人力驅(qū)動飛機

1、.：.；依托人的膂力驅(qū)動的 HYPERLINK baike7/baike/%BA%BD%BF%D5-%BA%BD%CC%EC_%B7%C9%BB%FA.html t _blank 飛機。早期人們模擬鳥類飛行，試圖制造靠人力驅(qū)動的 HYPERLINK baike7/baike/%BA%BD%BF%D5-%BA%BD%CC%EC_%C6%CB%D2%ED%BB%FA.html t _blank 撲翼機，可望最先用于體育競技活動。都沒有勝利。主要緣由是人的膂力有限，平均時速12.7公里。強壯的人在10分鐘內(nèi)只能延續(xù)發(fā)出0.26千瓦0.35馬力的功率，按每公斤體重所能發(fā)出的功率計算，遠不如鳥類。其次，

2、使單位機翼面積上的載荷減少到與普通鳥類一樣的程度。在當時的科學(xué)技術(shù)程度下，再加上大的機翼面積，還不能夠制造出分量很輕、飛行效率高的撲翼機。人力飛機的空機分量可降低到僅30公斤左右。 HYPERLINK baike7/baike/%BA%BD%BF%D5-%BA%BD%CC%EC_%BB%AC%CF%E8%BB%FA.html t _blank 滑翔機的出現(xiàn)和開展又重新推進人力飛機的研制活動。20世紀30年代，有人在輕型滑翔機上安裝 HYPERLINK baike7/baike/%BA%BD%BF%D5-%BA%BD%CC%EC_%BF%D5%C6%F8%C2%DD%D0%FD%BD%B0.ht

3、ml t _blank 空氣螺旋槳和類似自行車的腳踏傳動安裝，依托人的雙腳蹬踏帶動螺旋槳來產(chǎn)生飛行的動力，曾實現(xiàn)了短間隔 的平飛。20世紀30年代，60年代以后大量新型資料碳纖維和芳綸纖維復(fù)合資料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚酯薄膜等的問世為制造極輕的飛機機體發(fā)明了條件，人力飛機的空機分量可降低到僅30公斤左右。再加上大的 HYPERLINK baike7/baike/%BA%BD%BF%D5-%BA%BD%CC%EC_%BB%FA%D2%ED.html t _blank 機翼面積，使單位機翼面積上的載荷減少到與普通鳥類一樣的程度。較低的飛行速度使人力飛機飛行所需的功率減小到人力能勝任的程度，為實現(xiàn)較

4、長間隔 的飛行發(fā)明了條件。按每公斤體重所能發(fā)出的功率計算，1979年美國的“蟬翼信天翁號人力飛機(見彩圖)初次完成了橫越英吉利海峽的飛行，平均時速12.7公里。人力飛機尚處于開展的初期，都沒有勝利?？赏钕扔糜隗w育競技活動。 直升機升力與阻力計算公式升力和阻力公式根據(jù)升力、阻力與上述諸要素的關(guān)系,升力、阻力公式如下:升力:Y=Cy 1/2 v2s阻力:X=Cx 1/2 v2s式中:Y升力;X阻力;空氣密度;s機翼面積;Cy升力系數(shù);Cx阻力系數(shù);v氣流速度Cy、Cx是翼型、迎角、機翼外形、飛機外表光滑和流線性對升力、阻力大小的影響。其數(shù)值經(jīng)過實驗測得。飛行中,機翼翼型、面積和外形及飛機情況等普

5、通是不變的。在同一高度飛行時,空氣密度也可看成相對不變。那么,升力和阻力的大小就取決于速度和迎角。在飛行中,是用改動速度、改動迎角來改動升力和阻力。更多資料：xmatc/atcdata/html/46039.html升力公式升力公式 原圖片取自：NASA Glenn Research Center, Learning Technology Project 升力取決於空氣的密度，速度的平方，空氣的黏性以及空氣的可壓縮性，空氣流經(jīng)物體的外表積，物體的形狀，以及物體與氣流的夾角。普通來說，升力與物體外形，氣流夾角，空氣的黏性，以及空氣的可壓縮性這幾項的關(guān)聯(lián)是非常複雜的。其中一種討論這些複雜的關(guān)聯(lián)性的

6、方法是用一個單一的變數(shù)來決定這些關(guān)聯(lián)。在升力這方面，這個變數(shù)稱為升力係數(shù)，記為Cl。這讓我們能夠?qū)⒁磺袩o論是簡單或複雜的變因都整合進一個單一的公式。升力公式描畫的是升力L等於升力係數(shù)Cl乘以密度r乘以速度V的平方乘以翼面積A再除以二。L = Cl * A * .5 * r * V2 對於知的空氣條件，物體外形，以及物體與空氣的夾角，我們必須決定出Cl的值來得知升力的大小。對於一些單純的氣流狀況，物體外形，以及小範圍的夾角時，空氣動力學(xué)專家可以算出Cl的值。但是，通常都是經(jīng)由實驗來求出升力係數(shù)。藉由上面給予的公式，密度由字母r來表示。我們不運用d來表示密度，因為d通常用來表示距離。在許多空氣動力

7、學(xué)的課本裡頭，密度通常用希臘字母rho希臘字的r，也就是來表示。其中密度乘以速度的平方除以二1/2 * r * v2 這一組參數(shù)稱為動壓，在白努利方程式中也可以看到。簡單說來， 一個升力，一個重力； 一個發(fā)動機推力，一個空氣阻力。 飛機在最簡單情況下，程度勻速飛行，這時候牛頓他老人家就管用了 豎直方向上升力和重力平衡 程度方向上發(fā)動機推力和空氣阻力平衡 于是飛機堅持勻速直線運動 升力的大小由下式?jīng)Q議： L=0.5*Rou*V2*CL*S Rou為空氣密度，V為飛行速度，CL為升力系數(shù)，S為機翼面積 只是CL并非常數(shù)，確定這個CL可有很多學(xué)問赫赫 重力大小怎樣確定我就不說了 發(fā)動機推力大小怎樣確

8、定也不說，處理這個問題需求一個專業(yè) 空氣阻力 D=0.5*Rou*V2*CD*S CD為阻力系數(shù)，確定這個系數(shù)也有很多學(xué)問赫赫補充樓上的：當飛機側(cè)滑，氣流會對飛機產(chǎn)生一定的側(cè)力，計算公式是將升力公式中Cl給為Cz.當然還有3個方向的力矩平衡，計算氣動力矩時采用不能用參考面積，要用參考長度，普通選用平均氣動弦，而力矩系數(shù)通常由數(shù)值計算或風(fēng)洞實驗或試飛數(shù)據(jù)確定。兩小時蹬著飛機越海峽1979年4月，艾倫為飛越英吉利海峽做預(yù)備大獎出難題18年無人破解“禿鷹忽展翅幾分鐘力拔頭籌1979年6月13日，26歲的自行車運發(fā)動艾倫踏動一架“蟬翼信天翁飛行器，以離海面約2至2.5米的平均高度飛越英吉利海峽，做到了

9、初次用人力推進飛行器飛越海峽。一項大獎刺激人力飛行開展1959年，英國皇家學(xué)會設(shè)置了一項人力飛行獎，以英國實業(yè)家克雷墨的名字命名。它要求人力飛機在相距800米的標桿之間繞彎飛出一個“8字形才干獲獎。這一大獎推進了人力飛機的蓬勃開展。1961年，英國桑普頓大學(xué)的學(xué)生們首先實現(xiàn)了完全依托人力的飛行。他們研制的飛機機翼長24.4米，重58公斤，飛行間隔 45.7米，高度1.52米，最遠飛了600米的間隔 。1972年，英國空軍一個小組制成一架“木星號人力飛機，發(fā)明了直線飛行1070米的好成果，留空時間1分47秒。它最遠曾飛到過1200米。1977年，日本大學(xué)生又超越了英國人，飛行了2094米，人力飛

10、機有了相當大的提高。但繞標桿飛“8字航線難度很大。由于人力飛機飛行的高度只需兩三米，飛機本身翼展很長，一拐彎，機翼就觸地了。“蟬翼禿鷹拿下5萬英鎊大獎1977年8月，工程師麥克里迪制成了一架奇特的人力飛機。麥克里迪早年參與過世界滑翔錦標賽，后來年紀大了，開場研制人力飛機。他留意到老鷹和禿鷲的飛行技巧。老鷹和禿鷲能在空中停留幾個小時，而從不扇動翅膀。于是，他造了一架沒有尾翼的飛機，起名“蟬翼禿鷹號。這架飛機轉(zhuǎn)彎和俯仰都靠機身前面的鴨式小翼來支配，分量只需32千克，機翼很長，達30米，只蒙著一層薄薄的塑料膜。駕駛員需半仰臥地坐在機翼下的座位上，用腳蹬鏈條帶動機身后面的螺旋槳。麥克里迪請來艾倫當駕駛

11、員。布萊恩艾倫1953年出生，身高1.82米，體重62公斤，戴一副寬邊眼鏡。他參與過自行車競賽，也練習(xí)過滑翔。艾倫在用腳踏測力器進展的耐力測試中，證明本人能延續(xù)7分鐘發(fā)出0.33千瓦的功率。1977年8月23日早晨，他們終于實現(xiàn)了18年來沒有攻破的難關(guān)“8字飛行。這架人力飛機總共飛行了7分28秒，高度超越3米，平均速度18千米/小時。由于18年來無人實現(xiàn)“8字飛行，克雷墨獎獎金數(shù)額不斷添加，最后到達5萬英鎊。艾倫和麥克里迪共同博得了這項航空史上獎金額最高的獎?！跋s翼信天翁越海峽又拿10萬英鎊麥克里迪接著要研制一架能飛越英吉利海峽的人力飛機，新飛機取名“蟬翼信天翁。它沒有發(fā)動機，只需一套用塑料鏈條傳動的腳踏機構(gòu)，帶動機翼后面的塑料螺旋槳。飛機內(nèi)部的骨架座艙艙底一前一后安裝了兩個小塑料輪子。“座艙其實不過是自行車的座子，外面罩著一層很結(jié)實的塑料薄膜。1979年6月13日清晨，艾倫穿著一條運動短褲，上身赤膊，套一件橘紅色的救生背心，照舊戴著那副寬邊眼鏡，鉆進座艙。艾倫用力踏動起來，這架只需25千克的怪物載著體重63.5千克的艾倫騰空而起。英吉利海峽最窄的地方只需35千米。“蟬翼信天翁沿著最近的航線飛行。按原方案，艾倫可以在2小時之內(nèi)飛完全程。但在途中，海浪變得洶涌起來，天空氣流攪動加劇。頂風(fēng)前進，由于悶熱