北航飞行力学试卷及答案

1、2)班号学号姓名成绩飞行力学期末考试卷注意事项：1、请认真读题，按照题目要求做答。2、请将答案写在答题纸上。一、（本题20分，每题4分）解释下列概念：（1）极曲线（2）机体坐标系（3）翼载荷（4）纵向静稳定力矩（5）航向静稳定性二、（本题30分，其中第1小题20分，第2小题10分）通过计算回答下列问题：（1）某飞机重量VV=51000N,在某高度以速度U=800km，h飞行。若此时发动机推力为720000N,升阻比K=6。求飞机进行下列运动时的有关参数：1）等速上升角；2）平飞加速度;3）若收汕门使飞机在该高度和速度下定虚平飞，此时耗油率Cf=0.11kg/（N.h）,发动机效率系数7=0.9

2、8,求千米耗油量。（2）设飞机质心位于平均气动弦上，且当前CL=0.2,飞机重心位置为原焦点位置为玄“，全机零升力矩系数为C,”。试求下列情况下力矩系数的变化量及静稳定裕度的变化量Knz1）全机焦点位置不变，质心向后移动5%；2）全机焦点向后移动5%,质心向前移动10%。三、（本题15分）说明飞行器在跨声速区飞行时出现“鬥动俯冲”现象的物理原因。四、（本题20分）试推导因非对称装载在飞行器上作用有不对称滚转力矩厶时，为保持定宜线飞行所需要的副翼、方向舵偏角的表达式（设C,叽可忽略）。五、（本题15分，每小题5分）（1）分析飞机纵向扰动运动的典型模态特点；（2）分析对纵向快变化模态影响较大的气动

3、导数；（3）说明衡量升降舵偏转操纵的飞机响应特性的常用参数；答案一、解释卜列概念：极曲线：反映飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线。（4分）机体坐标系：原点位飞机的质心；0旺轴在飞机的刈称平面内，平行机身轴线或机翼的平均气动弦线,指向前;0佥轴也在对称面内,垂直于o无轴,指向下;轴垂直于对称面,指向右。（4分）翼载荷:飞机垂力与机翼面积的比值。（4分）纵向静稳定力矩：由迎角引起的那部分俯仰力矩称Z为纵向静稳定力矩。（4分）航向静稳定性：飞行器在平衡状态卜受到外界非対称干扰而产生侧滑时，在驾驶员不加操纵的条件卜,飞行器具有减小侧滑角的趋势。（4分）二、（1）解：1）若飞机等速上升，可假设飞机

4、的上升角较小，有：cos/=l,=0,=0,则：(a)(2分)根据升阻比定义:(b)(2分)由式（a）和（b）可得:（3分）sin/=-=0.2255WK则飞机的等速上升角了为:/=13.0317E机平飞时，有:dV二(T-D)dtW/gL=W(c)(4分)其中，g为重力加速度，取为9.81gm/s2o则由式（b）和（c）可得dVdtW/g=2.2098m/s23)若飞机收汕门在该高度和速度卜定直平飞，则:W=1.1926kg/l1,使得飞机失去了定载静稳定性。结果就dMadCtt引起飞机的自动俯冲现彖（10分）飞机跨声速区相应的平衡曲线如图所示：O当飞机在跨声速区定直平飞时，如在平衡曲线中的

5、A点，対应的平衡舵面偏角为八，由外界扰动使得飞机的速度增加到B点，飞机的舵面偏角并没有改变，仍然保持在而B点所需的平衡偏角从图中看出应减小，需要在原来的位置上向上偏转，结果飞行器存在有不平衡的低头力矩，这使得飞行器进入俯冲，速度进一步增加，直到C点，此时的8cC=SeA,再次成为合适的平衡舵面偏角。四、解：定直平飞平衡方程：5卩+Cs8,.+Lsin0=0Lp+Ls+L68r4-AL=0（10分）竹0+忙=0写成无因次形式:C“+C&g+Qsiii0=OC/00+C/耳&a+C/5r6+ClhL=0（5分）C”00+CM=0得：6=_卩;氏%-血+%3%，0（5分）GClSa%五、（1）短周期：主要表现为迎角和俯仰角速度的变化，衰减很快，而速度基本不变。（3分）长周期：主要表现为