第一章-无人机空气动力学基本知识上

1、无人机空气动力学与飞行原理第1章 无人机空气动力学基本知识1.1 无人机空气动力学的基本概念1.2 大气飞行环境的基本知识1.3 大气的基本物理性质1.4 空气流场的基本概念 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念l 空气动力学的定义l 空气空力学的研究方法 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念空气动力学的定义研究物体与空气之间的相对运动时的受力特性、气体流动规律和伴随的物理化学变化。是流体力学的一个分支。 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念空气动力学的研究方法实验研究方法 理论分析方法数值计算方法依靠风洞、激波管以及测试设备进行模拟试飞条件进行

2、飞行实验优点：结果较为真实、可靠缺点：条件苛刻、成本高 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念空气动力学的研究方法 理论分析方法运用基本物理定律，通过简化模型的方法，建立数学方程求解解析解。优点：成本比较低缺点：很难得到工程上有价值的结果 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念空气动力学的研究方法 数值计算方法利用计算机，通过近似计算方法,例如有限元法、有限体积法，求得方程的数值解。优缺点介于实验法和理论法之间。 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念l 无人机空气动力学的定义l 空气空力学研究的内容 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概

3、念无人机空气动力学的定义研究无人机与周围空气相对运动时的空气动力学。分为固定翼无人机动气动力学和旋翼无人机动气动力学。 无人机空气动力学的基本概念无人机空气动力学的基本概念空气动力学的研究方法 基本理论提高飞行性能 性能计算无人机设计飞行力学无人机参数飞行品质飞行控制 大气飞行环境的基本知识大气飞行环境的基本知识大气飞行环境的定义和组成大气层地表被包裹着的一层很厚的大气大气环境飞行器在大气层内飞行时所处的环境组成主要有氮气、氧气及少量其他气体 大气飞行环境的基本知识大气飞行环境的基本知识大气的分层1.1.对流层对流层 大气中最低的一层为对流层，其气温随高大气中最低的一层为对流层，其气温随高度增

4、加而逐渐降低。对流层的上界随地球度增加而逐渐降低。对流层的上界随地球纬度、季节的不同而变化。就纬度而言，纬度、季节的不同而变化。就纬度而言，对流层上界在赤道地区平均为对流层上界在赤道地区平均为1618 km1618 km；在中纬度地区平均为在中纬度地区平均为9 912km12km；在南北极地；在南北极地区平均为区平均为7 78km8km。 大气飞行环境的基本知识大气飞行环境的基本知识大气的分层2 2、平流层平流层 平流层位于对流层的上面，其顶界约为平流层位于对流层的上面，其顶界约为50km50km。在平流层大气主要是水平方向的流。在平流层大气主要是水平方向的流动。随着高度的增加，起初气温基本保持动。随着高度的增加，起初气温基本保持不变；不变；202032km32km以上，气温升高较快。平以上，气温升高较快。平流层的主要特点是空气沿铅垂方向的运动流层的主要特点是空气沿铅垂方向的运动较弱，因而气流比较平稳，能见度较好。较弱，因而气流比较平稳，能见度较好。 大气飞行环境的基本知识大气飞行环境的基本知识大气的分层3 3、中间层中间层 中间层为离地球表面中间层为离地球表面505085km85km的一层。的一层。4 4、电离层电离层 从中间层顶界到离地平面从中间层顶界到离地平面800km800km之间的一层之间的一层称为电离层。带有很强的导电性，能吸收、称为电离层。带有很强的导电性，能