无人机飞行原理 配套课件.ppt

2.螺旋桨几何参数?螺旋桨规格：头字母表示的是厂家，后面两位数字是直径，最后两位是桨距。?螺旋桨直径：螺旋桨两个桨尖之间的距离，也就是螺旋桨旋转时候最大的旋转面的直径。同一个转速的螺旋桨，螺旋桨直径越大，拉力也越大。2.螺旋桨几何参数01螺旋桨的桨距几何桨距：是指在不可压缩介质中，螺旋桨旋转一周飞机向前移动的距离，用符号H表示02有效桨距：螺旋桨旋转一周，飞机向前移动的实际距离，用符号Heq表示。2.螺旋桨几何参数01螺旋桨的桨距飞行速度和有效桨距的关系：02滑流L：几何桨距和有效桨距之差：它反映了螺旋桨对流过的空气的压缩程度。2.螺旋桨几何参数◆桨弦(弦线)——桨叶前缘点和后缘点的连线，是一条假想线。◆叶背—桨叶型面向上凸起的曲面部分，类似翼型上表面。◆叶面—又叫叶盆，桨叶平直的一面，类似于翼型下表面。3.螺旋桨理论与桨轴垂直◎桨叶角（φ）——桨叶弦线与旋转平面之间的夹角。αγφ桨弦相对气流旋转平面◎桨叶角大，意味着螺旋桨旋转一周排出的空气量也多。2.螺旋桨几何参数2.螺旋桨几何参数变桨距螺旋桨3.螺旋桨理论◎桨叶迎角（α）——桨叶切面的相对气流（入流）方向与桨弦之间的夹角。αγφ桨弦相对气流旋转平面◎入流角（γ）——入流和旋转面之间的夹角3.螺旋桨理论飞行速度为v，螺旋桨转速为w时,某一截面处桨叶旋转切速度u，

螺旋桨运动的速度三角形：①桨叶迎角α随桨叶角φ的变化为常数时为常数时αrφ桨弦相对气流旋转平面3.螺旋桨理论在桨叶角和转速不变的情况下，桨叶迎角随飞行速度增大而减小，当飞行速度增大到一定程度，桨叶迎角可能减小到零，甚至变为负值。3.螺旋桨理论③桨叶迎角α随切向速度u的变化在桨叶角和飞行速度不变的情况下，桨叶迎角随转速增大而增大，随转速减小而减小。3.螺旋桨理论④螺旋桨的几何扭转如果没有扭转，根据v=wr，半径越大，转速越大，迎角越大，升力分布则不均匀，螺旋桨可能受损甚至断掉。3.螺旋桨理论④螺旋桨的几何扭转螺旋桨几何扭转的目的，是为了保持螺旋桨桨叶各剖面的桨叶迎角基本相等。3.螺旋桨理论桨叶的剖面形状与机翼的剖面形状很相似，前桨面相当于机翼的上翼面，曲率较大，后桨面则相当于下翼面，曲率近乎平直，每支桨叶的前缘与发动机输出轴旋转方向一致，所以，飞机螺旋桨相当于一对竖直安装的机翼。4.螺旋桨产生升力的原理◆桨叶的空气动力空气动力R这种压力差和气流作用于桨叶上的摩擦力综合在一起,就构成了桨叶的空气动力R。拉力F（1）作用于螺旋桨桨叶上的空气动力R在发动机轴线方向的分力就是拉力。（2）各桨叶上的拉力之和就是整个螺旋桨的拉力。4.螺旋桨产生升力和阻力的原理各阻力占比分析固定翼无人机飞行升力阻力升力大阻力小迎角气流速度空气密度机翼形状机翼面积升力和阻力公式为升力系数，为阻力系数，为飞行动压,S为机翼面积。升力和阻力公式飞行高度越低，飞行速度越大，升力、阻力越大。机翼面积越大，升力也越大。系数越大，力越大。固定翼无人机机翼各剖面的升力沿翼展分布不均匀固定翼无人机升力沿翼展的分布010203低速附面层升力和阻力公式本节主要内容各种阻力04地面效应项目3固定翼无人机飞行品质与飞行性能无人机飞行状态的变化，归根到底，都是力和力矩作用的结果。无人机的平衡、稳定性和操纵性是阐述无人机在力和力矩的作用下，无人机状态的保持和改变的基本原理。任务1：固定翼无人机的平衡飞机的平衡包括作用力平衡和力矩平衡两个方面。本节只分析各力矩的平衡。相对横轴(OY轴)——俯仰平衡相对立轴(OZ轴)——方向平衡相对纵轴(OX轴)——横侧平衡任务1：固定翼无人机的平衡平衡的状态——飞行速度的大小和方向都保持不变，无人机也不绕自己的重心转动。ABAB无人机的运动不平衡的状态——飞行速度的大小和方向不断地变化，同时绕自己的重心转动重心转动。无人机的俯仰平衡无人机的方向平衡无人机的方向平衡是指作用于无人机的各偏转力矩之和为零，侧滑角不变或侧滑角为零。无人机的横向平衡影响俯仰平衡的主要因素加减油门收放起落架收放襟翼重心变化主要因素任务2：固定翼无人机的稳定无人机的俯仰稳定性，指无人机受微小扰动以至俯仰平衡遭到破坏，在扰动消失后，无人机自动趋向恢复原平衡状态的特性。任务2：固定翼无人机的稳定无人机的方向稳定性，指的是飞行中，无人机受微小扰动以至方向平衡遭到破坏，在扰动消失后，