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谁有滑翔机原理

作者:Anita 发布时间: 2022-01-25 16:02:36

简介:】一、滑翔伞飞行时的受力情况



滑翔伞能够在空中飞行,是当它的翼型伞衣与空气作相对运动时,由于空气的作用在伞衣上产生空气动力的缘故。我们可以看一下滑翔伞在静止空气中作

一、滑翔伞飞行时的受力情况

滑翔伞能够在空中飞行,是当它的翼型伞衣与空气作相对运动时,由于空气的作用在伞衣上产生空气动力的缘故。我们可以看一下滑翔伞在静止空气中作稳定滑翔时的受力情况。此时伞衣上垂直向上的空气动力R与垂直向下的系统的总重量W(飞行员、滑翔伞及所有装备重量之息和)相平衡,滑翔伞沿着向下倾斜的轨迹作等速直线运动。



由于空气动力R和重力W均为矢量,所以我们可以将它们按平行四边形法则进行分解。气动力R可以分解为与滑翔轨迹相垂直的升力Y和与滑翔轨迹相平行的阻力。同理,重力W也可以分解为w1和w2两个分力。此时作用在伞衣上的所有力仍然是平衡的,即Y=w1:Q=w2。由此可见,升力Y平衡重力分力w1,而使我们能够支持在空中;而重力W2则平衡阻力Q,使滑翔伞在空中沿飞行轨迹作等速下滑运动。如果空气动力R与重力W不相平衡,则滑翔伞在空中就将作加速(或减速)运动,使R与W达到新的平衡为止。由于飞行中重力W是滑翔伞系统所固有的,所以空气动力R是随速度而变化的。



二、升力的产生
翼型伞衣在充气后的横截面,即翼型相对于气流运动的情况。



当气流绕过翼型上、下表面流动时,由于上翼面弯度大、下翼面弯度小(基本为直线),并与气流方向有一定的角度。根据流体连续性原理和伯努里定理,稳定流动的气流流过上翼面时,受拱起的上翼面挤压作用,流线变密,流速比远前方的气流速度大,故压力降低;而流过下翼面的气流,流线变疏、流速减慢,压力增大。因此在伞衣上、下表面出现压力差,这个压力差的合力即为空气作用于伞衣上的总空气动力R,其方面垂直向上垂直的分力,就是升力Y。决定翼型伞衣升力大小的因素主要有:气流速度、空气密度、伞衣面积、翼型和伞衣攻角等。

1.气流速度(V):速度是决定升力大小的一个重要因素,如果没有速度,即滑翔伞与空气没有相对运动,则伞衣上、下表面的压力差为零,所以也就不会产生升力。实验结果表明z在其他条件相同的情况下,升力大小与速度的平方成正比。为了提高与气流相对运动速度,通常滑翔伞都采用逆风起飞,以增大升力,缩短起飞助跑距离。

2.伞衣面积(S):升力由伞衣上;下压力差产生,所以理论上伞衣面积越大,升力也就越大。但由于滑翔伞伞衣由柔性的纺织材料制成,依靠冲压空气成形,出于结构上的原因既要保证充气刚性,又要保持一定的翼载荷以保证飞行性能,所以不能象刚性机翼那样做得太大。

3.空气密度(p):气流压力与密度成正比。密度增大时,升力也增加;密度减小时,升力也下降。

4.翼型:翼型不同,气流流过上、下表面的流线情况也不同。在一定范围内,翼型的弯度和厚度越大,引起上、下表面的压力差也大,故升力也越大。

5.攻角,也称迎角(α):在翼型确定之后,升力的大小取决于翼型与相对气流的角度。我们将翼型前缘与后缘用直线相连接,称为翼弦,通常用翼弦来计量各个角度。翼弦与相对气流(或滑翔飞行轨迹)之间的角度α,称之为攻角或迎角。

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