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1、第一章.什么是航空?什么是航天?航空及航天有何联系?答:航空是指载人或不载人的飞 行器在地球大气层中的航行活动,必需具备空气介质;航天是指载人或不载人的航 天器在地球大气层之外的航行活动,又称空间飞行或宇宙航行;航天不同于航空,航天器是在极高的真空宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的放射和回收都要经过大气层,这就使航空航天之间颤声了必定的联系。尤其是水平着陆的航天飞机和探讨中的水平起降的空天飞机,它们的起飞和着陆过程及飞机的特别相像,兼有航空和航天的特点。航空航天一词,既隐藏了进行航空航天活动必需的科学,又饱含了研制航空航天飞行器所涉及的各种技术。从科学技术的角度看, 航空及航天
2、之间是紧密联系的。1 .飞行器是如何分类的?依据飞行器的飞行环境和工作方式的不同,可以把飞行器分成三类:航空器,航天器,火箭和导弹。2 .航空器是怎么分类的?各类航空器又如何细分?依据产生升力的基本原理不同,航空器分为轻于(或等于)同体积空气的航空器和重于同体积空气的航空器两大类;轻于空气的航空器包括气球和飞艇。重于空气的航空器有固定翼航空器,旋翼航空器,扑翼机和倾转旋翼机。固定翼航空器又分为飞机和滑翔机。旋翼航空器又分为直升机和旋翼机。3 .航天器是怎么分类的?各类航天器又如何细分? 1航天器分为无人航天器和载人航 天器;2无人航天器可分为空间探测器和人造地球卫星,人造地球卫星依据卫星的 用
3、途,可分为科学卫星,应用卫星和技术试验卫星。空间探测器又可分为月球探测 器,行星和行星际探测器载人航天器可分为载人飞船,空间站,航天飞机和空 天飞机。4 .在独创飞机的进程中,要使飞机能够成功飞行,必需先解决的问题是什么?要先解 决飞机动操纵稳点性问题。5 .战斗机是如何分代的?各代战斗机的的典型技术特征是什么?共四代。第一代超音纳无立尾式气动布局。25 . 超声速飞机的机身外形有什么特点?机身产生的空气动力主要是阻力,但对飞机的升力也有肯定的影响。对于超声速飞机,不但机翼的形态对其空气动力特性有重要影响,而且机身的形态也很重要。为了减小超声速飞机的波阻,机身一般采纳头部很尖,头部很尖,又细又
4、长的圆柱形机身,机身长细比般可达到十几甚至更高。另外采纳“跨声速面积律”,也有助于降低波阻和提高速度。26 . 超声速飞机和低亚声速飞机的外形区分?(展弦比,梢根比,后掠角,翼型, 展长,机身长细比等)低,亚声速飞机机翼的展弦比较大,一般在69之间,梢 根比也较大,一般在0.33左右;超声速飞机机翼的展弦比较小,一般在2.53.5 之间,梢根比较小,在0.2左右。低速飞机常采纳无后掠角或小后掠角的梯形直机翼,亚声速飞机的后掠角一般也比较小,一般小于35 ;超声速飞机一般为大后掠机翼或三角机翼,前缘后掠角一般为4060。低,亚声速飞机的机翼翼型一般为圆头尖尾型,前缘半径较大,相对厚度也比较大,般
5、为圆头尖尾型,前缘半径较大,相对厚度也比较大,般在0.10.12之间;超声速飞机机翼翼型头部为小圆头或尖头(前缘半径比较小)相对厚度也较小,在0. 05左右。低,亚声速飞机机翼的展长一般大于机身的长度,机身长细比较小,一般为57之间,机身头部半径比较大,前部机身比较短,有一个大而突出的驾驶舱;超声速飞机机身的长度大于翼展的长度,机身比较瘦长,机身长细比一般大于8,机身头部较尖,驾驶舱及机身融合成一体,成流线形。27 .超声速飞行中的声爆和热障?飞机在超音速飞行时,在飞机上形成激波,传到 地面上形成犹如雷鸣般的爆炸声,这种现象就是声爆。热障事实上是空气动力加热 造成的结果。以铝合金作为主要结构材
6、料的飞机不能承受高温环境下的长期工作,会造成结构破坏,这称为热障问题。声爆过大可能会对地面的居民和建筑物造成损害。“声爆”强度同飞机的飞行高度(强度随着离开飞机的距离增加而减小),飞行速度,行速度,飞机重量,飞行姿态以及大气状态等都有关系。为防止噪声扰民和“声爆”现象,一般规定在城市上空10km的高度之下不得作超声速飞行。目前解决热障的方法主要有:用耐高温的新材料如钛合金,不锈钢或复合材料来制造飞机重要 的受力构件和蒙皮;用隔热层来爱护机内设备和人员;采纳水或其他冷却液来冷却 结构的内表面等。对于重复运用的超群声速飞机以及航天飞机等,须要严格限制1=1飞机外形,此时烧蚀法就不再适用了。机身头部
7、和机翼前缘,温度最高,可采纳增加碳一碳复合材料(RCC);机身,机翼下表面前部和垂直尾翼前缘,温度较高,机翼上表面和垂直尾翼,可采纳高温重复运用的防热一隔热陶瓷瓦(HRSI);机身,气动加热不是特殊严峻,可采纳低温重复运用的防热一隔热陶瓷瓦(LRSI);机身中 后部两侧和有效载荷舱门处,温度相对较低,可采纳柔性的,重复运用的表面隔 热材料(FRSI)O).飞机飞行性能的指标?(飞机的飞行性能是衡量一架飞机性能好坏的重要指标。)飞机的飞行性能一般包括飞行速度,航程,升限,起飞着陆性能和机动性 能等.飞行速度(最小,最大平飞速度,巡航速度),航程,静升限,起飞,着陆性能? 1,飞行速度(1)最小平
8、飞速度是指在肯定高度上飞机能维持水平直线飞行的最小速度。(2)最大平飞速度最大平飞速度是指飞机水平直线平衡飞行时,在肯定的飞行距离内,发动机推力最大状态下,飞机所能达到的最大飞行速度(3)巡航速度是指发动机每公里消耗燃油量最小状况下的飞行速度。巡航速度明显要大于最小平飞速度,小于最大平飞速度。;2.航程是指在载油量肯定的状况下,飞机以巡航速度所能飞越的最远距离。它是一架飞机能飞多远的指标。3.静升限升限是一架飞机能飞多高的指标。飞机的静升限是指飞机能做水平直线飞行的最大高度。4.起飞着陆性能(其指标包括两个部分:一是起飞和着陆距离;二是起飞离地和着陆接地速度)(1)飞机的起飞过程是一种加速飞行
9、的过程,它包括地面加速滑跑阶段和 加速上升到平安高度两个阶段。F-22的起飞滑跑距离:610米(2)飞机的着陆性 能飞机的着陆过程是一种减速飞行的过程,它包括下滑,拉平,平飞减速,飘落 触地和着陆滑跑五个阶段。F-22的着陆滑跑距离:914米.什么是飞机的机动性?什么是飞机的过载?飞机的机动性是指飞机在肯定时间间隔内改变飞行状态的实力。对飞机机动性的要求,取决于飞机要完成的飞行任务。 对于战斗机而言,要求空中格斗,对机动性要求就很高。对于运输机,机所受一般 不要求在空中作猛烈动作,机动性要求就低。(在飞机设计中,一般常用过载来评定 飞机的机动性。飞机的过载(或过载系数)是指飞除重力之外的外力总
10、和及飞机重 量之比(ny=Y/G)。一般只考虑垂直方向上的过载。飞机机动性设计要求越高,过载 就要求越大。).什么是飞机的稳定性?飞机的稳定性,是指飞行过程中,假如飞机受到某种扰动而偏离原来的平衡状态,在扰动消逝后,不经飞行员操纵,飞机能自动复原到原来平衡状态的特性。(飞机在空中飞行时,可以产生俯仰运动,偏航运动和滚转运 动。飞机飞行时稳定性相应的可分为纵向稳定性,方向稳定性和横向稳定性。)28 .飞机靠什么来保证其纵向,方向和横侧向稳定性?当飞机受微小扰动而偏离 原来纵向平衡状态(俯仰方向),并在扰动消逝以后,飞机能自动复原到原来纵向平衡状态的特性,称为飞机纵向稳定性。飞机的纵向稳定性主要取
11、决于飞机重心位置,只有当飞机的重心位于焦点前面时,飞机才是纵向稳定的;飞机受到扰动以至于方向平衡状态遭到破坏,而在扰动消逝后,飞机如能趋向于复原原来的平衡位置,就是具有方向稳定性。飞机主要靠垂直尾翼的作用来保证方向稳定性。方向稳定力矩是在侧滑中产生的。飞机在飞行过程中,受到微小扰动,机头右偏,出现左侧滑,空气从飞机左前方吹来作用在垂直尾翼上,产生向右的附加测力,此力对飞机重心形成一个方向稳定力矩,力图使机头左偏,消退侧滑,随着飞行马赫数的增大,特殊是在超过声速之后,立尾的侧力系数快速减小,产生侧力的实力急速下降,使得飞机的方向静稳定性降低。在设计超音速战斗机时,为了保证在平飞最大马赫数下仍具有
12、足够的方向静稳定性,往往须要把立尾的面积做得很大,有时候须要选用腹鳍以及采纳双立尾来增大方向稳定性。;飞机受扰动以致横侧状态遭到破坏,而在扰动消逝后,如飞机自身产生一个复原力矩,使飞机趋向于复原原来的平衡状态,就具有横侧向稳定性。飞行过程中,使飞机自动复原原来横侧向平衡状态的滚转力矩,主要由机翼上反角,机翼后掠角和垂直尾翼产生。飞机受到干扰后,沿着R方向产生侧滑。由于后掠角的作用,飞机右翼的有效速度大于左翼的有效速度,因此,在右边机翼产生的升力大于左边。两边机翼升力之差,形成了滚转力矩。飞机受到干 扰后,沿着R方向产生侧滑。由于后掠角的作用,飞机右翼的有效速度大于左翼的有效速度,因此,在右边机
13、翼产生的升力大于左边。两边机翼升力之差,形成了滚转力矩。垂直尾翼也能产生横侧向稳定力矩,这是由于出现倾侧以后,垂尾上产生 附加侧力的作用点高于飞机重心一段距离,此力对飞机重心形成横侧向稳定力矩, 力图消退倾侧和侧滑。采纳后掠角比较大的机翼的飞机,会由于后掠角的横侧向稳 定作用过大而导致飞机左右往复摇摆,形成飘摆现象,为克服此现象,可采纳下反角的外形来消弱。采纳直机翼的飞机,为了保证横侧向稳定性要求,或多或少都有几度大小的上反角。29 .什么是飞机的操纵性?飞机的操纵性是指驾驶员通过操纵设备(如驾驶杆,脚 蹬和启动舵面等)来改变飞机飞行状态的实力。飞机在空中的操纵是通过操纵气动舵面一一升降舵,方
14、向舵,副翼来进行的。通过这三个操纵面,就会对飞机产生 操纵力矩,使其绕横轴,立轴和纵轴转动,以改变飞行姿态。30 . 什么是飞机操纵,飞机操纵什么来实现其纵向,横向和方向操纵?飞机的操纵性是指驾驶员通过操纵设备(如驾驶杆,操纵性是指驾驶员通过操纵设备(如驾驶杆,脚蹬和启动舵面等)来改变飞机飞行状态的实力。飞机在空中的操纵是通过操纵气动舵面一一升降舵,方向舵,副翼 来进行的。通过这三个操纵面,就会对飞机产生操纵力矩,使其绕横轴,立轴和纵 轴转动,以改变飞行姿态。飞机的纵向操纵:飞机在飞行过程中,操作升降舵,飞机就会围着横轴转动,产生俯仰运动。飞行员向后拉驾驶杆,经传动机构传动,升降舵便向上偏转,
15、这时水平尾翼上的向下附加升力就产生使飞机抬头的力矩,使机头上仰;向前推驾驶杆,则升降舵向下偏转,使机头下俯。现代的超声速飞机,多 以全动式水平尾翼代替只有升降舵可以活动的水平尾翼。因为全动式水平尾翼的操纵效能比升降舵的操纵效能高得多,可以大大改善超声速飞机的纵向操纵性。飞机的横向操纵在飞机飞行过程中,操纵副具,的横向操纵在飞机飞行过程中,操纵副具,飞机便围着纵轴转动,产生滚转运动。向左压驾驶杆(转动驾驶盘),左副翼向上偏转,右副翼向下偏转,这时左机翼升力减小,则产生左滚的滚动力矩,使飞机向左倾斜。反之则向右倾斜。飞机的方向操纵在飞机飞行过程中,操纵方向舵,飞机则绕立轴转动,产生偏航运动。飞行员
16、向前蹬左脚蹬,方向舵向左偏转,在垂直尾翼上产生向右的附加侧力,此力使飞机产 生向左的偏航力矩,使机头向左偏转。反之,机头向右偏转(飞机的稳定性及飞机 的操纵性有亲密的关系,二者须要协调统一。很稳定的飞机,操纵往往不灵敏;操 纵很灵敏的飞机,则往往不太稳定。对于军用歼击机,操纵应当很灵敏;而对于民 用旅客机,则应有较高的稳定性。稳定性及操纵性应综合考虑,以获得最佳的飞机 性能。).直升机有哪些布局形式,各有何特点?直升机的布局形式按旋翼数量和布局方式的不同可分为单旋翼直升机,共轴式双旋翼直升机,纵列式双旋翼直升机,横列式双旋翼直升机和带翼式直升机等几种类型。单旋翼直升机它是由一副旋翼产生升力,用
17、尾桨来平衡反作用力矩的直升机。为了实现方向操纵及改善稳定性,在机身尾部还安装了水平尾翼和垂直尾翼。共轴式双旋翼直升机它是由两副旋翼沿机体同一立轴上下排列并绕其反向旋转,使两副旋翼反作用力矩相互抵消的直升机。共轴式直升机结构紧凑,外廓尺寸小,但升力系统较重,操纵机构较困难。纵列式双旋翼直升机它是由两副旋翼沿机体纵向前后排列,反向旋转,使两副旋翼的反作用力矩相互抵消的直升机。为了削减两旋翼间相互干扰,后旋翼安装位置较前旋翼稍高。纵列式直升机机身较长,运用重心变化范围较大,但其传动系统和操纵系统困难,前飞时后旋翼启动效率较低。横列式双旋翼直升机它由两副旋翼沿机体横轴方向左右排列,反向旋状使两副旋翼的
18、反作用力矩相互抵消的直升机。一般横列式直升机带机翼,左右旋翼对称地布置在机翼构架上。横列式直升机前飞行能较好,但其结构困难,结构尺寸大,重量效率低。带翼式直升机这种直升机安装有协助翼,前飞时协助翼供应了部分升力使旋翼卸载,从而提高飞行速度,增加了航程,飞行性能也得到了改善。31 .直升机的飞行性能?直升机飞行性能分为垂直飞行性能和前飞行性能两类。垂 直飞行性能包括:在定常状态(作用在直升机上的力和力矩都处于平衡的,无加速 度运动的状态)时,不同高度的垂直上升速度,垂直上升速度为零所对应的极限高度,为理论静升限,也叫悬停高度。前飞行性能及固定翼飞机的飞行性能相像,包括:平飞速度范爬升性能,续航性
19、能,自转下滑性能。32 . 直升机的操纵是怎么实现的?直升机的操纵系统直升机的操纵系统是指传递操 纵指令,进行总距操纵,变距操纵和脚操纵(或航向操纵)的操纵机构和操纵线 路。通过总距操纵来实现直升机的升降运动;通过变距操纵来实现直升机的前后左右运动;通过航向操纵来改变直升机的飞行方向。(1)总距操纵总距操纵(又称总桨距一油门操纵)用来操纵旋翼的总桨距,使各片桨叶的安装角同时增大或缩小,从而改变拉力的大小。当拉力大于直升机重力时,直升机就上升;反之,直升机就 下降。(2)变距操纵变距操纵通过自动倾斜器使桨叶的安装角周期改变,从而使升 力周期改变,并由此引起浆叶周期挥动,最终导致旋翼锥体相对于机体
20、向着驾驶杆运动的方向倾斜。由于拉力基本上垂直于桨盘平面,所以拉力也想驾驶杆运动方向倾斜,从而实现纵向及横向运动。(3)脚操纵脚操纵是用脚蹬操纵尾桨的总桨距,从而改变尾桨的推力的大小,实现航向操纵。当尾桨的推力改变时,此力对直升机38.重心的力矩及旋翼的反作用力矩不再平衡,直升机绕立轴转动,是航向发生改变。直升机的操纵性和稳定性直升机操纵性是指直升机的运动状态对驾驶员操纵动作的反应实力。驾驶员通过操纵驾驶杆的纵向或横向位移,来改变自动倾斜器的倾斜角,以实现纵向和横向力矩操纵。直升机的稳定性是指直升机受到扰动后能够自 己复原其原来状态的实力。通常分为静稳定性和动稳定性。(一般状况下,直升机受 到扰
21、动后偏离原来的平衡状态,当扰动消逝后,直升机的运动状态可能会出现以下4 种状况:非周期衰减运动一一动稳定;非周期发散运动一一动不稳定;周期减幅运动一一动稳定;周期增幅运动性运动和周期等幅运动。)幅运动一一动稳定;周期增幅运动性运动和周期等幅运动。)动不稳定。此外,还可能有特别周期中第三章1 .发动机的分类及特点?飞行器发动机的种类很多,其用途也各不相同。目前飞行器上所用发动机有两大类:活塞式发动机和喷气式发动机。按发动机产生推力原理的不同和发动机工作原理的不同将发动机分为4类:活塞式发动机,空气喷气发动机,火箭发动机,组合发动机。活塞式发动机是一种把燃料的热能转化为带动螺旋桨或旋翼转动的机械能
22、的发动机。不能直接产生使飞行器前进的推力或拉力,而是通过带动螺旋桨转动而产生推力。喷气式发动机利用低速流入发动机的工质(空气或燃料)经燃烧后以高速向后喷出,直接产生向前的反作用力,来推动飞行器前进。空气喷气发动机,火箭发动机和组合发动机都属于这种类型。(L空气喷 气发动机是利用大气层中的空气,及所携带的燃料燃烧产生高温气体,它依靠于空 气中的氧气作为氧化剂。因此只能作为航空器的发动机(分为涡轮喷气发动机,涡 轮风扇发动机,涡轮螺桨发动机,涡轮桨扇发动机,涡轮轴发动机和冲压喷气 式发动机等类型)。火箭发动机不依靠于空气而工作,完全依靠自身携带的氧化剂 和燃料产生高温,高压气体,因此可以在高空和大
23、气层外运用,若按形成喷漆刘 动能的能源的不同,可分为化学火箭发动机和分化学火箭发动机。组合发动机是指 两种或两种以上不同类型发动机的组合。).活塞式发动机的主要组成?活塞式航空发动机是一种燃烧汽油的往复式内燃机。它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 门和排气活门等组成。气缸是发动机的工作腔,油气混合气体在气缸内燃烧,产生高温高压燃气推动活塞作直线运动,并带动曲轴旋转。活塞用于承受油气混合气体在燃烧时所产生的燃气压力,并将燃料燃烧后的内能转变为活塞运动的机械能。连杆将活塞和曲轴连接在一起,用于传递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
24、动螺旋桨转动,使发动机产生推力。2 .活塞式发动机的工作原理?活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点,近的位置叫下死点,从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞在气缸内要经过四个冲程,依次是进气冲程,压缩冲程,膨胀冲程和排气冲程。在进气行程,活塞从上死点运动到下死点,进气活门开放而排气活门关闭,雾化了的汽油和空气的混合气体被下行的活塞吸入气缸内。在压缩行程,活塞从下死点运动到上死点,进气活门和排气活门都关闭,混合气体在气缸内被压缩.在上死点旁边,由装在气缸头部的火花塞点火。在膨胀行程,混合气体点燃后,具有高温高压的燃气开始膨胀,推动活塞从上死点向下死点运动。在此行程,燃烧气体所蕴含的内能转变为
25、活塞运动的机械能,并由连杆传给曲轴,成为带动螺旋桨转动的动力。所以膨胀行程也叫做功行程。在排气行程,活塞从下死点运动到上死点,排气活门开放,燃烧后的废气被活塞排出缸外。当活塞到达上死点后,排气活门关闭,此时就完成了四个行程的循环。3 .涡轮喷气发动机的组成及其各部分的功用?由进气道,压气机,燃烧室,涡轮,加力燃烧室,尾喷管,附件传动系统和附属系统等组成。进气道系统(整流)整理进入发动机的气流,消退旋涡,保证在各种工作状态下都能供应发动机所需的空气量;将高速气流渐渐降下来,尽量将动能转变为压力势能,保证压气机有良好的工作条件压气机(增压)提高进入发动机燃烧室的空气压力。利用高速旋转的叶片对空气做
26、功。压气机有离心式和轴流式两种,故涡轮喷气发动机又可分为离心式涡轮喷气发动机和轴流式涡轮喷气发动机。燃烧室燃料及高压空气混合燃烧的地方燃烧室主要由火焰筒,喷嘴,涡流器和燃烧室外套等组成。涡轮将燃烧室出口的高温,高压气体的能量转变为机械能;涡轮的机械能以轴功率的形式输出,驱动压气机,风扇,螺旋桨和其他附件。加力燃烧室(F-15对战斗机)发动机的推力及涡轮前燃气的温度有关,涡轮前燃气温度越高,推力越大但涡轮叶片材料耐热性的局限,使得采纳提高燃气温度加大推力较困难。加力燃烧室是飞机突破音速的主要手段尾喷管整理燃烧后的气流燃气膨胀,加速喷出产生推力,一般由中介管和喷口组成.(中介管在涡轮后由整流锥和整
27、流支板组成,起整流作用。喷口一般采纳收敛形,有时也采纳超声速喷管)。附属系统和附件传动系统要保证涡轮喷气发动机正常工作,单有上述主要部件还不够,还须要一些保证发动机正常工作的附属系统,如燃油系统,调整系统等,这些系统中又有很多称为发动机附件的器件,如燃油系统中的燃油泵,燃油滤,系统中的燃油泵,燃油滤,各种开关和阀门等.涡轮风扇发动机的结构有何特点适用于什么速度范围?它最大的优点是什么?涡扇发动机在涡桨发动机的基础上发展起来的。把螺旋桨的直径大大缩短,增加桨叶的数目和排数,并将全部的桨叶叶片包在机匣内。涡扇发动机的结构和涡喷发动机的很相像,不同的是在此基础上增加了风扇和驱动风扇的低压涡轮。(涡轮
28、分为高压涡轮和低压涡轮,高压涡轮带动压气机转动,低压涡轮带动风扇转动。风扇将吸入的空气进行压缩,压缩的气流分为两股,一股经过外通道向后流去,经喷管加速排出,这股气流所经过的通道称为外涵道。另一股气流及一般涡轮喷气发动机相同,经过压气机,进入燃烧室和涡轮后由尾喷管排出,这股气流通过的通道称为内涵道.涵道比:外股气流及内股气流流量之比。对发动机耗油率和推重比有很大影响。涡扇引擎最适合飞行速度400至1, 000公里时运用。涡扇发动机排出的燃气速度较低,燃气射流淌能损失小,在亚声速飞行时有较好的经济性。涡扇发动机的风扇可吸入大量空气,虽然燃气喷出速度下降,但在燃油量肯定的状况下,推力增加,因此发动机
29、效率高。涡扇发动机的排气速度小,对降低噪声有利,适用于民航机。试述发展方向民用:高涵道比,高涡轮前温度,高增压比;军用:低涵道比的加力发动.冲压发动机的工作原理。它为什么不能单独运用?冲压发动机没有特地的压力机,依靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道后减速,将动能转化为压力能,从而使空气静压提高的一种空气喷气发动机。组成一一进气道(扩压器),燃烧室,尾喷管.冲压发动机压缩空气的方法是,在进气道中将高速气流经过一系列的激波将速度停滞下来,气流的动能转变为压力能,提高空气压力。减速增压后的气流在燃烧室及燃油混合,燃烧,产生高温高压燃气,然后经尾喷管喷出而产生推力;由于冲压发动机在静止时不产
30、生推力,因此要靠其他动力装置将其加速,达到肯定速度后才能正常工作,所以冲压发动机通常和其他发动机组合运用,形成组合动力装置。现代冲压发动机按飞行速度可分为亚声速,超声速和超群声速冲压发动机。冲压发动机的特点:构造简单,质量轻,推重比大,成本低,高速状态(Ma2)下,经济性好,耗油率低;低速时推力小,耗油率高,静止时不能产生推 力,不能自行起飞;对飞行状况的变化敏感,工作范围窄(Ma=O. 56,高度040km)。 常用于靶机和飞航式战术导弹,也可用作超群声速飞行器的动力装置。冲压发动机 产生的推力及进气速度有关。飞行速度越大,冲压越大,因而产生的推力也就越大,因此冲压发动机较适合于高速飞行。在
31、低速飞行时冲压作用小,压力低,经济性差。第五章1.对飞行器结构的一般要求是什么?飞行器结构是飞行器各受力部件和支撑构件的总称。结构要承受内部承重,动力装置和外部空气动力引起的载荷,装载内部人员和设备,并供应人员和设备的工作空间。由于飞行器各部分的功用不同,因此对每个部分的要求也不同,其结构上也有各自的特点,但它们又都是某一整体的组成部分,也有很多共同的地方。(1)空气动力要求结构应满意飞行性能所要求的气动外形和表面质量(2)重量和强度,刚度要求在满意强度,刚度和寿命的条件下重量尽量轻(3)运用维护要求结构便于检查,维护和修理,易于运输,储存和保管(4)工艺和经济性要求在肯定生产条件下要求工艺简
32、单,制造便利,生产周期短,成本低对;飞行器结构材料的要求:比强度大,比刚度大;耐高温,低温性能;抗腐蚀,耐老化实力;断裂韧性,抗疲惫性;易加工性,资源丰富,价格低2.飞机的组成有哪几大部件和哪些系统?飞机由机身,机翼,2.飞机的组成有哪几大部件和哪些系统?飞机由机身,机翼,尾翼,起落装置,操纵系统等机翼:主要动力装置等五大部件组成,通过机载设备,燃油系统,电气系统,构成飞机的全部。机身:供应内部装载空间,是其它部件的安装基础。7.8.9.速战斗机其中的典型型号有美国的F-100和苏联的米格T9。其主要特征为高亚声 速或低超声速,后掠翼,装涡喷发动机,带航炮和空空火箭,后期装备第一代空 空导弹和
33、机载雷达。第二代战斗机几年后,一批两倍声速的战斗机相继出现,它们后来被称为第二代战斗机,其中最闻名的飞机有苏联的米格-21和美国的F-104,F-4,F-5 o第二代战斗机于20世纪60年代装备部队,采纳小展弦比薄机翼和带加力的涡喷发动机,飞行速度达到2倍声速,用第二代空空导弹取代了空空火箭和第一代空空导弹,配装有晶体管雷达的火控系统。第三代战斗机一般采纳边条翼,前缘襟翼,翼身融合等先进气动布局以及电传操纵和主动限制技术,装涡轮风扇发动机,具有高的亚声速机动性,配备多管速射航炮和先进的中距和近距格斗导弹,一般装有脉冲多普勒雷达和全天候火控系统,具有多目标跟踪和攻击实力,平视显示器和多功能显示器
34、为主要的座舱仪表。第三代战斗机在突出中,低空机动性的同时,牢靠性,修理性和战斗生存性得到很大改善第四代战斗机的主要基本技术特征为:采纳翼身融合体和具备隐身实力的空气动力布局;机体结构的复合材料运用比例在30%以上;安装带二元喷管,推重比10 一级的推力矢量航空发动机,飞机的起飞推重比超过1. 0;采纳综合航空电子系统,机载火控雷达能同时跟踪和攻击多个空中目标,主要机载武器为可大离轴放射或放射后不管的超视距攻击空空导弹。到目前为止,只有美国的F-22战斗机完全具备上述实力归纳起来,第四代战斗机应具备隐身实力,超声速巡航实力,高机动性,短距起降和超视距多目标攻击实力等先进的战术技术性能。载人航天的
35、工具或方式有哪几种?他们之间有什么区分?载人飞船和航天飞机是实现载人航天的主要工具。前者单次运用,后者重复运用;前者容量小,后者容量大。巡航导弹和弹道导弹有什么不同?弹道出大气层,巡航不出;弹道适合打击远距离目标(俗称洲际导弹),巡航打击距离近些(一般在一千公里以内)。弹道打击战略目标,巡航打击精确目标;我国运载火箭共有几个系列?多少个型号?各自有什么用途?中国充分利用弹道导供应升力,内部装载,作为起落架,发动机等其它部件的安装基础。尾翼:供应平衡气动力,操纵力和力矩。起落装置:飞行器起飞,着陆和停放用的部件。动力装置:为飞行器供应动力,推动飞行器前进.飞机结构中翼梁,翼肋,桁条和蒙皮分别起什
36、么作用?机翼的基本受力构件包括纵向骨架,横向骨架和蒙皮。纵向骨架有翼梁,纵墙和桁条。横向骨架有一般翼肋和加强翼肋。翼梁:最强有力的纵向构件,承受大部分的弯矩和剪力;纵墙:结构和翼梁差不多,主要承受剪力,承受弯矩很小;桁条:支撑蒙皮,提高蒙皮的承载实力,将气动力传给翼肋。一般翼肋:支撑蒙皮,维持翼型,把蒙皮和桁条的力传给翼梁;加强翼肋:在有集中载荷的地方对一般翼肋加强就获得加强翼肋,除般翼肋作用外,承受集中力。蒙皮:承受局部气动载荷,形成和维持机翼的气动外形,将气动力传给桁条和翼肋;及翼梁纵墙的腹板形成闭室承受扭矩.3 .前三点式起落架及后三点式起落架相比有哪些优缺点? “前三点式”起落架主要优
37、点:前轮远离飞机重心,允许猛烈制动,有利于缩短滑跑距离;飞机着陆简单操纵,滑跑时方向稳定性好;飞机机身轴线及地面基本平行,可避开发动机喷出的燃气烧坏跑道;飞行员视界较好。缺点是前起落架承受的载荷大,构造困难,结构较重。前轮会产生摆振现象,所以须要加装减摆装置。“后三点式”起落架的优点是:在飞机上易于装置尾轮,结构简单,尺寸,质量都较小;着陆滑跑时迎角较大,可利用较大阻力进行减速,缩短滑跑距离。缺点是:在达速度滑跑时,遇到前方撞击和猛烈制动,简单发生倒立,因此一般着陆不允许猛烈制动,从而导致滑跑距离增力口;起飞着陆操纵困难,滑行稳定性差;在停机,起陆滑跑时,机身仰起,因而 向下的视界不好。第二章
38、.航空器的飞行环境是对流层和平流层。1 .飞行环境包括大气飞行环境和空间飞行环。飞行环境对飞行器的结构,材料,机 载设备和飞行性能都有着特别重要的影响。空间飞行环境包括自然环境和诱导环境。诱导环境指航天器或某些系统工作时诱发的环境,如失重,振动,冲击等。空间飞行环境主要是指真空,电磁辐射,高能粒子辐射,等离子和微流星体等所形成的飞行环境。地球空间环境包括地球高层大气环境,电离层环境和磁环境。2 .从距离地表600kinl 000km向外空间延长,有一个磁层,磁层中存在着密集的高能带电粒子辐射带,称“范艾伦辐射带”,可引起航天器材料,器件和人体辐射损伤。4行星际空间是一个真空度极高的环境,存在着
39、太阳连续放射的电磁辐射,爆发性的 高能粒子辐射和稳定的等离子体流(太阳风)。8国际标准大气特点:大气被看成完全气体,听从气体的状态方程;以海平面的高度为 零高度。9在海平面上,大气的标准状态为:气温为15C;压强为一个标准大气压;密度:1. 225kg/m3;声速为341m/So兄是大气气体常数,287. 05J/kg K。10飞行器在空气介质中运动时,飞行器的外形尺寸远远大于气体分子的自由行程故在探讨飞行器和大气之间的相对运动时,气体分子之间的距离完全可以忽视不计,即把 气体看成是连续的介质。11大气的粘性力是相邻大气层之间相互运动时产生的牵扯作用力,也称大气的内摩擦力。流体的粘性和温度有肯
40、定关系,随流体温度的上升,气体粘性增加,而液体的粘 性则减小。12流体可压缩性是指流体的压强改变时其密度和体积也改变的性质。13作用在飞机上的空气动力包括升力和阻力两部分。升力主要靠机翼来产生,并用来 克服飞机自身的重力。而阻力要靠发动机产生的推力来平衡,这样才能保证飞机在空 中水同等速直线飞行。失速指的是随着迎角的增大,升力也随之增大,但当迎角增大到肯定程度时,气流会 从机翼前缘开始分别,尾部出现很大的涡流区,使升力突然下降,阻力快速增大。失 速刚刚出现时的迎角称为“临界迎角14“增升装置”,可以使飞机在尽可能小的速度下产生足够的升力,提高飞机的起飞和着陆性能。飞机的增升装置通常安装在机翼的
41、前缘和后缘位置,安装在机翼后缘的增 生装置叫后缘襟翼(a,简单式襟翼b,福勒式襟翼c,双缝式襟翼)。附面层限制装 置(附面层吹除装置,附面层吸取装置)。福勒式襟翼的三重功效:1,增加了机翼宽 度;2,增加了机翼面积;3,由于开封的作用,使下翼面的高压气体以高速流向翼面, 使上翼面附面层中的气流速度增加,延缓了气流分别,起到了增生作用。最简单的襟 翼,靠增大翼型弯度来增大升力。双缝式襟翼,襟翼打开时,两个子翼一边向后偏转, 一边向后延长,同时,两个子翼还形成两道缝隙,它同样具有后退开缝式襟翼的三重 增升效果16风洞是一种利用人造气流来进行飞机空气动力试验的设备。在风洞中,依据相对运动原理,人们利
42、用人造风吹过飞机或机翼模型,来探讨模型上产生的空气动力的大小 和变化。17雷诺数(用Re表示)是用来表明摩擦阻力在模型或真飞机的总阻力中所占比例大小的一个系数。及摩擦阻力在总阻力中所占的比例大小成反比。18高速风洞包括亚声速风洞,跨声速风洞,超声速风洞以及超群声速风洞等。超声 速风洞的特点是,人造风的速度是超声速的。超声速气流由超声速喷管产生。超声速 喷管(又叫拉瓦尔喷管)装在试验段之前以产生超声速气流。194秒钟后,被扰动源扰动的球波面的公切面将是一个母线为直线0A的圆锥波面,这个圆锥面称为马赫锥面,简称马赫锥。随着扰动源运动速度的增大,马赫锥将减小,扰动影响区也将缩小。20弱扰动在亚声速和
43、超声速运动时的传播情形是不同的。扰动源以亚声速运动时,整个空间渐渐都会成为被扰动区;而在超声速运动时,被扰动的范围只限于马赫锥内, 马赫锥以外的气流不受扰动的影响。当运动速度比声速大得越多时,扰动波向前传播 越困难,扰动范围也就越小。“声障”。“声障”21波阻的出现,在飞机发展的道路上,曾经成为巨大的障碍的产生是由于飞机在飞行过程中产生的激波和波阻造成的。局部激波和波阻的产生,是出现“声障”问题的根本缘由。当人们相识到这一问题后,通过实行相应的措施, 提高飞机的临界Ma,才使飞机的速度突破声障,并大大超过声速。现代喷气式客机为 了提高临界Ma,降低机翼上表面的局部流速,采纳一种超临界翼型的机翼
44、。其特点是 上表面比较平坦且前缘半径较大,其目的是为了减小上表面气流的加速作用,延缓局 部激波的产生。22飞机的几何外形主要由机身,机翼和尾翼等主要部件的外形共同来组成。机翼的几 何外形可从机翼平面形态和翼剖面形态来描述。23超声速若要进一步提高飞机的飞行速度,必需:提高发动机的推力;减轻结构重量; 改善飞机的空气动力外形,削减波阻和飞行速度之间的冲突(提高临界Ma,推迟局部 激波的产生)。24超声速飞机的翼型特点:现代超声速飞机的翼型,大都采纳相对厚度小的对称翼型或接近对称的翼型,其最大厚度位置靠近翼弦中间,且翼型前缘曲率半径较小,翼剖 面外形轮廓变化比较平缓;翼型的相对厚度及波阻有亲密的关
45、系,波阻大致及相对厚 度的平方成正比。25跨声速面积律是指在机翼和机身的连接部位,把机身适当地收缩,使沿机身纵轴的横截面面积的分布规律,及某一个阻力最小的旋转体的剖面分布规律相当。这样可以 将不利的相互干扰减小,使飞机的跨声速激波阻力大大降低。倒飞,俯冲,好用升限达4振动和噪声较26介绍几种典型的机动动作:转弯;跃升;俯冲;筒滚;筋斗(爬升,平飞等);伊玛曼回环;破S;眼镜蛇机动。27直升机的飞行原理直升机的一般巡航速度在250350km/h之间, 000-6 000m,航程达 400800km。28及固定翼飞机相比,直升机存在速度小,航程短,飞行高度低,大,以及由此引起的牢靠性较差等问题。直
46、升机飞行的特点是:它能垂直起降,对起 降场地没有太多的特殊要求;它能在空中悬停;能沿随意方向飞行;但飞行速度比较 低,航程相对来说也比较短。29直升机旋翼工作原理旋翼是直升机的关键部件,由数片(至少两片)桨叶和桨毂构 成,形态像瘦长机翼的桨叶连接在桨毂上。直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时,每个叶片 的工作都及一个机翼类似。翼型弦线及垂直于桨毂旋转轴的桨毂旋转平面之间的夹角 称为桨叶的安装角(或桨距)相对气流及翼弦之间的夹角为该剖面的迎角a。第三章1为飞行器供应动力,推动飞行器前进的装置称为动力装置。动力装置由发动机,推 动剂或燃料系统以及保证发动机正常有效工作所必需的导管,附件,仪表和在飞行 器上的
47、固定装置等组成。为了便利起见,我们把动力系统简称为发动机,它是飞行器 的动力源。飞行器的发展是伴随着发动机的发展而发展的,飞行器发展的每一个里程 碑都及发动机的发展有着亲密的联系。21883.年汽油内燃机及活塞式发动机的问世,为第一架飞机的是非成功创建了条件。活塞式发动机具有耗油低,成本低,工作牢靠等特点,在喷气式发动机独创之前的 近半个世纪内,是唯一可用的航空飞行器的动力。由于发动机功率及飞机飞行速度的 三次方成正比,随着飞行速度的提高,要求发动机功率大大增加,从而使其重量和体 积都随之快速增加;另一方面,在接近声速时,螺旋桨的功率会急剧下降,也限制了 飞行速度的提高(激波)。(限制条件:功率和激波)3活塞式发动机的运转速度很高,气缸内每秒钟要点火燃烧几十次,高温高压的工作条件使得气缸壁温度很高,因此活塞发动机必需配备冷却系统。气缸排列方式及气缸冷 却方法有关,依据气缸排列方式的不同,活塞式发动机可分为直列式,对列式,V 形,X形和星形等各类发动机。4活塞式发动机按冲程可分为四冲程和两冲程;按气缸头的冷却方式可分为液(水)冷式和气(空气)冷式