无人机结构与系统 6《无人机飞行原理》.pdf

《无人机飞行原理》课程标准

课程类别：专业核心课程适用专业：无人机应用技术

学分：3学分学时：48学时

编写执笔人及编写日期：刘慎悦杨帆2020年7月21日

审定负责人及审定日期：

一．课程性质

本课程是高职无人机应用技术专业（560610）的一门专业核心课

程，开设在第四学期，前期课程有：《无人机概论》、《无人机飞行

安全及法律法规》、《航空电机学》、《无人机结构与系统》，并行

课程有《无人机操控技术与任务设备》，后续课程有：《多旋翼无人

机组装与飞行实训》、《无人机综合实训》、《无人机应用技术专业

毕业设计》、《无人机应用技术专业顶岗实习》。

本课程培养学生综合运用航空机械、空气动力、控制等相关专业

知识与技能，在掌握无人机结构、系统、简单飞行原理的基础上，进

一步学习无人飞行器的飞行原理及其飞行性能。使学生掌握无人机与

大气的基本知识，飞行中的空气动力，无人机的飞行性能，无人机平

衡性、稳定性与操纵性，螺旋桨与旋翼等知识，为今后对无人机飞行

器结构、原理的深入认识打下基础，也为后续的实训课程铺垫理论基

础。
二．课程目标

通过本课程的学习，学生能了解飞机（固定翼、多旋翼和飞艇）

与大气的一般知识、飞行中的空气动力、飞行性能、飞机的平衡性稳

定性与操纵性、螺旋桨与旋翼及飞艇等基本知识。达到以下具体目标：

（一）知识目标

（1）掌握空气动力的相关定义；

（2）能够了解大气参数、分层及参数与飞行高度的关系；
（3）能够掌握连续性原理与伯努利定理，升力的产生及影响因
素、阻力的产生及影响因素、升力公式与阻力公式、高速气流中大气

参数的变化及流速与流管切面之间的关系；
（4）能够运用所学电气技术、无人机动力系统的组成及工作原
理等知识，掌握无人机动力系统安装调试技术、步骤以及常用工具设

备的使用方法和规范；
（5）能够掌握平飞性能、起飞与着陆性能、机动性能的相关知
识；

（6）能够掌握无人飞行器平衡性、稳定性、操纵性的定义与条
件；
（7）能够掌握螺旋桨拉力的产生、旋翼参数及产生力的原理，

地面效应、直升机的运动与无人旋翼机的操纵；
（8）能够运用所学无人机机载设备种类、组成、原理等知识，
掌握无人机机载设备的安装调试技术、步骤以及相关工具的使用方法

和规范；
（9）能够掌握飞艇的静力性能与操控等基本知识
（二）能力目标

（1）掌握无人机飞行器的飞行原理、飞行性能的相关知识；
（2）具备对无人机飞行状态的判断力；

（3）具备一定查阅资料与使用相关资料于实践中的能力；
（4）具有团队合作能力；
（5）具有探究学习、分析问题和解决问题的能力。
（三）素质目标

（1）具有安全意识、工匠精神、探究精神；
（2）具有无人机专业从业者岗位意识。
（3）具有对无人机行业的热爱情怀。

三．课程结构

（一）教学载体

旋翼无人机、固定翼无人机是典型的两种无人机，其中，旋翼无
人机具有机械结构、动力系统、调速系统、飞控系统、通信系统、机

载设备等组成，固定翼无人机还有相应的伺服控制系统，近几年，旋
翼无人机和固定翼无人机在无人机行业市场的应用愈加广泛，两种机
型各有优势，且在机身结构上存在差异，获得升力的形式也有差异性，

既满足案例教学的需求，也满足类比需要。故以这两种机型为教学载
体，能够满足项目任务实施、教学目标达成。
（二）课程模块

学习借鉴专业核心技术一体化建设思路，围绕无人机飞行原理、

空气动力等知识目标的要求，创设课程内容一体化、教学环境一体化、
将整门课程按照教学载体，即无人机的机型，划分为基础篇、旋翼无
人机篇、固定翼无人机篇无人篇三大主要模块，在各模块中遵循行业
应用——基础知识构架形成——专业知识构架形成——学会空气动

力分析的逻辑线，形成前后呼应、分门别类、重点突出、由简到难
的体系构架。具体见下图

图1课程模块架构图
四．课程内容

本课程的总课时为48学时，3学分。分为三大模块，具体如下：

模块项目/任务内容要求

任务一1.了解空气动力学的定义、研究方法；
无人机空气动力
2.掌握无人机空气动力学的定义、内容和工具。
学的基本概念

任务二
1.理解大气飞行环境的定义、组成；
大气飞行环境的
项目一2.掌握大气的分层。
基本知识
无人机空气动
力学基本知识任务三
1.了解大气的连续介质假设和空气特性；
（6学时）大气的基本物理
2.熟悉空气的压缩性、黏性和国际标准大气。
性质

任务四
1.理解空气的相对运动原理；
空气流场的基本
2.学会分析空气的连续性定理和伯努利定理。
概念

任务一
1.熟悉并分析飞机机翼的剖面形状和平面形状；
固定翼无人机飞
2.理解固定翼无人机升力产生原理。
行的基本原理

模块一任务二
1.掌握旋翼无人