模型飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)

　　本書主要內(nèi)容是介紹一些可用于模型飛機(jī)、直升機(jī)和滑翔機(jī)的實(shí)用的空氣動(dòng)力學(xué)理論。任何對模型飛行感興趣的人如果能很好地理解和掌握飛行器的理論，將會(huì)從中受益，從而不會(huì)犯一些嚴(yán)重的配平和操縱方面的錯(cuò)誤；而那些設(shè)計(jì)或是制作模型的人則能進(jìn)一步改善模型。除此之外，空氣動(dòng)力學(xué)本身也是一項(xiàng)十分有意義的研究工作，也給模型飛行這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)增添了更深層次的迷人魅力。一些成功的模型也許是純粹靠著經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)和飛行的。需要指出的是，本書并不是宣稱能帶來多大的革命，但對于那些以開放包容的心態(tài)閱讀本書的人來說，總能從中獲得一些對模型飛機(jī)未來發(fā)展有關(guān)的新想法。有經(jīng)驗(yàn)的模型制作者可以從書中了解到一些新內(nèi)容，另一方面，他們也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些原有觀念受到了批評。這在描述和討論翼型的選擇一節(jié)中表現(xiàn)尤其明顯。模型愛好者和許多發(fā)表的著作和文章頻繁地采用了一些非常具有誤導(dǎo)性的翼型術(shù)語，比如：下弧線、平底、半對稱和對稱等，甚至是“菲利普入口”（這得追溯至1891年Horali0　Phillips的專利）。這樣一些詞匯會(huì)給初學(xué)者造成嚴(yán)重的困擾。至少翼型中線的彎度應(yīng)該和翼型的厚度放在一起描述才容易使讀者明白。現(xiàn)在幾乎所有的“自由飛”模型的布局和配平采用的都是花哨的不遵循基本原則的設(shè)計(jì)，這并不是說這些模型就飛得不好，事實(shí)證明他們能夠飛好。但是，當(dāng)重心落在機(jī)身上錯(cuò)誤的位置時(shí)，會(huì)給為穩(wěn)定性和安全性所不得不進(jìn)行的配平造成了不必要的困難。實(shí)際上，對于低速飛行的模型來說，如果把重心的位置放在當(dāng)前一直流行的位置上，在性能上會(huì)有一定的損失。這種模型能占上風(fēng)的原因就是模型愛好者飛得非常有技巧而忽視其內(nèi)在的毛病。偏愛這種方式配平的人使用了數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)其合理性，但結(jié)果證明是錯(cuò)誤的。其他的一些誤解出現(xiàn)在對配平和穩(wěn)定性概念的混淆上。這些將在第12章進(jìn)行詳細(xì)的論述。本書假定讀者是一個(gè)模型愛好者，并且知道或者已準(zhǔn)備學(xué)習(xí)一些模型飛機(jī)是如何制作、配平和飛行的最基本的原理。同時(shí)，書中會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)一些基本的原則，而盡量不使用數(shù)學(xué)知識。在有必要引入數(shù)字實(shí)例時(shí)，可以在附錄1中找到，如果對它不是很感興趣，則完全可以略過這些內(nèi)容，因?yàn)樵诤侥５闹谱鬟^程中沒有必要也不值得去做非常精確的計(jì)算。本書涉及的核心算法都可以化為四則運(yùn)算。如果愿意做更多的工作，許多問題能夠借助簡單的圖解方法或是使用普通的計(jì)算器就能得到足夠精確的答案。另外使用一些輔助的函數(shù)，比如開平方和三角函數(shù)（余弦、正弦、正切等），能有助于問題的解決，但這不是本質(zhì)問題。如今的商業(yè)市場中有許多不同的模型飛機(jī)應(yīng)用軟件，覆蓋了從飛行模擬器到基本的翼型繪制和設(shè)計(jì)（這些軟件有別于那些在大學(xué)或者其他的研究機(jī)構(gòu)中由那些專業(yè)的空氣動(dòng)力學(xué)家們，比如Eppler，Somers，williams，Selig等，所使用．的高度成熟的用于翼型設(shè)計(jì)的軟件程序）。模型制作者們在使用這樣一些軟件時(shí)應(yīng)該記住一件事，這些軟件在開發(fā)時(shí)所依據(jù)的假定未必可靠。錯(cuò)誤的理論，所得到的結(jié)論也必定錯(cuò)誤。如果要計(jì)算機(jī)得出有意義的結(jié)論就必須理解那些隱含的前提。本書提供了使模型愛好者分辨合理以及不合理情況的必要知識。空氣動(dòng)力學(xué)家所討論的理論適用于一般情況，但是不能當(dāng)成絕對真理。因?yàn)槿魏螘r(shí)候都可能有新發(fā)現(xiàn)，有些情況下概率還很大。從另一方面來說，模型空氣動(dòng)力學(xué)，就像工程科學(xué)的一個(gè)分支，必須遵循那些經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)完全可靠的基本原理。多數(shù)基本原理在第1章進(jìn)行了闡述。已經(jīng)熟悉了這些運(yùn)動(dòng)定律的讀者可以跳過這些小節(jié)，但是在遇到問題之前理解和掌握這些內(nèi)容還是比較重要的。有關(guān)飛行速度接近聲速的問題不在本書的考慮范圍之內(nèi)。

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