人力驱动飞机

1、人力驱动飞机 直升机升力与阻力运算公式 升力公式 升力公式 升力公式 CI X r X V工 5C A 2 升力二升力係數X密度X速度平方X翼面積 升力係數CI包含所有複雜的關係項 並且通常是藉由實驗來求得升力係數 原圖片取自：NASA Gle nn Research Ce nter, Lear ning Tech nology Project 升力取決於空氣的密度，速度的平方，空氣的黏性以及空氣的可壓縮性，空氣流經物體的表面積，物 體的形狀，以及物體與氣流的夾角。一样來說，升力與物體外形，氣流夾角，空氣的黏性，以及空氣 的可壓縮性這幾項的關聯是专门複雜的。 其中一種討論這些複雜的關聯性的方法

2、是用一個單一的變數來決定這些關聯。在升力這方面，這個變 數稱為升力係數， 記為 Cl 。這讓我們能夠將所有無論是簡單或複雜的變因都整合進一個單一的公式。 升力公式描述的是升力L等於升力係數Cl乘以密度r乘以速度V的平方乘以翼面積A再除以二。 對於已知的空氣條件， 物體外形，以及物體與空氣的夾角， 我們必須決定出 Cl 的值來得知升力的大小。 對於一些單純的氣流狀況， 物體外形， 以及小範圍的夾角時， 空氣動力學專家能够算出 Cl 的值。然而， 通常差不多上經由實驗來求出升力係數。 藉由上面給予的公式，密度由字母r來表示。我們不使用d來表示密度，因為d通常用來表示距離。 在許多空氣動力學的課本裡

3、頭，密度通常用希臘字母 rho希臘字的r，也确实是P 來表示。 其中”密度乘以速度的平方除以二(1/2 * r * 2)”這一組參數稱為動壓，在白努利方程式中也 能够看到。 简单讲来， 一个升力，一个重力； 一个发动机推力，一个空气阻力。 飞机在最简单情形下，水平匀速飞行，这时候牛顿他老人家就管用了 竖直方向上升力和重力平稳 水平方向上发动机推力和空气阻力平稳 因此飞机保持匀速直线运动 升力的大小由下式决定： L=0.5*Rou*V八2*CL*S Rou 为空气密度， V 为飞行速度， CL 为升力系数， S 为机翼面积 只是 CL 并专门数，确定那个 CL 可有专门多学咨询赫赫 重力大小如何

4、确定我就不讲了 发动机推力大小如何确定也不讲，解决那个咨询题需要一个专业 空气阻力 D=( CD .5*Rou*V八2*CD*S 为阻力系数，确& 专门多学咨旬赫赫 I 一定的侧力，运算公式是将升力公式中 :还有3个方向的力矩平稳，气动力矩时采纳不能用参考面积，要 k 亠-喘力矩系数通常由数值运算或风洞试 当 给为Cz. Cl .7 因此 用参参考长度，一样选用平均气动弦， 验蛀 _=j sS JL 庄屜土 |工 II 二；“总 二jiH* 0 :- $ 百. I 尊式飞数据确定。芈叮 试錨d * 着飞机越海峡 1979年4月，艾伦为飞越英吉利海峡做预备 大奖出难题 18年无人破解“秃鹰”忽展

5、翅几分钟力拔头筹 器， 1979年6月13日，26岁的自行车运动员艾伦踏动一架“蝉翼信天翁” 飞行器，以离海面约2至2.5米的平均高度飞越英吉利海峡，做到了首次用 人力推进飞行器飞越海峡。 一项大奖刺激人力飞行进展 1959年，英国皇家学会设置了一项人力飞行奖，以英国实业家克雷墨 的名字命名。它要求人力飞机在相距 800 米的标杆之间绕弯飞出一个“ 8” 字形才能获奖。这一大奖推动了人力飞机的蓬勃进展。 1961年，英国桑普顿大学的学生们第一实现了完全依靠人力的飞行。 他们研制的飞机机翼长 24.4米，重 58 公斤，飞行距离 45.7米，高度 1.52 米，最远飞了 600 米的距离。 19

6、72 年，英国空军一个小组制成一架“木星”号人力飞机，制造了直 线飞行 1070米的好成绩，留空时刻 1分 47秒。它最远曾飞到过 1200米。 1977 年，日本大学生又超过了英国人，飞行了 2094 米，人力飞机有了 相当大的进步。但绕标杆飞“ 8”字航线难度专门大。因为人力飞机飞行的 高度只有两三米，飞机本身翼展专门长，一拐弯，机翼就触地了。 蝉翼秃鹰”拿下 5 万英镑大奖 1977年 8月，工程师麦克里迪制成了一架奇特的人力飞机。 而从不扇动翅膀。因此，他造了一架没有尾翼的飞机，起名“蝉翼秃 号。 麦克里迪早年参加过世界滑翔锦标赛，后来年纪大了，开始研制人力 飞机。他注意到老鹰和秃鹫的

7、飞行技巧。老鹰和秃鹫能在空中停留几个小 时， 鹰” 克， 坐在机翼下的座位上，用脚蹬链条带动机身后面的螺旋桨。麦克里迪请来 这架飞机转弯和俯仰都靠机身前面的鸭式小翼来操纵，重量只有 32 千 机翼专门长，达 30 米，只蒙着一层薄薄的塑料膜。驾驶员需半仰卧地 艾伦当驾驶员。 布莱恩艾伦1953年出生，身高1.82米，体重62公斤，戴一副宽边 眼镜。他参加过自行车竞赛，也练习过滑翔。艾伦在用脚踏测力器进行的 耐力测试中，证明自己能连续 7 分钟发出 0.33千瓦的功率。 1977年 8月 23日早晨，他们终于实现了 18年来没有攻破的难关 “8”字飞行。这架人力飞机总共飞行了 7分 28秒，高度

8、超过 3 米，平 均速度 18千米/小时。由于 18年来无人实现“ 8”字飞行，克雷墨奖奖金数 额持续增加，最后达到 5 万英镑。艾伦和麦克里迪共同赢得了这项航空史 上奖金额最高的奖。 蝉翼信天翁”越海峡又拿 10 万英镑 麦克里迪接着要研制一架能飞越英吉利海峡的人力飞机，新飞机取名 “蝉翼信天翁”。它没有发动机，只有一套用塑料链条传动的脚踏机构，带 动机翼后面的塑料螺旋桨。 飞机内部的骨架座舱舱底一前一后安装了两个小塑料轮子。 “座舱”事 实上只是是自行车的座子，不处罩着一层专门结实的塑料薄膜。 1979年 6月 13日清晨，艾伦穿着一条运动短裤，上身赤膊， 套一件橘 红色的救生背心，仍旧戴着那副宽边眼镜，钻进座舱。 艾伦用力踏动起来， 这架只有 25千克的怪物载着体重 63.5千克的艾伦 腾空而起。英吉利海峡最窄的地点只有 35 千米。“蝉翼信天翁”沿着最近 的航线飞行。 按原打算，艾伦能够在 2 小时之内飞完全程。但在途中，海浪变得汹 涌起来，天空气流搅动加剧。顶风前进，由于闷热和脱水，艾伦飞行了两 个半小时左右后，腿部发生痉挛。这时大约离法国海岸还有 12 千米。飞机 下坠到离海面只有几十厘米。他向随行