无人机基础知识入门—对飞机整体的认识

B-52远程战略轰炸机（同温层堡垒） 上单翼、8发翼下吊、后掠翼、正常式布局
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
协和号超声速客机（Ma=2.04） 双发三角形机翼布局
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
A380客机远程宽身运输机 下单翼、四发翼下吊、后掠翼、正常式布局
行所需升力和拉力的飞行器。
原理： 牛顿第三定律[作用力与反作用力]。
其它
飞艇
原理： 动”。
改变自身密度，实现在空气中的“上、下浮
Northrop Grumman
LEMV
特点对比
固定翼飞 行器
优点：起飞重量大、航程大、航速高。缺点：起飞条 件旋要翼求类高飞。
行器 优点：能垂直起飞、悬停、起飞条件要求不高。缺点： 航扑程翼较飞小行、航速较慢。
广义机翼具有将水平速度转化为竖直升力能 力的飞行器。
旋翼类飞 行器
概念：
Boe飞ing 行过程中，飞行器所需升力由旋翼机构 “旋转A运H4动6 ”提供。
多
DJ S900
轴
Boeing& Bell
旋
V22
翼
单轴旋翼
Festo Smartbird
扑翼类飞 行器
概念：
通过机翼振动与空气产生反作用力来提供飞
翼弦：翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼外， 机翼不同地方的翼弦是不一样的，有翼根弦长b0、翼尖弦长 b1。
几何平均弦长bpj定义为
bpj

S l
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
展弦比：翼展l和平均几何弦长bpj的比值叫做展弦比，用λ表
示，其计算公式可表示为： l
bpj
展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。
夹角，当机翼有扭转时，则是指扭转轴和水平面的夹角。
当上反角为负时，就变成了下反角(Cathedral angle)。
低速机翼采用一定的上反角可改善横向稳定性。
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
后掠角：后掠角是指机翼与机身轴线的垂线之间的夹角。 后掠角又包括前缘后掠角（机翼前缘与机身轴线的垂线之 间的夹角，一般用χ0表示）、后缘后掠角（机翼后缘与机身 轴线的垂线之间的夹角，一般用χ1表示）及1/4弦线后掠角 （机翼1 /4弦线与机身轴线的垂线之间的夹角，一般用χ0.25 表示）。
空气
地球
飞机的气动布局与机翼的几何参数
机翼的外形五花八门、多种多样，有平直的，有三角的，有后掠的， 也有前掠的等等。然而，不论采用什么样的形状，设计者都必须使飞 机具有良好的气动外形，并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气 动外形，是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
矩形翼 梯形翼
椭圆翼
后掠翼
三角翼 18
扭
x
少的扭转称为外洗，扭转角为负。反之成为内洗。
o
除了几何扭转角之外还有气动扭转角，指的是平行
于机翼对称面任一翼剖面的零升力线和翼根翼剖面的零
升力线之间的夹角。
安装角 ：机翼安装在机身上时，翼根 翼剖面弦线与机身轴线之间的夹角称 为安装角。
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纵向方向稳 定性。
水平尾翼 [水平安定
面]
平尾平前尾后高目位低置位、置数
l2
S
展弦比越大，机翼的升力系数越大，但阻力也增大。 高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
根梢比：根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦长b1的比值，一般用η
表示，
b0
b1
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
梢根比：梢根比是翼尖弦长b1与翼根弦长b0的比值，一般用ξ
表示，
b1
b0
上反角(Dihedral angle) 上反角是指机翼基准面和水平面的
对飞机整体的认识
引言
固定翼飞机原理的发明 乔治.克雷(George CAYLEY)于1799年提出了现代固定翼飞
机的原理：
1）拥有产生升力的机翼； 2）拥有独立的推进机构； 3）拥有用于稳定性控制的组合垂尾和平尾。
Cayley
他在丝绸圆盘上画出了原理图
他使用的转盘风洞 2
飞机的发明
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
F-22猛禽—当今世界最先进的第四代战斗机 中单翼、双发、梯形翼、双立尾正常式
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
喷火战斗机—英国第二次世界大战名机 下单翼、椭圆形机翼、正常式布局
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
器 优点：体积小、能悬停。缺点：载重量小、航时短、 航其程它小（。飞
艇） 优点：起飞重量大、飞行高度高、长时间滞空。缺点：体 积大、操作复杂。
二、普通固定翼飞行器布局及各部件 功能介绍
固定翼飞行器有哪些机构构成？怎么实现飞行？
Lockheed Martin
飞行器发 动机
固定翼飞行器飞行 力学分析
的功能是什么？ 航空飞行器有哪些前沿研究？
内容
航空飞行器分类及飞行机理介绍 普通固定翼飞行器布局及各部 件功能介绍
航空飞行器前沿研究介绍
一、航空飞行器的分类及飞行机理介绍
Boeing 747
固定翼飞 行器
概念：F35
Global
狭义在飞行过程中的升力主要由与H机aw身k 固定
的机翼提供的飞行器。
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
S37前掠翼战斗机（三翼面布局）
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
战斗机：鸭翼 + 三角翼 28
飞机的气动布局与机翼的几何参数
一般而言： 运输机----多数采用上单翼（便于装货）
高亚音速客机---下单翼布局、后掠翼、正常式布局 （升阻比大，运行经济，座舱噪声低，视野宽） （在机身下半部放置货物）
飞机的气动布局与机翼的几何参数
按机翼和机身连接的相互位置分为：
按机翼弦平面有无上反角分为：
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
按立尾的数量分为：
按机翼与平尾的相对纵向位置分为：
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
美国战术运输机C-130 上单翼、平直机翼、4发翼下吊布置、正常式布局
0
如果飞机的机翼向前掠，
0.25
则后掠角就为负值，变
成了前掠角。
1
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
几何扭转角：机翼上平行于对称面的翼剖面的弦线相对 y
于翼根翼剖面弦线的角度称为机翼的几何扭转角 扭 ；
如右图所示。
若该翼剖面的局部迎角大于翼根翼剖面的迎角，则扭 转角为正。沿展向翼剖面的局部迎角从翼根到翼梢是减
战斗机----多数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼 正常或鸭式布局（速度快、阻力小、机动灵活、失速迎角大）
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飞机的气动布局与机翼的几何参数
以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数：
翼展：翼展是指机翼左右翼尖之间的长度，一般用l=2b表 示。 机翼面积：是指机翼在oxz平面上的投影面积，一般用S=lc表 示。
智能飞行器
智能飞行 器
空中飞行的“机器人”，在没有人为干扰的情况下完 成任务。
智能识别
自我控制
X-47
特点
微小型飞行器
USA-Switchblade
Israel -Robo.Butterfly
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
• - 上平尾
- 中平尾 - 下平垂尾直尾翼 - “T[”竖平直面尾安] 定 - 高横置向平方尾向稳
定性。 正常式
无尾式
固定翼飞行器-尾 翼
升降舵
俯仰运动控 制
方向舵偏航运动控
制
鸭式
J-10
起落架布 局
前三点 后三点 自行车式
固定翼飞行器-起 落架
Harrier Jet
P-51
三、航空飞行器前沿研究介绍
高超速飞行器
智能飞行器
微小型飞行器
高超声速飞行器
马赫数
概念：速度与当地声速的比值，是一个用于描述速度
的无量纲数。 高超声速飞行
DNAARCPAA--XX4531系系列列
飞行马器赫数5以上的飞行器，“一设全设小计球计时飞化飞内行”行可马打马打赫击赫击数的数全：产：球6物~7所6~。.有150，目
标。
1903年12月17日，莱特兄弟的飞机试飞成功， 由此人们认为飞机是莱特兄弟发明的
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飞机的各个部分
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引言
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航空知识介绍
A380
航空&航天
James Webb Space Telescope
区 别
大气层以内的航行活动
大气层以外的航行活动
空气、重力
wenku.baidu.com 问题
航空飞行器有哪些？各自的飞行原理是什么？ 常见的航空飞行器（固定翼）由哪几部分组成？各部分