飞行动力学习题课打印介绍.ppt

3,1、失速的限制，即最大允许升力系数CL.a，比失速升力系数CL.s小一些。此方面限制最大允许升力系数的主要因素有：高度、马赫数、飞行器的气动外形。2、操纵的限制，保持俯仰平衡所需的舵面极限偏角的限制。,1.2飞行器的最大允许升力系数主要受哪些因素的限制？,1.1研究飞行器性能和飞行轨迹特性时，将飞行器视作可控质点来处理的基本前提是什么？,作用在飞行器上的力矩始终保持平衡。,2,2.4试分析推重比T/W和翼载荷W/S对飞机基本飞行性能、起落性能的影响。,T/W增大：减小起飞距离，增大最大速度（亚跨音速飞机增加不多，超音速可能增加较多），可能减小最小速度，增大爬升率减小爬升时间。W/S减小：可能会减小最小速度，增大下滑时间，减小离地速度，减小接地速度。（W/S减小对阻力的影响取决于其减小是通过增大翼面积还是减重）,2.5某轻型喷气飞机重量W=30000N,翼载荷W/S=1000N/m2在某高度上的可用推力Ta=4000N。假设CD=0.015+0.024CL2和CLmax=1.4。试确定最大和最小平飞速度。（任取一高度求解）,3,2.6某歼击机重量W=50000N,以升阻比K=6飞行，当发动机可用推力Ta=21500N时，试问在此种情况下，飞机能否做定直平飞？若不能，可以以多大的上升角做定直爬升飞行。（保持油门不动）,4,5,2.9某喷气式飞机以速度V=800km/h做定直平飞,此时空气阻力D=16000N，发动机耗油率cf=0.114kg/(N.h)，=0.98。试确定飞机的千米耗油量cf.R和小时耗油量cf.t。,千米耗油量,定直平飞,小时耗油量,补充题：解释飞行包线的形状。,对于跨音速飞机：可用推力随高度的增加而降低，起主导作用，这样组合参数Ta/CD随高度的增加而降低，因而Vmax随高度的增加一直减小。,对于超音速飞机：通常在对流层内Vmax随高度的增加而增大，在平流层中则随高度的增加而减小。原因：对流层中，声速降低，使同一速度所对应的Ma数增大，在超声速区时，波阻系数随着Ma数的增大而减小，这样CD就减小。因此CD的减小起主导作用，Vmax随高度的增加而增大。,6,平流层中，音速不随高度而变化，因此同一速度对应的Ma数不随高度变化，波阻系数就不随高度的增加而降低。另外由于已经减小很多，为了保持平飞需增加迎角，因而CD增大。所以高度增加时，CD的减小变得缓慢，而此时发动机的推力剧烈下降，从而使得Vmax随高度的增加而减小。,最小平飞速度：低空飞行时，最小平飞速度受到CLmax、CL.a、CL.sh、CL.max限制，一般由最大允许升力系数确定，高空飞行时最小平飞速度往往受到发动机可用推力的限制。由于随飞行高度的增加而减小，MaminL.a随飞行高度的增加而增加。由于飞行高度的增加平飞需用推力曲线右移，加之可用推力的下降，故MaminT.a随高度的增加而增大。最小平飞Ma数取两者的较大者。,7,静不稳定！,变化的量：,不变的量：,焦点位置、升力曲线,重心移动后,（1）,（2）,7.4在风洞中测得某机纵向力矩参数与迎角成线性关系，且测得1=4时，Cm1=0.005;2=6时，Cm2=0.025。已知CL=3.51/rad，试确定该机的静稳定导数。又如只改变飞机的质心位置，测得3=4时，Cm3=0.025。试求质心的相对移动量。,来流与机体X轴的夹角,来流与零升力线的夹角,定义：,8.1方向舵固定在中立位置时，曲线为什么常通过原点，呈反对称变化？偏转方向舵时，如在气动力线形变化范围，则曲线如何变化？,方向舵固定在中立位置时，通常飞机左右完全对称，不产生生偏航力矩，因此曲线常通过原点。飞机航向静稳定时，时产生正的偏航力矩；时产生负的偏航力矩，因飞机左右完全对称，因此有，即呈反对称变化。,8.4试推导因非对称装载在飞行器上作用有不对称滚转力矩时，为保持定直飞行所需要的副翼、方向舵偏角的表达式(设可忽略)。,写成无因次形式：,得：,9.5如果飞机外型布局中焦点位于质心之前(纵向放宽静稳定性)，试考虑:(1)它对飞机的纵向平衡、稳定性和操纵性有何影响？(2)应选择哪些反馈参数来保证飞机具有良好的飞行品质？为什么？,焦点在重心之后,焦点在重心之前,(1)纵向平衡：,焦点在重心之前，变成不稳定，并难以操纵，必须通过增稳系统进行控制，以保证飞机的稳定性。(2)放宽静稳定性后，纵向静不稳定，必须借助纵向增稳系统：选择迎角或法向过载反馈来增加飞机的纵向稳定性；为改善短周期反应特性，用俯仰角速度反馈来增加飞机的阻尼。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能