最新无人机基础知识飞行原理系统组成组装与调试资料Word文档格式.docx
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伯努利定律在日常生活上也常常应用，最常见的可能是喷雾杀虫剂了﹝如图1-8﹞，当压缩空气朝A点喷去，A点附近的空气速度增大静压力减小，B点的大气压力就把液体压到出口，刚好被压缩空气喷出成雾状，读者可以在家里用杯子跟吸管来试验，压缩空气就靠你的肺了，表演时吸管不要成90度，倾斜一点点，以免空气直接吹进管内造成皮托管效应，效果会更好。
第二章飞行操作：
模拟—电动----油动
一、什么叫航空模型
在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航空模型。
其技术要求是：
最大飞行重量同燃料在内为五千克；
最大升力面积一百五十平方分米；
最大的翼载荷100克/平方分米；
活塞式发动机最大工作容积10亳升。
1、什么叫飞机模型
一般认为不能飞行的，以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。
2、什么叫模型飞机
一般称能在空中飞行的模型为模型飞机，叫航空模型。
二、模型飞机的组成
模型飞机一般与载人的飞机一样，主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分组成。
1、机翼———是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。
2、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。
3、机身———将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件，设备和燃料等。
4、起落架———供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。
前部一个起落架，后面两面三个起落架叫前三点式；
前部两面三个起落架，后面一个起落架叫后三点式。
5、发动机———它是模型飞机产生飞行动力的装置。
模型飞机常用的动装置有：
橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。
三、航空模型技术常用术语
1、翼展——机翼（尾翼）左右翼尖间的直线距离。
（穿过机身部分也计算在内）。
2、机身全长——模型飞机最前端到最末端的直线距离。
3、重心——模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。
4、尾心臂——由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。
5、翼型——机翼或尾翼的横剖面形状。
6、前缘——翼型的最前端。
7、后缘——翼型的最后端。
8、翼弦——前后缘之间的连线。
9、展弦比——翼展与平均翼弦长度的比值。
展弦比大说明机翼狭长。
练习飞行的要素与原则分析
玩模型飞机和玩模型大脚车完全是两种不同的运动，模友们千万别想当然，买来了就上天，否则就只能看着飞机的残骸落泪了。
在开展模型飞机运动前，最需要有一套合理、简单的教程来指导你学会为什么这么飞和怎么样飞，让你更快更安全的把爱机送上蓝天。
开篇还是先把基础飞行练习的要素与原则强调一下，这与你能否成功的掌握飞行技能有直接的关系。
第一：
飞行练习的要素
掌握飞行技巧，需要以掌握最基本的要素为基础，不断的练习，最终实现自己对飞机启动、助跑、起飞、航线和降落等环节的控制，达到这种境界，模型界称之为“单飞”。
单飞的要素有以下几点：
1、一架精心调整的遥控上单翼教练机（飞机的调整我们在专门的板块里详细说明）
2、理解各种操纵对飞机控制的作用
3、飞机起飞
4、学会直线飞行与航线控制
5、学会转弯飞行与转弯控制
6、地面参照物对航线的辅助
7、航线高度的控制
8、降落过程控制
9、降落
第二：
飞行练习的原则
本教程里的“飞行技巧”都是通过对有经验的模型玩家的观察和与他们交谈后的总结浓缩成为“飞行方法”，旨在把各种飞行动作拆解成简单的、程序化的指令，需要大家认真的理解与实践。
初级飞行练习的原则：
1、理解各飞行动作的原理，再进行动作演练
2、主动控制飞机，不要让飞机来控制你“被动的去控制”，把精力投在如何控制飞机上
3、拆解了的动作分开练习，熟练后，再程序化的组合练习
4、真正飞行前，最好应用飞行模拟器模拟飞行，减少事故发生，加速训练进度
5、真实飞行的时候，需要有经验的模型玩家在场，如出现紧急情况（飞机失控等事件），请将飞机控制权交给他们。
模型教练飞机结构详细讲解
飞机草图
模型教练机的基本组成
这一节我们来了解一下模型教练机的基本组成。
上单翼模型教练机主要由机翼、机身、起落架、尾翼及相应的转动舵面组成。
各舵面又有副翼、襟翼、方向舵、升降舵之分，每种舵面各施其能，为飞机的各种飞行动作提供相应的偏转力
请大家看下图示，以便更清楚的了解模型教练飞机各部分的结构及组成。
下面介绍一下各个舵面为飞机提供什么样的偏转力，这种偏转力能让飞机飞出什么动作。
副翼：
副翼的功能主要是产生机身轴向上的偏转力矩，让飞机绕机身纵轴滚转（相关图示详见下节）
襟翼：
襟翼是作为飞机机翼上的一个升力辅助舵面而存在的，主要是通过偏转，为机翼提供持续的升力补偿，因只出现在较高级的仿真模型飞机中，所以这里不做详述，在飞行技巧中会稍微提及襟翼的使用方法。
方向舵：
方向舵的主要功能是提供飞机纵轴的转向力矩，使飞机绕纵轴左右偏转，达到转弯到目的。
升降舵
升降舵的主要功能是提供飞机横轴的转向力矩，是飞机绕横轴上下俯仰偏转，达到升降的目的。
各舵面的结构与功用已经为大家介绍完毕，下面的几节，我们分别针对各舵面的偏转力特点，详述其作用
副翼在模型飞机中的作用
副翼
要实现飞机的纵轴滚转，就必须用到副翼
通过副翼的偏转，飞机就可以在机身纵轴上滚转，滚转速度与副翼偏转角度成正比。
副翼的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，副翼舵面偏转后，飞机以纵轴为轴心偏转，偏转方向和偏转力矩方向一致，在飞机偏转到一定角度时，松开遥控器副翼通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度继续飞行下去，如图所示：
如果需要让飞机重新恢复水平状态，需要反方向偏转副翼舵面，让飞机回正
与副翼偏转相关的飞行动作有：
1、副翼转弯
2、横滚
3、筒滚
4、倒飞
要做出这些动作，需要其他的动作复合起来才能完成，相应动作。
升降舵在模型飞机中的作用
升降舵
要实现飞机的俯仰、爬升与下降，就必须用到升降舵
通过升降舵的偏转，飞机就可以在机身横轴上转动，俯仰角度与升降舵偏转角度成正比。
升降舵的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，升降舵舵面偏转后，飞机绕横轴转动，偏转方向和偏转力矩方向一致，飞机爬升时称之为抬头力矩，飞机俯冲时，称之为低头力矩，在飞机俯仰到一定角度时，松开遥控器升降舵通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度飞行，但是因为机翼的升力作用，在没有了抬头或低头力矩的情况下，机翼的升力，会自动把飞机的姿态修正成为平飞状态，修正速度和飞机的整体设计有关，这里不详述，如图所示：
如果需要让飞机快速恢复水平状态，需要反方向偏转升降舵舵面，让飞机回正
与升降舵偏转相关的飞行动作有：
2、正/负筋斗
5、8字横滚
6、失速螺旋等等
升降舵在飞机飞行中起到很关键的作用，很多动作的完成都需要升降舵的支持，配合其他舵面的偏转，你也可以做出很多精彩的模型动作。
方向舵在模型飞机中的作用
方向舵
要实现飞机的转向，方向舵的偏转就可以满足需求
通过方向舵的偏转，飞机就可以在机身竖轴上转动，转弯速度与方向舵偏转角度成正比。
方向舵的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，方向舵舵面偏转后，飞机绕竖轴转动，偏转方向和偏转力矩方向一致，在飞机转向到一定角度时，松开遥控器方向舵通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度飞行，但是因为飞机发动机（或电动机）拉力的作用，在没有了转向力矩的情况下，飞机的拉力会自动把飞机的姿态修正成为直线飞行状态，修正速度和飞机发动机（或电动机）拉力大小与下拉、右拉角大小整体设计有关，这里不详述，如图所示：
与方向舵偏转相关的飞行动作有：
1、方向舵转弯
2、侧飞
4、8字横滚
5、失速螺旋等等
现在大家会注意到，完成模型飞机的转弯动作，是可以通过不同舵面的偏转来实现的，可以用副翼转弯，也可以用方向舵转弯，这就需要我们对这些转弯方式的效果做一个比较，我们会在今后的动作演练环节为大家介绍这两种转弯方法的不同之处，有点与缺点。
模型教练机飞行特性介绍
飞机图示
在遥控一架模型飞机的的时候，不管飞机的尺寸如何，飞机的“类型”都比较重要，这对于刚上手的玩家来说显得尤其重要，当然，飞机的尺寸也是需要考虑的，我们先来说说飞机尺寸对飞行效果的影响
初学者选用的飞机要稍微大一些，这样带来的好处是：
1、越大的飞机在飞行的时候显得“慢”。
有助于初学玩家改善遥控动作的协调性，有助于“延长”反应时间。
2、飞机距离自己较远时，还可以看得比较清楚飞机的姿态。
3、大飞机的最显著特性就是在有风时能够相对更加稳定，较重的飞机，在惯性定律下，侧风和扰流等对飞机产生非安定效应的因素就会被削弱，初学者会觉得飞机比较好控制，飞机比较“不灵敏的”听话！
模型教练飞机存在的客观规律：
一架模型飞机在飞行时的“反应灵敏度”，是由操纵系统带动个操纵舵面的偏转程度和飞机的气动性能决定的，而与飞机的大小无关。
模型教练飞机的飞行特性：
1、平凸型翼型，带来良好的空气动力性能，升力大，飞机飞速低，利于初学者对飞机的控制。
2、翼型厚，给机翼带来巨大升力的同时，可在低速度下维持飞机的升力。
3、较高的机翼位置，我们称之为上单翼，这种结构布局使飞机机翼的升力焦点高于飞机的重心，试想，提着东西走肯定比举着东西走路稳当，提升结构的布局比托举结构布局要稳定很多。
操控模型飞机转弯的基本方法
所有基本知识都具备了，我们就要来研究一下模型飞机的基本动作了，首先将给大家介绍的是模型飞机的转弯方法，请各位新模友慢慢琢磨和练习。
操纵模型飞机转弯的基本方法
开始转弯的正确方法是短暂的压下副翼操纵杆，使飞机的机翼倾斜，形成转弯坡度，然后让副翼操纵杆会中以避免飞机进入螺旋，接下来拉动升降舵操纵杆开始进入转弯，并同时保持飞机的飞行高度，升降舵此时同时为模型飞机转弯和防止飞机掉高度服务。
副翼的动作对模型飞机转弯效果的影响
模型飞机转弯的时候，一开始控制副翼操纵杆的幅度，决定了模型飞机转弯的快慢，如果副翼打的量很小，只要拉动很小幅度的升降舵即可维持飞机的转弯和不掉高度，如果开始副翼的偏转量很大，就需要拉动更大幅度的升降舵来维持飞机的高度，此时飞机的转弯速度会增加，转弯半径也小了很多。
错误的转弯状态
转弯动作中一个很重要的控制动作是打副翼然后回中，这样做是很有必要的，打副翼然后回中是让飞机形成转弯坡度，最终通过升降舵来实现转弯，但是如果打了副翼不回中，机翼上收到的是持续的扭矩，飞机将开始滚转，我们称之为横滚，这不是我们期望的转弯动作，所以在模型飞机转弯的时候，一定记住要打副翼，然后自然回中，才可以飞出你想要的转弯动作。
操控模型飞机直线飞行的要领
上一节我们介绍了模型飞机的转弯要领，这一节我们开始介绍维持模型飞机直线飞行的要领，别小看“直线”两个字，如果没有掌握好要领，直线飞行将是模友们的噩梦。
模型飞机直线飞行的要领
说到直线飞行，其实我们这里要理解为“相对直线飞行”，因为模型飞机不像实际比例的真飞机有那么好的设计气动性能，而且自重较轻，稍微有一些风或者湍流，模型飞机的飞行状态就会很不稳定，即使你觉得飞机正在水平正飞，有可能收到那些不稳定因素的影响，飞机还是会出现航向偏移的现象，所以我们要不时的对飞机的航向作出调整。
但是有人就要问了，那些模型比赛上的高手们为什么能飞出完美的直线航线呢，其实这就是我要给大家介绍的一个非常重要的模型控制要领--“轻碰操纵杆，获得完美无瑕的控制”，也就是说，在飞机航向出现偏移的时候，根据自己的方向判断，适度的轻碰副翼操纵杆，来完成对飞机的合理修正，这种轻碰不会给飞机带来较大的坡度，所以不会造成飞机转弯，但是带来的确实平滑的操控效果和精准的控制，这就是直线飞行的要领--适时轻碰操纵杆，时时修正航向。
轻碰操纵杆的原则
其实模型运动中也需要有度的衡量，说到轻碰操纵杆，没有经验的模友马上就会去尝试，但是度量必须要掌握好。
控制飞机不能追求形式，不是说动作都做对了飞机就会听话，我们要掌握一个很重要的原则，即主动控制原则，如果说飞机只是小量的左偏航，而你却在那里大大的打副翼，结果你的航线飞出来就是一个锯齿状航线；
如果飞机已经右偏航许多了，你还在那里微微的触碰副翼来修正航线，想必你要维持的航线也不可能是直线，我这里要说的意思就是，你要根据飞机的飞行状况来不断练习你“轻碰”副翼操纵杆的度量（角度），主动的控制你的飞机，和你的飞机一起飞行。
经过反复的练习之后，这些轻触操纵杆的动作回变得非常的细腻和准确，旁观的人是看不出你在轻碰的，都在以为你是高手，直接就飞出直线航线了。
那些飞得很直的高手们，正式利用了轻碰操纵杆的技术，利用这些细微的动作使飞行航线变得平滑，让你觉得他们对飞机的控制是那么的得心应手，相信我，经过不断的练习，你也能和他们一样。
第三章发动机
发动机原理：
自从瓦特发现了蒸汽可以做功，就有人发明了世界上第一个非天然机械——蒸汽机。
蒸汽机是用蒸汽推动活塞做往复运动，从而提供机械动力。
但活塞是直线运动，而人们更多需要的是圆周运动，于是就有人设计了一套转化系统，于是就有了锅驼机，后来又有了火车。
蒸汽机体型庞大，它需要锅炉烧水提供蒸汽，所以在把火车从铁轨上搬下来的过程中遇到了很多困难。
直到有一天，人们发现很多物质与空气以一定比例混合后会发生爆炸，事情才有了起色。
顺便说说，面粉与空气混合后也会发生爆炸。
最后人们选择了一些易挥发液体来提供动力，这是因为液体便于携带、相对比较安全。
（现在固体发动机只用在导弹和火箭上）。
易挥发的液体很多，譬如常见的酒精、稀料（香蕉水）等，但我们需要的是高燃烧值（辛烷值）、低爆点的物质，于是人们看上了汽油。
现在街上跑的汽车大多数使用的都是烧汽油的四冲程发动机，所谓四冲程是指这种发动机完成一个周期要用进气、压缩、做功、排气四个阶段。
但体型较小的摩托车却用的是二冲程发动机，这种发动机把进气、压缩合为一体，做功、排气合为一体，所以只用二次往返运动。
注意，完成四冲程曲轴要转两圈，二冲程只要用一圈。
这里还要说说为什么发动机要用曲轴。
前面说过，活塞是往返（直线）运动，车轮、螺旋桨可是圆周运动，于是人们在一个圆盘偏心的位置上装一个销子，活塞通过一个连杆推动这个销子，于是直线运动就变成了圆周运动。
这种转变有点别扭，它在最高点（上止点）和最低点（下止点）两次被卡住，所以圆盘要相对的大一点、重一点，利用惯性来克服这个缺点，这一类的东西也叫飞轮。
我们碰到的这个小东西的曲轴还有一个很重要的作用，我们在以后的分析中还会讲到。
二冲程发动机较四冲程发动机所具有的3个重要优势：
（1）二冲程发动机没有阀，这就大大简化了它们的结构，减轻了自身的重量。
（2）二冲程发动机每一回转点火一次，而四冲程发动机每隔一次回转点火一次。
这就付与了二冲程发动机重要的动力基础。
二冲程发动机可在任何方位上运转，这在某些设备如链锯上很重要。
标准四冲程发动机可能在油料晃动的时候发生故障，除非它是直立着的。
解决这个问题就会大大增加发动机的灵活性。
这些优点使二冲程发动机更加轻便，简易，制造成本低廉。
二冲程发动机另外还有将双倍的动力装进同一空间内的潜力，因为每一回转它有双倍的动力冲程。
轻便和双倍动力的结合使他与许多四冲程发动机相比具有惊人的推重比。
尽管如此，你一般不会在汽车上看到二冲程发动机。
这是因为它还有两个重大的缺陷。
等我们看过它如何运转之后，我们对此就会更加清楚了。
你可以把这个动画与在化油器式发动机和柴油式发动机文章中的动画比较，来看看其中的不同。
当比较图示时注意到的最大不同是，在二冲程发动机内，每一回转火花塞点火一次。
这个图示展示了一个典型的克流动性设计。
你能看到二冲程发动机是轻小敏捷的设备，为减少部件数量，它可重复运转。
通过观察一个循环的每个部分，你能够理解二冲程发动机。
从火花塞点火处开始。
当火花塞的火花将混合物点燃时，油料和空气在曲轴箱内已经被压缩过了。
爆炸燃烧推动活塞向下运动。
注意当活塞向下运动是，空气/油料混合气体正被压缩。
当活塞接近它冲程的底部时，排气口被关闭了。
汽缸内的压力就象这演示的一样将绝大多数废气排除汽缸。
当活塞最终到达底部时，进气口被关闭。
活塞的运动已经在曲轴箱将混合气体压缩过了，于是混合气体冲进汽缸，取代残存的废气，将新充的燃料充满汽缸。
值得注意的是，在许多使用克流动性设计的二冲程发动机内，活塞被设计成一定形状，以便吸进的混合气体不会轻易溢过活塞的顶部和溢出排气。
此刻为了压缩冲程，机轴的冲量开始驱使活塞向后朝着火花塞运动。
当在活塞中的空气/油料混合气体被压缩时，在曲轴箱内形成了一个真空空间。
这个真空打开簧片阀，从化油器吸进空气/燃料/油料。
一旦活塞完成压缩冲程，火花塞再次点火重复这个循环。
二冲程发动机之所以得名，因为它有压缩和燃烧两个冲程。
四冲程发动机有独立的吸入，压缩，燃烧，排废四个冲程。
你能看到在二冲程发动机内，活塞确实在做三件不同的事情。
活塞的一边是燃烧室，它是活塞压缩空气/燃料混合物和获得由燃料燃烧释放的能量的地方。
活塞的另一边是曲轴箱。
为经簧片阀从化油器吸入空气/燃料，活塞在此形成一个真空空间，接着压缩曲轴箱以便空气/燃料被压进燃烧室。
看到活塞井然地做如此多不同的事情，确实让人感叹。
这就是二冲程发动机如此简易轻巧的原因。
如果你曾用过二冲程发动机，你知道你得把汽油与专门的二冲程燃右混合。
因而你理解为何能看到二冲程循环。
在四冲程发动机内，曲轴箱与燃烧室完全隔离开来，因而你可以往曲轴箱里注传热油来润滑机轴在活塞各端连接连杆和汽缸壁的承轴。
二冲程发动机内，另一方面，曲轴箱作为增压室发挥将空气/燃料压进汽缸，因而它不能容纳高粘度润滑油。
相反，你混合润滑油和汽油去润滑连接连杆和汽缸壁的机轴。
如果你忘了掺如润滑油，那么发动机撑不了多久。
现在你可以看出二冲程发动机较四冲程发动机所具有的两个重要优势了:
它们简易轻便，而且它们可以产生两倍的能量。
那么为何轿车和卡车使用四冲程发动机呢?
主要原因有四条：
二冲程发动机无法像四冲程发动机那样可持续使用那么长时间。
精密润滑系统的不足意味着二冲程发动机的零部件耗损得更快。
二冲程润滑油非常昂贵，每使用一加仑汽油你就需要四盎司润滑油。
如果你在轿车上使用二冲程发动机，那么你每一千英里就要烧掉一加仑的润滑油。
二冲程发动机的燃料消耗效率不高，因而你每加仑油跑不了几里路。
二冲程发动机产生很多污染，太多以至于你可能看不到污染在你周围。
污染来自两方面。
第一是润滑油的燃烧。
在某种程度上，润滑油使所有的二冲程发动机烟雾弥漫，一个磨损很严重的二冲程发动机能释放出大团大团的含油烟雾。
第二条原因不是很明显。
每当往燃烧室注入大量新空气/燃料时，它们中的一些便从排气口泄露了。
这正是为何你在任何二冲程摩托艇周围能看到泛着光泽的润滑油。
从混有泄出的润滑油的新燃油里释出的碳氢化合物对环境造成了很大的问题。
这些不足意味着二冲程发动机只能应用于那些马达不常使用和“推重比”很重要的场合。
同时，制造商
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