航模飞机介绍PPT课件
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模型飞机
课程介绍
• 分成5组，每组最多6人，推选组长1名 • 1天内提出设计目标 • 2周时间内完成一架模型飞机设计制作 • 材料：KT板，20A电调，无刷电机 • 考核方式：设计报告50%(每人单独提交报
告，相似率过高不合格), 飞行表演50%
推荐读物
• 《飞机总体设计》顾诵芬 北航出版社2001 • Aircraft design: a conceptual approach, D.P. Raymer
• 纵向安定 • 方向安定 • 横侧安定
分类
纵向：静中性
纵向：静不稳定
纵向：静稳定、动稳定
纵向：静稳定，动中性
纵向：静稳定、动不稳
静稳定性和动稳定性
纵向稳定性：重心和气动焦点位置
压强分布 和 气动焦点
• 压强分布受翼型、Re、粗糙度等因 素影响
• Pressure center 压心：压强合力 （气动力）通过位置
• 典型的气动弹性问题之一
• 使用inboard aileron
舵面颤振 control surface flutter
• 另一经典气动弹性问题
飞行 安定性
安定性
• 静安定
– 受扰动后，不需要飞行员干预，自动复原
• 动安定
– 受扰动后，恢复的过程是收敛的
平衡状态 * 图片摘自 An introduction to the aerodynamics of flight, Talay 1975
展弦比
展弦比aspect ratio
模型飞机:6-8
展弦比
无限长机翼 没有翼尖影响
有限长机翼 有翼尖影响
诱导阻力 和升力平方成正比
有限长机翼 有翼尖影响
根梢比(1/λ)
• 当升力曲线类似椭圆时 诱导阻力最小
• 跟梢比(taper ratio)=
– 1，平直机翼，易制作， 翼尖升力大，诱导阻力 大
• 升降舵：俯仰 • 副翼：滚转 • 方向舵：方向 • 油门：速度
操作手控制
选择你的飞机
• 目的：
– 普通娱乐飞行 – 特技飞行 – 竞速。。
确定机翼大小
• 机翼大，升力大 • 同时，阻力也大
单翼还是双翼？
Curtiss JN-4 "Jenny"
什么是展弦比
参考面积S 尖梢比
翼展b
前缘 后掠角
1992, AIAA
• 其他读物
– Aircraft flight: a description of the physical principles of aircraft flight, 4th edition, Barnard and Philpott, Pearson
固定翼模型飞机
固定翼模型飞机 控制
• 气动力和压心随迎角变化。低速时， 围绕距前缘c/4位置的俯仰力矩不随 迎角变化，这点被称为气动中心 aerodynamic center
纵向稳定性：重心位置
方向稳定性 directional stability
增加方向稳定性
• 加背鳍dorsal fin，而不是提高尾翼高度
• 螺旋桨会降低方向稳定性 • Rudder offset
– 2.2，可产生类似椭圆形 升力分布，诱导阻力小
“喷火式”战斗机机翼
喷火式 Spitfire P51北美野马 Mustang
机翼相对机身位置
上单翼 High wing
中单翼 Middle wing
下单翼 Low wing
上反角Dihedral
• 增加横向稳定性
机翼迎角
• 安装迎角 在3度以内
作效率高 • 大迎角失速后易失效 • “Stylish”
普通状态
大迎角失速
十字尾
• 水平尾翼效率高 • 垂直尾翼不必加强
H型
• 垂直尾翼不受机身影响 • 比普通机尾重
A10
B25 Mitchell
三立尾 Triple tail
• 垂尾面积大
Lockheed C121 Constellation Boeing 314
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
内洗和外洗
机翼形状 后掠角Sweep
• 超声速或者跨声速飞行器降低波阻
前缘后掠角
最大马赫数
机尾
机尾的作用
• 提高稳定性和控制姿态 • Stability and control
Байду номын сангаас
机尾1 形状
三立尾 固定尾撑
十字
倒v固定尾撑
环形
常规
• 70%飞机常规尾 • 可满足大多数飞行器需要
T型尾
• 重，矮 • 水平尾远离机身，工
上反角增加横侧稳定性
上单翼增加横向稳定性
后掠角增加横向稳定性
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
V型
• 好处：尾翼面积小 • 坏处：偏航和升降混控 • 问题：偏航操作引起反
方向滚动
倒V型
• 解决了偏航操作引起 反方向滚动问题
Y型
• V型加上小垂尾
F4 鬼怪
双立尾
• 大面积 • 低高度 • 舵面远离飞机中轴线
固定尾撑
•重 • 适合发动机尾推
倒V固定尾撑
尾翼3 大小
水平尾翼
垂直尾翼
展弦比
根梢比
机身长度
• Length=a WoC
尾翼大小
• 尾翼容积比
重心
副翼(aileron)舵面大小
副翼展长/ 翼展
副翼弦长/机翼弦长
副翼(aileron)展长不应太大
• 要留给襟翼(flap)空间。Flaps提高CLmax
舵面
• 展向：舵面占弦长比例不变
Aileron reversal副翼反效
课程介绍
• 分成5组，每组最多6人，推选组长1名 • 1天内提出设计目标 • 2周时间内完成一架模型飞机设计制作 • 材料：KT板，20A电调，无刷电机 • 考核方式：设计报告50%(每人单独提交报
告，相似率过高不合格), 飞行表演50%
推荐读物
• 《飞机总体设计》顾诵芬 北航出版社2001 • Aircraft design: a conceptual approach, D.P. Raymer
• 纵向安定 • 方向安定 • 横侧安定
分类
纵向：静中性
纵向：静不稳定
纵向：静稳定、动稳定
纵向：静稳定，动中性
纵向：静稳定、动不稳
静稳定性和动稳定性
纵向稳定性：重心和气动焦点位置
压强分布 和 气动焦点
• 压强分布受翼型、Re、粗糙度等因 素影响
• Pressure center 压心：压强合力 （气动力）通过位置
• 典型的气动弹性问题之一
• 使用inboard aileron
舵面颤振 control surface flutter
• 另一经典气动弹性问题
飞行 安定性
安定性
• 静安定
– 受扰动后，不需要飞行员干预，自动复原
• 动安定
– 受扰动后，恢复的过程是收敛的
平衡状态 * 图片摘自 An introduction to the aerodynamics of flight, Talay 1975
展弦比
展弦比aspect ratio
模型飞机:6-8
展弦比
无限长机翼 没有翼尖影响
有限长机翼 有翼尖影响
诱导阻力 和升力平方成正比
有限长机翼 有翼尖影响
根梢比(1/λ)
• 当升力曲线类似椭圆时 诱导阻力最小
• 跟梢比(taper ratio)=
– 1，平直机翼，易制作， 翼尖升力大，诱导阻力 大
• 升降舵：俯仰 • 副翼：滚转 • 方向舵：方向 • 油门：速度
操作手控制
选择你的飞机
• 目的：
– 普通娱乐飞行 – 特技飞行 – 竞速。。
确定机翼大小
• 机翼大，升力大 • 同时，阻力也大
单翼还是双翼？
Curtiss JN-4 "Jenny"
什么是展弦比
参考面积S 尖梢比
翼展b
前缘 后掠角
1992, AIAA
• 其他读物
– Aircraft flight: a description of the physical principles of aircraft flight, 4th edition, Barnard and Philpott, Pearson
固定翼模型飞机
固定翼模型飞机 控制
• 气动力和压心随迎角变化。低速时， 围绕距前缘c/4位置的俯仰力矩不随 迎角变化，这点被称为气动中心 aerodynamic center
纵向稳定性：重心位置
方向稳定性 directional stability
增加方向稳定性
• 加背鳍dorsal fin，而不是提高尾翼高度
• 螺旋桨会降低方向稳定性 • Rudder offset
– 2.2，可产生类似椭圆形 升力分布，诱导阻力小
“喷火式”战斗机机翼
喷火式 Spitfire P51北美野马 Mustang
机翼相对机身位置
上单翼 High wing
中单翼 Middle wing
下单翼 Low wing
上反角Dihedral
• 增加横向稳定性
机翼迎角
• 安装迎角 在3度以内
作效率高 • 大迎角失速后易失效 • “Stylish”
普通状态
大迎角失速
十字尾
• 水平尾翼效率高 • 垂直尾翼不必加强
H型
• 垂直尾翼不受机身影响 • 比普通机尾重
A10
B25 Mitchell
三立尾 Triple tail
• 垂尾面积大
Lockheed C121 Constellation Boeing 314
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
内洗和外洗
机翼形状 后掠角Sweep
• 超声速或者跨声速飞行器降低波阻
前缘后掠角
最大马赫数
机尾
机尾的作用
• 提高稳定性和控制姿态 • Stability and control
Байду номын сангаас
机尾1 形状
三立尾 固定尾撑
十字
倒v固定尾撑
环形
常规
• 70%飞机常规尾 • 可满足大多数飞行器需要
T型尾
• 重，矮 • 水平尾远离机身，工
上反角增加横侧稳定性
上单翼增加横向稳定性
后掠角增加横向稳定性
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
V型
• 好处：尾翼面积小 • 坏处：偏航和升降混控 • 问题：偏航操作引起反
方向滚动
倒V型
• 解决了偏航操作引起 反方向滚动问题
Y型
• V型加上小垂尾
F4 鬼怪
双立尾
• 大面积 • 低高度 • 舵面远离飞机中轴线
固定尾撑
•重 • 适合发动机尾推
倒V固定尾撑
尾翼3 大小
水平尾翼
垂直尾翼
展弦比
根梢比
机身长度
• Length=a WoC
尾翼大小
• 尾翼容积比
重心
副翼(aileron)舵面大小
副翼展长/ 翼展
副翼弦长/机翼弦长
副翼(aileron)展长不应太大
• 要留给襟翼(flap)空间。Flaps提高CLmax
舵面
• 展向：舵面占弦长比例不变
Aileron reversal副翼反效