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无人(rén)机的(de)空气动力之升力

 

升(shēng)力是飞行(háng)器区别于(yú)别的物体(tǐ)运动的一个很(hěn)重(chóng)要的物理量,“升力”顾名思义就是(shì)指(zhǐ)使飞机离开(kāi)地面,飞向空(kōng)中的力,而“升力(lì)”的产生大部分来自(zì)机翼本身,本(běn)篇主要介绍机(jī)翼的升力是如何产生的(de)。了解“升力”需(xū)要知道三个一,一则定律,一个形状和一条公式。

一、一(yī)个形状——机翼翼型

当我们从(cóng)上(shàng)向下俯视飞机时,机翼是个长方形,而翼型,是指我们从向右(yòu)或从右向左(zuǒ)的机翼剖面(miàn)形状(zhuàng)

翼(yì)型更像个水(shuǐ)滴形状,最右端的点(diǎn)为翼型的前缘点,最左(zuǒ)端的点为翼型的后缘点,两(liǎng)点之间的连线为(wéi)翼弦,翼弦决定升力体或机翼的宽(kuān)度,翼(yì)弦将翼型(xíng)分成(chéng)上下两部分,上部(bù)分为翼(yì)型的上弧线,下部分(fèn)为翼(yì)型的下弧线(xiàn),连接上下弧面做翼弦的(de)垂线,为(wéi)翼型的宽度,最后连(lián)接前缘点(diǎn)与后缘点(diǎn),并(bìng)经过垂线中点,为翼型的弯度,弯度越(yuè)大,翼型越不对称。

二、一则定(dìng)律——伯(bó)努利(lì)定律

伯努利(lì)定律是描述有(yǒu)关流(liú)体连续性介质的(de)运动(dòng)规律,其实质是机械能守恒,简单来说,就是在环(huán)境一定的情况(kuàng)下,流速快(kuài)的地(dì)方,压力小,流速慢的(de)地(dì)方压力大。   

空气在经流机翼后,会在前缘(yuán)点处(chù)分成两股分流(liú),经流上弧面的气流,因相较(jiào)于(yú)下弧面流速快。根据伯努利定律,上(shàng)弧面的压(yā)力要小于(yú)下(xià)弧面,因此(cǐ)产生由下而上的托(tuō)举力,也就是(shì)升力。

三(sān)、一条(tiáo)公式——升力公式

升力公式(shì) L = 1/2ρ v² S Cy ,其(qí)中 v²为升力体与空气的相对(duì)速度,S为(wéi)升力体的投影(yǐng)面积(jī),Cy为升(shēng)力系数(shù)。上(shàng)述几个是决定升力(lì)力度的物理量,飞机速度越快,机翼面积越(yuè)大或(huò)升力系(xì)数越高(翼型的弯度和机(jī)翼与来流(liú)的迎角),升力(lì)也就越大。

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