無(wú)人機(jī)飛行原理

無(wú)人機(jī)科普小知識(shí)丨無(wú)人機(jī)為什么能夠飛起來(lái)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(kāi)。在一個(gè)迎角為零、完全對(duì)稱(chēng)的機(jī)翼上，從駐點(diǎn)開(kāi)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?？諝庾罱K必定要回到主來(lái)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(chēng)機(jī)翼相對(duì)來(lái)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(kāi)的過(guò)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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(méi)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(méi)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。升力系數(shù)有一個(gè)非常明確的極限值。如果迎角太大或是彎曲度增加太多，流線就會(huì)被破壞并且流動(dòng)從機(jī)翼上分離。分離劇烈地改變了上下表面的壓力差，升力被大幅度降低，機(jī)翼處于失速狀態(tài)。氣流分離在小范圍內(nèi)是一種普遍的現(xiàn)象。在上