《AOPA飞行原理》PPT课件.ppt

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1、第一章飞机的基本结构第一节：固定翼飞机的主要组成部分小型固定翼飞机的主要部件：机体、起落架、动力装置主要组成部分-机体：机身、机翼、尾翼第二章第页1固定翼无人机第二章第页2一、机身装载飞行控制系统、动力系统、通讯系统、燃料系统、任务系统等。将机翼、尾翼、发动机、起落架连在一起，形成完整的飞行平台第二章第页3二、机翼安装位置：第二章第页4机翼安装位置：第二章第页5副翼襟翼第二章第页6襟翼第二章第页7三、尾翼第二章第页8常规布局正V、倒V、双垂尾第二章第页9第二章第页10四、起降装置第二章第页11第二节翼型第二章第页12中弧线：翼型的上下表面的等距离的曲线。前缘、后缘：机翼上下

2、表面的外形线在前后的交点。前缘半径：翼型前缘曲率圆的半径。弦线：前缘和后缘端点的连线。弦长：弦线被前缘和后缘所截长度。翼型的选择翼型的升力特性；翼型的阻力；翼型的使用范围；平面形状的影响；足够的空间和刚度；翼型选择的一般规律；第二章第页13第三节机翼的平面形状第二章第页14第二章第页15机翼的展弦比：机翼的梢根比：机翼的后掠角：机翼的平均气动弦长：上反角：机翼扭转：机翼的安装角：第二章大气第一节大气的成分和分层第二章第页16大气杂质17kg/m3hPaKftKmKg/m3对流层平流层(同温层)中间层电离层(暖层)温度对流层特点1920第三章空气动力学空气动力是空气相对于飞机

3、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。空气流动的描述飞机的相对气流方向与飞行速度方向相反只要相对气流速度相同，飞机产生的空气动力就相同。对相对气流的现实应用直流式风洞回流式风洞风洞实验段及实验模型风洞的其它功用一、相对气流、流线和流线谱空气流动的情形一般用流线、流管和流线谱来描述。流线：流场中一条空间曲线，在该曲线上流体微团的速度与曲线在该点的切线重合。对于定常流，流线是流体微团流动的路线。第一节气流特性流管：由许多流线所围成的管状曲面。流线和流线谱流线谱是所有流线的集合。流线和流线谱的实例流线和流线谱的实例二、连续性定理流体流过流管时，

4、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。连续性定理12A1,v1A2,v2单位时间内流过截面1的流体体积为单位时间内流过截面1的流体质量为同理，单位时间内流过截面2的流体质量为则根据质量守恒定律可得：即结论：空气流过一流管时，流速大小与截面积成反比。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三、伯努利定理同一流管的任意截面上，流体的静压与动压之和保持不变。能量守恒定律是伯努力定理的基础。伯努利定理空气能量主要有四种：动能、压力能、热能、重力势能。低速流动，热能

5、可忽略不计；空气密度小，重力势能可忽略不计。因此，沿流管任意截面能量守恒，即为：动能+压力能=常值。公式表述为：上式中第一项称为动压，第二项称为静压，第三项称为总压。伯努利定理—动压，单位体积空气所具有的动能。这是一种附加的压力，是空气在流动中受阻，流速降低时产生的压力。—静压，单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中，静压等于当时当地的大气压。—总压（全压），它是动压和静压之和。总压可以理解为，气流速度减小到零之点的静压。第二节牛顿的三大定律牛顿第一定律：孤立质点保持静止或匀速直线运动；牛顿第二定律：物体因受力作用而产生加速度；牛顿第三定律：相互作用的两个质点之间的作用

6、力和反作用力总是大小相等，方向相反第三节升力及升力系数升力的产生原理起点终点相同的时间，相同的起点和终点，小狗的速度和人的速度哪一个更快？升力的产生原理飞行原理/CAFUC前方来流被机翼分为了两部分，一部分从上表面流过，一部分从下表面流过。由连续性定理或小狗与人速度对比分析可知，流过机翼上表面的气流，比流过下表面的气流的速度更快。飞行原理/CAFUCP1v1P2v2升力的产生原理飞行原理/CAFUC上下表面出现的压力差，在垂直于（远前方）相对气流方向的分量，就是升力。机翼升力的着力点，称为压力中心(CenterofPressure)飞行原理/CAFUC压力中心的移动非对称翼

7、型，在迎角小于临界迎角的范围内，迎角增大，压力中心前移。迎角大于临界迎角时，迎角增大，压力中心后移。翼型的压力分布飞行原理/CAFUC当机翼表面压强低于大气压，称为吸力。当机翼表面压强高于大气压，称为压力。用矢量来表示压力或吸力，矢量线段长度为力的大小，方向为力的方向。矢量表示法驻点和最低压力点飞行原理/CAFUCB点，称为最低压力点，是机翼上表面负压最大的点。A点，称为驻点，是正压最大的点，位于机翼前缘附近，该处气流流速为零。坐标表示法飞行原理/CAFUC从右图可以看出，机翼升力的产生主要是靠机翼上表面吸力的作用