米兰平台-米兰MILAN(中国)
  • 米兰平台-米兰MILAN(中国)
  • 米兰平台-米兰MILAN(中国)
  • 米兰平台-米兰MILAN(中国)
  • 米兰平台-米兰MILAN(中国)
  • 米兰平台-米兰MILAN(中国)
您当前(qián)的位置:首页 > 航飞知识

无人机重要参(cān)数之升力(lì)

 

升力和(hé)阻力是(shì)无人机(jī)的两个很重要的参数,是在与空气的相对运动中(相对(duì)气流)产(chǎn)生的。升力来源于机翼上、下表面的(de)气压差,此气压差是由气流的(de)速度导致的。但机(jī)翼上、下表面气流的速度差的成因解释较为(wéi)复杂,下面结合空气动力特(tè)性与基本规律(连续性定理(lǐ)、伯努(nǔ)利原(yuán)理)介(jiè)绍升力的产(chǎn)生。

(1)连(lián)续性定理。当流(liú)体(tǐ)连续不断(duàn)而稳定地流过一个粗细不等的流管时,在管道粗的地方流速比较慢(màn),在管道细的(de)地方流速比较快。这是由于(yú)管中任何一部分的流体既不能中(zhōng)断也不(bú)能堆积,因此(cǐ)在同一(yī)时间,流进任一截面(miàn)的流体(tǐ)质量(liàng)和从另一截面流(liú)出的流体质量应该(gāi)相等。这就是质量守恒定律(lǜ)。

在单位时间内(nèi),流过(guò)任(rèn)一截面的流体体积等于(yú)流体流过该截(jié)面的速度乘以该截面的面积(jī),而体积(jī)与流体密度相乘(chéng),即(jí)为单位时间内流(liú)过该截面的流体质量。即:

m=pvA

式中 m——单位时间内流过任一截面的流体质量

P——流体(tǐ)密度,kg/m³

V——流体(tǐ)速度,m/s

A——所取(qǔ)截面面积,m²。

p1v1A1=p2v2A2=常数

这就(jiù)是(shì)质量方程或(huò)连续方(fāng)程。它说明通过流(liú)管各截(jié)面的质(zhì)量(liàng)流(liú)量(liàng)必须相(xiàng)等。对于不(bú)可压缩(suō)流体,p1=p2=常数,上式(shì)变为

v1A1=v2A2

可知,对于不可压缩流(liú)体(tǐ)来说,通过流(liú)管各(gè)横截面的体积流量必须(xū)相等。上式表明,流体(tǐ)流速的快慢与管(guǎn)道(dào)截面的(de)大小成反比,这就是“连续性定理”。即(jí)流管横(héng)截面变小,平均(jun1)流(liú)速将增大;反之,流管横截面(miàn)变大,平均(jun1)流速将变小。日常所见的山谷里的(de)风(fēng)通常比开阔平原的风大;在河(hé)床浅(qiǎn)而窄的地段(duàn),河水流(liú)得比较快,在河床深而宽的(de)地段,河水流得(dé)比较慢,就是遵循了(le)连续性(xìng)定理。

(2)伯努利原(yuán)理(lǐ)。伯努利原理(lǐ)是(shì)研究气流特性(xìng)和(hé)空气动力之所以产生和变化(huà)的(de)基本原(yuán)理之一。1738年(nián),瑞士物理学(xué)家(jiā)丹(dān)尼尔·伯努(nǔ)利(lì)阐明了流(liú)体在流动中的(de)压力与速度之间的关系,后来科学界称(chēng)之为伯努利原理(lǐ)。即流体速度大的地(dì)方压力小,流速(sù)小的地方(fāng)压力大,这就是流速与(yǔ)压力之间的关系,也就(jiù)是伯努利原理的基本(běn)定义(yì)。例如,在(zài)两张纸片中间(jiān)吹气,两纸不是分开(kāi),而是相互靠拢。

伯努利原理是能量守(shǒu)恒定律在(zài)流体力学(空气流动过程)中的(de)推广(guǎng)应用。在低速(sù)流动空气中,参与转换(huàn)的能(néng)量有(yǒu)两种:动(dòng)能和压力能。气流(liú)一(yī)流动,就有动能产(chǎn)生(shēng),流动速(sù)度越大,动能越大。一定质量(liàng)的空(kōng)气,具有一定的压力(即(jí)静压),静压越大,压力能越大。根据能(néng)量守恒定律,气流稳定(dìng)流过(guò)一(yī)条流管时,如果(guǒ)没有外(wài)界(jiè)能量的加入(rù),也就没有(yǒu)能(néng)量的损失,气流流(liú)动过(guò)程中的总能量始终(zhōng)是不变的。即:动能(néng)+压力能(néng)=常量(liàng)。

但是流体(tǐ)动能与压力能是(shì)可以(yǐ)互相转换(huàn)的(de),当流速变小时,动能减小,压力能(néng)却增大,表现为(wéi)压强增大。流速增大时,动能(néng)增加啊,压(yā)力(lì)能就要减小,表现(xiàn)为压强减小。这就(jiù)是流速减小,压强升高,流速增大,压强降低的根本原因。

应当注意,以上(shàng)定理(lǐ)在(zài)下述条件下才成(chéng)立。

1)气流是连续(xù)的(de)、稳定的。

2)流动(dòng)中的空气与外界没有能量交(jiāo)换。

3)气流中没有摩擦,或摩擦很(hěn)小,可以忽略不计。

4)空气的密度没有变(biàn)化(huà),或变化很小,可认为(wéi)不变。

(3)升(shēng)力的(de)产生。综合连续性定理和伯努利原理,可总结出如(rú)下(xià)结论:流(liú)管变细的(de)地方,流速大,压力小;反(fǎn)之,流管变粗的地方,流(liú)速小,压力大。根据这(zhè)一结论,就(jiù)可初步说明机翼上产生升(shēng)力的原因(yīn)了。

从(cóng)空气动力(lì)角(jiǎo)度看(kàn),飞机(jī)的几何外形有机翼、机(jī)身和尾翼[分水平尾翼(简(jiǎn)称(chēng)平尾)和垂直尾(wěi)翼(简称立尾)]等只要部(bù)件共(gòng)同构成。飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾(wěi)翼通(tōng)常是(shì)产(chǎn)生负升(shēng)力,飞(fēi)机其他部分产(chǎn)生的(de)升力很小,一般不(bú)考虑。

空气流到机(jī)翼前缘,分成(chéng)上、下两股气流,分别(bié)沿机(jī)翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机(jī)翼上(shàng)表(biǎo)面比较凸出,流管较细,说明流速(sù)加(jiā)快(kuài),压力降低。而机翼(yì)下表面,气流受阻挡作用,流管变粗(cū),流速减慢,压力增大。这里就引用到了上述两个定理。于是机(jī)翼上(shàng)、下表面出现了压力差,垂直(zhí)于相对气流方向的(de)压力差(chà)的总(zǒng)和就(jiù)是机翼的升力(lì)。这样,重于(yú)空(kōng)气的飞机借助机翼(yì)上获得的升力克服(fú)自身因地球引力形成的(de)重力,从而翱翔在蓝(lán)天上了。

机翼升力(lì)的产生主要靠(kào)上(shàng)表面吸力的作用,而不(bú)是(shì)靠下(xià)表(biǎo)面正压力(lì)的(de)作用(yòng),一(yī)般机(jī)翼上表面形成的吸力占(zhàn)总(zǒng)升力的60%~80%,下表面的正压形成的升力只占(zhàn)总升力的20%~40% 

23.jpg

咨询航拍服(fú)务可加昆明俊鹰(yīng)无人机(jī)飞控手老鹰(yīng)的(de)微信laoyingfly

相关文章
云南(nán)骏(jun4)鹰航空科技有限公司 版权所有
联系人:高先生(shēng)
电话(微信):18208826648
地址:昆明市西福路米兰平台和骏鹰航空(kōng)科技园
网站备案号: 滇ICP备19003830号-1
米兰平台-米兰MILAN(中国)

微信咨(zī)询.png

米兰平台-米兰MILAN(中国)

米兰平台-米兰MILAN(中国)