空空气动力学!(空空气动力学基础!)
国际标准大气压
气体的温度是空气体分子强度的量度。温度低时,分子运动比温度高时慢。
运动分子的碰撞会对浸入其中的物体产生气压。
密度是给定空中分子数量的量度。空气体密度与海拔和天气有关。在高空、高温飞行时,由于空的空气密度比近海平面、低温的空气密度小,需要飞得更快才能得到同样的升力。空气的湿度也会影响密度,的干空气比湿空气密度大。热的空空气上升是因为它比周围的空空气更潮湿,所以滑翔机飞行员经常利用上升的热空气在空滑行。
在空空气动力学中,空气体在海平面附近常温常压下的密度取为标准值,用希腊字母表示。
空气体是可压缩流体,但无人机的速度远没有考虑空气体可压缩性的程度,因此空气体对于低速无人机来说可以认为是不可压缩流体。然而,在处理喷气式飞机、螺旋桨桨尖和直升机旋翼时,应考虑空气体的可压缩性。
国际标准大气压
大气被认为是理想气体,遵守气体状态方程。
把海平面的高度取为零。在海平面上,大气的标准状态是:
(1)温度T = 15℃;
(2)压力P=1标准大气压,即P = 10330kg/m2;
(3)密度= = 1.2250千克/立方米;;
(4)声速= 341米/秒
气体状态方程
大气状态参数:
(1)压力p;(2)温度测试;(3))密度。
大气状态方程:p = rt。
其中,R为大气气体常数,R=287.05J/kgK。
空空气动力学基础。
质量、重量和重力。
物体所含物质的量称为质量(m),单位为千克(kg)。质量是物体本身的属性,不随物体的形状、状态、位置、温度而变化。
由于地球引力作用在物体上的力称为重力(g),其单位为牛顿(n)。给予的某一位置物体的重力与其运动状态和速度无关。物体的重力随重力加速度(G)而变化,G=mg,在大气中,G的值为9.8N/kg。
重量是物体上重力大小的量度。在地球的引力下,重量和质量是相等的,但测量单位不同。质量为1kg的物质在受到9.8nn外力时的重量称为1kg重量。
速度和加速度。
标准公式中速度()的维度是米每秒(米/秒)。
要打破平衡,改变速度或飞行方向,必须改变力,引起相应的加速度变化。
牛顿第二运动定律表明,获得给定加速度所施加的力取决于无人机的质量。一个质量很大的物体需要用更大的力来打破它的平衡,才能达到给定的加速度。
牛顿运动三定律。
所有空空气动力学理论都基于运动定律。
牛顿第一运动定律(惯性定律):当一个物体不受外力或平衡力的影响时,它总是保持静止状态或匀速直线运动,直到作用在它上面的外力迫使它改变这种状态。牛顿第二运动定律(加速度定律):物体的加速度与组合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与组合外力的方向相同。
牛顿第三运动定律(作用力和反作用力定律):在同一条直线上,两个物体之间的作用力和反作用力大小相等,方向相反。
力的平衡
如果一个物体处于平衡状态,它就有保持这种平衡的趋势。所有施加在平衡物体上的外力都是平衡的。水平飞行的受力飞机承受四个相互成直角的力:推力和反作用力、重力和反作用力升力。
运动的物体也可能处于平衡状态。匀速飞行的飞机,无论是匀速直线飞行,匀速上升,还是匀速下降,方向不变,都处于平衡状态。
平衡是一种非常普遍的事物状态。不稳定运动状态与稳定运动或静止状态的区别在于加速度更大。