航模教材緒論第一章和第二章

2021-03-04 09:58:42 字數 5280 閱讀 7568

航模活動講座教材

目錄:一、 緒論

1. 活動時間

2. 5項競賽簡介

3. 活動的內容和方法

4. 準備過程簡介

5. 注意事項

6. 主要參考書

7. 主要**

二、 航空模型的飛行原理

1. 產生公升力的原因

2. 產生阻力的因素

3. 航空模型的穩定性

4. 航空模型的操縱性

5. 其他

三、 航空模型的結構和製作

1. 航模結構的基本要求

2. 製作航模的材料概述

3. 製作航模的基本工具簡介

4. 航模的結構簡介

四、 電動和油動發動機

1. 電動機簡介

2. 油動機簡介

五、 無線電遙控概述

1. 無線電遙控系統的組成

(1) 通道數

(2) 發射機

(3) 接收器

(4) 舵機

(5) 機械連線零、部件

2. 一些注意要點

六、 模擬器

1. 模擬器的組成

2. 幾種主要的模擬器簡介

七、 其他事項

緒論1. 活動時間

每週乙個晚上,2節課,時間由大家協商決定;

2. 5項競賽簡介

見附錄1;我們在初期擬參加「遙控牽引模型滑翔機」和「遙控模型雙機分離定點救援」這兩項競賽。因此,為這兩項所進行的準備工作,例如:滑翔機、遙控滑翔機、電動模型機和遙控電動模型機都在此範圍。

3. 活動的內容和方法

一面上課,一面製作。不必等候全部課程上完,再開始製作,而是按照我說提供的資料,有空就看有關資料,知道你自己選定了一種模型,經教師審核,就可進行準備工作了。準備工作完成後,經教師批准,即可動手開始製作,直到試飛,改進,並寫出總結報告為止。

4. 準備過程簡介

主要是填寫乙份**,見附錄2。

5. 注意事項

1) 妥善處理好學習和課外活動的關係;

2) 注意安全;

3) 注意節約;

4) 積極參加自願者活動和公益勞動;

5) 僅有熱情是遠遠不夠的,要不怕吃苦,要有韌性、要注意細節、要充分發揮自己的聰明才幹;

6) 按分院分組和推舉臨時召集人;

7) 活動時帶上尤盤;

6. 主要參考書

主要雜誌:航空模型 (航空知識)、中學科技

電子版: 1) 航空模型基礎知識;

2) 十類航模飛機製作;

3) 航空模型分冊

影印板: 航空模型飛行原理

圖書館:g875.3 遙控航空模型製作

4747

v22 飛機構造基礎

3053

7. 主要**

5irc 模型愛好者論壇

中模**

中國模型興趣網:

聯合模型

模型**大全

150種電子圖書,1300m

可鏈結到更多**;

第一部分航空模型的飛行原理

第一章緒論與基本概念

簡單地說,模型飛機就是小飛機。同大飛機一樣,也有機翼、機身和尾翼等部分,因而,模型飛機的飛行原理與大飛機基本上是一樣的,但也因為尺寸其小,又會產生出一些不同於大飛機的飛行特點,了解了這一點,便不會將大飛機的理論盲目地應用到模型飛機上。

模型飛機主要研究:

(1)翼型;

(1) 如何提高機翼的效能;

(2) 模型飛機的穩定性;

(3) 模型飛機各部分的比例與配置

(4) 螺旋槳;

1. 有關空氣的一些基本知識

(1) 空氣是一種混合氣體,地面空氣含氧20.9%,含氮氣78%左右,越高空氣越稀薄;

(2) 空氣具有可壓縮性;

(3) 空氣的壓強p:

物體表面單位面積所受到的空氣壓力稱為空氣的壓強。越是接近地面,空氣越是密集,溫度越高,大氣的壓強越大。氣候不同時,大氣的壓力也不同,低氣壓預示著壞天氣的來臨。

在海平面、溫度15 c時的壓力稱為標準大氣壓,為每平方厘公尺1.034千克力,也稱為乙個大氣壓。相當於760公釐汞柱的向下壓強。

為簡便計,有時工程上也將1千克力/厘公尺2算作1個大氣壓。

但在空氣流動時,物體上受到正面衝擊的部分,壓強會增大。這種因氣流流動而形成的壓強稱為動壓強。大風天裡逆風騎車會感到很吃力,就是因為動壓強增大的緣故。

而汽車為了提高車速,減少油耗,做成流線型,就是為了減少動壓強。反之,作用於平行於氣流方向的物體表面上的壓強稱為靜壓強。

氣體流動時,速度越大,動壓強越大,而靜壓強越小。反之,速度越小,動壓強越小,而靜壓強越大。氣體不動時,靜壓強最大。這個關係用數學公式表達出來,就是後面要學習的伯努利定律。

(4) 空氣的密度 :

物體內所含有的物質的數量稱為質量。不論是在地球,還是在月球上,質量是不變的。而重量與g有關,不同的地方,因g有微小的變化,而使重量有微小的變化,但這種微小的變化實際上是難以感覺或測量出來的。

空氣的密度,就是單位體積空氣的質量。氣壓不同,空氣的密度也不同。

每單位體積空氣的質量稱為空氣的密度。按照國際標準,在海平面溫度15 c,壓強760公釐汞柱下,空氣的密度為1.226千克/公尺3。

而純淨的水,每立方公尺的質量為1000千克,所以比較起來,空氣是很輕的。

對於一般的模型飛機的計算來說,一般採用海平面的標準值就可以了。但如果大氣情況不是標準值,溫度不是15 c,壓強不是760公釐汞柱高,可從下式計算出大氣密度:

1-1)

式中: -大氣密度,單位:千克/公尺;

p-大氣壓強,單位:公釐汞柱;

t-大氣溫度,單位:攝氏度, c。

離地面越高,壓力p越小,或是溫度t越高,都會使得空氣的密度越小。

(5) 空氣的黏度

將兩塊木板合在一起,固定下面的一塊不動,推動上面的一塊,我們便會感覺到有摩擦力。這種摩擦力就是固體於固體之間的摩擦力。為了減小摩擦力,可在兩平板之間加上潤滑油。

加上潤滑油後,可大大減小摩擦力,但並不能完全消除。即使加了很多潤滑油,以至使兩平板之間,隔著一層潤滑油,而完全分開。雖然摩擦力小多了,但仍然存在摩擦力。

不過這時的摩擦力已不是固體與固體之間的摩擦力,而是潤滑油由於黏性作用而產生的摩擦力。

為了進一步了解黏性的作用,可將油層的厚度放大很多倍來考慮。並將兩塊平板之間的油層看作是由很多很薄的油層所組成。

最靠近下面一塊平板的油層,由於黏性的作用,附在下面的平板上。當下面的平板不動時,油層也不動,所以它的速度是零。而最靠近上面平板的一層也是附著在上面的平板上。

所以,當上面的平板以速度v移動時,有層的速度也是v。而介於這兩薄層之間的其他油層的速度便不一致了。越靠近下面的速度越小,越靠近上面的速度越大。

從下至上,所有油層的速度變化是從0逐漸增加到v。

由於每一薄層的速度都不同,所以油層與油層之間會產生摩擦力,即所謂的黏性摩擦力。實驗的結果說明:當下平板不動時,黏性摩擦力f近似地與上平板的速度v和平板的面積s成正比,而與兩平板之間的距離,即油層的總厚度d成反比,有關係式:

1-2)

式中:f-黏性摩擦力,單位:牛;

v-兩平板的相對速度,單位:公尺/秒;

d-油層的厚度,單位:公尺;

s-平板面積,單位:公尺2;

乘上係數 ,可將上式改為等式:

1-3)

式中: -(動力)黏度(舊稱,黏性係數)

顯然, 由油的黏性和溫度來決定:油的黏性越大,溫度越低, 就越大;反之,越小。

(1-3)式可改寫為:

1-4)

就是粘度。可見粘度與f、d成正比,而與s、v成反比。

代入f、d、s、v的單位,可得:

的單位=

式中:帕,是壓力的單位。

對於不同的流體, 的數值也不同。將(1-3)式除以s,得到每單位面積的黏性摩擦力:

1-3a)

即,只要知道了在垂直於流體流動方向上的,每單位長度上的速度的變化量v/d和的數值便可求出每單位面積的黏性摩擦力f』。

流體的黏性摩擦力的計算完全可以應用到氣體上。空氣也是有黏性的,當溫度為15 c時,空氣的粘度為0.0000178帕秒。由此可見,空氣的粘度是非常微弱的。

(6) 邊界層、摩擦阻力、層流邊界層、湍流邊界層

空氣流過物體表面的時候,也像潤滑油一樣,最靠近物體表面的空氣是粘附在物體表面的,離開表面稍遠,氣流的速度便稍大。遠到一定的距離後,黏性作用已可忽略不計,在這附近的氣流速度等於沒有黏性作用時的,即沒有物體時的氣流速度。所以空氣的黏性作用只是明顯地發生在物體表面薄薄的一層空氣內,這一薄層的空氣稱為邊界層(舊稱附麵層)。

在邊界層內的空氣流動情況與外面的氣流不同,邊界層最靠近物體表面的地方的氣流速度是0,而最外面的地方的流體速度和外面的氣流流動速度相同。我們將邊界層的各層的區域性速度用箭頭的長短來表示,如圖1-1所示。而邊界層內空氣黏性摩擦力的總和就等於物體的表面阻力,或稱為摩擦阻力。

氣流在剛遇到物體時,在物體表面所形成的邊界層是比較薄的。隨後流過物體的表面越長,邊界層便越厚。在剛開始時,邊界層內空氣的流動是比較有層次的。

各層的空氣都以一定的速度,整齊的方向在流動,這種邊界層稱為層流邊界層。

以後,由於流過物體表面的氣流不斷地受到物體表面的擾動(不管物體表面是多麼的光滑,相對於微小的空氣粒子來說,還是很粗糙的),以及空氣粒子本身的熱運動和無規則的隨機運動。結果會使得,邊界層內的氣流不是那麼很有層次的了。靠近最上面的速度較大的空氣粒子可能會運動到底下速度較慢的那一層來,而底下的空氣粒子也可能會跑到上層去。

這種不在保持分層的邊界層稱為湍流邊界層。

一般,由於湍流的產生,會使得機翼的阻力變大,公升力變小。一般情況下,要盡可能利用層流邊界面,避免湍流邊界面(但實際情況更為複雜)。因此,我們要知道在什麼情況下,層流會變成為湍流。

(7) 雷諾數

實驗表明:如果氣流的速度越大,流過物體表面的距離越長,或者空氣的密度越大,層流邊界層便越容易變成湍流邊界層。相反,如果氣體的黏性越大,流動起來便越穩定,越不容易變成湍流邊界層。

在考慮層流邊界層是否會變成湍流邊界層時,這些有關的因素都要考慮在內。這個決定層流邊界層是否會變成湍流邊界層的數值稱為雷諾數,用符號re來表示為:

1-5)

式中: -空氣密度,單位:千克/公尺3;

v-氣流速度,單位:公尺/秒;

b-氣流流經物體表面的距離,單位:公尺;

粘度,單位:帕秒;

對於模型飛機的計算來說, 可用1.226,

公式表明:密度越大、 可用0.000017,如果計算b的單位用公尺,則上述公式可簡化為:

1-6)

假設,牽引模型滑翔機的下滑速度是5公尺/秒,翼弦長度(弦長)12厘公尺(即0.12公尺),那麼,對於這個模型飛機的機翼來說,雷諾數為

re=69000 5 0.12=41400

而要使得層流邊界層變成湍流邊界層,雷諾數大約在50000~200000之間。所以,一般的模型飛機機翼的表面上多數是層流邊界面,很少會變成湍流邊界面。

第一章緒論第二章受軸向拉伸 講稿

第一章緒論 一 教學目標和教學內容 1 教學目標 了解材料力學的任務和研究內容 2 了解變形固體的基本假設 3 構件分類,知道材料力學主要研究等直杆 4 具有截面法和應力 應變的概念。2 教學內容 1 構件的強度 剛度和穩定性概念,安全性和經濟性,材料力學的任務 2 變形固體的連續性 均勻性和各向同...

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