Cattle 学航模，每天一点航模知识（1）

引子：看到很多模友在玩航模时经常会遇到一些比较棘手的问题，或是想往更深入的层次晋级，自己动手制作，或是升级改造，玩飞行特技等待。在这些过程中难免会遇到一系列的问题，首当其冲的便是基础中的基础：空气动力学。为此，特别编辑这些系列的航模基础教程，带您更专业的进入航模世界。

一个希腊的哲人曾问过这样的问题：“什么是空气，我们在其中能飞吗？”。那么什么是空气，帕斯卡证明出，空气是一种气体，并且随着高度的增加压强会降低。

很久以前，人们就想能向鸟儿一样自由的飞翔。并幻想出能想孙悟空那样：腾云驾雾，一个筋斗云便十万八千里。

随着人们对鸟类的观察及学习，认识到，飞行依靠某种介质，并产生一种向上的力。达芬奇在这方面做出了突出的贡献，设计出了很多的原型机。

我们不防从图中来窥探当时的人们对飞行器及空气动力学的理解。从表面上看，他们很原始，但却是现代飞行器的雏形和鼻祖。

让我们踏着先人的脚步来直接迈向21世纪吧！有空我们再来追寻那段难忘的历史，缅怀那些为基础科学及航空事业做出突出贡献的人。

“站在巨人的肩膀上”，是的，我们此刻便站在了巨人的肩膀上，比及先人，我们已经进步了很多，骄傲吧！好了，不要踏步不前了，让我们奔跑吧！

首先再研究高大上的飞机之前，我们先来看看地面上跑的：汽车。汽车的外形设计也是充分了考虑空气动力学的因素的。尤其是快速行驶的赛车，对空气动力学的考虑更甚。

不信你可以试试裸奔跑步冲刺的速度和着着外套跑步对比下。当然也可以在水中游泳来做实验。空气和水都属于流体力学范畴嘛！据说当年的游泳冠军XXX的游泳衣是鲨鱼皮的，可想而知外形对于前进速度是有很大的影响。

讲到这里，那么流体是什么？空气还没解决又引出了新的问题。流体，在流体力学中称液体和气体合称为流体。区别于固体，可以自由变形是流体的特征。据说通过对鸡蛋的几个简单旋转停止操作便能识别是生鸡蛋还是熟鸡蛋。还有就是摩天大楼里也有类似的装置来减弱地震或风的影响，用的是流体的一些特性。

下图为台北101大厦的阻尼器：

流体在我们生活中的作用是方方面面，有些我们能看到，有些我们能感受到，是静态的，是动态的，是相互影响的。

再回到生活中行驶的汽车。汽车的外形可谓是千奇百怪，汽车的发展史也是可圈可点啊！有空我们专门来谈谈汽车的发展史。从汽车的几十年发展来看，外形变化还是很大的，到了近代，尤其是疾驰的赛车，外形设计可谓重中之重。赛车上甚至出现了类似飞机尾翼的装置：风翼，还有侧翼。

为什么要这样设计？不论怎么设计，总之就是为了车更顺畅、高效的行驶。

一个物体置于空气介质中，以一定的速度向四周任意反向行驶，都会产生阻力，那么阻力是因为空气而生吗？据说下落的雨滴在空气中的阻力是最小的，当然也有人说是水中自由游动的鱼。不管是雨滴，还是水中的鱼，甚至空中飞行的小鸟，它们都具有独特的外形，总之就是为了在介质行驶中更大限度的减小阻力。有人说得肥胖症的企鹅肯定没有苗条的剑鱼游得快，呵呵，为了仿生学研究，我们该和动物界开个大会，让它们一起来参加百米赛跑，看看什么外形最有利。当然了，没那么简单了，有多种因素影响，不能让一个没吃饱饭的小蝌蚪来和你拼命的，大家也知道龟兔赛跑的故事了。

废话少说，其实无论什么形状，重点是让流体能平缓的从物体表面流过，这是最有效率的。平缓的表面不至于空气破裂，形成很多小漩涡。什么？空气能破裂？我呼吸的空气是否哪天在我的肚子里爆掉啊！我每天都活在水深火热中啊！其实，这个呢，也不是不可能，要知道在我们海平面的海拔高度上，空气的压强是很大的！如果把你至于真空中，而你还有一口气的话….，不那么恐怖了，空气也属于流体嘛！其实任何粗糙表面或尖锐的表面都会让流过其表面的流体产生漩涡，想想冲马桶的水流情况,水流有漩涡吧！你看他是顺时针呢还是逆时针呢？这个漩涡要好好观察，流畅吗？为什么是这个方向旋转？当然了旋转的方向和地球的自转有关，一下子上了一个层次啊！

汽车行驶，动力要克服阻力，让汽车更快的行驶。阻力大会消耗汽车更大的能量。截面积大的物体当然产生的阻力也大。我们可以把空气对汽车的阻力分两部分来看：由空气对车的前方的压力，还有由于快速行驶，在车后方的真空产生的拉力。我们用游泳来说明这个现象比较直观，人们游泳前进，首先要拨开水，当我们前进后，水流又迅速填充“空”的地方。车行驶中，首先是在撞击前面的一堆空气，并压缩了空气的一部分，结果导致前面的空气压强变大。我们都知道：压力=压强*面积，这个压力便是阻力了。

这里用到了一个定理，说过来，空气动力学都是建立在运动定律之上。在我们一般的航模空气动力学中，牛顿三大定律就差不多了。

这里多提一点，汽车如果可以快速的过弯道，而不至于翻车的话，要有足够的抓着力。

这就是所谓的下压力。这是与飞机有些不同的。