无人机测绘技术：无人飞行基本原理PPT教学课件.pptx

无人机测绘技术;固定翼无人机;旋翼无人机;;;第3章无人机飞行基本原理;3.1无人机飞行环境;;大气的特性：;;海平面高度为0，气温为288.15?K、15?C或59?F。

海平面气压为1013.2mBar(毫巴)或1013.2hPa(百帕)或29.92inHg(英寸汞柱)。;第3章无人机飞行基本原理;空气动力：空气作用在物体表面上的力

升力：飞机克服自重保持在空气中飞行的力

阻力：阻碍飞机前进的力。

;;3.2.1相对性原理;风洞实验1;;流线和流线谱;流体模型化;;山谷里的风通常比平原大;;;?;同一流管：

截面积大，流速小，压力大。

截面积小，流速大，压力小。

;伯努利定理适用条件;第3章无人机飞行基本原理;翼型：机翼横截面的轮廓。

;;尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。

水平尾翼=固定的水平安定面+可动的升降舵；

垂直尾翼=固定的垂直安定面+可动的方向舵。;1.翼型的表示

有些公司用翼型的编号来表示翼型的性质参数。

NACA公司采用“四位数”翼型和“六位数”翼型。

如：NACA2412NACA0010

;1.翼型的分类

;椭圆形;翼型参数;机翼平面形状参数;上反角;平凸翼;机翼（B747在着陆进近中）;尾翼;单翼机;下单翼;第3章无人机飞行基本原理;理论依据：气流连续性原理和伯努利定理

;P1v1;压力中心——机翼升力的着力点。;根据风洞试验，流经机翼上缘质点比流经机翼下缘的质点先到达后缘。

;升力的计算公式：;3.4.2升力的计算;3.4.2升力的计算;升力有关的几个概念：;3.4.2升力的计算;第3章无人机飞行基本原理;1.空气

空气具有黏性。

;2.边界层（附面层）

边界层（附面层）：空气流过物体表面时，贴近物体表面的空气质点黏附在物体表面上，其运动速度为零，随着与物体表面距离的增加，空气质点的速度也逐渐增大。

;2.边界层（附面层）

层流边界层：边界层内流动一层一层有规律的气流层

紊流边界层：边界层内流动杂乱无章的气流层。

;当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；

逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；

当流速增加到很大时，流线不再清楚???辨，在流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合，从而形成紊流，又称为湍流、乱流或扰流。;3.边界层影响因素

（1）气流的相对速度

（2）气流流过物体表面长度

（3）空气的黏性和密度

（4）气流本身的的紊乱程度

（5）物体表面的光滑程度和形状

;4.雷诺数

——雷诺数

——空气密度，近似值1.225kg/m3

——空气同物体的相对速度

——空气流过物体表面的距离

——空气的黏性系数，μ=1.81×10-5Pa·S

临界雷诺数：层流边界层变成紊流边界层的雷诺数。

;;;1.摩擦阻力

;紊流附面层的摩擦阻力比层流附面层的大。

飞机的表面积越大，摩擦阻力越大。

飞机表面越粗糙，摩擦阻力越大。

;2.压差阻力

;2.压差阻力

;2.压差阻力

;3.诱导阻力

;诱导阻力的相关概念：

;（2）下洗与下洗流：

下洗：机翼产生升力时引发流经机翼的气流向下运动，这个向下的速度分量称为~。

下洗流：下洗速度的存在，改变了翼型的气流方向，使流过翼型的气流向下倾斜，

这个向下倾斜的气流称为下洗流，下洗流与相对气流之间的夹角称为下洗角ε。

;（3）空气总动力

升力和阻力的合力称为总空气动力。

;有限展长机翼与无限展长机翼相比，由于前者存在翼尖涡和下洗速度场，导致前者的总空气动力较后者更加后斜，即前者总空气动力沿飞行速度方向（即远前方相对气流方向）的分量较后者更大。这一增加的阻力即为诱导阻力。;机翼平面形状：

椭圆形机翼的诱导阻力最小。

展弦比越大，诱导阻力越小

升力越大，诱导阻力越大

平直飞行中，诱导阻力与飞行速度平方成反比

翼梢小翼可以减小诱导阻力;减小诱导阻力的方法一：改变机翼形状;减小诱导阻力的方法二：增大展弦比;高展弦比飞机;减小诱导阻力的方法三：翼梢小翼;翼梢小翼;4.干扰阻力

;（1）涡流干扰

指产生升力的物体对它后面部件的影响，一般表现为不利干扰。

（2）尾流干扰

尾流干扰与压差阻力密切相关，总是一种不利干扰。

（3）压力干扰

任何两个互相连接的部件的结合处，不同部件的压力分布会互相影响。

;飞机各部件之间的平滑过渡和整流蒙皮，可以有效地减小干扰阻力的大小。

干扰阻力在飞机总阻力中所占比例较小。

;

升力与阻力的比值，或升力系数与阻力系数的比，叫升阻比。

可以用升阻比来评价一架飞机或一个机翼的好坏。

;机翼超过