火箭助推滑翔机.doc

力学竞赛题 目： 火箭助推滑翔机 学 院 机 电 工 程 学 院 班　　级 　组长 联系 项目组成员 2012年 10 月方案设计摘要：滑翔机的上升速度数倍于滑翔速度，而升力由于速度平方成正比，因此，上升时升力大，起飞时必须采用很大的倾侧角，是剩余的升力转化为盘旋飞行的向心力，以便使滑翔机小盘旋上升，如果不采用很大的倾侧角，就会翻筋斗，而损失高度高速飞行增升斜块，是一种有效地空气动力自动调节装置，原理是，在高速飞行时，小三角形斜块，会大大增加升力，产生推杆作用，随着，飞行速度的降低，增升作用逐渐较小，直至消失三大特点：1） 在水平翼下表面，增设了高速飞行增升斜块；2） 机翼具有0.5度正安装角，改善了滑翔性能；3） 机翼设计了“好扭”，也就是内机翼外端后缘，微微向下，也就增加了迎角，是升力增加，盘旋使得倾斜就减小，从而改善滑翔性能，还可提高模型的吃气流性能，即遇到上升气流时会减小盘旋半径，抓住上升气流不放主要结构布局图：计算简图： 总体受力： 机翼受力： 飞行中之阻力：磨擦阻力：空气分子与飞机磨擦产生的阻力，这是最容易理解的阻力但不很重要，只占总阻力的一小部分，当然为减少磨擦阻力还是尽量把飞机磨光。

形状阻力：飞机做得越流线形，形状阻力就越小，尖锥状的物体形状阻力不见得最小，反而是有一点钝头的物体阻力小诱导阻力：机翼的翼端部因上下压力差，空气会从压力大往压力小的方向移动，部份空气不会规规矩矩往后移动，而从旁边往上翻，因而在两端产生涡流寄生阻力：所有控制面的缝隙﹝如主翼后缘与副翼间﹞、主翼及尾翼与机身接合处、机身开孔处、机轮及轮架、拉杆等除本身的原有的阻力以外，另外衍生出来的阻力展弦比：从雷诺数的观点机翼越宽、速度越快越好，但我们不要忘了阻力，短而宽的机翼诱导阻力会吃掉你大部分的马力，我飞机则要有适合的展弦比，展弦比 A 就是翼展 L 除以平均翼弦 b(A=L/b)，L 与 b 单位都是公分，如果不是矩形翼的话我们把右边上下乘以 L，得 A=L2/ S，S 是主翼面积，单位是平方公分，这样省得求平均翼弦，一般适合的展弦比在 5~7 左右滑翔机没有动力，采取高展弦比以降低阻力是唯一的方法翼面选择：１矩形翼：﹝如图 4-1﹞从左至右翼弦都一样宽，练习机常用的形状，因为制作简单，失速的特性是从中间开始失速，失速后容易补救２和缓的锥形翼：﹝如图 4-2﹞从翼根往翼端渐缩，制作难易度中等，合理的翼面应力分布，缓和的翼端失速，特技机最常见的意形式。

３尖锐的锥形翼：﹝如图 4-3﹞同样从翼往翼端渐缩，但翼端极窄，恶劣的的翼端失速４椭圆翼：﹝如图 4-4﹞制作难度高，最有效率的翼面应力分布，翼端至翼根同时失速，这也是天上最优美的翼面形式上反角：一级上反角：二级上反角：U 形上反角：反海鸥翼：方案选择：我们选择和缓的锥形翼与椭圆翼结合的一级上反角翼型，为了避免机翼与气流夹角过大时，一边机翼翼尖过早失速因此我们在其中一只机翼的翼尖设计了一个调整片，俗称“好扭”尾翼下方再加上高速飞行的增升斜块，可以在飞行中增加高度飞行性能估算:飞行轨迹路线：。