航概复习题(2011).doc

1. 热气球、可载人热气球升空的时间、发明者？n 热气球：1783年6月4日，蒙哥尔费兄弟n 可载人热气球：1783年11月21日，蒙哥尔费兄弟2. 飞行器的分类。l 航空器，航天器，火箭和导弹3. 第一架可载人动力飞机发明者、时间、名称？ 莱特兄弟，1903年，飞行者一号4. 中国第一颗卫星的名称及发射时间?以及关于中国的载人宇宙飞船及航天员，中国的登月计划（嫦娥工程）。n 东方红一号，1970年4月24日n 载人宇宙飞船：2003年10月15日，神舟五号，杨利伟；2005年，神舟六号，聂海胜、费俊龙,2008年9月27号，翟志刚，刘伯明，景海鹏n 登月计划：2007年10月24日，嫦娥一号，第一次探月飞行; 2010年10月1日,嫦娥二号。 中国月球探测计划分三个阶段实施。 第一期是在最近2到3年，向月球发射月球探测卫星。 第二期将发射月球探测器登陆月球。 第三期将发射机器人登上月球。计划约耗时20年。 5. 世界上第一个人造卫星、火箭（导弹）、载人飞船、登月飞船、航天飞机是哪个国家何时发射的？飞行器的名称？l 火箭：1926年，美国，液体火箭； 1939年，A1，德国；1942年，德国，现代大型火箭的鼻祖V-2导弹l 人造卫星：1957年10月4日,斯普特尼克1号,前苏联l 载人飞船： 1961年4月12日，前苏联，“东方1号”，加加林l 登月飞船：1969年7月20日，美国，“阿波罗11号”，阿姆斯特朗和奥尔德林l 航天飞机：1970年，美国，试验型航天飞机“企业号”；1981年，美国，哥伦比亚号，第一架进入轨道6. 地球大气层共分为哪五层？飞机一般飞行在哪里？l 对流层，平流层，中间层，电离层，散逸层l 大部分航空器也只在对流层和平流层活动，飞机一般在平流层7. 飞机有哪些主要组成部分及其辨认？l 机体、起落装置、动力装置、飞行控制系统、机载设备，以及其它系统l 机体结构：机翼，尾翼，机身，操纵面，起落架8 单旋翼直升机由哪些主要部分组成? 旋翼、尾桨、发动机、起落架和机身的功用是什么？总距操纵和周期变距操纵的原理及作用。l 主要组成部分：机身，旋翼系统，尾桨，机械操纵系统，起落装置l 主要作用：旋翼：产生升力（旋翼拉力）、推力和操纵力 尾桨：用来平衡反扭矩和对直升机进行航向操纵的部件，旋转着的尾桨还相当于一个垂直安定面，能对直升机航向有一个稳定作用。 发动机：产生推动力 起落架：吸收在着陆时由于有垂直速度而带来的能量，减少着陆时撞击引起的过载，以及保证在整个使用过程中不发生“地面共振”；还用来使直升机具有在地面运动的能力，减少滑行时由于地面不平而产生撞击与颠簸。 机身：用来支持和固定直升机部件系统，把它们连接成一个整体，并用来装载人员、物资和设备，使直升机满足既定技术要求。l 总距操纵原理：飞行员操纵总距杆使自动倾斜器沿旋翼轴平行向上或向下滑动。各片桨叶的桨距将同时增大或减小，使旋翼的升力增大或减小，直升机随之上升或下降。作用：直升机上下的飞行运动l 周期变距操纵原理：自动倾斜器无倾斜时，各片桨叶在旋转时桨距保持恒定；当当它被操纵倾斜时，则每片桨叶在旋转中周期性的改变桨距。变距拉杆转至倾斜器上位时桨距加大，桨叶向上挥舞；下位时，向下挥舞。这样就形成旋翼旋转面的倾斜，使旋翼合力倾斜，产生一个水平分力。作用：直升机的前后和左右方向的飞行运动的操纵9. 流体连续方程和伯努利定理的物理意义是什么？如何用公式表示？公式中每一部分代表什么意义？并且解释机翼翼型产生升力的原理？低速及高速管道流动中的气流特性变化规律？空速管结构及原理。l 流体连续方程式：；其实质是质量守恒定律；低速流体连续性定理：低速流体以稳定的流速在管道内流动时，管道剖面小的地方流速大，而管道剖面大的地方流速小。l 伯努利定理方程式：，是升力原理的基本方程，也是风速管的测速原理；其实质是能量转化和守恒定律，即静压代表的势能和动压代表的动能之间可以相互转化，但它们的总量保持不变；伯努利定理：对于低速流体，流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。l 翼型产生升力的原理：机翼产生升力的关键在于机翼翼型的形状和迎角。一般的翼型前段圆钝，后端尖锐。平行均匀流动的空气接近翼型前缘时，气流开始折转，一部分空气向上绕过前缘流经上表面，另一部风空气由机翼下表面流过。这两部分空气最后在机翼后缘的后方会合，恢复到平行均匀流动的状态。在气流被翼型分割为上下两部分时，由于有弯度翼型上表面凸起较多而下表面凸起较少，加上机翼有一定的迎角，使流过翼型上表面的管道面积比通过翼型下表面的管道面积小，翼型上表面的空气流速也比下表面大。由伯努利定理可知，上表面的静压比下表面的小，所以上下翼面之间产生一个压力差，这个压力差在垂直于气流方向上的分量就是机翼产生的升力。l 产生升力公式： Cy为升力系数，为飞行高度处的空气密度，v为飞机相对于空气的飞行速度，S为机翼的投影面积，动压l10. 翼剖面升力系数曲线、失速（临界）迎角、翼型的基本参数，并作图表示。l 翼型的基本参数：相对厚度，翼型最大厚度（Cmax)与翼型弦长（b)的比值，；相对弯度，翼型的最大弯度（）与翼型弦长（b)的比值，l 失速：当迎角超过临界迎角后，升力系数就很快下降，这是因为迎角过大，机翼上表面的气流不能维持平滑的流动，气流绕过前缘点很快就开始分离，产生杂乱无章的流动，使机翼上表面的压力加大，升力很快就下降了。l 失速迎角：升力系数随着迎角的增大而增大，达到最大值时的迎角为失速迎角l11. 马赫数的定义？临界马赫数？马赫数代表意义？l 物体运动速度与声速之比来衡量空气被压缩的程度，这个比值成为马赫数 ，v表示飞机相对于空气的飞行速度，a表示该处的声速l 临界马赫数：飞机开始产生局部激波的马赫数。当飞机飞行速度接近声速但还未达到声速的时候，飞机的机体的某些部位，如机翼上表面的气流速度就可能已经达到或超过声速了。于是在这些局部超声速区首先开始形成激波，称为“局部激波”。是声速和亚声速的分界点，不利于飞机飞行。l 马赫数代表的意义：空气的压缩性。12. 飞机有哪些增升装置及其作用？与起飞降落滑跑距离的关系。l 增升装置：各种襟翼和前缘缝翼l 简单襟翼：增大机翼翼型的弯度，能使升力系数增大65%-75%；分裂襟翼：增大机翼上下表面的压强差,增大机翼翼型的弯度。增大机翼的升力系数75%-85%；开缝襟翼：增大机翼翼型弯度、面积，改善气流，增生效果好，升力系数达85%-95%；后退襟翼：增大弯度、面积，系数达110%-140%；前缘襟翼：增大弯度，与后退襟翼配合使用；克鲁格襟翼：增大面积，弯度，增升效果好，结构简单。l 前缘缝翼：增大弯度，面积，改善气流，提高升力系数。l 关系：起飞速度小，缩短滑跑距离。13. 飞机有哪些阻力？以及减小的方法？低速飞机的主要特征？展弦比、翼稍小翼、翼身融合等技术的作用。高速飞机的特点。l 摩擦阻力，压差阻力，诱导阻力，干扰阻力，激波阻力l 摩擦阻力减小：尽可能的减小飞机的表面积和使飞机表面尽量光滑，还与机翼、机身、尾翼表面的形状有关：压差阻力：飞机的迎风面积要尽可能小，同时所有飞机部件都要加以整流形成流线型形状；诱导阻力：对于低速飞机，选取椭圆形的机翼平面形状，尽可能加大机翼的展长，使翼尖处下洗严重区在机翼展长中所占的比重下降。采用机翼翼梢减阻装置(翼梢小翼，翼梢帆片，翼梢涡扩展器）；干扰阻力：设计飞机时，仔细考虑它们的相对位置，使的连接处压强的增加不大也不急剧，采取不同部件连接处加装流线型的“整流片”，使连接处圆滑过渡，尽可能的减少漩涡的产生；激波阻力，采用后掠翼和薄翼型可以有效延迟激波失速。l 高速飞机的主要特点：翼型薄，后掠机翼，机头尖锐，翼型有双弧形、菱形；低速飞机的主要特点：机头较钝，机翼平直l 展弦比：翼展的平方除以机翼面积，翼展实质机翼左右翼尖之间的距离。增加展弦比有利于减少诱导阻力 翼梢小翼：减少诱导阻力，减阻装置 翼身融合：减少干扰阻力14. 后掠机翼、下反机翼的优缺点，对稳定性有如何影响？l 后掠翼：优点，延缓了激波阻力的产生，降低了飞行的阻力，对于超声速飞机，会有效减弱激波强度，从而实现超声速飞行，提高临界马赫数。缺点,升力系数低，低速飞机性能不好，导致翼尖失速和操纵面失效。15. 飞机三个方向的稳定性？飞机的稳定性主要靠哪些气动面来改进？平尾、垂尾等对稳定性的影响？l OX轴滚转,OY轴偏航,OZ轴俯仰，飞机的稳定性包括横向稳定，航向稳定，纵向稳定。滚转和偏航往往联系在一起。l 纵向（俯仰）稳定：调整重心和水平尾翼；航向（方向）稳定：垂直尾翼，侧面迎风面积，机翼后掠角，发动机短舱；横向（滚转）稳定：机翼上反角，机翼后掠角，垂直尾翼。l 水平尾翼：有助于俯仰稳定：垂直尾翼：产生侧向稳定作用，产生航向稳定性和滚转不稳定性。16. 气流参数通过激波后如何变化？包括压强、密度、温度、速度等。l 空气在通过激波时，受到一层稠密空气的阻滞，流速急骤降低，由阻滞而产生的热量使空气加温，加温所消耗的能量来自动能，压强增大，密度增大。17. 飞机有哪三个气动操纵面？如何用驾驶杆或脚蹬来操纵这些气动操纵面，飞机将如何运动？l 俯仰操纵升降舵，方向操纵方向舵，滚转操纵副翼l 通过拉驾驶杆，升降舵（全动平尾）向上偏转，飞机抬头转入爬升状态；推驾驶杆，飞机低头转入下滑状态。l 用力踩右脚蹬，使方向舵向右偏转，飞机右转；踩左脚蹬，方向舵左转，飞机左转l 向左压驾驶杆时，右副翼向下偏转，左副翼向上偏转，是飞机向左滚；向右压驾驶杆时，飞机向右滚。l 飞机向左转弯的时候，不仅要左压驾驶杆，还要踩左脚蹬l 俯仰操纵和滚转操纵通过驾驶杆，方向操纵通过脚蹬。18. 飞机机翼的构造及基本结构元件的辨认？机身的构造分类。l 机翼内部主要是装置油箱和设备，机翼上还装有改善起降性能的增升装置和用于飞机滚转操纵的副翼，很多飞机的起落架和动力系统也固定在机翼上。l 机翼的基本元件：硬铝蒙皮，前纵墙，后纵墙，普通翼肋，加强翼肋，翼梁，长桁，对接接头l 机身结构形式分类：构架式机身，桁梁式机身，桁条式机身，硬壳式机身19. 起落架有哪几种？及其优缺点？l 后三点式及前三点式起落架，多支柱式起落架，自行车式起落架l 后三点式优点：安装空间容易保证，尾轮受力较小，结构简单，重量较轻，地面滑跑时迎角较大，降落时阻力较大；缺点：对着陆技术要求高，容易发生“跳跃”现象，大速度滑跑时，不允许强烈制动，地面滑跑时的方向稳定性较差，飞行员视野不佳。l 前三点式优点：着陆简单且安全可靠，具有良好的方向稳定性，侧风着陆较安全，允许强烈制动，着陆滑跑距离较短，飞行员视野佳，发动机喷气对跑道影响小；缺点：前起落架受力较大且构造复杂；高速滑跑时，前起落架会产生摇摆现象。l 多支柱式起落架优点：可以减小起落架对跑道的压力，增加起飞着陆的安全性l 自行车式起落架19. 航天飞机由哪几部分组成及其定义？（神舟）飞船的一般组成。l 定义：航天飞机是一种可重复使用的航天运载器，也是一种多用途的航天器。l 组成：由一个轨道器（航天器的核心系统)，两个固体助推器和一个大型外挂油箱组成。l 飞船的结构：乘员返回舱，轨道舱，服务舱（推进舱），对接舱，应急救生装置;神舟飞船的结构：轨道舱，返回舱，推进舱20. 喷气发动机的基本组成部分（区分）、分类以及特性？冲压式发动机以及脉动式发动机的特点？活塞式发动机的工作原理？l 涡轮喷气式发动机：压气机，燃烧室，燃气涡轮，尾喷管l 火箭喷气式发动机：燃烧室，喷管；分类：化学火箭发动机（液体火箭发动机、固体火箭发动机），电火箭发动机，核火箭发动机；特性：不依赖空气工作。l 冲压式发动机：在飞行速度很大的情况下能够有效地产生推力，但在低速情况下工作性能很差，优点：a.构造简单，质量轻，成本低b.高速时经济性能好，耗油量低c.单位质量推进剂产生的冲量大大高于火箭发动机；缺点：低速时，必须依靠助推器起飞，对飞行状态的变化很敏感，要增加冲压发动机的推力水平，必须大大增加其体积，导致阻力增大。l 脉动式发动机：结构简单，体积小，可以自己启动，推力随速度增大而增大l 活塞式发动机的基本原理：利用汽油与空气混合，在密闭的容器内燃烧，膨胀做功l P144，活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置叫上死点，最近的位置叫下死点，从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞在汽缸中要经过四个冲程，进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、排气冲程。22. 陀螺的基本特性。l 定轴性和进动性l 定轴性：高速旋转的陀螺保持其旋转轴的空间指向不变的性质l 进动性：高速旋转的陀螺在外力矩的作用下，其旋转轴力图沿着最短的路径趋向外力矩的方向。23. 气压式高度表的工作原理和测量对象？空速表和升降速度表的结构和原理。飞行高度的定义及测量方法。l 空速表的结构：P163 ；原理：与马赫数表相似l 升降速表的结构：同上；原理：空气静压通过粗细不同的管道分别输入真空膜盒内外。当航空器上升或下降时，膜盒内的空气压力随高度同步变化，而膜盒外的空气由于毛细管的组织作用，压力变化缓慢。因此，膜盒内外产生了压力差，这个压力差驱动膜盒膨胀变形并带动指针向上或向下偏转，用于指示航空器的升降速度和方向。l 飞行高度的定义：指航空器在空中的位置与基准面之间的垂直距离；测量方法：间接测量法，即通过测量与飞行高度有关而且便于准确测量的其他物理量，间接得到飞行高度的数值。l 气压高度式表工作原理：通过测量空气的静压，可以间接测量飞行高度；测量对象：相对高度、绝对高度和标准气压高度24. 导弹与火箭的区别？l 火箭是以火箭发动机为动力而升空，可以在大气层内或大气层外飞行的飞行器；导弹是一种弹体带有战斗部、依靠制导系统控制其飞行轨迹的飞行器。25. 飞机的最大、最小平飞速度、巡航速度、航程、理论和实际升限等的定义？l 最大平飞速度定义：飞机在一定的高度上做水平飞行时，发动机以最大推力工作所能达到的最大飞行速度，简称最大速度。当飞机速度增大时，飞机的阻力将增大，发动机推力也将增大以便克服阻力，在飞行速度增大到一定程度时，发动机推力将达到最大可用推力，这时的速度即最大平飞速度。l 最小平飞速度定义：飞机在一定的高度上保持水平飞行的最小速度。l 巡航速度：发动机在耗油率最低的情况下飞机的飞行速度。l 理论静升限：飞机能够保持平飞的最大飞行高度，此时爬升率等于零。当飞机爬升到某一个高度，发动机最大推力减小到只能克服飞机平飞阻力时飞机就不能再爬升了，这个不能再爬升的高度叫做理论升限。l 实用静升限：飞机最大爬升率等于0.5（亚声速飞机）和5（超声速飞机）时所对应的飞行高度l 航程：飞机在不加油的情况下所能达到的最远飞行距离。26. 三个宇宙速度的概念、大小以及与轨道形状的关系？l 第一宇