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無人機(jī)為什么能夠飛起來?

2016-10-21 13:49 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 來源:互聯(lián)網(wǎng)
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在機(jī)翼上,壓力最高的點(diǎn)也就是所謂的駐點(diǎn),在駐點(diǎn)處是空氣與前緣相遇的地方??諝庀鄬?duì)于機(jī)翼的速度減小到零,由伯努利定理知道這是壓力最大的點(diǎn)。上翼面和下翼...

在機(jī)翼上,壓力最高的點(diǎn)也就是所謂的駐點(diǎn),在駐點(diǎn)處是空氣與前緣相遇的地方??諝庀鄬?duì)于機(jī)翼的速度減小到零,由伯努利定理知道這是壓力最大的點(diǎn)。上翼面和下翼面的空氣必須從這個(gè)點(diǎn)由靜止加速離開。

在一個(gè)迎角為零、完全對(duì)稱的機(jī)翼上,從駐點(diǎn)開始,流經(jīng)上下表面的氣流速度是相同的,所以上下表面的壓力變化也是完全相同的。這和在狹長(zhǎng)截面的文氏管中的流動(dòng)是相似的,在流速達(dá)到最大點(diǎn),其壓力達(dá)到最低。在這個(gè)最低壓力點(diǎn)之后,兩個(gè)表面的流速同時(shí)降低。空氣最終必定要回到主來流當(dāng)中,壓力也恢復(fù)到正常。由于上下表面的速度和壓力特性是相同的,所以這種狀態(tài)的機(jī)翼不會(huì)產(chǎn)生升力。

如果對(duì)稱機(jī)翼相對(duì)來流旋轉(zhuǎn)了一個(gè)迎角,駐點(diǎn)就會(huì)稍稍向前緣的下表面移動(dòng),并且流經(jīng)上下表面的空氣流動(dòng)情況也發(fā)生的改變,流經(jīng)上表面的空氣被迫多走了一段距離,在上下表面,空氣仍然有一個(gè)從駐點(diǎn)加速離開的過程,但是下表面的最高速度要小于上表面的最高速度。因此,機(jī)翼下表面的壓力就比上表面的壓力大,升力由此產(chǎn)生。所以,知道旋轉(zhuǎn)一個(gè)正的迎角,對(duì)稱翼型完全能夠產(chǎn)生升力。

一個(gè)有彎度的翼型展示了與對(duì)稱翼相似的速度和壓力分布,但是由于翼型存在彎曲,盡管弦線的位置可能是幾何零迎角,平均壓力和升力與對(duì)稱翼型仍然存在差異。

在某些幾何迎角為負(fù)的位置上,上下表面的平均壓力是可能相等的,因此有彎度翼型存在一個(gè)零升迎角,這是翼型的氣動(dòng)力零點(diǎn)。盡管在這個(gè)迎角下沒有產(chǎn)生升力,但由于翼型彎度存在,上下面的流動(dòng)特征是不一樣的。因此,盡管上下表面沒有平均壓力差,在翼表面上卻會(huì)產(chǎn)生不平衡并導(dǎo)致俯仰力矩的產(chǎn)生,這個(gè)力矩在飛行器配平中非常重要。

氣流分離在小范圍內(nèi)是一種普遍的現(xiàn)象。在上表面,流動(dòng)可能在后緣前某個(gè)地方就分離了,氣流在上下表面都可能分離,但是有可再附著。這就是所謂的氣泡分離。

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