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雷諾數與失速

機翼的升力隨攻角的增大而增加,攻角就是翼絃線與氣流的夾角﹝如圖3-10﹞,攻角為零度時對稱翼此時不產生升力,但克拉克Y翼及內凹翼仍有升力,後二種翼型要負攻角才不產生升力,不產生升力的攻角叫零升攻角﹝如圖3-11﹞,所以對稱翼的零升攻角就是零度,誰都知道攻角增加有一個上限,超過這上限就要失速,那機翼什麼時候會失速呢?﹝圖3-12a﹞是飛機正常飛行時流經機翼的氣流,﹝圖 3-12b﹞是飛機失速時的氣流,這時上翼面產生強烈亂流,直接的結果是阻力大增,而且氣流衝擊上翼面,使升力大減,於是重力主控這架飛機,就是摔下去啦,那我們想事先知道機翼什麼時候會失速,這就有需要知道雷諾數,雷諾數原始公式是:   

  Re=ρ‧V‧b/μ

  Re=ρ‧V‧b/μ ρ是空氣密度、V是氣流速度、b是翼弦長、μ黏性係數。

  因對模型飛機而言空氣密度與黏性係數是定值,因為你不會飛很高故空氣密度不變,而且你不會飛到水裡故黏性係數不變,故以上公式可簡化為:

  Re=68500‧V‧b V單位是公尺/秒 b是公尺。

  一架練習機譬如說時速90公里﹝每秒25公尺﹞,翼弦24公分,雷諾數=68500‧25‧0.24=411000,如果不是矩形翼的話,翼根與翼端弦長不一樣,雷諾數當然不同。雷諾數越大流經翼表面的邊界層越早從層流邊層過渡為紊流邊界層,而紊流邊界層不容易從翼表面分離,所以比較不容易失速,雷諾數小的機翼邊界層尚未從層流邊層過渡為紊流邊界層時就先分離了,一般翼型的數據都會註明該數據是在雷諾數多大時所得,展弦比如沒特別說明則是無限大,翼型資料上大都會告訴你雷諾數多少時在幾度攻角失速,雷諾數越大越不容易失速﹝如圖3-13﹞,一架飛機的失速角不是一定值,速度越慢時﹝雷諾數小﹞越容易失速,翼面負載越大時,因飛行時攻角較大也越容易失速,三角翼飛機翼弦都很大,所以雷諾數大,比較不容易失速。

  實機在設計時都會設法在失速前使機翼抖動及操縱桿震動,或者在機翼上裝置氣流分離警告器,以警告駕駛員飛機即將失速,模型飛機一般都沒什麼徵兆,初學降落時大部分的人都有這痛苦的經驗,因進場時作了太多的修正,耗掉了太多速度,說時遲那時快飛機一下子就摔下來,從此一連好幾個月進場速度都超快,降落時不是海豚跳個三、四次就是把兩百公尺跑道用完還不夠。
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