翼装飞行的飞行原理图解

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扑翼飞行原理探索

作者：苗沐霖

来源：《科教导刊·电子版》2016年第31期

摘 要 扑翼飞行起飞时的高升力和推动力主要来自于翅膀推动空气的反作用力。鸟类、昆虫类翅膀的结构和运动方式可以产生有效的高升力和推动力，对扑翼飞行原理的研究有助于对微型飞行器的设计和开发。 关键词 扑翼飞行 高升力 推动力 0引言

动物的飞行是借助于翅膀来完成的，鸟类的翅膀具有特殊的形状，截面如图1所示，它的上表面略微凸起，当鸟在空中飞行的时候，具有一定的水平速度，翅膀上表面的空气流速大于下表面的空气流速，根据伯努利原理，上表面受到的空气压力小于下表面的空气压力，上下表面的气压差产生了高升力，鸟可借助于这个力在空中滑翔。

人们对鸟类翅膀的研究创立了空气动力学，发明了飞机，推动了人类航空事业的发展。但鸟类的飞行与飞机不同，飞机属于固定翼飞行，飞行时它的机翼是固定不动的，起飞时，首先要具有足够高的水平速度，才能产生出足够大的升力。而动物的飞行只需原地拍动翅膀即可起飞，不需要水平速度，甚至能垂直起落，属于扑翼飞行。显然，扑翼飞行原理上是

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扑翼飞行原理探索

作者：苗沐霖

来源：《科教导刊·电子版》2016年第31期

摘 要 扑翼飞行起飞时的高升力和推动力主要来自于翅膀推动空气的反作用力。鸟类、昆虫类翅膀的结构和运动方式可以产生有效的高升力和推动力，对扑翼飞行原理的研究有助于对微型飞行器的设计和开发。 关键词 扑翼飞行 高升力 推动力 0引言

动物的飞行是借助于翅膀来完成的，鸟类的翅膀具有特殊的形状，截面如图1所示，它的上表面略微凸起，当鸟在空中飞行的时候，具有一定的水平速度，翅膀上表面的空气流速大于下表面的空气流速，根据伯努利原理，上表面受到的空气压力小于下表面的空气压力，上下表面的气压差产生了高升力，鸟可借助于这个力在空中滑翔。

人们对鸟类翅膀的研究创立了空气动力学，发明了飞机，推动了人类航空事业的发展。但鸟类的飞行与飞机不同，飞机属于固定翼飞行，飞行时它的机翼是固定不动的，起飞时，首先要具有足够高的水平速度，才能产生出足够大的升力。而动物的飞行只需原地拍动翅膀即可起飞，不需要水平速度，甚至能垂直起落，属于扑翼飞行。显然，扑翼飞行原理上是

固定翼飞行教程

一、从空中转弯开始训练

一定有很多初学者有全套的飞行用具，但不晓得怎么飞行，或者是尝试过却

坠机了，因而失去飞行的信心。在此我们要告诉大家：并不是每个人一开始就成功的，请再接再励吧！

OK！言归正传。首先，我们要跟大家说明的是，本专栏是以在有指导者从旁指导的前提下所作的练习。请各位绝对不要一开始就自己一个人飞行。如果全都自己一个人来挑战的话，你就看着好了，“坠机”一定等着你，如果你有了飞机的全部配件，接着你要做的不是单独去飞行，而是先找一个指导者。再一次提醒你：请千万不要单独尝试飞行。 说了这么多，我们现在就正式进入空中转弯的主题吧！你或许会惊讶说一开始就要进入空中转弯吗？是的！因为飞行大致上可以分为起飞、空中转弯和降落三个部分。其中最简单的就是空中转弯，接下来才是起飞和降落。所以当然要从空中转弯开始学起了。

学习在空中完美地转弯不只是提升等级的一个重要关键，也是挑战高技术时重要的角色。对于想要飞遥控飞机的初学者而言，完美无缺转弯技术将使遥控飞机加倍地有魅力。总之，完美的空中转弯是你要学的各种技术中最基本的。 要学习空中转弯，首先是要会使飞机在空中飞行。先请指导者把你的飞机飞

第二节 飞行原理和飞行性能

12001

在迎角不变条件下，飞行速度增大一倍则升力：

（B）增大2倍

（A）增大l倍 12002

（C）增大4倍 （D）不变

在迎角不变条件下，飞行速度增大一倍则阻力：

（B）增大2倍 （D）不变

（A）增大l倍 12003

（C）增大

随着飞行高度的增加，保持平飞所需的迎角与真空速的关系为：

（A）均不变 （B）给定迎角下的真空速增大 （C）给定迎角下的真空速减小 （D）两者均减小 12004

影响失速速度的因素有：

（A）重量、过载、功率 （B）过载、迎角和功率 （C）迎角、重量和空气密度 （D）迎角、重量、飞机构形 12005

在小于V有利的飞行速度范围内，平飞速度减小将引起飞机阻力：

（A）增加，因为诱导阻力增大 （B）增大，因为摩擦阻力增大 （C）减小，因为诱导阻力减小 （D）减小，因为压差阻力减小 12006

保持一定速度平飞，随着重量增加飞机：

（A）摩擦阻力增大 （B）诱导阻力增大 （C）诱导阻力减小

四旋翼飞行器结构和原理

四旋翼飞行器结构和原理

1.结构形式

旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图 1.1所示。

2.工作原理

四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。

四旋翼飞行器结构和原理

四旋翼飞行器的电机 1和电机 3逆时针旋转的同时，电机 2和电机 4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。

在上图中，电机 1和电机 3作逆时针旋转，电机 2和电机 4作顺时针旋转，规定沿 x轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。

（1）垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿 z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，

飞行原理

低速飞机翼型前缘 较圆鈍 高速飞机翼型前缘 较尖

平直机翼 有极好的低速特性 椭圆机翼 诱导阻力最小

梯形机翼 矩形加椭圆优点，升阻比特性和低速特性 后掠翼、三角翼 ------ -------- ------ 高速特性 基本术语：

翼 弦---翼型前沿到后沿的连线弦。

相对厚度（厚弦比）----翼型最大厚度与弦长的比值。 翼型的中弧曲度越大表明翼型的上下表面外凸程度差别越大。

翼 展---机翼翼尖之间的距离。 展弦比---机翼翼展与平均弦长的比值。 飞机展弦比越大，诱导阻力越小。

后掠角---机翼1／４弦线与机身纵轴垂直线之间夹角。后掠角为了增大临界马赫数。

迎角---- 相对气流方向与翼弦夹角。 临界迎角---升力系数最大时对应的迎角。 有利迎角---升阻比最大时对应的迎角。

阻力

阻力=诱导阻力+废阻力 诱导阻力：

1.大展弦比机翼比小展弦比机翼诱导阻力小。 2.翼梢小翼可以减小飞机的诱导阻力。 3.诱导阻力与速度平方成反比。

废阻力：

废阻力=压差阻力+摩擦阻力+干扰阻力 1.摩擦阻力：

飞机表面积越大或表面越粗糙，摩擦阻力也越

飞行原理

低速飞机翼型前缘 较圆鈍 高速飞机翼型前缘 较尖

平直机翼 有极好的低速特性 椭圆机翼 诱导阻力最小

梯形机翼 矩形加椭圆优点，升阻比特性和低速特性 后掠翼、三角翼 ------ -------- ------ 高速特性 基本术语：

翼 弦---翼型前沿到后沿的连线弦。

相对厚度（厚弦比）----翼型最大厚度与弦长的比值。 翼型的中弧曲度越大表明翼型的上下表面外凸程度差别越大。

翼 展---机翼翼尖之间的距离。 展弦比---机翼翼展与平均弦长的比值。 飞机展弦比越大，诱导阻力越小。

后掠角---机翼1／４弦线与机身纵轴垂直线之间夹角。后掠角为了增大临界马赫数。

迎角---- 相对气流方向与翼弦夹角。 临界迎角---升力系数最大时对应的迎角。 有利迎角---升阻比最大时对应的迎角。

阻力

阻力=诱导阻力+废阻力 诱导阻力：

1.大展弦比机翼比小展弦比机翼诱导阻力小。 2.翼梢小翼可以减小飞机的诱导阻力。 3.诱导阻力与速度平方成反比。

废阻力：

废阻力=压差阻力+摩擦阻力+干扰阻力 1.摩擦阻力：

飞机表面积越大或表面越粗糙，摩擦阻力也越

《飞行原理》复习内容

复习内容包含了本课程讲授的主要内容，是个较大范围的复习提纲。作为空管、签派专业的学生，需要了解和掌握这些基本知识。考试是一种形式，希望通过这一环节，对所学知识进行系统的梳理、复习，为将来工作打下基础。

第一章 了解：（1） 飞机的主要组成部分及功用 （2） 飞机的基本操纵方法

（3） 机翼切面形状、平面形状 （4） 大气分层及特点 掌握几个概念： （1） 厚弦比

（2） 最大厚度位置 （3） 中弧曲度

（4） 几何平均弦长 （5） 展弦比

（6） 尖削比 （7） 后掠角

（8） 粘性及影响因素 （9） 压缩性

（10）国际标准大气及计算 公式：气体状态方程及内涵

第二章

1、速度与高度

速度的测量和计算，速度的修正，高度定义 2、气流特性

定义：气流，相对气流，流线，流线谱，流管 解释：（1）不同形状物体的流谱特点 （2）连续性定理 （3）伯努利方程 3、升力和阻力的产生

定义：总空气动力，升力，阻力，附面层，流动分离，下洗角，

第二章 飞行环境及飞行原理

2 . 1 飞 行 环 境

飞行环境对飞行器的结构、材料、机载设备和飞行性能都有着非常重要的影响。只有了解和掌握了飞行环境的变化规律，并设法克服或减少飞行环境对飞行器的影响，才能保证飞行器准确可靠的飞行。

飞行环境包括大气飞行环境和空间飞行环境。 2.1.1 大气环境

大气是地球周围的一层气态物，包围地球的大气层是航空器惟一的飞行环境。大气在地球引力作用下聚集在地球周围，大气层总质量的 90％集中在离地球表面 15 km高度以内，总质量的 99． 9％集中在地球表面 50km高度以内。在 2000 km高度以上，大气极其稀薄，并逐渐向行星际空间过渡。大气层没有明显的上限，它的各种特性沿铅垂方向上变化很大，例如空气压强和密度都随高度增加而降低，而温度则随高度变化有很大差异。在离地球表面 10 km高度，压强约为海平面压强的 1／ 4，空气密度只相当于海平面空气密度的 1／ 3。根据大气中温度随高度的变化，可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层 5个层次，大气层分布如图 2-1所示。 1. 对流层

大气中最低的一层为对流层，其气温随高度增加而逐渐降低。对流层的上界随地球纬度、季节的不

直升机能飞上天的原理是什么? 要想理解它必须先理解1600年伯努利发现的"[color=Blue]伯努利原理[/color]"。如果知道了这个原理就能知道直升机升天的原理了。所谓"伯努利原理"就是类似空气或水的流体流速快,流体产生的压力就会变弱。所以水流动时如果一边的水势强,

空气动力学讲解篇：

直升飞机飞行原理

直升机能飞上天的原理是什么? 要想理解它必须先理

解1600年伯努利发现的"[color=Blue]伯努利原理

[/color]"。如果知道了这个原理就能知道直升机升天的原理了。所谓"伯努利原理"就是类似空气或水的流体流速快，流体产生的压力就会变弱。所以水流动时如果一边的水势强，另一边弱那么水势弱的一边压力就大，水势强的一边压力就小。如果在它们之间放入树叶，树叶就会顺着水势强的一边。因为水势弱的一边压力大，水势强的一边就把树叶推向弱的一边。

半圆模样的木板经过大气时同样如此。把半圆圆的一面朝上放置以后，如果把半圆向前移动就把空气分成了上下两股气流。向上的空气就会沿着半圆圆的一边流动，向下的空气就会沿直线流动。因为半圆的长度更长，向上的空气流动更快。下面流动较慢的空气就被流动快的空气－压力较弱的－上方推动做