無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)第2章

無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理2.1無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理2.3多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理2.4固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理2.5復(fù)合構(gòu)型無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理2.1無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1.1大氣環(huán)境的介紹一、大氣的分層

以大氣中溫度隨高度的分布為主要依據(jù)，可將大氣層劃分為對(duì)流層、平流層、中間層、電離層和散逸層5層，而航空器的飛行環(huán)境是對(duì)流層和平流層。1.對(duì)流層大氣中最低的一層為對(duì)流層，其中氣溫隨高度增加而降低，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)極為明顯。對(duì)流層的厚度隨緯度和季節(jié)而變化，低緯度地區(qū)平均為16-18km，中緯度地區(qū)平均為10-12km，高緯度地區(qū)平均為8—9km。對(duì)流層集中了全部大氣質(zhì)量的約3/4和幾乎全部的水氣，是天氣變化最復(fù)雜的層，飛行中所遇到的各種重要天氣變化幾乎都出現(xiàn)在這一層中。一、大氣的分層

2.平流層平流層位于對(duì)流層之上，頂界擴(kuò)展到50~55km。過(guò)去常稱這一層為同溫層，實(shí)際上指的是平流層的下部。平流層中的空氣沿鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)較弱，因而氣流比較平穩(wěn)，能見(jiàn)度較好。3.中間層中間層從50—55km伸展到80~85km的高度。這一層的特點(diǎn)是，隨著高度的增加，氣溫下降，空氣有相當(dāng)強(qiáng)烈的沿鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)，這一層頂部的氣溫可低至160—190K。一、大氣的分層4.電離層電離層從中間層頂延伸到800km高空，這一層的空氣密度極小，聲波已難以傳播。熱層的一個(gè)特征是氣溫隨高度的增加而上升，另一個(gè)特征是空氣處于高度的電離狀態(tài)。5.散逸層散逸層又稱外大氣層，位于熱層之上，是地球大氣的最外層?？諝鈽O其稀薄，又遠(yuǎn)離地面，受地球引力較小，因而大氣分子不斷地向星際空間逃逸。二、大氣的特性

高度增加，空氣密度減小。隨著高度增加，空氣壓力減小。高度增加，氣溫近似線性降低?？諝獾臐穸仍酱螅諝獾拿芏仍叫?。三、

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣

所謂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣，就是人為地規(guī)定一個(gè)不變的大氣環(huán)境，作為計(jì)算和試驗(yàn)飛行器的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。航空器的飛行性能與大氣狀態(tài)的主要參數(shù)（溫度、密度、壓強(qiáng)等）有著密切的關(guān)系，而大氣的物理性質(zhì)（溫度、密度、壓強(qiáng)等）是隨所在地理位置、季節(jié)和高度而變化的。標(biāo)準(zhǔn)大氣是用簡(jiǎn)化方程近似地表示大氣溫度、密度、壓強(qiáng)、聲壓等參數(shù)的平均鉛垂分布。按照這個(gè)公式計(jì)算出來(lái)的大氣參數(shù)沿高度的變化，排列成表，即為標(biāo)準(zhǔn)大氣表。四、

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣參數(shù)

海平面高度為0，氣溫為288.15°K、15°C或59°F。海平面氣壓為1013.2mBar(毫帕)或1013.2hPa(百帕)或29.92inHg(英寸汞柱)。對(duì)流層高度為11km或36089ft，對(duì)流層內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度遞減率為每增加1000m溫度遞減6.5°C，或每增加1000ft溫度遞減2°C。從11km到20km之間的平流層底部氣體溫度為常值。五、飛行高度

飛行高度是指飛機(jī)的重心在空中距離某一基準(zhǔn)平面的垂直距離。根據(jù)所選基準(zhǔn)平面的不同，飛行高度可以分為以下4種：絕對(duì)高度：地面海拔高度，相對(duì)海平面的高度。真實(shí)高度：相對(duì)地面的高度，又稱為相對(duì)高度。壓力高度：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣壓平面的高度。標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度：相對(duì)海平面的高度。五、飛行高度圖1高度的表示方法六、

空氣的物理參數(shù)

1.空氣的密度空氣的密度是指單位體積內(nèi)空氣的質(zhì)量，取決于空氣分子數(shù)的多少?？諝獾拿芏却螅f(shuō)明單位體積內(nèi)空氣的分子數(shù)多，我們稱為空氣稠密；空氣的密度小，說(shuō)明單位體積內(nèi)空氣的分子數(shù)少，我們稱為空氣稀薄。大氣的密度隨高度的增加而減小。2.空氣的溫度空氣的溫度是指空氣的冷熱程度?？諝鉁囟雀叩捅砻骺諝夥肿幼鞑灰?guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均速度的大小。六、

空氣的物理參數(shù)3.空氣的壓力空氣的壓力（也稱氣壓）是指空氣的壓強(qiáng)，即單位面積上所承受空氣垂直方向的作用力。(1)壓力對(duì)密度的影響如果壓力增加，密度也就增加，如果壓力降低，密度也就相應(yīng)的降低。(2)溫度對(duì)密度的影響在恒定壓力條件下，增加流體的溫度就可以降低其密度。降低溫度就可以增加密度。空氣密度和絕對(duì)溫度成反比例關(guān)系。

六、

空氣的物理參數(shù)

3.空氣的壓力(3)濕度對(duì)密度的影響在一般條件下濕度可能成為影響飛行器性能的重要因素。水蒸氣比空氣輕，因此，濕空氣比干空氣要輕。在給定的一組條件下，空氣包含最多的水蒸氣則其密度就最小。溫度越高，空氣中能包含的水蒸氣就越多。

2.1.2空氣的物理性質(zhì)一、空氣的壓縮性

一定質(zhì)量的空氣，當(dāng)壓力或溫度改變時(shí)，引起空氣密度變化的性質(zhì)，叫做空氣的壓縮性。影響空氣壓縮性的主要因素：1）氣流的流動(dòng)速度氣流的流動(dòng)速度越大，空氣密度的變化顯增大，則空氣易壓縮。2）空氣的溫度空氣的溫度越高，空氣的密度變化越小，則空氣不易壓縮。二、空氣的濕度

空氣的濕度是指大氣的潮濕程度，通常用相對(duì)濕度來(lái)表示。相對(duì)濕度是指大氣中所含水蒸氣的量與同溫度下大氣能含有的水蒸氣最大量之比。不同溫度下大氣所含有的水蒸氣最大量是不同的，溫度越高大氣所含有的水蒸氣最大量最大。隨著溫度的降低，大氣的相對(duì)濕度會(huì)增加。大氣的相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)的溫度被稱為露點(diǎn)溫度。這個(gè)時(shí)候空氣的密度約等于干空氣密度的5/8。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)

黏性摩擦力為：f=μSV/d式中:f—黏性摩擦力，N;V—兩平板的相對(duì)速度，m/s;d—油層的厚度，m;S—平板面積，m2;μ—滑油黏度(舊稱黏性系數(shù))，Pa.sμ的數(shù)值主要根據(jù)滑油的性質(zhì)和溫度而定。滑油愈黏，μ的數(shù)值也愈大，即黏性摩擦力也就愈大。對(duì)于各種不同液體，μ的數(shù)值不同。只要知道速度的變化率，即式中的(V/d)和μ的數(shù)值便可求出單位面積的黏性摩擦力。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)無(wú)人飛機(jī)在空中飛行時(shí)，一般空氣的黏性作用只是明顯地表現(xiàn)在機(jī)體表面薄薄的一層空氣內(nèi)。離開(kāi)了這一緊靠著機(jī)體表面的薄層，理論計(jì)算便可以認(rèn)為空氣沒(méi)有黏性。這一薄層空氣稱為邊界層(附面層)。在邊界層內(nèi)的空氣流動(dòng)情況與外面的氣流不同。邊界層最靠近機(jī)體表面的地方氣流速度是0，而邊界層內(nèi)空氣黏性摩擦力的總和就等于物體在空氣中運(yùn)動(dòng)的表面阻力，稱為摩擦阻力。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)

1.空氣的黏性氣流在剛開(kāi)始遇到物體時(shí)，在物體表面所形成的邊界層是比較薄的。以后流過(guò)物體的表面愈長(zhǎng)，邊界層便愈厚。在開(kāi)始的時(shí)候，邊界層內(nèi)空氣的流動(dòng)是比較有層次的。各層的空氣都以一定的速度在流動(dòng)。這種界層稱為層流邊界層。以后邊界層內(nèi)的流動(dòng)會(huì)慢慢地混亂起來(lái)。一方面由于氣流流過(guò)物體表面時(shí)受到擾動(dòng)性摩擦力的總和就等于物體在空氣中運(yùn)動(dòng)的表面阻力，或者稱為摩擦阻力。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)1.空氣的黏性由于氣流流過(guò)物體表面時(shí)受到擾動(dòng)，(不管物體表面多光滑，對(duì)于空氣質(zhì)點(diǎn)來(lái)說(shuō)還是很粗糙的)，同時(shí)空氣質(zhì)點(diǎn)的活動(dòng)也是很活躍的。結(jié)果邊界層內(nèi)的氣流便不再是很有層次的了?？拷钌厦娴乃俣缺容^大的空氣質(zhì)點(diǎn)可能走到底下速度慢的那一層來(lái)，而底下的質(zhì)點(diǎn)也會(huì)走到上面去。這種邊界層稱為湍〔舊

稱紊流)邊界層。而邊界層的性質(zhì)在一定條件下會(huì)使空氣繞飛行物體的整個(gè)流場(chǎng)產(chǎn)生很大變化。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)圖2邊界層內(nèi)氣流速度變化示意圖1.空氣的黏性三、空氣的黏性和雷諾數(shù)2.雷諾數(shù)

英國(guó)科學(xué)家雷諾首先提出將流體動(dòng)力與黏性力之比作為黏性流體流動(dòng)相似性的判據(jù)。這個(gè)比值包括了上述黏性流的有關(guān)參數(shù)，稱為雷諾數(shù)，用符號(hào)Re表示。兩個(gè)形狀相同但大小不同的物體在不同流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要其雷諾數(shù)一樣，則它們形成的流場(chǎng)和各種力量系數(shù)相同。Re也可以用來(lái)衡量流體的黏性影響。三、空氣的黏性和雷諾數(shù)2.雷諾數(shù)飛機(jī)在空氣中運(yùn)動(dòng)，其雷諾數(shù)用公式表示為2.1.3氣流特性

一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理

作用在飛機(jī)上的空氣動(dòng)力取決于飛機(jī)和空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，而與觀察、研究時(shí)所選用的參考坐標(biāo)無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，飛機(jī)以速度”在平靜的空氣中飛行時(shí)，作用在飛機(jī)上的空氣動(dòng)力與遠(yuǎn)方空氣以速度，流過(guò)靜止不動(dòng)的飛機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力完全相同。這就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理在空氣動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用。空氣相對(duì)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)稱為相對(duì)氣流，相對(duì)氣流的方向與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的方向相反。一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理

圖3飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向與相對(duì)氣流的方向二、連續(xù)性假設(shè)

連續(xù)性假設(shè)是在進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)研究時(shí)，將大量的、單個(gè)分子組成的大氣看成是連續(xù)的介質(zhì)。所謂連續(xù)介質(zhì)就是組成介質(zhì)的物質(zhì)連成一片，內(nèi)部沒(méi)有任何空隙。在其中任意取一個(gè)微團(tuán)都可以看成是由無(wú)數(shù)分子組成，微團(tuán)表現(xiàn)出來(lái)的特性體現(xiàn)了眾多分子的共同特性。三、穩(wěn)定氣流及流線、流管和流線譜

空氣在流動(dòng)時(shí)，如果空間各點(diǎn)上速度的大小和方向、壓力、密度等參數(shù)不隨時(shí)間而改變，叫做穩(wěn)定氣流。如果空氣的流動(dòng)情況隨時(shí)間而改變，也就是在空間某一點(diǎn)上，氣流參數(shù)隨時(shí)間而改變，這樣的氣流就是不穩(wěn)定氣流。氣流在穩(wěn)定流動(dòng)中，空氣微粒流動(dòng)的路線，叫做流線。通常把由流線所組成的管子，叫做流管。兩條流線之間的距離縮小，就是流管變細(xì)；兩條流線之間的距離擴(kuò)大，就是流管變粗。三、穩(wěn)定氣流及流線、流管和流線譜圖4幾種物體的流線譜(a)流線(b)流管(c)流束

四、流體流動(dòng)的基本規(guī)律

1.連續(xù)方程連續(xù)方程是質(zhì)量守恒定律在流體定常流動(dòng)中的應(yīng)用。

圖5繞翼型的流線譜四、流體流動(dòng)的基本規(guī)律1.連續(xù)方程連續(xù)方程可以表述為:在定常流動(dòng)中，流體連續(xù)并穩(wěn)定的在流管中流動(dòng)通過(guò)流管各截面的質(zhì)量流量相等。即:四、流體流動(dòng)的基本規(guī)律

對(duì)于不可壓縮流體，比如，低速飛行時(shí)，可以把大氣看成是不可壓縮的流體，即密度ρ等于常數(shù)，連續(xù)方程可以簡(jiǎn)化為:這說(shuō)明流體的流速與流管的橫截面積成反比:流管變細(xì)，流線變密，流速變快;流管變粗，流線變疏，流速變慢。四、流體流動(dòng)的基本規(guī)律2.伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流體流動(dòng)中的應(yīng)用。對(duì)于不可壓縮的、理想的流體來(lái)說(shuō)，在一個(gè)與外界沒(méi)有能量交換的系統(tǒng)中定常流動(dòng)，流體具有的能量可以在壓力能和動(dòng)能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但能量的總和保持不變。伯努利方程只適用于不可壓縮的、理想的流體。伯努利方程數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成:

p+1/2ρυ2=p0=常數(shù)四、流體流動(dòng)的基本規(guī)律

2.伯努利方程可以得出以下結(jié)論:不可壓縮的、理想的流體在進(jìn)行定常流動(dòng)時(shí)，流管變細(xì)，流線變密，流體的流速將增加，流體的動(dòng)壓增大，靜壓將減小;反之，流管變粗，流線變疏，流體的流速將減小，流體的動(dòng)壓減小，靜壓將增加。五、機(jī)翼的外形參數(shù)

1.翼型的幾何參數(shù)沿著與飛機(jī)對(duì)稱面平行的平面在機(jī)翼上切出的剖面稱為機(jī)翼的翼型,又叫翼剖面。圖6翼型五、機(jī)翼的外形參數(shù)

1.翼型的幾何參數(shù)(1)弦長(zhǎng):連接翼型前緣和后緣兩點(diǎn)的直線段的

長(zhǎng)度,稱為弦長(zhǎng),通常用符號(hào)b表示。

圖7翼型的外形參數(shù)五、機(jī)翼的外形參數(shù)

1.翼型的幾何參數(shù)(2)相對(duì)厚度:翼型的厚度是垂直于翼弦的翼型上

下表面之間的直線段長(zhǎng)度。翼型最大厚度cmax

與弦長(zhǎng)b之比,稱為翼型的相對(duì)厚度c,并常用百

分?jǐn)?shù)表示,即五、機(jī)翼的外形參數(shù)

1.翼型的幾何參數(shù)(3)最大厚度位置:翼型最大厚度離開(kāi)前緣的距離xc,稱為最大厚度位置,通常也用弦長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)表示,即五、機(jī)翼的外形參數(shù)1.翼型的幾何參數(shù)(4)相對(duì)彎度:翼型彎度系指翼型中線的彎度,而翼型中線乃是各翼型厚度中點(diǎn)的連線。翼型中線與翼弦之間的垂直距離,稱為翼型的彎度f(wàn),而最大彎度與弦長(zhǎng)的比值,稱為相對(duì)彎度f(wàn),通常用百分?jǐn)?shù)表示,即五、機(jī)翼的外形參數(shù)1.翼型的幾何參數(shù)(5)安裝角φ:翼型弦線和飛機(jī)軸線的夾角叫安裝角,

一般為0°～4°。2.機(jī)翼的幾何特性機(jī)翼的幾何特性包括機(jī)翼的平面形狀和前視形狀。所謂機(jī)翼的平面形狀,是指從飛機(jī)頂上看下來(lái)機(jī)翼在平面上的投影形狀。按照平面形狀的不同,機(jī)翼可分為:矩形機(jī)翼、橢圓形機(jī)翼、梯形機(jī)翼、后(前)掠機(jī)翼和三角形機(jī)翼等;五、機(jī)翼的外形參數(shù)2.機(jī)翼的幾何特性圖8機(jī)翼平面形狀及其幾何參數(shù)五、機(jī)翼的外形參數(shù)

2.機(jī)翼的幾何特性前3種形狀主要用于低速飛機(jī),而后2種形狀則主要用于高速飛機(jī)。表示機(jī)翼平面形狀的主要參數(shù)有機(jī)翼面積、翼展、展弦比、梯形比和后掠角。(1)機(jī)翼面積:機(jī)翼平面形狀所圍的面積,稱為機(jī)翼面積。(2)翼展:機(jī)翼兩翼尖之間的距離,稱為翼展。五、機(jī)翼的外形參數(shù)2.機(jī)翼的幾何特性(3)展弦比:機(jī)翼翼展與機(jī)翼平均幾何弦長(zhǎng)b平均之比,稱為機(jī)翼的展弦比λ,即：(4)根梢比:機(jī)翼的翼根弦長(zhǎng)(b0)與翼尖弦長(zhǎng)(b1)

之比,稱為機(jī)翼的根梢比,用符號(hào)η表示,即五、機(jī)翼的外形參數(shù)2.機(jī)翼的幾何特性(5)后掠角:機(jī)翼各翼型離開(kāi)前緣1/4弦長(zhǎng)點(diǎn)的

連線與垂直于飛機(jī)對(duì)稱平面的直線之間的夾

角,稱為機(jī)翼的后掠角,并用符號(hào)χ表示。(6)機(jī)翼的前視形狀:機(jī)翼的前視形狀可用機(jī)翼

的上反角來(lái)說(shuō)明。垂直與飛機(jī)對(duì)稱平面的直

線與機(jī)翼下表面(有的定義為與機(jī)翼翼弦平

面)之間的夾角,稱為機(jī)翼的上反角Ψ。通常

規(guī)定上反為正,下反為負(fù)。五、機(jī)翼的外形參數(shù)2.機(jī)翼的幾何特性(6)機(jī)翼的前視形狀圖9上反角和下反角立軸六、機(jī)翼的升力和阻力1.翼型的升力和壓差阻力（1）迎角的概念相對(duì)氣流方向與翼弦之間的夾角,稱為迎角,用α表示。根據(jù)氣流指向不同,迎角可分為正迎角、負(fù)迎角和零迎角。當(dāng)氣流指向下翼面時(shí),迎角為正;當(dāng)氣流指向上翼面時(shí),迎角為負(fù);當(dāng)氣流方向與翼弦重合時(shí),迎角為零。六、機(jī)翼的升力和阻力圖10飛機(jī)在不同飛行狀態(tài)下的迎角1.翼型的升力和壓差阻力（1）迎角的概念六、機(jī)翼的升力和阻力1.翼型的升力和壓差阻力（2）升力和阻力的產(chǎn)生圖11小迎角α下翼剖面上的空氣動(dòng)力1—壓力中心；2—前緣；3—后緣；4—翼弦六、機(jī)翼的升力和阻力2.翼型的力矩特性及焦點(diǎn)圖12氣動(dòng)合力及力矩六、機(jī)翼的升力和阻力3.附面層與摩擦阻力摩擦阻力的大小,取決于空氣的黏性、飛行器的表面狀況以及同空氣接觸的飛行器表面面積大小等。為了減小摩擦阻力,就希望盡量延長(zhǎng)層流段。選用最大厚度位置靠后的層流翼型,就有可能使轉(zhuǎn)捩點(diǎn)位置后移。六、機(jī)翼的升力和阻力3.附面層與摩擦阻力圖13層流附面層和紊流附面層七、機(jī)翼的三元效應(yīng)1.升力系數(shù)曲線的斜率圖14不同展弦比機(jī)翼的Cyα曲線圖15翼尖渦流七、機(jī)翼的三元效應(yīng)

2.升力沿翼展的分布根梢比越大,靠近翼根剖面的升力愈大。這是因?yàn)樵跈C(jī)翼總升力Y等于常數(shù)的情況下,增大η意味著增大翼根附近剖面的弦長(zhǎng)而減小翼尖附近剖面的弦長(zhǎng),所以翼根附近剖面的升力勢(shì)必增加。圖16η對(duì)展向升力分布的影響七、機(jī)翼的三元效應(yīng)3.機(jī)翼的下洗流和誘導(dǎo)阻力圖17下洗速度與誘導(dǎo)阻力Xi的形成八、機(jī)翼的失速

如果機(jī)翼的迎角大到了一定程度，靠近機(jī)翼翼面附近的氣流在繞過(guò)上翼面時(shí)，由于自身粘性的作用，流速會(huì)減慢，甚至減慢到零，而上游尚未減速的氣流仍然源源不斷地流過(guò)來(lái)，減速了的氣流就成為了阻礙，最后氣流就不可能再沿著機(jī)翼表面流動(dòng)了，它將從表面抬起進(jìn)入外層的繞流，這就叫做邊界層分離。八、機(jī)翼的失速

圖17氣流分離八、機(jī)翼的失速當(dāng)氣流從機(jī)翼表面抬起時(shí)，受外層氣流的帶動(dòng)，向后下方流動(dòng)，最后就會(huì)卷成一個(gè)封閉的渦，叫做分離渦。像這樣旋轉(zhuǎn)的渦中的壓力是不變的，它的壓力等于渦上方的氣流的壓力。而渦上方的氣流流線彎曲程度并不大，所以其壓力與下翼面的壓力相比小不了多少，這樣機(jī)翼的升力就比原來(lái)減小了。這種情況就叫作失速，對(duì)應(yīng)的機(jī)翼迎角叫做失速迎角或臨界迎角。八、機(jī)翼的失速如果我們給出機(jī)翼的升力系數(shù)和機(jī)翼迎角之間的關(guān)系，可以看出，當(dāng)機(jī)翼的迎角達(dá)到臨界迎角之前，升力系數(shù)隨迎角增大而增大；當(dāng)迎角超過(guò)臨界迎角之后，升力系數(shù)就下降了。由于機(jī)翼的升力系數(shù)與升力成正比，所以說(shuō)明了當(dāng)機(jī)翼迎角大到一定程度之后，升力的確下降了。失速之后的機(jī)翼氣動(dòng)效率極低，已經(jīng)不能夠產(chǎn)生足夠的有效升力。所以對(duì)現(xiàn)在的飛機(jī)，都要求在臨界迎角以下一定范圍內(nèi)飛行，不允許靠近更不允許超過(guò)，以避免發(fā)生尾旋等危險(xiǎn)。九、地面效應(yīng)

地面效應(yīng)又稱為翼地效應(yīng)或翼面效應(yīng)，是一種使飛行器誘導(dǎo)阻力減小，同時(shí)能獲得比空中飛行更高升阻比的流體力學(xué)效應(yīng)：當(dāng)運(yùn)動(dòng)的飛行器下降到距地面（或水面）很近時(shí)，整個(gè)飛行器體的上下壓力差增大，升力會(huì)陡然增加。對(duì)于直升機(jī)來(lái)說(shuō)，地面效應(yīng)主要表現(xiàn)為懸停時(shí)飛機(jī)所需的升力減小，主槳效率顯著提高?？偟膩?lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為以下兩種現(xiàn)象：

九、地面效應(yīng)

誘導(dǎo)氣流的速度降低，當(dāng)飛機(jī)的下洗流被地表干擾后，整個(gè)流場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化，從而減少誘導(dǎo)起氣流的下沉速度，這一現(xiàn)象的結(jié)果是總體誘導(dǎo)阻力降低，垂直升力的向量增加。最終結(jié)果是原本為保持懸停的升力和攻角都會(huì)減少,也就是說(shuō)懸停功率降低了。

圖18地面效應(yīng)對(duì)迎角的影響九、地面效應(yīng)

第二個(gè)現(xiàn)象是翼尖渦流減少。在地面效應(yīng)之中,向下和向外的氣流阻礙渦流的產(chǎn)生。這一現(xiàn)象使外側(cè)部分的槳效率更高和減少由空氣吸入和環(huán)流引起的系統(tǒng)紊流。圖19地效對(duì)翼尖渦流的影響十、風(fēng)對(duì)飛行的影響

1.陣風(fēng)對(duì)飛機(jī)飛行的影響

大氣層中空氣短時(shí)間強(qiáng)烈對(duì)流產(chǎn)生的擾動(dòng)稱為陣風(fēng)。陣風(fēng)會(huì)瞬時(shí)改變飛機(jī)相對(duì)氣流的速度和迎角，從而改變作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力，使飛機(jī)在飛行中產(chǎn)生顛簸并承受較大的氣動(dòng)載荷。

迎頭或從飛機(jī)后面吹來(lái)的與飛機(jī)飛行方向平行的陣風(fēng)叫做水平陣風(fēng)，水平陣風(fēng)只改變飛機(jī)相對(duì)氣流的速度，在陣風(fēng)速度不是很大的情況下，對(duì)飛機(jī)的飛行影響較小。十、風(fēng)對(duì)飛行的影響1.陣風(fēng)對(duì)飛機(jī)飛行的影響由下向上或由上向下吹來(lái)的垂直飛行方向的陣風(fēng)叫做垂直陣風(fēng)，垂直陣風(fēng)不但會(huì)增大飛機(jī)相對(duì)氣流的速度，也會(huì)改變飛機(jī)的迎角，因此對(duì)飛機(jī)的飛行有著較大的影響。從飛機(jī)側(cè)面吹來(lái)的陣風(fēng)叫側(cè)向陣風(fēng)。它會(huì)破壞飛機(jī)側(cè)向氣動(dòng)力的平衡，造成飛機(jī)搖晃、擺頭等。十、風(fēng)對(duì)飛行的影響2.穩(wěn)定風(fēng)場(chǎng)對(duì)飛機(jī)飛行的影響(1)逆風(fēng)起飛和著陸

當(dāng)沿跑道方向有風(fēng)時(shí)，飛機(jī)一般應(yīng)逆風(fēng)起飛和著陸。逆風(fēng)起飛可以使飛機(jī)經(jīng)較短滑跑距離達(dá)到要求的空速（相對(duì)氣流的速度），獲得所需要的升力，使飛機(jī)離地；著陸時(shí)，也可以使飛機(jī)在保持一定空速，獲得所需要的升力的情況下，以較小的接地速度著陸，并可增加著陸時(shí)的阻力，減少著陸時(shí)滑跑距離。十、風(fēng)對(duì)飛行的影響

2.穩(wěn)定風(fēng)場(chǎng)對(duì)飛機(jī)飛行的影響（2）有側(cè)風(fēng)時(shí)起飛和著陸

在垂直跑道方向有風(fēng)時(shí)，飛機(jī)起飛或著陸，側(cè)風(fēng)在飛機(jī)上產(chǎn)生的側(cè)向載荷會(huì)帶著飛機(jī)一起飄移，使飛機(jī)偏離跑道，危及到飛行安全。對(duì)于這種現(xiàn)象，在飛機(jī)離地后空中飛行中，一般采用改變航向的方法進(jìn)行修正，在著陸進(jìn)近階段也可以采用側(cè)滑法進(jìn)行修正。飛機(jī)帶側(cè)滑著陸時(shí)，駕駛員要同時(shí)操縱副翼和方向舵阻止飛機(jī)飄移，使飛機(jī)航跡對(duì)準(zhǔn)跑道著陸。在飛機(jī)飛行速度一定時(shí)，側(cè)風(fēng)風(fēng)速的大小決定了舵面操縱量的大小。為保證飛機(jī)能在一定的側(cè)風(fēng)風(fēng)速下安全著陸，對(duì)副翼和方向舵的操縱性能有一定的要求。超過(guò)了規(guī)定的側(cè)風(fēng)風(fēng)速，飛機(jī)進(jìn)行側(cè)滑著陸就不能保證飛行安全。十、風(fēng)對(duì)飛行的影響（3）低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響

風(fēng)向和風(fēng)速在特定方向上的變化叫風(fēng)切變。強(qiáng)烈的低空風(fēng)切變對(duì)起飛、著陸的飛機(jī)危害極大，特別是對(duì)下降著陸的飛機(jī)危害最大。比如，飛機(jī)從逆風(fēng)區(qū)域進(jìn)人順風(fēng)區(qū)域，這種順風(fēng)切變會(huì)使飛機(jī)的空速突然減小，升力下降，飛機(jī)隨之下沉。如果著陸下降離地較近的飛機(jī)遇到這種風(fēng)切變，駕駛員來(lái)不及修正，飛機(jī)會(huì)以較大的接地速度著陸，過(guò)大的地面載荷會(huì)損傷飛機(jī)結(jié)構(gòu)，也會(huì)導(dǎo)致滑跑距離過(guò)長(zhǎng)，飛機(jī)沖出跑道造成事故。如果飛機(jī)從無(wú)下降氣流區(qū)域進(jìn)入強(qiáng)烈下降氣流區(qū)域，也會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)急劇下沉，容易造成飛行事故。2.2無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)1.ZD-10A型植保無(wú)人機(jī)基本性能參數(shù)一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)圖13ZD-10A型植保無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成2.ZD-10A型遙控植保無(wú)人機(jī)組成一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)圖23ZD-10A型超低空遙控植保無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成示意圖2.ZD-10A型遙控植保無(wú)人機(jī)組成一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)3.直升機(jī)旋翼頭的結(jié)構(gòu)類型（1）貝爾-希拉式旋翼頭圖3上副翼形式的旋翼頭

圖4下副翼形式的旋翼頭一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)3.直升機(jī)旋翼頭的結(jié)構(gòu)類型（2）無(wú)副翼結(jié)構(gòu)圖5DFC無(wú)副翼結(jié)構(gòu)

圖6普通無(wú)副翼結(jié)構(gòu)

一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)4.十字盤的結(jié)構(gòu)類型圖7十字盤一、無(wú)人直升機(jī)結(jié)構(gòu)4.十字盤的結(jié)構(gòu)類型圖8典型的十字盤結(jié)構(gòu)類型二、無(wú)人直升機(jī)布局直升機(jī)的布局形式按旋翼數(shù)量和布局方式的不同可分為單旋翼直升機(jī)、共軸式雙旋翼直升機(jī)、縱列式雙旋翼直升機(jī)、橫列式雙旋翼直升機(jī)和帶翼式直升機(jī)等幾種類型。二、無(wú)人直升機(jī)布局1.單旋翼直升機(jī)其特點(diǎn)是一個(gè)水平旋翼負(fù)責(zé)提供升力，尾部一個(gè)小型垂直旋翼（尾槳）負(fù)責(zé)抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。二、無(wú)人直升機(jī)布局2.共軸式雙旋翼直升機(jī)兩個(gè)旋翼上下排列，在同一個(gè)軸線上反向旋轉(zhuǎn)，使反扭矩相互平衡。二、無(wú)人直升機(jī)布局3.縱列式雙旋翼直升機(jī)兩個(gè)旋翼前后縱向排列，旋轉(zhuǎn)方向相反，反扭矩相互平衡。二、無(wú)人直升機(jī)布局4.橫列式雙旋翼直升機(jī)兩個(gè)旋翼左右橫向排列，旋翼軸間隔較遠(yuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向相反。二、無(wú)人直升機(jī)布局5.帶翼式直升機(jī)在正常型式直升機(jī)上安裝輔助機(jī)翼。

1.直升機(jī)的三大鉸鏈

為了補(bǔ)償左右的升力不均勻，和減少槳葉的疲勞，槳葉在翼根要采用一個(gè)容許槳葉載回轉(zhuǎn)過(guò)程中上下?lián)]舞的鉸鏈，這個(gè)鉸鏈稱為揮舞鉸（也稱垂直鉸）。其作用是在直升機(jī)前飛時(shí)補(bǔ)償左右的升力不均勻和減少槳葉的疲勞，槳葉在翼根要采用一個(gè)容許槳葉在回轉(zhuǎn)過(guò)程中上下?lián)]舞的鉸鏈，一方面槳葉在回轉(zhuǎn)過(guò)程中的上下?lián)]舞可相應(yīng)地起到減少或增加迎角的作用，有效平衡了左右升力的不均衡，另一方面可使不平衡的滾轉(zhuǎn)力矩?zé)o法傳到機(jī)身，從而避免了直升機(jī)前飛中產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)。三、直升機(jī)的飛行原理三、直升機(jī)的飛行原理1.直升機(jī)的三大鉸鏈

擺振鉸是指直升機(jī)旋翼系統(tǒng)圍繞主軸和橫軸連接點(diǎn)為中心在一定角度范圍內(nèi)可自適應(yīng)性前后擺振的鉸鏈機(jī)構(gòu)。其作用是為了補(bǔ)償槳葉揮舞鉸上下?lián)]舞造成的科里奧利效應(yīng)；擺振鉸利用前行時(shí)阻力增加，使槳葉自然增加后掠角，這也變相增加槳葉在氣流方向上剖面的長(zhǎng)度，加強(qiáng)了減小迎角的作用；在后行時(shí)，阻力減小，阻尼器使槳葉恢復(fù)到正常位置，加強(qiáng)了增加迎角的作用；從而進(jìn)一步平衡左右升力的不均衡。三、直升機(jī)的飛行原理1.直升機(jī)的三大鉸鏈圖9直升機(jī)三大鉸鏈三、直升機(jī)的飛行原理1.直升機(jī)的三大鉸鏈揮舞鉸和擺振鉸是旋翼升力均衡、飛行平穩(wěn)的關(guān)鍵。由于槳葉在旋轉(zhuǎn)中容許上下?lián)]動(dòng)和前后擺動(dòng)，這種槳葉稱為柔性槳葉。除了用機(jī)械鉸鏈容許槳葉在環(huán)形過(guò)程中相對(duì)于其他槳葉有一定的揮舞外，材質(zhì)也必須具有彈性，這就是為什么直升機(jī)停在地面時(shí)，槳葉總是“耷拉”著的原因。前行槳葉可以在升力作用下向上有所揮舞，從而降低升力，達(dá)到平衡；后行槳葉則向下彎曲，從而提高升力，達(dá)到平衡。三、直升機(jī)的飛行原理

1.直升機(jī)的三大鉸鏈

圖10蹺蹺板結(jié)構(gòu)三、直升機(jī)的飛行原理

1.直升機(jī)的三大鉸鏈直升機(jī)還有第三個(gè)重要鉸鏈機(jī)構(gòu)即總距鉸（也稱變距鉸）?？偩嚆q是指直升機(jī)旋翼系統(tǒng)圍繞橫軸為旋轉(zhuǎn)中心可在一定角度范圍內(nèi)調(diào)整槳葉迎角的鉸鏈機(jī)構(gòu)。其作用是控制槳葉的螺距（迎角），從而控制直升機(jī)的上升和下降。旋翼是直升機(jī)的關(guān)鍵部件。它由數(shù)片(至少兩片)槳葉和槳轂構(gòu)成，形狀像細(xì)長(zhǎng)機(jī)翼的槳葉連接在槳轂上。槳轂安裝在旋翼軸上，旋翼軸方向接近于鉛垂方向，一般由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)時(shí)，槳葉與周圍空氣相互作用，產(chǎn)生氣動(dòng)力。三、直升機(jī)的飛行原理

1.直升機(jī)的三大鉸鏈旋翼旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的拉力和阻力的大小，不僅取決于旋翼的轉(zhuǎn)速，而且取決于槳葉的槳距。調(diào)節(jié)旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距都可以達(dá)到調(diào)節(jié)拉力大小的目的。但是旋翼轉(zhuǎn)速取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有一個(gè)最佳的工作范圍，因此，拉力的改變主要靠調(diào)節(jié)槳葉槳距來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，槳距變化將引起阻力力矩變化，所以，在調(diào)節(jié)槳距的同時(shí)還要調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門，保持轉(zhuǎn)速盡量靠近最有利的工作轉(zhuǎn)速。三、直升機(jī)的飛行原理2.直升機(jī)的布局特點(diǎn)

直升機(jī)的布局形式按旋翼數(shù)量和布局方式的不同可分為單旋翼直升機(jī)、共軸式雙旋翼直升機(jī)、縱列式雙旋翼直升機(jī)、橫列式雙旋翼直升機(jī)和帶翼式直升機(jī)等幾種類型。三、直升機(jī)的飛行原理2.直升機(jī)的布局特點(diǎn)圖11直升機(jī)的布局三、直升機(jī)的飛行原理3.直升機(jī)的飛行性能（1）垂直飛行性能垂直飛行性能包括：在定常狀態(tài)時(shí)，不同高度的垂直上升速度，垂直上升速度為零所對(duì)應(yīng)的極限高度，為理論靜升限，也叫懸停高度。這個(gè)高度是個(gè)理論值，是達(dá)不到的。因此，通常把垂直上升速度為0．5m／s所對(duì)應(yīng)的高度稱為實(shí)用靜升限，或叫實(shí)用懸停高度。三、直升機(jī)的飛行原理3.直升機(jī)的飛行性能（2）直升機(jī)前飛性能直升機(jī)前飛性能與固定翼飛機(jī)的飛行性能相似，包括：①平飛速度范圍，指在不同高度的巡航速度、有利速度和最大速度；②爬升性能，指在不同高度上具有前進(jìn)速度時(shí)的最大爬升率、達(dá)到不同高度所需的爬升時(shí)間及可能爬升到的最大高度(平飛升限或動(dòng)升限)；③續(xù)航性能，包括在不同高度的最大續(xù)航時(shí)間和最大航程；④自轉(zhuǎn)下滑性能，指在不同高度的最小下滑率和最小下滑角。三、直升機(jī)的飛行原理4.直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性（1）直升機(jī)的操作系統(tǒng)直升機(jī)的操縱系統(tǒng)是指?jìng)鬟f操縱指令、進(jìn)行總距操縱、變距操縱和腳操縱(或航向操縱)的操縱機(jī)構(gòu)和操縱線路。通過(guò)總距操縱來(lái)實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)；通過(guò)變距操縱來(lái)實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的前后左右運(yùn)動(dòng)；通過(guò)航向操縱來(lái)改變直升機(jī)的飛行方向。三、直升機(jī)的飛行原理4.直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性（1）直升機(jī)的操作系統(tǒng)（a）總矩操縱總距操縱是用來(lái)操縱旋翼的總槳距，使各片槳葉的安裝角同時(shí)增大或減小，從而改變旋翼拉力的大小。當(dāng)拉力大于直升機(jī)重力時(shí)，直升機(jī)就上升，反之，直升機(jī)則下降。旋翼總槳距改變時(shí)，旋翼的需用功率也隨著改變。因此，必須相應(yīng)地改變發(fā)動(dòng)機(jī)的油門，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與旋翼的需用功率相匹配以保持旋翼速度不變。三、直升機(jī)的飛行原理4.直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性（1）直升機(jī)的操作系統(tǒng)（b）變矩操縱變距操縱即為周期變距操縱，它是通過(guò)自動(dòng)傾斜器使槳葉的安裝角周期改變，從而使槳葉升力周期改變，并由此引起槳葉周期揮舞，最終導(dǎo)致旋翼錐體相對(duì)于機(jī)體向著駕駛桿運(yùn)動(dòng)的方向傾斜。由于拉力基本上垂直于槳盤平面，所以拉力也向駕駛桿運(yùn)動(dòng)方向傾斜，從而實(shí)現(xiàn)縱向及橫向運(yùn)動(dòng)。

三、直升機(jī)的飛行原理4.直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性（1）直升機(jī)的操作系統(tǒng)（c）航向操縱航向操縱是用方向舵操縱尾槳的錐力（或拉力）的大小，實(shí)現(xiàn)航向操縱。當(dāng)尾的錐力（或拉力）改變時(shí)，此力對(duì)直升機(jī)重心的力矩與旋翼的反作用力矩不再平衡，直升機(jī)繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使航向發(fā)生變化。

三、直升機(jī)的飛行原理4.直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性(2)直升機(jī)的穩(wěn)定性直升機(jī)的穩(wěn)定性是指直升機(jī)受到擾動(dòng)后能夠自己恢復(fù)其原來(lái)狀態(tài)的能力。通常分為靜穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。一般情況下，直升機(jī)受到擾動(dòng)后偏離原來(lái)的平衡狀態(tài)，當(dāng)擾動(dòng)消失后，直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能會(huì)出現(xiàn)以下4種情況：非周期衰減運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)臃€(wěn)定，非周期發(fā)散運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)硬环€(wěn)定，周期減幅運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)臃€(wěn)定，以及周期增幅運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)硬环€(wěn)定。此外，還可能有非常周期中性運(yùn)動(dòng)和周期等幅運(yùn)動(dòng)。直升機(jī)受到擾動(dòng)后，其縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)一般發(fā)生變化。三、直升機(jī)的飛行原理5.直升機(jī)的飛行分析(1)直升機(jī)的前飛直升機(jī)的前飛，特別是平飛，是其最基本的一種飛行狀態(tài)。直升機(jī)作為一種運(yùn)輸工具，主要依靠前飛來(lái)完成其作業(yè)任務(wù)。為了更好地了解有關(guān)直升機(jī)前飛時(shí)的飛行特點(diǎn)，從無(wú)側(cè)滑的等速直線平飛入手。直升機(jī)的水平直線飛行簡(jiǎn)稱平飛。平飛是直升機(jī)使用最多的飛行狀態(tài)，旋翼的許多特點(diǎn)在平飛時(shí)表現(xiàn)得更為明顯。直升機(jī)平飛的許多性能決定于旋翼的空氣動(dòng)力特性，因此需要首先說(shuō)明這種飛行狀態(tài)下直升機(jī)的力和旋翼的需用功率。三、直升機(jī)的飛行原理5.直升機(jī)的飛行分析(1)直升機(jī)的前飛平飛時(shí)力的平衡圖15直升機(jī)的拉力狀態(tài)三、直升機(jī)的飛行原理5.直升機(jī)的飛行分析(1)直升機(jī)的前飛圖16直升機(jī)平飛需用功率隨速度的變化三、直升機(jī)的飛行原理5.直升機(jī)的飛行分析（2）直升機(jī)的側(cè)飛側(cè)飛是直升機(jī)特有的又一種飛行狀態(tài)，一般側(cè)飛是在懸?；A(chǔ)上實(shí)施的飛行狀態(tài)。其特點(diǎn)是要多注意側(cè)向力的變化和平衡。由于直升機(jī)機(jī)體的側(cè)向投影面積很大，機(jī)體在側(cè)飛時(shí)其空氣動(dòng)力阻力特別大，因此直升機(jī)側(cè)飛速度通常很小。由于單旋翼帶尾槳直升機(jī)的側(cè)向受力是不對(duì)稱的，因此左側(cè)飛和右側(cè)飛受力各不相同。三、直升機(jī)的飛行原理5.直升機(jī)的飛行分析（2）直升機(jī)的側(cè)飛向后行槳葉一側(cè)側(cè)飛，旋翼拉力向后行槳葉一例的水平分量大于向前行槳葉一側(cè)的尾槳推力，直升機(jī)向后方向運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生與水平分量反向的空氣動(dòng)力阻力。當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，水平分量等于尾槳推力與空氣動(dòng)力阻力之和，能保持等速向后行槳葉一側(cè)側(cè)飛。向前行槳葉一例側(cè)飛時(shí)，旋翼拉力的水平分量小于尾槳推力，在剩余尾槳推力作用下，直升機(jī)向尾槳推力方向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，空氣動(dòng)力阻力與尾槳推力反向，當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，保持等速向前行槳葉一側(cè)飛行。三、直升機(jī)的飛行原理6.直升機(jī)旋翼的空氣動(dòng)力特點(diǎn)（1）旋翼的空氣動(dòng)力特點(diǎn)(a)產(chǎn)生向上的升力用來(lái)克服直升機(jī)的重力。(b)產(chǎn)生向前的水平分力克服空氣阻力使直升機(jī)前進(jìn)。(c)產(chǎn)生其它分力及力矩對(duì)直升機(jī)的影響。三、直升機(jī)的飛行原理6.直升機(jī)旋翼的空氣動(dòng)力特點(diǎn)（1）旋翼的空氣動(dòng)力特點(diǎn)圖18經(jīng)典的鉸接式旋翼三、直升機(jī)的飛行原理7.直升機(jī)操作特點(diǎn)直升機(jī)不同于固定翼飛機(jī)，一般都沒(méi)有在飛行中供操縱的專用活動(dòng)舵面。單旋翼帶尾槳的直升機(jī)主要靠旋翼和尾槳進(jìn)行操縱，而雙旋翼直升機(jī)靠?jī)筛毙韥?lái)操縱。由此可見(jiàn)，旋翼還起著飛機(jī)的艙面和副翼的作用。直升機(jī)駕駛員座艙操縱機(jī)構(gòu)及配置直升機(jī)駕駛員座艙主要的操縱機(jī)構(gòu)是：駕駛桿(又稱周期變距桿)、腳蹬、油門總距桿。此外還有油門調(diào)節(jié)環(huán)、直升機(jī)配平調(diào)整片開(kāi)關(guān)及其他手柄。三、直升機(jī)的飛行原理7.直升機(jī)操作特點(diǎn)

圖24直升機(jī)駕駛艙內(nèi)的操縱機(jī)構(gòu)三、直升機(jī)的飛行原理7.直升機(jī)操作特點(diǎn)

自動(dòng)傾斜器的主要零件包括：旋轉(zhuǎn)環(huán)連接槳葉拉桿，旋轉(zhuǎn)環(huán)利用滾珠軸承連接在不旋轉(zhuǎn)環(huán)上，不旋轉(zhuǎn)環(huán)壓在套環(huán)上；套環(huán)帶有橫向操縱拉桿和縱向操縱拉桿；操縱總槳距的滑筒。直升機(jī)的駕駛桿動(dòng)作時(shí)，旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)隨同套環(huán)一起向前、后、左、右傾斜或任意方向傾斜。

三、直升機(jī)的飛行原理

7.直升機(jī)操作特點(diǎn)直升機(jī)飛行主要靠旋翼產(chǎn)生的拉力。當(dāng)旋翼由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋翼給空氣以作用力矩，空氣必然在同一時(shí)間以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼，從而再通過(guò)旋翼將這一反作用力矩傳遞到直升機(jī)機(jī)體上。如果不采取措施予以平衡，那么這個(gè)反作用力矩就會(huì)使直升機(jī)逆旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。三、直升機(jī)的飛行原理

7.直升機(jī)操作特點(diǎn)圖26單旋翼直升機(jī)的反作用力扭矩三、直升機(jī)的飛行原理8.陀螺效應(yīng)

所謂陀螺效應(yīng)，就是旋轉(zhuǎn)著的物體具有像陀螺一樣的效應(yīng)。陀螺有兩個(gè)特點(diǎn)：進(jìn)動(dòng)性和定軸性。當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺遇到外力時(shí)，它的軸的方向是不會(huì)隨著外力的方向發(fā)生改變的，而是軸圍繞著一個(gè)定點(diǎn)進(jìn)動(dòng)。陀螺效應(yīng)就是旋轉(zhuǎn)的物體有保持其旋轉(zhuǎn)方向的慣性。三、直升機(jī)的飛行原理8.陀螺效應(yīng)圖28陀螺儀的定軸性三、直升機(jī)的飛行原理8.陀螺效應(yīng)圖29陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性2.3多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)和飛行原理

一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)多旋翼無(wú)人機(jī)組成一般包括機(jī)架起落架、電機(jī)和電調(diào)、電池、螺旋槳、飛控系統(tǒng)、遙控裝置、GPS模塊、任務(wù)設(shè)備和數(shù)據(jù)鏈路。圖1多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)組成一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)1.機(jī)架機(jī)架是大多數(shù)設(shè)備的安裝位置，也是多旋翼無(wú)人機(jī)的主體，也成為機(jī)身。電機(jī)、電調(diào)和飛控板（飛行控制器）等設(shè)備都要安裝在機(jī)架上面。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)1.機(jī)架機(jī)架按材質(zhì)一般可以分為以下幾種類型：(1)塑膠機(jī)架主要特點(diǎn)是，具有一定的剛度、強(qiáng)度和可彎曲度，價(jià)格比較低廉。(2)玻璃纖維機(jī)架主要特點(diǎn)是強(qiáng)度比較高，而且需要的材料很少，可以減輕整體機(jī)架的重量。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)1.機(jī)架(3)碳纖維機(jī)架其特點(diǎn)是價(jià)格要貴一些，但重量要輕一些。圖2碳纖維機(jī)架一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)1.機(jī)架機(jī)架的主要作用如下：（1）提供安裝接口。（2）提供整體的穩(wěn)定和堅(jiān)固的平臺(tái)。(3)起落架等緩沖設(shè)備。（4）保證足夠低的重量。（5）提供相應(yīng)的保護(hù)裝置。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

2.起落架

多旋翼無(wú)人機(jī)唯一和地面接觸的部位。作為整個(gè)機(jī)身在起飛和降落時(shí)候的緩沖，也是為了保護(hù)機(jī)載設(shè)備，要求強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)牢固，和機(jī)身保持相當(dāng)可靠的連接，能夠承受一定的沖力。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

3.電機(jī)電機(jī)是多旋翼無(wú)人機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，提供升力，推力等。電機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢決定了飛行器可以承載的重量，同時(shí)，其轉(zhuǎn)速改變的快慢可以影響飛行姿態(tài)的變換。無(wú)刷電機(jī)去除了電刷，最直接的變化就是沒(méi)有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花，這樣就極大減少了電火花對(duì)遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有了電刷，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力大大減小，運(yùn)行順暢，噪音會(huì)低許多。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

3.電機(jī)電機(jī)四個(gè)數(shù)字的含義：2212電機(jī)、2018電機(jī)等等，這表示電機(jī)的尺寸，其中前面2位是電機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑，后面2位是電機(jī)轉(zhuǎn)子的高度。注意，不是外殼。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，前面2位越大，電機(jī)越肥，后面2位越大，電機(jī)越高。又高又大的電機(jī)，功率就更大，適合做大四軸。通常2212電機(jī)是最常見(jiàn)的配置了。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

3.電機(jī)無(wú)刷電機(jī)KV值定義：轉(zhuǎn)速/V，意思為輸入電壓增加1V，無(wú)刷電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)速值。KV值低，最高輸出電流小，但扭力大，上大尺寸的漿；繞線匝數(shù)少的，KV值高，最高輸出電流大，但扭力小，上小尺寸的漿。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

3.電機(jī)圖3無(wú)刷電機(jī)一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

4.電調(diào)

電子調(diào)速器，將飛控的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)電調(diào)在多旋翼無(wú)人機(jī)中也充當(dāng)了電壓變化器的作用，將11.1V電壓變?yōu)?V電壓給飛控供電。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

4.電調(diào)圖4電子調(diào)速器一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

5.電池

電池是電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)的供電裝置，給電機(jī)和機(jī)載電子設(shè)備供電。最小是1S電池，常用的是3S、4S、6S，1S代表3.7V電壓。圖5鋰電池一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

6.螺旋槳螺旋槳安裝在電機(jī)上，多旋翼無(wú)人機(jī)安裝的都是不可變總距的螺旋槳，主要指標(biāo)有螺距和尺寸。漿的指標(biāo)是4位數(shù)字，前面2位代表槳的直徑（單位：英寸，1英寸=254毫米）后面2位是槳的螺距。正反槳：四軸飛行為了抵消螺旋槳的自旋，相鄰的槳旋轉(zhuǎn)方向是不一樣的，所以需要正反槳。正反槳的風(fēng)都向下吹。適合順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的叫正漿、適合逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的是反漿。安裝的時(shí)候，一定記得無(wú)論正反槳，有字的一面是向上的（槳葉圓潤(rùn)的一面要和電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致）。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

6.螺旋槳

電機(jī)與螺旋槳的搭配：螺旋槳越大，升力就越大，但對(duì)應(yīng)需要更大的力量來(lái)驅(qū)動(dòng)；螺旋槳轉(zhuǎn)速越高，升力越大；電機(jī)的kv越小，轉(zhuǎn)動(dòng)力量就越大；

綜上所述，大螺旋槳就需要用低kv電機(jī)，小螺旋槳就需要高kv電機(jī)。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)7.飛控系統(tǒng)(1)陀螺儀兩軸陀螺儀能起到增穩(wěn)作用，三軸陀螺儀能夠自穩(wěn)。(2)加速度計(jì)多旋翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)完成的主要功能有：（a）處理來(lái)自遙控器或自動(dòng)控制的信號(hào)。(b)控制電調(diào)。（c）可以通過(guò)一些板載的測(cè)量元件，在沒(méi)有任何控制的情況

下，通過(guò)控制電調(diào)的輸出信號(hào)保持多旋翼無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)7.飛控系統(tǒng)圖7NAZA飛控系統(tǒng)一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)8.遙控裝置包括遙控器和接收機(jī)，接收機(jī)裝在機(jī)上。一般按照通道數(shù)將遙控器分成六通道、八通道、十四通道遙控器等。9.GPS模塊測(cè)量多旋翼無(wú)人機(jī)當(dāng)前的經(jīng)緯度、高度、航跡方向、地速等信息。一般在GPS模塊中還會(huì)包含地磁羅盤，測(cè)量飛機(jī)當(dāng)前的航向。一、多旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)10.任務(wù)設(shè)備目前最多的就是云臺(tái)，常用的有兩軸云臺(tái)和三軸云臺(tái)；云臺(tái)作為相機(jī)或攝像機(jī)的增穩(wěn)設(shè)備，提供兩個(gè)方向或三個(gè)方向的穩(wěn)定控制。云臺(tái)可以和控制電機(jī)的集成在一個(gè)遙控器中，也可以單獨(dú)的遙控器控制。11.數(shù)據(jù)鏈路

數(shù)據(jù)鏈路包括數(shù)傳和圖傳。數(shù)傳就是數(shù)字傳輸，數(shù)傳終端和地面控制站，接受來(lái)自飛控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息。圖傳就是圖像傳輸，接受機(jī)載相機(jī)或攝像機(jī)拍攝的圖像，目前也有高清數(shù)字圖傳，傳輸速率和清晰度都有很大提高。二、多旋翼無(wú)人機(jī)布局

1.十字型布局特點(diǎn)：十型多旋翼是最早出現(xiàn)的一種氣動(dòng)布局，因?yàn)槠淝昂笞笥绎w行的控制比較直觀，只需改變少量電機(jī)轉(zhuǎn)速就可實(shí)現(xiàn)。

二、多旋翼無(wú)人機(jī)布局

2.X型布局特點(diǎn)：X型多旋翼是目前最常見(jiàn)的，相比于十型多旋翼，前后左右動(dòng)作時(shí)加減速的電機(jī)較多，控制比較迅速和有力。

二、多旋翼無(wú)人機(jī)布局

3.H型布局其特點(diǎn)在于比較易于設(shè)計(jì)成水平折疊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便控制。二、多旋翼無(wú)人機(jī)布局

4.上下布局上下分布多用于體積受到限制，但是對(duì)載重量又有較大需求的場(chǎng)合。三、

多旋翼飛行原理

1.四軸飛行器的控制原理

當(dāng)沒(méi)有外力并且重量分布平均時(shí)，四個(gè)螺旋槳以一樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺旋槳向上的拉力大于整機(jī)的重量時(shí)，四軸就會(huì)向上升，在拉力與重量相等時(shí)，四軸就可以在空中懸停。在四軸的前方受到向下的外力時(shí)，前方馬達(dá)加快轉(zhuǎn)速，以抵消外力的影響從而保持水平，同樣其它幾個(gè)方向受到外力時(shí)四軸也是可以通過(guò)這種動(dòng)作保持水平的，當(dāng)需要控制四軸向前飛時(shí)，前方的馬達(dá)減速，而后方的馬達(dá)加速，這樣，四軸就會(huì)向前傾斜，也相應(yīng)的向前飛行。三、

多旋翼飛行原理

1.四軸飛行器的控制原理當(dāng)我們要控制四軸的機(jī)頭方向向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，四軸同時(shí)加快左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，并同時(shí)降低前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)樽笥荫R達(dá)是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，而左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是一樣，所以左右是保持平衡的，而前后馬達(dá)是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，但前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也是一樣的，所以前后左右都是可以保持平衡，飛行高度也是可以保持的，但是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力比順時(shí)針就大，所以機(jī)身會(huì)向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到控制機(jī)頭的方向。三、

多旋翼飛行原理

2.四軸飛行器的構(gòu)造四軸飛行器其構(gòu)造特點(diǎn)是在它的四個(gè)角上各裝有一旋翼，由電機(jī)分別帶動(dòng)，葉片可以正轉(zhuǎn)，也可以反轉(zhuǎn)。為了保持飛行器的穩(wěn)定飛行，在四軸飛行器上裝有3個(gè)方向的陀螺儀和3軸加速度傳感器組成慣性導(dǎo)航模塊，它還通過(guò)電子調(diào)控器來(lái)保證其快速飛行。如圖所示，電機(jī)1和電機(jī)3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，電機(jī)2和電機(jī)4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)飛行器平衡飛行時(shí)，陀螺效應(yīng)和空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)均被抵消。三、

多旋翼飛行原理

2.四軸飛行器的構(gòu)造圖8四旋翼無(wú)人機(jī)構(gòu)造三、

多旋翼飛行原理

3.基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)垂直運(yùn)動(dòng)，俯仰運(yùn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，偏航運(yùn)動(dòng)，前后運(yùn)動(dòng)，側(cè)向運(yùn)動(dòng)。(a)垂直運(yùn)動(dòng)

圖9四旋翼無(wú)人機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)三、

多旋翼飛行原理

3.基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(b)俯仰運(yùn)動(dòng)

圖10四旋翼無(wú)人機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)三、

多旋翼飛行原理

3.基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(c)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

圖11四旋翼無(wú)人機(jī)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)三、

多旋翼飛行原理

3.基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(d)偏航運(yùn)動(dòng)

圖12四旋翼無(wú)人機(jī)偏航運(yùn)動(dòng)三、

多旋翼飛行原理

3.基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(e)前后運(yùn)動(dòng)(f)側(cè)向運(yùn)動(dòng)

圖13四旋翼無(wú)人機(jī)側(cè)向運(yùn)動(dòng)

2.4固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與飛行原理

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

1.固定翼無(wú)人機(jī)的組成及各部分功用圖1固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)組成一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

1.固定翼無(wú)人機(jī)的組成及各部分功用(1)機(jī)翼機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力，以支持飛機(jī)在空中飛行，同時(shí)也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼，操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)，放下襟翼可使升力增大。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架和油箱等。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同。

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

1.固定翼無(wú)人機(jī)的組成及各部分功用(2)機(jī)身機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備，將飛機(jī)的其他部件如：機(jī)翼、尾翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體。(3)尾翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動(dòng)的升降舵組成，有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動(dòng)平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn)，保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

1.固定翼無(wú)人機(jī)的組成及各部分功用(4)起落裝置飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成，作用是起飛、著陸滑跑，地面滑行和停放時(shí)支撐飛機(jī)。(5)動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置主要用來(lái)產(chǎn)生拉力和推力，使飛機(jī)前進(jìn)。

飛機(jī)上除了這五個(gè)主要部分外，根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要，還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件

機(jī)翼結(jié)構(gòu)是由翼梁、縱墻、析條、翼肋和蒙皮等典型構(gòu)件組成的。其中翼梁、縱墻和桁條為機(jī)翼的縱向構(gòu)件，翼肋為機(jī)翼的橫向構(gòu)件?？v、橫構(gòu)件組成骨架。蒙皮則包裹在骨架外面，形成機(jī)翼型面。一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件圖2機(jī)翼的典型結(jié)構(gòu)元件一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件①翼梁圖3桁架式翼梁一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件①翼梁圖4腹板式翼梁一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件①翼梁圖5整體式翼梁一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件②縱墻

圖6縱墻結(jié)構(gòu)方案一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件③桁條

圖7桁條型材的剖面形狀(a)板彎型材（b）擠壓型材一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件④翼肋

圖8翼肋構(gòu)造（a）腹板式普通翼肋；(b)腹板式加強(qiáng)翼肋；(c)桁架式加強(qiáng)翼肋一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類（a）機(jī)翼的主要承力構(gòu)件⑤蒙皮

圖9整體壁板蒙皮一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類(b)機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式

①梁式機(jī)翼

圖10梁式機(jī)翼（a）單梁式機(jī)翼；（b）雙梁式機(jī)翼一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類(b)機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式

②整體式機(jī)翼

圖11單塊式機(jī)翼一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)機(jī)翼的構(gòu)造特點(diǎn)及分類(b)機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式③復(fù)合結(jié)構(gòu)機(jī)翼為了充分利用梁式機(jī)翼和單塊式機(jī)翼的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免它們的缺點(diǎn)，目前，許多飛機(jī)的機(jī)翼采用梁式和單塊式復(fù)合的結(jié)構(gòu)。即在靠近翼根而要開(kāi)艙口的部分采用梁式結(jié)構(gòu)，其余部分采用單塊式結(jié)構(gòu)。在復(fù)合式結(jié)構(gòu)內(nèi)，單塊式部分的受力是分散的，梁式部分的受力是集中的。為了把單塊式部分各構(gòu)件分散承受的力集中起來(lái)傳遞到梁式部分的翼梁上去，在單塊式結(jié)構(gòu)過(guò)渡到梁式結(jié)構(gòu)的部位，通常都裝有一些加強(qiáng)構(gòu)件，把兩部分的受力構(gòu)件很好地連接起來(lái)。

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件機(jī)身的受力構(gòu)件也包括內(nèi)部的骨架、外部的蒙皮，以及連接接頭。機(jī)身的骨架有沿機(jī)體縱軸方向的桁梁、桁條和沿橫軸方向的隔框圖12桁梁式機(jī)身1-桁梁；2-桁條；3-蒙皮；4-加強(qiáng)隔框；5-普通隔框一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件①桁條與桁梁圖13不同剖面的桁梁1-機(jī)身蒙皮；2-桁梁一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件②隔框圖14普通隔板

圖15壁板式加強(qiáng)隔板1-通過(guò)桁條的開(kāi)口1-機(jī)翼接頭；2-下部接頭一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件②隔框圖16環(huán)式加強(qiáng)壁板

圖17整體式加強(qiáng)隔板一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件②隔框圖18隔框的不同剖面1-機(jī)身蒙皮；2-隔框型材

一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)機(jī)身構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)機(jī)身的受力構(gòu)件③蒙皮機(jī)身蒙皮與機(jī)翼蒙皮的作用和構(gòu)造相同。如按桁梁、桁條、蒙皮、隔框的不同組合，可以形成機(jī)身的不同構(gòu)造形式。如果蒙皮較厚，則桁梁、桁條、隔框可以較弱，數(shù)目也可以較少，甚至無(wú)桁條;如果蒙皮較薄，則上述骨架也應(yīng)該較強(qiáng)、較多。一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(3)起落架構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)起落架的組成陸上飛機(jī)的起落架一般由受力支柱、減震器、機(jī)輪(含剎車裝置)幾部分組成。受力支柱、減震器、機(jī)輪等部件按不同的組合方式，可以構(gòu)成不同的起落架形式。①減震器

作用是吸收著陸和滑跑時(shí)的沖擊能量，減少?zèng)_擊載荷。減小載荷有利于減輕結(jié)構(gòu)重量，改善乘坐品質(zhì)。②支柱

是用來(lái)承受地面各個(gè)方向的載荷并作為安裝機(jī)輪的支撐部件。為了充分利用構(gòu)件，減輕重量，減震器和支柱可以合二為一。一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(3)起落架構(gòu)造特點(diǎn)及分類(a)起落架的組成③機(jī)輪

用于滿足地面運(yùn)動(dòng)，并有一定的減震作用。剎車裝置安裝在機(jī)輪上，以減小著陸滑跑距離，同時(shí)利用左右機(jī)不同的剎車力可以使飛機(jī)在地面轉(zhuǎn)彎，提高地面機(jī)動(dòng)性。④收放機(jī)構(gòu)

用于起落架的收起和放下。飛行時(shí)收起起落架以減小阻力，著陸前放下起落架，收放機(jī)構(gòu)同時(shí)用于固定支柱，使支柱與機(jī)體成為一個(gè)整體受力的構(gòu)件，而不是一個(gè)可以運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(3)起落架構(gòu)造特點(diǎn)及分類（b）起落架的結(jié)構(gòu)形式

飛機(jī)起落架的結(jié)構(gòu)型式，可分為構(gòu)架式、支柱套筒式和搖臂式三類。起落架的結(jié)構(gòu)型式取決于飛機(jī)類型、尺寸等因素，起落架結(jié)構(gòu)型式主要影響結(jié)構(gòu)受力和起落架的收放。①構(gòu)架式起落架

圖19構(gòu)架式起落架一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(3)起落架構(gòu)造特點(diǎn)及分類（b）起落架的結(jié)構(gòu)形式②支柱式起落架

圖20帶撐桿的支柱式起落架1-減震支柱；2-防扭臂；3-機(jī)輪；4-斜撐桿一、

固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)

(3)起落架構(gòu)造特點(diǎn)及分類（b）起落架的結(jié)構(gòu)形式③搖臂式起落架

圖21搖臂式起落架

二、固定翼無(wú)人機(jī)的布局

如果按機(jī)翼和機(jī)身連接的上下位置來(lái)分,可分為上單翼、中單翼和下單翼。

二、固定翼無(wú)人機(jī)的布局

按機(jī)翼弦平面有無(wú)上反角來(lái)分,可分為上反翼、無(wú)上反翼與下反翼三種類型。

二、固定翼無(wú)人機(jī)的布局

按立尾的數(shù)量來(lái)分,可分為單立尾、雙立尾和無(wú)立尾。

二、固定翼無(wú)人機(jī)的布局

按氣動(dòng)布局分：有正常式、“鴨”式和無(wú)平尾式。

二、固定翼無(wú)人機(jī)的布局

尾翼的布局(1)單立尾布局(2)雙立尾布局(3)V型尾翼布局(4)三角翼布局三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(1)機(jī)翼升力的產(chǎn)生固定翼飛機(jī)和直升機(jī)都是靠空氣動(dòng)力飛行的，他們的原理其實(shí)很相似。機(jī)翼上產(chǎn)生的升力大小和機(jī)翼的剖面形狀有很大關(guān)系，機(jī)翼的剖面形狀也叫翼型，是指用沿平行于飛機(jī)對(duì)稱平面的切平面切割機(jī)翼所得到的剖面。

翼型最前端的一點(diǎn)叫“前緣”，最后端的一點(diǎn)叫“后緣”，前緣和后緣之間的連線叫“翼弦”。三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(1)機(jī)翼升力的產(chǎn)生圖22機(jī)翼翼型1-翼型2-前緣；3-后緣；4-翼弦三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(1)機(jī)翼升力的產(chǎn)生圖23升力的產(chǎn)生1-空氣動(dòng)力作用點(diǎn)；2-前緣；3-后緣；4-翼弦三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(1)機(jī)翼升力的產(chǎn)生圖24失速現(xiàn)象三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(1)機(jī)翼升力的產(chǎn)生圖25升力系數(shù)隨迎角的變化三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(2)影響固定翼飛機(jī)升力的因素機(jī)翼升力的公式可以寫表示為：(a)空氣密度的影響(b)機(jī)翼面積的影響(c)相對(duì)速度的影響(d)機(jī)翼剖面形狀和迎角的影響三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(3)增升裝置圖26前緣襟翼三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(3)增升裝置圖61幾種典型的后緣襟翼（a）簡(jiǎn)單式襟翼(b)富勒式襟翼(c)雙縫式襟翼三、固定翼飛行原理

1.機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置(3)增升裝置雖然增升裝置的類型很多，但其增升原理不外乎以下幾種方式：

①改變機(jī)翼剖面形狀，增大機(jī)翼彎度；

②增大機(jī)翼面積；

③改變氣流的流動(dòng)狀態(tài)，控制機(jī)翼上的附面層，

延緩氣流分離。三、固定翼飛行原理

2.固定翼飛機(jī)阻力的產(chǎn)生及減阻措施

固定翼飛機(jī)飛行時(shí)，不但機(jī)翼上會(huì)產(chǎn)生阻力，飛機(jī)的其他部件如機(jī)身、尾翼、起落架等都會(huì)產(chǎn)生阻力，機(jī)翼阻力只是飛機(jī)總阻力的一部分。阻力的計(jì)算公式可以簡(jiǎn)化為阻力X：三、固定翼飛行原理

2.固定翼飛機(jī)阻力的產(chǎn)生及減阻措施(1)摩擦阻力(a)摩擦阻力的產(chǎn)生(b)減小摩