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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模型飞机,1,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%,2,推荐读物,.au/xstd_files/Jon%20Dansie%20Model%20Aircraft%20Design.pdf,飞机总体设计,顾诵芬 北航出版社,2001,Aircraft design:a conceptual appro
2、ach,D.P.Raymer 1992,AIAA,其他读物,Aircraft flight:a description of the physical principles of aircraft flight,4th edition,Barnard and Philpott,Pearson,3,固定翼模型飞机,4,固定翼模型飞机 控制,升降舵：俯仰,副翼：滚转,方向舵：方向,油门：速度,5,操作手控制,6,选择你的飞机,目的：,普通娱乐飞行,特技飞行,竞速。,7,确定机翼大小,机翼大，升力大,同时，阻力也大,8,单翼还是双翼？,Curtiss JN-4 Jenny,9,什么是展弦比,参考面积
3、,S,翼展,b,展弦比,尖梢比,前缘,后掠角,10,展弦比,aspect ratio,模型飞机,:6-8,11,展弦比,无限长机翼,没有翼尖影响,有限长机翼,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,12,根梢比,(1/,),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,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,13,机翼相对机身位置,上单翼,High wing,中单翼,Middle wing,下单翼,Low
4、wing,14,上反角,Dihedral,增加横向稳定性,15,机翼迎角,安装迎角 在,3,度以内,16,内洗和外洗,17,机翼形状 后掠角,Sweep,超声速或者跨声速飞行器降低波阻,最大马赫数,前缘后掠角,18,机尾,19,机尾的作用,提高稳定性和控制姿态,Stability and control,20,机尾,1,形状,十字,三立尾,固定尾撑,倒,v,固定尾撑,环形,21,常规,70%,飞机常规尾,可满足大多数飞行器需要,22,T,型尾,重，矮,水平尾远离机身，工作效率高,大迎角失速后易失效,“,Stylish”,普通状态,大迎角失速,23,十字尾,水平尾翼效率高,垂直尾翼不必加强,24
5、,H,型,垂直尾翼不受机身影响,比普通机尾重,B25 Mitchell,A10,25,三立尾,Triple tail,垂尾面积大,Lockheed C121,Constellation,Boeing 314,26,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,27,倒,V,型,解决了偏航操作引起反方向滚动问题,28,Y,型,V,型加上小垂尾,F4,鬼怪,29,双立尾,大面积,低高度,舵面远离飞机中轴线,30,固定尾撑,重,适合发动机尾推,31,倒,V,固定尾撑,32,尾翼,3,大小,水平尾翼,垂直尾翼,展弦比,根梢比,33,机身长度,Length=,a,W,o,
6、C,34,尾翼大小,尾翼容积比,重心,35,副翼,(aileron),舵面大小,副翼展长,/,翼展,副翼弦长,/,机翼弦长,36,副翼,(aileron),展长不应太大,要留给襟翼,(flap),空间。,Flaps,提高,C,Lmax,37,舵面,展向：舵面占弦长比例不变,38,Aileron reversal,副翼反效,典型的气动弹性问题之一,使用,inboard aileron,39,舵面颤振,control surface flutter,另一经典气动弹性问题,40,飞行 安定性,41,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,
7、*,图片摘自,An introduction to the aerodynamics of flight,Talay 1975,42,分类,纵向安定,方向安定,横侧安定,43,纵向：静中性,44,纵向：静不稳定,45,纵向：静稳定、动稳定,46,纵向：静稳定，动中性,47,纵向：静稳定、动不稳,48,静稳定性和动稳定性,49,纵向稳定性：重心和气动焦点位置,50,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,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,www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/ac.html,51,纵向稳定性：重心位置,52,方向稳定性,directional stability,53,增加方向稳定性,加背鳍,dorsal fin,，而不是提高尾翼高度,54,螺旋桨会降低方向稳定性,Rudder offset,55,上反角增加横侧稳定性,56,上单翼增加横向稳定性,57,后掠角增加横向稳定性,58,合理安排重心位置,59,方向稳定性和横向稳定性相互作用,60,