范文一:滑翔机飞行原理
一、悬挂式滑翔机的原理如一楼所述,是利用从山坡上俯冲,靠空气的升力使滑翔机起飞。靠左右手的控制改变方向。
二、但一般说滑翔机不是指上面的那种,而是外形像飞机的滑翔机。滑翔机升空必须以升力克服重力,以推力克服空气阻力才能飞行。滑翔机产生升力是藉著机翼截面拱起的形状,当空气流经机翼时,上方的空气分子因在同一时间内要走的距离较长,所以比下方的空气分子流动的快,造成在机翼上方的气压会较下方低。如此,下方较高的气压就将飞机支撑著,而能浮在空气中。这就是所谓的伯努利(十八世纪荷兰出生,后来移居瑞士的数学与科学家)原理。
根据伯努利原理,滑翔机速度愈快,所产生的气压差(也就是升力)就会愈大,升力大过重於重力,飞机就会向上窜升。滑翔机没有引擎的动力,它可以靠四种方式升空:(1)弹射器— 将滑翔机架设在弹力绳并向后拉,由驾驶员给予讯号后释放绳索而弹射出去。(2)汽车拖曳— 将滑翔机系绳於车上拖曳达适当高度后,驾驶员将绳索松开。(3)绞车拖曳— 与汽车拖曳相似,只是利用固定在地上以马达驱动的绞车来拉滑翔机。(4)飞机拖曳— 以另一部有动力的飞机拖至一定的高度后,滑翔机脱离而自由翱翔。
滑翔机升空后,除非碰到上升气流,否则空气阻力会逐渐减缓飞机的速度,升力就会愈来愈小,重力大於升力,飞机就会愈飞愈低,最后降落至地面。为了让滑翔机能飞得又远又久,它必需有很高的升力阻力比,这就是为什麼滑翔机的机翼那麼细长,如何突破滞空时间以及飞行高度的纪录是滑翔机设计与制造的最大挑战。滑翔是一种需要高度技巧与飞行知识,藉著自然能量遨游天空的运动。
升降舵是用驾驶杆操控的。当驾驶杆向后扳,升降舵上摆,机头朝上;驾驶杆向前推时,升降舵下摆,机头朝下。
方向舵是利用脚踏板来控制的。飞行员踩下左脚踏板时,方向舵向左摆,机头左转;踩下右脚踏板,方向舵向右摆,机头就右转。仅仅操纵方向舵只能改变滑翔机的位置,不能使滑翔机转弯。滑翔机有很强的直线飞行惯性(牛顿第一定律),转动方向舵会引起侧向滑行,就像开快车急弯时的感觉一样,急弯路面通常会倾斜以防止车子打滑侧行,但是滑翔机在空中是自由的,要使滑翔机转弯而不侧滑,必须同时操纵副翼(使用驾驶杆)与垂直舵(使用脚踏板)。英文叫做bank,倾斜转弯。
举例:滑翔机用绞盘车起飞
一般要选择在飞机场进行,在滑翔机正前方1000米的地方放置有一架绞盘车(电动绞盘,类似于水井打水用的辘轳),一条钢缆绳的两端分别固定在绞盘车和滑翔机上,当滑翔机要起飞时,合闸通电,使绞盘车快速旋转,缆绳被卷起来,并越来越短,带动滑翔机在地上飞驰。当滑翔机达到一定的速度后,具备了升空的条件,固定机翼本身是上凸下平的流线型,在高速下由于这种机翼的上面压力低,下面压力高,产生升力,滑翔机开始上升;为了使上升加快,驾驶员同时把操纵杆向怀里轻轻拉动(术语称拉杆或抱杆),使活动机翼上翘,机头很快抬起,飞向天空。当滑翔机飞到绞盘车的上方时,大约500米左右,要立即把挂在机头
上的缆绳甩掉(术语称脱钩),滑翔机就可以自由地飞翔了,但总的是下降的趋势(碰到上升气流的机会较少),所以要掌握好飞行路线,准确着陆,这就要靠经验和驾驶水平了。
滑翔机
glider
滑翔机是一种没有动力装置、重于空气的固定翼航空器。人类最早的比空气重的航空是风筝,相传是中国战国时期的公输班(即鲁班)或墨翟发明的。公元前200多年前,汉军大将韩信曾使用风筝测量敌营的距离。古时还把风筝作为联络信号。现代悬挂滑翔机在形式上和原理上与风筝都很近似。欧洲第一只公认的风筝是1326年或1327年才出现的。
人类很早就憧憬象鸟一样在空中飞翔。15世纪的伟大艺术家、发明家达?芬奇曾设计过一种扑翼机,设想人趴在上面,用手脚带动 一对翅膀飞起来。古代的中国人,希腊人、巴比伦人和印度人也作过类似的尝试。但人没有类似鸟的肌肉和骨骼,所以他们的理想无法实现。
1801年,英国的乔治?凯利爵士研究了风筝和鸟的飞行原理,于1809年试制了一架滑翔机。他记述说:滑翔机不断地把他带起,并把他带到几米外的地方。但在后来的试验中,这架滑翔机被撞毁了。1847年,已是76岁的凯利制作了一架大型滑翔机,两次把一名10岁的男孩子带上天空。 一次是从山坡上滑下,一次是用绳索拖曳升空,飞行高度为2—3米。4年后,由人操纵的滑翔机第一次脱离拖曳装置飞行成功,凯利的马车夫迟为第一个离地自由飞翔的人,飞行了约500米远。
凯利对飞行原理、空气升力及机翼的角度、机身的形状、方向舵、升降舵、起落架等都进行了科学的研究和试验,他首次把飞行从冒险的尝试上升为科学的探索。
德国土木工程师李连塔尔所设计的滑翔机把无动力载人飞行试验推向高潮。从1871年起,他就热衷于研究和制造滑翔机,他利用所有余暇研究空气动力学、试制飞机和驾机试飞。他所著《鸟类飞行是航空的基础》一书被后来的飞行探索者奉为经典之作。他于1891年制作了第一架固定翼滑翔机,两机翼长7米,用竹和藤作骨架,骨架上缝着布,人的头和肩可从两机翼间钻入,机上装有尾翼,全机重量约2公斤,很象展开双翼的蝙蝠。他把自己悬挂在机翼上,从15米高的山岗上跃起,用身体的移动来控制飞行。滑翔机的在气流作用下,轻盈地滑翔,在90米外安全降落。这是世界上第一架悬挂滑翔机。1891—1896年间,李连塔尔共制作了5种单翼滑翔机和2种双翼滑翔机,先后进行了2000多次飞行试
验。1896年8月9日,他驾驶滑翔机在里诺韦山遭遇强风而坠落,次日死去。他留给后人的最后一句话是:必须作出牺牲。
李连塔尔虽然死了,但他给后人留下的遗产是巨大的。后来的飞行探索者,包括第一架动力飞机的发明者莱特兄弟,都从李连塔尔的研究试验成果和勇敢探索精神中吸取了宝贵的营养。
1914年德国人哈斯研制出第一架现代滑翔机,它不仅能水平滑翔,还能借助上升的暖气作爬高飞行,并且其操纵性能更加完善。从此,滑翔机进入了实用阶段。在第二次世界大战期间,滑翔机曾用来空降武装人员人员和运送物资。今天它主要用于体育航空运动。
在人类征服天空的漫长历程中,滑翔机是最早实现将人送上蓝天的重于空气的航空器。1881年,著名的航空科学先驱、德国人李林塔尔,根据前人的经验和意大利画家达芬奇的理论思想,设计制造了人类第一架实用的、可操纵的载人滑翔机,并亲自驾驶进行了第一次无动力滑翔飞行。为提高滑翔机的性能,他又进行过2000余次的实验飞行。随着滑翔机的不断改进和飞行技术的提高,从19世纪末至20世纪初,滑翔机作为一种具有独特性能的固定翼无动力飞行器,首先广泛地应用于航空体育运动,称滑翔运动,其概念为滑翔员驾驶滑翔机在空中进行翱翔飞行的运动。
1907年,德国杜尔姆斯都特高等工业学校的学生,组织了“杜尔姆斯都特飞行运动协会”,揭开了滑翔作为一项运动的序幕。同年,在法兰克福城举行了首次滑翔竞赛大会,著名滑翔家德国人雷契尔特,驾驶双翼滑翔机创造了不少滑翔纪录。1912年,德国滑翔员在莱茵华赛尔柯柏,又创下直线滑翔836米和留空102秒的纪录。至1938年,滑翔纪录不断刷新,留空纪录长达36小时35分,升高高度也达到6838米。
德国滑翔运动的发展,对美国、俄国、波兰、日本等国家开展滑翔运动,产生过重大的影响。
现在,全世界已有60多个国家开展滑翔运动,水平较高的有美国、德国、俄罗斯、波兰、英国、澳大利亚等。目前,滑翔的升高世界纪录为14000多米,直线飞行距离为1400多公里,留空时间将近60小时,三角航线的速度超过200公里/小时。
随着各国滑翔运动的发展,国际航联于1950年设置了滑翔委员会,负责组织和举办大型国际滑翔竞赛和两年一次的世界锦标赛。
中国是个历史悠久的文明古国,有许多关于人类飞天的传说和神话,如嫦娥奔月、齐天大圣和敦煌壁画飞天等。鲁班和张衡也曾发明能飞的木鸟,显现出了滑翔飞行在我国早有渊源。
新中国的滑翔运动正式开始于1953年,到1960年高潮时期,全国除西藏、宁夏、台湾外,航空俱乐部发展到85个,形成了新中国滑翔运动大发展、大普及的极盛时期,直到1966年“**”开始,滑翔运动才停止发展。
十一届三中全会以后,滑翔运动于1981年被国家体委列为正式比赛项目,并在沈阳举办了第一届比赛。1982年至今,山西大同航空训练基地由于其场地和上升气流的优势,承办了每年一届的全国滑翔锦标赛。参赛的滑翔机最多时达到二十多架,竞赛也异常精彩激烈。国家体育总局还在河南安阳航校、甘肃嘉峪关和山西大同航空训练基地举办了多次滑翔国际邀请赛,不但加强了滑翔运动的交流,而且促进了运动技术水平的提高。
国家体育总局对河南安阳航校、甘肃嘉峪关滑翔基地和山西大同航空训练基地予以了重点扶持,并将它们确定为我国开展滑翔运动的重点基地。在这三个基地内,集中了国产和进口的高级滑翔机60多架,其中有10余架滑翔比超过了1:50,也就是空中每下降1米高度,就可向前飞行50米的距离,用这些滑翔机,我国运动员曾创出多项滑翔全国纪录。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,滑翔运动也必然会迎来一个新的灿烂辉煌的春天。
范文二:悬挂滑翔机的飞行原理
一:机翼的升力,阻力 跟其他所有的低速飞机一样的升力原理,鉴于读者大都比较熟悉,故本部分略去
二.滑翔机的动力
图2-1 如同自行车下山坡一样,悬挂滑翔机相对空气而言永远都是下滑,动力的来源就是重力在飞行轨迹上的分力。轨迹越陡,分力越大,下滑速度越快,轨迹越缓,下滑速度越慢。? ?三、 在有风的情况下飞行? ?滑翔机对地面的运动,实质上是滑翔机对空气团和空气团对地面两种 运动合成的结果。 滑翔机相对地面运动的路线叫做航迹线,简称航迹。航迹的运动方 向叫做航迹角。滑翔机在航迹线上运动的速度叫做地速,即滑翔机实际对 地表运动的速度。 顺风飞行时,地速 = 空速 + 风速 逆风飞行时,地速 = 空速 - 风速 侧风飞行时,由于空气团对地面的运动方向同滑翔机对空气团运动 方向不一致,所以航向线与航迹线不一致。
图2-2 顶风顺风 * 飞行速度三角形 分析飞行时侧风对飞行的影响需要运用向量和向量合成概念分析 滑翔机对地面运动和滑翔机对空气团运动之间的关系。 滑翔机对空气团的运动,可以用航向为方向、空速为大小的向量来 表示。这一向量,叫空速向量;(简称空速) 空气团对地面的运动,可以用风向为方向、风速为大小的向量来 表示,这一向量,叫风速向量;(简称风速) 滑翔机对地面的运动,可以用航迹角为方向、地速为大小的向量来 表示,这一向量,叫做地速向量;(简称地速) 由于滑翔机对地面的运动是滑翔机对空气团和空气对地面两种运动合
图2-3 速度三角形
成的结果,因而地速向量也就是空速向量和风速向量的合成向量。这 个由空速向量、地速向量和风速向量构成的三角形,叫做飞行速度三 角形。
图2-4 侧风 有风情况下,偏流、地速和风角的关系如下: 顺风 = 0°,W=V+U,无偏流? ?侧风 顺侧风 V,有偏流 正侧风 = 90°,W≈V,偏流最大 逆侧风 >90°,W<V,有偏流 逆风 =180°,W=V-U,无偏流? ?其中: 空速(V) 风速(U) 地速(W) 组成航行速度三角形的八个要素: 航向、空速、风向、风速、 航迹角、地速、偏流、风角。? ?注意 在看书的时候大家都很容易理解这三个速度之间的关系,但是在近地飞行的时候很多新手容易迷糊,顺风飞行的时候看到地景迅速后移,错误的感觉飞行速度(空速)很快,不自觉的推杆降低速度,导致失速;另外一种常见的情况就是在山前动力气流当中做360度盘旋上升的迎风转弯时感觉速度很小,留给自己的空间不足,转向顺风的时候地速增加,还没完成转弯就撞到山上。 在后面的说明中,如果没有特指,所有的速度都是指空速。
四、几个关键速度:
图2-5 几个关键速度
悬挂滑翔机可以在从失速到垂直俯冲间各种速度下飞行,速度决定于迎角大小。同其他任何飞行器一样,悬挂滑翔机有自己的:“飞行速度包线”――从失速速度到由设计师所设计的安全的最大飞行速度。. 在刚开始飞行的时候,教练会让你在速度包线的中间飞行,在有了一些经验之后,开始练习较慢和较快的飞行。? ?迎角:迎角就是机翼同来流方向的夹角(注意是来流方向,不是地面的夹角,很多朋友会误解);滑翔机的速度是通过迎角来控制的,如果飞行员推杆(抬起机头)会增加迎角,速度减小;如果飞行员拉杆(低头)会减小迎角,速度增加
图2- 迎角? ?失速:需要注意的是你不可能无限制的将速度减小,当迎角增加到很大(有多大?您可能会问,稍后回答这个问题),翼面同来流形成一个很尖锐的角度,空气不会在继续沿着翼面整齐的流动而分离形成漩涡,升力突然下降,阻力大大增加,就是所谓的失速。当悬挂滑翔机失速之后,它会自动低头恢复速度,恢复正常的飞行状态(当然,这时候你不能死死的推着杆)
失速速度:对具体的一架悬挂滑翔机和飞行员,当飞行员柔和的推杆,增大迎角,减小速度,当机翼发生失速的时候所对应的速度叫做失速速度,这一速度跟悬挂滑翔机的设计和飞行员的体重有关。
参见图
飞行提示: 在学习空气动力学的时候要记住的是:空气虽然看不见,但是空气是流体跟水,液体一样的流动,跟其他流体(如水)一样遵从同样的流动规则。如果你很难理解空气是如何流动的,你就想象一下如果是水在这个地方会如何流动。当你想象空气如何流过一个机翼的时候,你可以试着想象一下水是如何流过一个岩石的,水是如何在岩石的尖锐的地方分离形成漩涡的 失速特性:使一架悬挂滑翔机柔和的失速最重要的是设计的时候要考虑不能让整个翼面同时失速,. 如果你仔细的观察整个翼面,你会发现翼面沿着整个长度方想是扭转的(外洗), 这样设计的结果是翼尖的安装角要小于翼根,在飞行的时候翼尖的迎角要小于翼根,在失速的时候翼根先于翼尖失速,这样悬挂滑翔机就可以自动低头. .? ?这种特殊的气动设计通常叫做外洗(扭转机翼,使外段的安装角小于内段机翼), 让滑翔机可以柔和的失速. 中段的机翼先于外段失速导致滑翔机自动低头可以让受过训练的飞行员感受到滑翔机正在失速,作出正确的反应,拉杆减小迎角,在整个机翼失速前恢复到正常的飞行。但是如果这个时候飞行员继续推杆增加迎角,那么整个机翼就会失速. 然后机翼失去升力开始下坠,直到恢复空速然后恢复正常的飞行。? ?有一些滑翔机设计的失速特性特别柔和,除非是飞行员有意的,特别夸张的猛推杆才能失速(通常是训练机). 而有一些滑翔机是很容易失速的,容错性差,而且失速特性不是很好(通常是高性能的竞赛机),这种滑翔机是不适合初学者的。 作为一个初学者,你需要学习避免失速的发生,因为失速恢复是需要一定高度的,而刚开始飞行训练的时候基本都是低高度飞行。低空失速是极为危险的,所以你需要学习识别失速来临的征兆。 开始的时候你的教练也会要求你使用稍快的速度飞行避免无意的失速。 低空失速是极为危险的,所以你需要学习识别失速来临的征兆。 开始的时候你的教练也会要求你使用稍快的速度飞行避免无意的失速。
飞行提示: 滑翔机将要失速的时候会给飞行员如下提示: -? ?滑翔机感觉反应变得迟钝,尤其是你想转弯的时候.? ?操纵杆向后推你的手,企图自己低头。? ?风的声音突然减小了,吹在脸上的风比平时柔和了。 意识到了失速的危害,你应该了解失速早期的先兆,从而避免失速的发生。, 深刻理解失速的原理,学习感觉滑翔机给你的失速告警都非常重要。 优秀的飞行员练就了非常敏锐的感觉,对即将发生的失速作出迅速的反应,减小迎角避免失速的发生。如何感知失速的来临很关键的一点就是你抓握操纵杆的方式:你必须(放松的)轻轻的接触操纵杆,这样你才能感觉到操纵杆给你的反馈,感觉到滑翔机企图低头的的压力。 配平速度:当一架滑翔机气动外形和重心位置不变的时候(即飞行员松杆),由于滑翔机的速度稳定性,滑翔机会稳定在一个速度上稳定下滑,这个速度我们称为配平速度。配平速度可以在地面上通过调节飞行员的在龙骨上悬挂点的前后位置,挂点前移,配平速度增加,;挂点后移配平速度减小;当然这个前后位置是有一个范围的,市售的滑翔机都会标出这个范围,超出这个范围滑翔机就不能配平,保证稳定的飞行。 最小下沉率(速度),最小下沉率(下沉率――滑翔机每妙下降的高度)对应的速度略大于失速速度。这一速度主要是高级飞行员在安全的高度下,用于上升气流当中尽可能获得最大的爬升速度所用的。需要注意的是最小速度飞行的学习要在安全高度下渐进。? ?最大滑翔比速度:这一速度是只滑翔机在一个给定高度下滑最远的距离时候采用的速度,最大滑翔比基本等于最大升阻比(此时滑翔机的升力和阻力的比值);需要注意的是,通常说到滑翔比,最大滑翔比都是指对于空气(气团)而言,而实际飞行的时候更多的是关注对于地面而言,(滑翔机是否能在当前高度下能飞跃到一个目标点),这里称为对地滑翔比,在某个风速条件下最大(最佳)滑翔比采用的速度(空速)就不是滑翔机的最大,顶风的时候对地最大滑翔比速度大于最大滑翔比速度,顺风的时候反之;最简单的方式就是采用带有气压高度计的GPS在实际飞行中可以实时的测量实际的对地滑翔比:市售的型号比如: Garmin 76 Map S, 60CS, 或者使用能够跟GPS连接起来的高度表,或者飞行计算机,比如Airtec的系列飞行计算机。
图2-各种速度大致对应的范围如下,单位:英里/小时
动能跃升 如果滑翔的速度大于在当前飞行的姿态下稳定下滑飞行的速度的时候,飞行员一推杆滑翔机就会上升,称为动能跃升;有些飞行员以为这样做可以获得高度和增加飞行距离,其实这是完全错误的,并且是危险的。动能跃升只是将滑翔机的动能转化成势能,随着滑翔机的跃升,速度会逐渐减小,如果不及时推杆改出会出现失速。这个道理跟自行车冲上一个坡一样,没有外力,终究会停止上升并滑下来。? ?五.悬挂滑翔机的控制 顾名思义悬挂滑翔是飞行员悬挂在滑翔机的下方,如同钟摆一样可以自由的摆动. 飞行员的双手搭在三脚架下面横着的操纵杆上柔和的推或拉,前后,左右移动重心来控制滑翔机的俯仰和滚转。
.俯仰:绕横轴运动 控制滑翔机的迎角: 拉杆重心前移,迎角减小,速度增加,推杆重心后移,迎角增加,速度减小。? ?滚转:绕纵轴运动 形成滚转角,升力指向一侧使滑翔机转弯。滚转控制很简单,将重心移动到一侧,滑翔机便开始滚转。想向右侧转弯,重心向右侧移动,反之亦然。
转自 雪雕的空间 http://user.qzone.qq.com/279398198/blog/1299479187 谢谢。
范文三:飞翼式模型滑翔机的飞行原理
飞翼式模型滑翔机的飞行原理
飞翼式弹射滑翔机由机翼、折叠绞链、复位钩兼弹射钩和复位橡筋组成。在机翼翼尖的后缘部分设有调整片(图一)。把两片机翼折起来合成一体,用一根橡筋用力一弹,它就直冲蓝天,不一会机翼展开,象一只大鸟一样飞翔起来,十分有趣,它飞行方便,容易调整,又十分安全。
飞翼就是没有水平尾翼的飞机。飞翼没有尾翼,怎么会飞呢?我们知道滑翔机是由机翼产生升力,由重力向前的分力提供给滑翔机前进速度(图二)。水平尾翼掌握平衡(图三),并使它具有良好的俯仰安定性。飞翼有机翼,也有重力,这与普通滑翔机一样,具有一定的前进速度,能产生升力,但是没有尾翼;怎样来保持平衡和安定呢?原来飞翼的重心都设在很前面,机翼产生的升力一方面用来克服重力,另一方面它产生一个低头力矩,而飞翼翼尖附近的调整片一般向上翘起,产生一个向下的力,这对重心来说是一个抬头力矩,
图四)。同时,调整片也起到保持飞翼俯仰安定性的作用,这样飞翼与常规飞机就一使整架模型保持平衡(
样了:它有向前的飞行速度、由机翼产生升力克服重力、由调整片来保持平衡和安全。 飞翼式弹射滑翔机的飞行方法是:右手持弹射棒,左手拿住合拢后的机翼翼尖部分,弹射橡筋挂在右侧的弹射钩上(即右侧复位钩),弹射方向垂直向上(图五),只要一松开左手,合拢的飞翼模型就像火箭一样射向天空……。这里一定要注意,用右手拿弹射棒时一定要使用右边的弹射钩,你如果使用左边的弹射钩,飞翼就会弹到弹射棒上(图六),甚至会弹到右手。 飞翼滑翔姿态依靠调整调整片的角度,调整方法与普通的模型相仿:如果模型向下坠,也就是头重,那么可以把调整片向上扳一些,增加上翘的角度;如果模型产生波状飞行或失速,也就是头轻,那么把调整片向下扳一些,即减小调整片向上的角度,同学们可以在反复的飞行中调整,取得一个最佳的角度。 调整时,还应注意飞翼的上反角不宜过大,因为上反角是用来保持模型的横侧安定性的,而飞翼的后掠角也可以起到上反角的作用,因此上反角不宜过大。试飞时如果滑翔机左右摇晃,就是上反角太大了,可以减小一些。 飞翼式弹射滑翔机高速上升时,依靠迎面而来的强大空气动力,使两片机翼紧紧合在一起,当速度减小时,空气动力也减小,空气对机翼的压力小于复位橡筋的张力时,飞翼的两片机翼就自然张开,进入滑翔。如果复位橡筋的力量很大,飞翼就弹不高,适当调整复位橡筋的力量,可以使你的模型弹得更高,但是一定要保证机翼能平稳展开。 如果你把机翼的后掠角适当地增加一些(图七),可以使你的小飞机飞得更稳定。因为后掠角略为增大一些,可以使翼尖更向后伸展,这样有利于飞翼的安定性。
范文四:滑翔机原理
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彈射滑翔機飛行大賽
比賽日期:28-11-2008 比賽地點:本校禮堂
比賽時間:下午4:15開始,約1小時15分
製作時間:可於24/11、26/11、27/11放學後4:00 ~ 4:50分到科技工場進行製作
※ 三名勝出者將會代表學校參加校際彈射滑翔機飛行大賽 ※
參賽形式:
1. 不分組別
2. 所有本校學生 ( 男女均可 ) 3. 可以用個人身份或組別參賽
參賽細則:
1. 材料不限 ( 大會會提供一套「飛機木」材料給參賽者使用,但不一定要使用 ) 2. 重量不限
3. 不可使用 手摺飛機 參賽 4. 飛機必須以滑翔形式飛行
5. 主翼面總面積不能大於 280厘米 (cm ) 6. 飛機必須使用大會提供的彈射器起飛 7. 不能使用任何能源幫助飛機滑翔
簡介滑翔機原理:
飛機必須以升力克服重力,以推力克服空氣阻力才能飛行。飛機產生升力是藉著機翼截面拱起的形狀,當空氣流經機翼時,上方的空氣分子因在同一時間內要走的距離較長,所以跑得較下方的空氣分子快,造成在 機翼上方的氣壓會較下方低 。如此,下方較高的氣壓就將飛機支撐著,而能浮在空氣中。這就是所謂的伯努利十八世紀荷蘭出生,後來移居瑞士的數學與科學家)原理。(圖一)
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根據伯努利原理,飛機速度愈快,所產生的氣壓差(也就是升力)就會愈大,
升力大過重於重力,飛機就會向上竄升。滑翔機沒有引擎的動力,它可以靠四種方式升空:(1)彈射器(1)彈射器— 將滑翔機架設在彈力繩並向後拉,由駕駛員給予訊號後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車拖曳(2)汽車拖曳— 將滑翔機繫繩於車上拖曳達適當高度後,駕駛員將繩索鬆開。(3)絞車拖曳(3)絞車拖曳— 與汽車拖曳相似,只是利用固定在地上以馬達驅動的絞車來拉滑翔機。(4)飛機拖曳(4)飛機拖曳— 以另一部有動力的飛機拖至一定的高度後,滑翔機脫離而自由翱翔。
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滑翔機升空後,除非碰到上升氣流,否則空氣阻力會逐漸減緩飛機的速度,升力就會愈來愈小,重力大於升力,飛機就會愈飛愈低,最後降落至地面。為了讓滑翔機能飛得又遠又久,它必需有很高的升力阻力比,這就是為什麼滑翔機的機翼那麼細長,如何突破滯空時間以及飛行高度的紀錄是滑翔機設計與製造的最大挑戰。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識,藉著自然能量遨遊天空的運動。
圖一 (擷取自
滑翔機術語
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主翼
副翼
是產生升力的最主要結構,沒有它,滑翔機就只能待在地面上了。滑翔機飛行時,受到氣流的影響,會傾向左右兩邊搖擺,所以兩翼要造成微微向上傾,形成上反角,亦即從機身前、後看,兩翼略成V字形,以減輕左右搖晃的傾向。滑翔機的機翼要有足夠的撓性,飛行中遇上紊流,可以稍微上下撲動,避免因變形而折斷。
副翼是連動的,也就是當駕駛桿扳向右,右副翼向上擺時,左副翼同時向下擺,如此滑翔機會往飛行員右下的方向翻滾。
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擾流板
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水平尾翼
垂直尾翼 升降舵 方向舵
結語
車子在路上跑時,如果想慢下來,踩煞車就可以了,但是滑翔機如何煞機呢?擾流板向上打開時,會將機翼上的氣流擾亂,而使滑翔機減慢速度並下降。這個功能在降落時也是很有用的。
主翼除了提供升力之外,亦產生一個會造成滑翔機沿著主翼翼展方向的軸向下翻轉的力矩。這是造成許多飛行先驅喪生的原因之一。水平尾翼的功能就是提供一個矯正滑翔機俯仰或上下搖動的力矩,以確保飛行中的穩定性。 垂直尾翼能校正飛行中的偏行或左右迴轉,保持方向的穩定。
升降舵也是用駕駛桿操控的。當駕駛桿向後扳,升降舵上擺,機頭朝上;駕駛桿向前推時,升降舵下擺,機頭朝下。
方向舵是利用腳踏板來控制的。飛行員踩下左腳踏板時,方向舵向左擺,機頭左轉;踩下右腳踏板,方向舵向右擺,機頭就右轉。僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機的位置,不能使滑翔機轉彎。滑翔機有很強的直線飛行慣性(牛頓第一定律),轉動方向舵會引起側向滑行,就像開快車急彎時的感覺一樣,急彎路面通常會傾斜以防止車子打滑側行,但是滑翔機在空中是自由的,要使滑翔機轉彎而不側滑,必須同時操縱副翼與方向舵。英文叫做bank,傾斜轉彎。
設計、製造、與飛一部飛機絕不是一件簡單的事。不過那些不怕學習與努力工作來完成他們的夢想的人將能體驗到難以形容的個人滿足。It just feels great to design and build your own aircraft.
滑翔機的種類
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機翼如何產生升力
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製作注意事項
A. 外型考慮 : 1. 機翼長度的配合和選擇 2. 機翼剖切面的形狀配合和選擇 3. 機翼沖角2~3度(仰角)
B. 設計考慮 :
1. 如何保持升力? 2. 如何保持穩定性?
C. 製作考慮因素 :
1. 材料 2. 結構 3. 操控性
4. 測試及改良過程
5. 怎樣微調機翼各部份 6. 重量與重心的調節 7.
測試紀錄表
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范文五:简介滑翔机原理
如图一所示,飞机必须以升力克服重力,以推力克服空气阻力才能飞行。飞机产生升力是借着
机翼截面拱起的形状,当空气流经机翼时,上方的空气分子因在同一时间内要走的距离较长,所以
跑得较下方的空气分子快,造成在机翼上方的气压会较下方低。如此,下方较高的气压就将飞机支
撑着,而能浮在空气中。这就是所谓的伯努利(十八世纪荷兰出生,后来移居瑞士的数学与科学家)
原理。
根据伯努利原理,飞机速度愈快,所产生的气压差(也就是升力)就会愈大,升力大过重于重力,
飞机就会向上窜升。滑翔机没有引擎的动力,它可以靠四种方式升空:(1)弹射器— 将滑翔机架设在弹力绳并向后拉,由驾驶员给予讯号后释放绳索而弹射出去。(2)汽车拖曳— 将滑翔机系绳于车上拖曳达适当高度后,驾驶员将绳索松开。(3)绞车拖曳— 与汽车拖曳相似,只是利用固定在地上以马达驱动的绞车来拉滑翔机。(4)飞机拖曳— 以另一部有动力的飞机拖至一定的高度后,滑翔机
脱离而自由翱翔。
滑翔机升空后,除非碰到上升气流,否则空气阻力会逐渐减缓飞机的速度,升力就会愈来愈小,重
力大于升力,飞机就会愈飞愈低,最后降落至地面。为了让滑翔机能飞得又远又久,它必需有很高
的升力阻力比,这就是为什么滑翔机的机翼那么细长,如何突破滞空时间以及飞行高度的纪录是滑
翔机设计与制造的最大挑战。滑翔是一种需要高度技巧与飞行知识,借着自然能量遨游天空的运动。
图一 (撷取自"万物原理知多少",读者文摘出版) 滑翔机术语
主翼
是产生升力的最主要结构,没有它,滑翔机就只
能待在地面上了。滑翔机飞行时,受到气流的影
响,会倾向左右两边摇摆,所以两翼要造成微微
向上倾,形成上反角,亦即从机身前、后看,两
翼略成V字形,以减轻左右摇晃的倾向。滑翔机
的机翼要有足够的挠性,飞行中遇上紊流,可以
稍微上下扑动,避免因变形而折断。
副翼
副翼是连动的,也就是当驾驶杆扳向右,右副翼
向上摆时,左副翼同时向下摆,如此滑翔机会往
飞行员右下的方向翻滚。
扰流板
车子在路上跑时,如果想慢下来,踩煞车就可以了,但是滑翔机如何煞机呢?扰流板向上打开时,
会将机翼上的气流扰乱,而使滑翔机减慢速度并下降。这个功能在降落时也是很有用的。
水平尾翼
主翼除了提供升力之外,亦产生一个会造成滑翔机沿着主翼翼展方向的轴向下翻转的力矩。这是造
成许多飞行先驱丧生的原因之一。水平尾翼的功能就是提供一个矫正滑翔机俯仰或上下摇动的力矩,
以确保飞行中的稳定性。
垂直尾翼
垂直尾翼能校正飞行中的偏行或左右回转,保持方向的稳定。
升降舵
升降舵也是用驾驶杆操控的。当驾驶杆向后扳,升降舵上摆,机头朝上;驾驶杆向前推时,升降舵
下摆,机头朝下。
方向舵
方向舵是利用脚踏板来控制的。飞行员踩下左脚踏板时,方向舵向左摆,机头左转;踩下右脚踏板,
方向舵向右摆,机头就右转。仅仅操纵方向舵只能改变滑翔机的位置,不能使滑翔机转弯。滑翔机
有很强的直线飞行惯性(牛顿第一定律),转动方向舵会引起侧向滑行,就像开快车急弯时的感觉一样,急弯路面通常会倾斜以防止车子打滑侧行,但是滑翔机在空中是自由的,要使滑翔机转弯而不
侧滑,必须同时操纵副翼与方向舵。英文叫做bank,倾斜转弯。
结语
设计、制造、与飞一部飞机绝不是一件简单的事。不过那些不怕学习与努力工作来完成他们的梦想
的人将能体验到难以形容的个人满足。It just feels great to design and build your own aircraft.