2022年浅谈无人机空气动力学知识 ，无人机或者飞机在飞行过程中，都会受到空气阻力的影响，这种影响如果不进行消除有可能给飞行带来很大的动力损耗，甚至对飞机的控制产生不可预料的结果。而在无人机上，不仅仅是在外形，在内部控制上，空气动力学更是需要在设计过程中非常注意的方面。本文从理论方面介绍无人机设计中用到的空气动力学知识。

所有的空气动力学都是建立在运动定律之上。在航空模型上的空气动力学中，主要运用牛顿创立的三个运动定律。

影响升力和阻力的因素

作用在飞行器上的空气动力，包括升力和阻力，这是由于空气本身是有质量造成的。要产生支持力，气团必须被加速以产生向上的支持力，要达到平衡，则支持力必须等于重力。飞机在飞行中，机翼穿过气流，从而引起扰动，除了机翼外，飞机的其他部分，如机身、尾翼、起落架等也会引起扰动，也会产生能力损失，这样就得不到对升力的贡献。因此，产生升力如果耗费的能力越多，则飞行器的效率越低。

航模飞行所需的空气质量取决于3个因素：给定空间中的空气量，即航模飞行空间的空气密度；航模的尺寸；航模飞行的速度或速率。

1、空气密度

空气是由多种混合物构成，可认为是无数独立的分子组成，他们都处于剧烈的运动状态。气体的温度是衡量这种运动剧烈程度的一种尺度，温度低时分子运动比温度高时要缓慢。运动的分子碰撞到浸没在其中的物体，产生了气体压力。密度是考量给定空间中分子数目多少的一个衡量尺度。在航模低速空气动力学中，研究空气的分子组成是不需要的，航模飞行的介质是流体，不是说空气是液体。液体是一种在一定条件下几乎不可压缩的流体，而气体是可压缩的流体。航模飞机的飞行速度远达不到要考虑空气可压缩性的程度。空气可压缩性的问题一般只在处理喷气动力飞机、螺旋桨翼尖和直升机旋翼问题时考虑。在高海拔和高温环境中，空气密度比贴近海平面和低温环境中要低。航模爱好者在高原地区和在平原地区飞飞机时是有一定的控制区别的，空气的潮湿程度也会影响密度。干燥的空气比潮湿的空气更加稠密，湿度因此会对升力产生影响，滑翔机飞行员可以利用热空气帮助滑翔机进行滑翔。空气动力学中，将海平面附近常温常压下空气密度定义为1.225kg/m。

2、模型尺寸

一个尺寸较大的飞行器，当它飞行在标准大气中时，必然产生更大的扰流，所以在相同速度下，要比尺寸小的模型产生更大的空气作用力，这个作用力包括升力和阻力。

翼展载荷是模型重量和翼展的比，表示重量和每单位长度的比值。翼展载荷是一个非常重要的参数，一个较大翼展的模型在相同速度下要比翼展小的模型扫过更多的空气。在获得同样的空气作用下，被扫过的空气质量越大，所需加速度就越小。模型尺寸可以用机翼面积来表示。

3、速度

在模型的翼展和面积一定时，高速飞行对气团产生的扰动比低速大。迎角和配平模型获得升力的能力，几乎取决于机翼和机翼相对来流的迎角，迎角的基准一般是弦线。

弦线指连接翼型的前缘和后缘两个端点的一条直线。气动迎角是气流实际与机翼的夹角。气动迎角与几何迎角不同，传统模型中机翼的迎角（几何迎角和气动迎角）大小主要取决于机翼和尾翼的相对变化。尾翼的主要功能是配平飞机，使之达到预定的迎角并保持这个迎角。

尾翼和机翼相对机身的安装角，必须与相对气流的迎角区分开来。机身可能与来流方向不一致。尾翼有时会设计成正V型布局或倒V型布局，此时飞机的配平、俯仰和偏航稳定性的操纵都由V型尾翼的两个翼面来完成。除正常式的机翼-尾翼-垂直安定面布局外，还有很多其他布局形式。如无尾翼式布局，串列式布局，三角翼布局，鸭式布局等。

鸭式布局指一个小载荷的机翼位于主机翼前的布局。由一对机翼或是另外的机翼承载多数载荷还是全部载荷，是一个涉及到配平和重心位置的问题。