进行合成）的作用点，所有的分布力相对于这一点合力矩（假设抬头力矩为正，低头力矩为负）为零。压力中心随着迎角的变化在翼型中央弦线上前后移动，翼型的弯度越大，移动的距离越大。压力中心的位置与速度无关。对于对称机翼，即使迎角变化，压力中心在弦线25％附近不变化，压力中心P与焦点F重合。而对于非对称翼型来说两者是不重合。2.2.1翼型空气动力特性

2.2确定翼型2.2.2影响翼型空气动力的因素1.雷诺数Re无人机的飞行高度、飞行速度、风速、空气温度和湿度状