自学任务

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迎角

固定翼无人机的空气动力性能是决定固定翼无人机飞行性能的一个重要因素，包括固定翼无人机的最大升力系数、最小阻力系数和最大升阻比等。

升力和阻力是固定翼无人机飞行时与空气发生相对运动时产生的。固定翼无人机飞行时应尽量使固定翼无人机的升力大而阻力小，这样才能获得良好的空气动力性能，影响固定翼无人机升力和阻力的因素主要有迎角、气流速度、空气密度、机翼形状、机翼面积等。

简单给大家讲一下迎角的概念。迎角（Angleof attack）：迎角又叫做攻角，机翼翼弦与相对气流速度线之间的夹角。

升力阻力公式

升力、阻力公式综合表达了影响升力，阻力的各个因素与升力、阻力之间的关系。飞行高度越低，飞行速度越大，机翼上的升力也就越大。机翼面积越大，升力当然也越大。公式中的系数_、_通常是通过风洞试验得来的。升力系数和阻力系数的大小综合反映，了迎角、翼型及机翼平面形状等因素对升力和阻力的影响。

在飞行中，机翼形状一般是不变的，所以升力系数和阻力系数的变化就几乎由迎角的大小来确定。升力系数仅仅是影响机翼升力的一个因素，系数本身并不是升力。在讨论固定翼无人机的空气动力时，为了突出迎角和机翼对升力的影响，一般用升力系数的变化来分析升力的变化。同理，一般用阻力系数的变化来分析阻力的变化。

升力阻力系数曲线

升力系数曲线表达了固定翼无人机升力系数随迎角变化的规律，横坐标表示迎角的大小，纵坐标表示升力系数的大小。

      曲线与横坐标的交点对应的升力系数为0，升力为0，对应的迎角叫零升迎角。翼型不同，零升迎角的大小也不同。对称翼型的零升迎角为0，因为当迎角为0时，上下翼面的流线对称，上下翼面压力一样大，升力系数等于0。具有一定弯度的非对称翼型的零升迎角一般为负值，这是因为当迎角为0时，上下翼面的流线不对称，上表面的流线更密，大于下表面的压强，升力系数大于0；当升力系数为0时，迎角必然小于0而为负值。

阻力系数曲线反映了固定翼无人机阻力系数随迎角变化的规律，如图3一24所示，横坐标表示迎角的大小，纵坐标表示阻力系数的大小，阻力系数是随着迎角的增大而不断增大的。表征阻力特性的参数有最小阻力系数和零升阻力系数。阻力系数永远不为0，也就是说固定翼无人机上的阻力是始终存在的。但阻力系数存在一个最小值，即最小阻力系数，它对固定翼无人机的最大速度影响很大。零升阻力系数指升力系数为0时的阻力系数，固定翼无人机的最小阻力系数非常接近零升阻力系数，一般认为零升阻力系数就是最小阻力系数。

升阻比

升阻比是在相同迎角下，升力与阻力之比，即升力系数与阻力系数之比，用K表示，升阻比曲线表达了升阻比随迎角变化的规律。                          

      因为升力系数和阻力系数主要随迎角而变化，所以升阻比的大小也主要随迎角变化，与空气密度、飞行速度、机翼面积的大小无关。升阻比大，说明在同一升力的情置下，阻力较小。升阻比越大，固定翼无人机的空气动为性能越好。

      迎角由小逐渐增大，升阻比也逐渐增大，当迎角增至最小阻力迎角时，升阻比增至最大。迎角再增大，升阻比反而减小。因为，在最小阻力迎角之前，随迎角增大，升力系数成线性增大，而阻力系数增加缓慢，升力系数比阻力系数增大得幅度大，因此升阻比增大。达到最小阻力迎角时，升阻比达到最大值，叫最大升阻比。最大升阻比对应的迎角叫最小阻力迎角（有利迎角）。在最小阻力迎角后，随迎角增大，升力系数比阻力系数增大得少，因此升阻比减小。迎角超过临界迎角后，由于压差阻力的急剧增大，升阻比急剧降低。在最小阻力迎角下飞行是最有利的。因为这时产生相同的升力，阻力最小，空气动力效率最高，所以一般固定翼无人机飞行的迎角都不大。

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