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无人机的(de)空气动力之升力

 

升力是飞行(háng)器区别于别(bié)的物体运(yùn)动(dòng)的一个很重要的物理量,“升力(lì)”顾名思义(yì)就(jiù)是指使(shǐ)飞(fēi)机离开地面,飞向空中的力,而“升力(lì)”的(de)产生大部分(fèn)来(lái)自机翼本身,本篇主要介绍机翼的升力(lì)是如何产生的。了解“升力”需(xū)要(yào)知道三(sān)个一,一则定律,一个形状和一条公式(shì)。

一、一个形状——机翼翼型

当我(wǒ)们从上(shàng)向下俯视飞机时(shí),机翼是个长方形,而翼型,是指我们(men)从向右或从右向左(zuǒ)的机翼(yì)剖面形(xíng)状

翼型更(gèng)像(xiàng)个(gè)水滴形状(zhuàng),最右端的点(diǎn)为翼型的前缘点,最左(zuǒ)端的点为翼型(xíng)的后缘点,两点之间的连线为翼弦(xián),翼弦决定升(shēng)力体(tǐ)或机(jī)翼的宽度,翼(yì)弦(xián)将翼(yì)型分成上下两部分(fèn),上部(bù)分为翼型的(de)上弧(hú)线,下部(bù)分(fèn)为(wéi)翼(yì)型的(de)下弧(hú)线,连接上下弧面做(zuò)翼弦(xián)的垂线(xiàn),为(wéi)翼型的宽度(dù),最(zuì)后连接前缘点与后缘点(diǎn),并经过(guò)垂(chuí)线(xiàn)中点,为翼型的弯度,弯度越大,翼型(xíng)越不对称(chēng)。

二(èr)、一则定律——伯(bó)努利定律

伯努利定律是描述有关流体连续性介质的(de)运动规律,其实质是机械能守恒,简单来说(shuō),就是在环境一定的(de)情况(kuàng)下,流速快的地方,压(yā)力小,流速(sù)慢的地方压(yā)力大。   

空(kōng)气在经流机翼后,会(huì)在前缘点处分成两(liǎng)股分流(liú),经流上弧面的(de)气流,因相较于(yú)下弧面流速快。根据伯努利定律,上弧面的压力要小于下弧面,因此产生由下而上的托(tuō)举力,也就是升力。

三、一条公式——升力公(gōng)式(shì)

升力公(gōng)式 L = 1/2ρ v² S Cy ,其中 v²为升力体与空气的相对速度,S为升力(lì)体的投(tóu)影(yǐng)面积,Cy为升力系数(shù)。上述几(jǐ)个是(shì)决定升力力度的物理量,飞机(jī)速度(dù)越快(kuài),机翼面积越(yuè)大或(huò)升力系数越高(gāo)(翼(yì)型的弯度和机翼与来流的迎角),升(shēng)力也就越大。

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