5 4 月, 2020

【無人機考照】學科測驗重點整理懶人包-基礎飛行原理篇#1

文章最後更新於 2020年5月28日

遙控無人機操作證考試已於2020年3月31日正式啟動，考試分為「學科」及「術科」測驗兩階段，學科測驗已於3月16日開放報名並於4月率先登場，民航局提供的「遙控無人機學科測驗規範」內容很冗長，為了方便記憶，小編這邊針對「基礎飛行原理篇」整理出重點歸納，提供給各位朋友參考。

#還不知道如何報名學科測驗嗎?

👉延伸閱讀: 【無人機考照】2020遙控無人機操作證考試懶人包整理!!!

無人機基本四力

關於如何產生升力，使一個重於空氣的航空器能夠飛行於空中的問題，有兩個重要的基本概念：

《流體的連續性》

「質量守恆」:不論管道粗細.同一時間內，流體流入質量=流出質量。

公式:Q = A X V = 定值

流量面積流速

《柏努利定律》

流體在一個管道中流動時

當氣流流過機翼時，氣流被翼尖切分為上下兩部分(如下圖)，氣流 A 沿著 S1 的路徑流過機翼；同理，氣流 B 沿著 S2 的路徑流過機翼，而 S1 的路徑大於 S2，根據柏努利定律，沿著 S1 的氣流速度快、壓力低，而 S2 的氣流速度慢、壓力高，而如此的壓力差便產生向上的升力。

與上圖文氏管實驗來比較，柏努力定律用於機翼的上升理論時，無法正確解釋是什麼導致了S1的流速加快，進而造成壓力差，那到底什麼才是導致飛機上升的主要原因呢?

答案是牛頓第三定律:作用力與反作用力

氣流經過機翼時，機翼會對空氣施加向下的力，根據牛頓第三定律，空氣必須對機翼施加大小相等、方向相反的反作用力，也就是方向朝上的升力。

(如下圖)

※重點結論

柏努利定律對於航空器上升理論，無法做出有根據的解釋。相對地，牛頓第三運動定律可以明確解釋出上升作用力的來源，因此在準備學科考試的朋友，一定要釐清這項迷思，當然在考試的時候，當然還是選擇柏努利定律，只是目前牛頓第三運動定律的解釋更加有力，這邊提供另一個論點給大家參考。

牛頓第三運動定律:作用力=反作用力

無人多旋翼機:則利用旋翼面傾轉或數個旋翼間彼此協調方式，自原有升力中產生向前的推力分量。

阻力 (Drag)
寄生阻力	摩擦阻力	空氣流經遙控無人機表面發生摩擦的阻力
	形狀阻力	由外型前後壓力差形成的阻力
	干擾阻力	無人機各部分間因氣流相互干擾而產生阻力
誘導阻力	由機翼所產生的升力方向被往後傾，產生出向後的阻力，這種因產生升力而誘導出來的阻力

航空器本身之質量所受的地心引力，過重的重力對飛行有負面影響，故遙控無人機機身的設計都是採用較輕的材料。

影響升力和阻力的因素:

#不同攻角下的升阻比

臨界攻角:在飛行速度等其它條件相同的情況下得到最大升力的攻角

臨界攻角範圍內	攻角增大，升力增大
超過臨界攻角	攻角增大，升力減小，阻力增大

#飛行速度和空氣密度對升力與阻力的影響

飛行速度	與升力、阻力成正比
空氣密度	與升力、阻力成正比

#機翼面積、形狀和表面質量對升力與阻力的影響