无人机结构与系统A含答案

课程名称：《无人机结构与系统》开课性质：(考试)适用班级： 无人机考试方式：（闭卷）班级： 学号： 姓名： 得分： 一、单选题（每题1分，共10分）1.国际标准大气规定，海平面上的大气压力为（）Pa，大气温度为（）℃，大气密度为（）千克/立方米。A.1013、17、1.225B、101320、15、1.225C、101.32、15、122.5D、10132、0、1.2252.空气的物理性质主要包括（）。A.空气的粘性B.空气的压缩性C.空气的粘性和压缩性D.空气的可朔性3.流体的连续性定理是（）在空气流动过程中的应用。A.能量守衡定律B.牛顿第一定律C.质量守衡定律D.牛顿第二定律4.“失速迎角”指的是（）。A.飞机飞行中最大的迎角B.飞机飞行速度最快时的迎角C.飞机升力系数最大时的迎角D.飞机阻力系数最大时的迎角5.当飞机机翼升力增大时，阻力将（）。A.减小B.增大C.先增大后降到原始值上D.不变6.飞机的增升装置包括（）。A.前缘缝翼、后缘襟翼、扰流板B.前缘缝翼、前缘襟翼、后缘襟翼C.前缘缝翼、后缘襟翼、副翼D.前缘缝翼、前缘襟翼、副翼7.直升机是靠（）来操纵的。A.旋翼和尾浆B.升降舵、方向舵和副翼C.旋翼和方向舵D.升降舵、副翼和尾浆8.航空器是指载人或不载人的飞行器在地球（）的航行活动。A.高空B.大气层外C.宇宙D.大气层内9.飞机动力装置的核心是（）。A.推进剂B.固定装置C.燃烧系统D.发动机10.大气层由低向高排列的顺序为（）。A.平流层、对流层、热层、中间层B.对流层、平流层、热层、中间层C.平流层、对流层、中间层、热层D.对流层、平流层、中间层、电离层二、判断题（每题1分，共10分）1.在活塞式发动机的工作过程中，内能转化为机械能发生在进气行程。 （）2.涡轮螺桨发动机的涡轮带动螺旋桨转动，产生拉力。 （）3.活塞发动机的活塞的上下移动靠连杆转变成螺旋桨轴的转动。 （）4.依据伯努利定理，气流流过流管时，流管粗的地方流速小，流管细的地方流速大。 （）5.机翼升力的产生主要靠机翼上下表面压差的作用。 （）6.机翼的展弦比是指机翼的翼弦与翼展之比。 （）7.如果没有保护好飞机表面的光洁度，将增加飞机的摩擦阻力。 （）8.电机中所允许的最大电流可以大于电调所标定的电流。 （）9.无人机常用的电机是无刷交流电机。 （）10.5种最流行的无人机平台构型固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机。 （）三、填空题（每空1分，共20分）1.重于空气的航空器靠与空气升空。2.活塞式发动机和推进的飞机是不能突破声障的，的出现解决了这一问题。3.密度不变的流体是。4.根据流体的方程，流管横截面变大，平均流速必然。5.低速飞机上的阻力主要有、、、。6.四冲程的活塞发动机工作一个循环，5个工作过程是、、、、。7.涡轮喷气发动机能够产生机械能的部件是。8.涡轮风扇发动机的风扇是由带动的。9.绕线匝数多，kV值低，配尺寸浆。10.无人机与航模的本质区别是。四、简单题（共55分）1.什么是无人机及无人机系统？（6分）2.升力公式是什么？影响固定翼无人机升力的因素有哪些？分别是如何影响的?（10分）3.解释2212、1200KV、3S2P及1047的含义。（8分）4.无人机常用的锂电池如图1所示，请解释上面各数字含义，此电池电压是多少？（8分）图1无人机常用的锂电池5.无人机上常使用的传感器有哪些？各有什么作用？（6分）6.写出图2中1-5和图3中1-6各零件名称，并说明图2四旋翼无人机的操纵过程。（17分）图2四旋翼无人机图3涡轮发动机五、计算题（共5分）1.一个稳定流动流管中流体密度为1kg/m3，1-1截面直径是100mm，流速是10m/s，压力是1MPa，2-2截面直径是10mm。求2-2截面处流速及压力大小。《无人机结构与系统》A－答案一、选择题（每题1分，共10分）1．B2．C3．C4．C5．B6．B7．A8．D9．D10．D二、判断题（每题1分，共10分）1．×2．√3．×4．×5．√6．×7．√8．×9．√10．×三、填空题（每空1分，共20分）1.相对运动产生2.螺旋桨，涡轮发动机3.不可压缩流体4.不可压缩，连续，变小5.摩擦阻力，压差阻力，诱导阻力，干扰阻力6.吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气7.涡轮8.低压涡轮9.大10.自动驾驶仪四、简答题（共55分）1.无人驾驶航空器是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）的航空器，也称遥控驾驶航空器以下简称无人机。 （3分）无人机系统也称无人驾驶航空器系统是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。 （3分）2..L=12C影响固定翼无人机升力的因素主要有：升力系数、相对流动速度和机翼面积成正比。（3分）升力系数与机翼弯度、迎角有关，弯度增加，迎角增加，升力增加。 （3分）3.2212这四个数字的前两位代表着电机外壳内直径是22mm，后两位则代表电机外壳内高度为12mm。 （2分）1200KV的含义是电机在空载状态下每伏电压提升带来的每分钟转速的增加量为1200m/s。 （2分）3S2P是指3节串联后再并联，电压是单节3倍，电流是单节2倍。 （2分）1047，指的是桨的直径为10英寸（1英寸=254毫米），桨距为4.7英寸。 （2分）4.1200mAh是电池容量，以1200mA放电，可持续放电1小时。 （2分）C为倍数，30C电池放电电流是1200×30=36000mA=36A （2分）5C其最大充电电流则是1200×5=6000mA=6A。 （2分）电池电压是3.7*3=11.1V （2分）5.①全球定位系统（GPS）：得到无人机的位置信息。 （1分）②惯性测量单元（IMU）：三轴加速度计—测得加速度，采用积分计算得到位置和姿态参数；三轴陀螺仪—测得角速度，计算得到姿态参数；三轴磁力计—确定航向。 （3分）③气压计和超声测量模块：得到绝对（气压计）或相对高度信息。 （1分）④光流传感器：精确确定悬停水平位置。 （1分）6.1起落架，2相机，3云台，4浆叶，5电机。 （5分）操作过程：垂直运动，即升降控制同时增加四个电机的转速，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的转速，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。 （1.5分）俯仰运动，即前后控制M3、M4电机螺旋桨会提高转速，同时M1、M2电机螺旋桨降低转速，由于飞机后部的升力大于飞机前部，飞机的姿态会向前倾斜，向前运动。M3、M4电机螺旋桨会降低转速，同时M1、M2电机螺旋桨提高转速，由于飞机前部的升力大于飞机后部，飞机的姿态会向后倾斜，向后运动。 （1.5分）横滚运动，即左右控制当M1、M4电机加速，M2、M3电机减速时，飞机向左倾斜，从而向左飞行。相反，当M2、M3电机加速，M1、M4电机减速时，飞机向右倾斜，从而向右飞行。 （1.5分）偏航运动，即旋转控制M2、M4两个顺时针旋转的电机转速增加，M1、M3号两个逆时针旋转的电机转速降低，由于反扭矩影响，飞机就会产生逆时针方向的旋转。M1、M3两个顺时针旋转的电机转速增加，M2、M4号两个逆时针旋转的电机转速降