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时间:2018-10-01
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1、本帖是关于遥控飞机制作原理方面的知识,如果您需要模型飞机图纸及制作资料,可以在本版块(模型图纸)查找,这里向您提供上万张的遥控飞机制作图纸及大量的制作资料。第一章基础物理 本章介绍一些基本物理观念,在此只能点到为止,如果你在学校已上过了或没兴趣学,请跳过这一章直接往下看。 第一节速度与加速度 速度即物体移动的快慢及方向,我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞ 加速度即速度的改变率,我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞,如果加速度是负数,则代表减速。 第二节牛顿三大运动定律 第一定律:除非受到外来的作
2、用力,否则物体的速度(v)会保持不变。 没有受力即所有外力合力为零,当飞机在天上保持等速直线飞行时,这时飞机所受的合力为零,与一般人想象不同的是,当飞机降落保持相同下沉率下降,这时升力与重力的合力仍是零,升力并未减少,否则飞机会越掉越快。 第二定律:某质量为m的物体的动量(p=mv)变化率是正比于外加力F并且发生在力的方向上。 此即著名的F=ma公式,当物体受一个外力后,即在外力的方向产生一个加速度,飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力,于是产生向前的加速度,速度越来越快阻力也越来越大,迟早引擎推力会等于阻力
3、,于是加速度为零,速度不再增加,当然飞机此时早已飞在天空了。 第三定律:作用力与反作用力是数值相等且方向相反。 你踢门一脚,你的脚也会痛,因为门也对你施了一个相同大小的力 第三节力的平衡 作用于飞机的力要刚好平衡,如果不平衡就是合力不为零,依牛顿第二定律就会产生加速度,为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。 轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度,飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞,升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,
4、阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称x及y方向﹝当然还有一个z方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反,故x方向合力为零,飞机速度不变,y方向升力与重力大小相同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞行。 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X轴弯矩不平衡飞机会滚转,Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。 第四节伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越
5、大,静压力越小,速度越小,静压力越大,这里说的流体一般是指空气或水,在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢,静压力较大,两边互相较力﹝如图1-3﹞,于是机翼就被往上推去,然后飞机就飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点
6、会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。 我曾经在杂志上看过某位作者说飞机产生升力是因为机翼有攻角,当气流通过时机翼的上缘产生”真空”,于是机翼被真空吸上去﹝如图1-6﹞,他的真空还真听话,只把飞机往上吸,为什么不会把机翼往后吸,把你吸的动都不能动,还有另一个常听到的错误理论有时叫做***理论,这理论认为空气的质点如同***一般打在机翼下缘,将动量传给机翼,这动量分成一个往上的分量于是产生升力,另一个分量往后于是产生阻力﹝如图1-7﹞,可是克拉克Y翼及内凹翼在攻角零度时也有升力,而照这***理论
7、该二种翼型没有攻角时只有上面”挨***”,应该产生向下的力才对啊,所以机翼不是风筝当然上缘也没有所谓真空。 伯努利定律在日常生活上也常常应用,最常见的可能是喷雾杀虫剂了﹝如图1-8﹞,当压缩空气朝A点喷去,A点附近的空气速度增大静压力减小,B点的大气压力就把液体压到出口,刚好被压缩空气喷出成雾状,读者可以在家里用杯子跟吸管来试验,压缩空气就靠你的肺了,表演时吸管不要成90度,倾斜一点点,以免空气直接吹进管内造成皮托管效应,效果会更好。 第一节翼型介绍 飞机最重要的部分当然是机翼了,飞机能飞在空中全靠机翼
8、的浮力,机翼的剖面称之为翼型,为了适应各种不同的需要,航空前辈们发展了各种不同的翼型,从适用超音速飞机到手掷滑翔机的翼型都有,翼型的各部名称如﹝图3-1﹞,100年来有相当多的单位及个人做有系统的研究,与模型有关的方面比较重要的发展机构及个人有: 1NACA:国家航空咨询委员会即美国太空总署﹝NASA﹞的前身,有一系列之翼型研究,比较有名的翼型是”四位数”翼型及”六位数”翼型,其中”六位数”翼型是
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