航空航天技术概论实验报告

试验一、飞行原理试验〔一〕 试验目的生疏风洞的功用和典型构造；通过烟风洞试验观看模型的气流流淌状况；通过低速风洞的吹风试验了解升力与迎角、相对速度之间的关系；通过对不同的飞机模型进展吹风试验把握飞机的稳定性和操纵性。〔二〕试验内容观看翼型模型或飞机模型在烟风洞中的气流流淌状况；观看飞机模型的迎角大小和相对速度对升力的影响规律；观看飞机模型在受到扰动失衡之后如何自动恢复到平衡状态；观看飞机模型通过操纵设备来转变飞机的哪些飞行状态。〔三〕试验设备图1-11-发烟器；2-管道；3-梳状管；4-试验段；5-沉淀槽；6-烟量开关；7-烟速调整纽；8-模型迎角调整纽；9-发烟器及照明开关图1-1 烟风洞构造示意图烟风洞一般由风洞本体、发烟器、风扇电动机和照明设备等组成。风洞的剖面呈矩形，为闭口直流式。烟从发烟器1产生，沿管道2流向梳状管〔很多并列的细管，烟雾通过梳状管形成一条条细的流线4烟雾流过试验段后流人沉淀槽5，最终流到风洞的外面。发烟器底部装有电加热器，把注入电灯来照明。如图1-2所示是一种简洁的直流式风洞的构造示意图。风洞的人造风是由风扇旋转式产生的，风扇由电动机带动，调整电动机的转速，可以转变风洞中气流的流速。1-电动机；2-风扇；3-防护网；4-支架；5-模型；6-铜丝网；7-整流格；8-天平；9-空速管；10-空速表；11-收敛段；12-试验段；13-集中段图1-2 直流式低速风洞12过收敛段11，使气流收缩，速度增大。气流通过整流格，使涡流减小，并在试验段的进口处到达期望的流速，然后再以平稳的速度通过试验段12。飞机或机翼模型就放在试验段的支架413，使流速降低，能量的损失减小。最终气3流出风洞之外。进展风洞试验还需要一些周密的仪器设备，如测量模型上的空气动力大小的天平8、测量气流速度的空速表10和空速管9，以及温度汁、气压计和湿度计等，另外，还需要模型外表压力分布的压力计、数据采集和处理设备以及掌握风洞运行的其他设备等。〔四〕试验步骤、方法及数据记录试验步骤〔以直流低速风洞为例〕连上电源线〔电源接头在设备背部，接通操作面板上的电源开关〔按绿色按钮；示是否正常；固定好；转动电压调整罗盘，渐渐提高电动机功率〔功率不高于14；并记录试验结果；〔按红色按钮，关闭电源，并将翼型模型或飞机模型放回原处。试验方法预定风速。a15o20o25o30o升力系数Cx阻力系数Cy升阻比K=C/Cx y分别测量在某几个迎角〔取a15o20o25o30o升力系数Cx阻力系数Cy升阻比K=C/Cx y试验数据记录记录试验时翼型模型或飞机模型的迎角的角度；记录试验时电动机功率的大小和气流的流速；记录试验现象或试验结果。〔五〕思考题风洞试验有何作用？航天事业的关键设备，风洞试验是研制飞行器的先行官，打算一架飞机或其他飞行器的飞行性能，如速度、高度等，除飞机重量、发动机推力等要素外，最重要的因素是作用于飞机的空气动力。空气动力主要打算于飞机的外形。在设计和研制飞机时，首先是设计其外形，由在飞机造出来以后。故风洞试验主要用于确定飞机空气动力的试验测试。影响飞机升力的因素有哪些？〔〕机翼面积的影响；相对速度的影响；空气密度的影响；机翼剖面外形和迎角的影响.什么是飞机的稳定性？飞机包括哪几个方向上的稳定性？状态，在扰动消逝后，不经飞行员操纵，飞机能自动恢复到原来平衡状态的特性。〔1〕飞机的纵向稳定性；飞机的方向稳定性；飞机的横向稳定性.什么是飞机的操纵性？驾驶员如何操纵飞机的俯仰、偏航和滚转运动？答：飞机的操纵性是指驾驶员通过操纵设备〔〕来转变飞机飞行状态的力量。驾驶员如何操纵飞机的俯仰：飞机在飞行过程中，操纵升降舵，飞机就会围着横轴转动，产生俯仰运动。飞行员向后使飞机抬头的力矩，使飞机上仰；向前推驾驶杆，则升降舵向下偏转，使机头下俯。驾驶员如何操纵飞机偏航：矩，使机头向左偏转；向前蹬右脚蹬，飞机产生向右的偏航力矩，使机头向右偏转。驾驶员如何操纵飞机的滚转运动：飞机在飞行过程中，操纵副翼，飞机便围着纵轴转动，产生滚动运动。向左压驾驶杆，滚动力矩，使飞机向左倾转；向右压驾驶杆，则右副翼向上偏转，左副翼向下偏转，产生右滚的滚动力矩，飞机便向右偏转。〔六〕试验收获〔心得体会。空航天事业的重要性。由于航空器、航天器，包括像先进的空中武器装备，比方，比方作为进展中国家，要进展大飞机，要进展军用飞行器，必需要有与之相关的专家大学生，我们应努力把握相关方面的学问，为祖国的强大与进展做出自己的奉献。试验二、发动机构造试验〔一〕试验目的生疏航空发动机的功用和典型构造；通过试验把握燃气涡轮发动机各个部件的组成、功用。〔二〕试验内容观看燃气涡轮发动机各个部件的组成，并了解和分析各局部的功用。〔三〕试验设备试验设备主要包括：活塞式航空发动机、涡喷六燃气涡轮发动机。如图2-1，可带动螺旋桨高速转动而产生推力，主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气活门和排气活塞和曲轴之间的运动。曲轴将活塞的往复运动变成自身的旋转运动，并带动螺旋桨转动，使发动机产生推力。2-1活塞式航空发动机构造示意图如图2-2所示为涡轮喷气发动机构造示意图。涡轮喷气发动机由进气道、压气机、燃〔30倍以上旋转的涡轮产生气械能，带动压气机和其他附件工作。涡轮出口燃气直接在喷管中膨胀，使燃气可用能量转变为高速喷流的动能而产生反作用力。〔四〕试验方法

图2-2 涡轮喷气发动机构造示意图试验时承受教师表达、学生提问、教师和学生沟通争论的方式进展。〔五〕思考题进气道的作用是什么？答：燃气涡轮发动机进气道的作用：冲压恢复，尽可能多地恢复气流总压。流经进气道时具有尽可能小的流淌损失。供给均匀气流，在压气机进口处具有尽可能均匀的气体流场，保证压气机正常工作。进气道引起的飞行阻力必需尽可能的小。试述轴流式压气机的主要组成和它的增压原理。答：轴流式压气机的主要组成：进口、收缩器、导向叶片〔导叶、动叶片、转子、扩压器、出口。高速转动，固装在转子上的动叶片推动气流，使气流获得很高的流速。高速气流进入导叶，进展类似的过程，使气体压力渐渐上升。试述喷气发动机燃烧室的主要组成及各局部的功用。答：火焰筒、燃烧室外套：火焰筒和燃烧室外套之间流小股空气冷却火焰筒壁。喷嘴：提高燃料的雾化质量，以便使燃料与空气充分混合。涡流器：使空气产生涡流，以便与燃料均匀混合，并在适当部位形成点火源。涡轮的作用是什么？压气机叶片的通道正好相反。加力燃烧室的作用是什么？为什么加力燃烧室不宜长时间工作？答：加力燃烧室的作用：喷管高速排出以获得额外推力的装置。加力燃烧室不宜长时间工作缘由：使用加力燃烧室时，燃油消耗率很大，温度也很高，因此不宜长时间工作。尾喷管的形式有哪些？什么时候承受收敛—集中形喷管？答：尾喷管的形式：简洁收敛式尾喷管、