航空航天概论复习重点

民航概论总复习题（说明：黑体字题目系分析题和简答题，其余为选择题和填空题）一、绪论部分1、飞行器一般分为几类？分别是什么？3类：航空器，航天器，导弹和火箭2、大气层如何分层，各有什么特点？适合飞机飞行的大气层是哪层？根据各层温度特征，分为五层逃逸层适合飞行的为平流层:温度基本不变；没有水蒸汽，几乎没有云雨等气象现象，对飞行有利，这层几乎没有上下对流，只有水平方向的风，空气质量不多约总重的1/4不到。

以大气中温度随高度的分布为主要依据，可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

（ 1 ）对流层温度随高度而降低，空气对流明显，集中了全部大气质量的约 3/4 和几乎全部的水气，是天气变化最复杂的层次，其厚度随纬度和季节而变化，低纬度地区平均16-18km ，中纬度地区平均 10-12km ，高纬度地区平均8-9km 。

（ 2 ）平流层位于对流层之上，顶部到 50-55km ，随着高度增加，起初气温不变或者略有升高；到 20-30km 以上，气温升高很快，可到 270k-290k ；平流层内气流比较稳定，能见度好。

（ 3 ）中间层， 50-55km 伸展到80-85km ，随着高度增加，气温下降，空气有相当强烈的铅垂方向的运动，顶部气温可低至 160k-190k 。

（ 4 ）热层，从中间层延伸到 800km 高空，空气密度级小，声波已难以传播，气温随高度增加而上升，空气处于高度电离状态。

（ 5 ）散逸层，是地球大气的最外层，空气极其稀薄，大气分子不断向星际空间逃逸。

飞机主要在对流层上部和同温层下部活动。

3、第一架飞机诞生的时间是哪一天，由谁制造的？1903年12月17日莱特兄弟4、何谓国际标准大气？因为大气物理性质（温度、密度、压强等）是随所在地理位置、季节和高度而变化的，为了在进行航空器设计、试验和分析时所用大气物理参数不因地而异，也为了能够比较飞机的飞行性能，所建立的统一标准。

它也是由权威机构颁布的一种“模式大气”。

叫做国际标准大气5、目前国际上著名的航空发动机和民用飞机制造企业有哪些。

美国波音公司，欧洲空中客车美国GE发动机公司，普惠发动机公司Pratt & Whitney，罗尔斯罗伊斯公司Rolls-Royce Ltd,IAE国际航空发动机公司二、空气动力学基础部分1、何谓飞机机翼的展弦比？根梢比？i.展弦比：翼展l和平均几何弦长b av的比值叫做展弦比，用λ表示，其计算公式可表示为：λ＝ l / b av。

同时，展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。

展弦比越大，机翼的升力系数越大，但阻力也增大，因此，高速飞机一般采用小展弦比的机翼。

ii.根梢比：根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦长b1的比值，一般用η表示，η＝b0/b1。

2、马赫数和雷诺数的数学表达式和表示意义。

i.马赫数：流场中某点的气流速度和该点的当地音速之比。

M=v/aii.雷诺数：表征流体运动中黏性作用和惯性作用相对大小的无因次数。

Re=ρvL/μ，ρ、μ为流体密度和动力粘度，v 、L 为流场的特征速度和特征长度。

3、 连续性方程和伯努利方程的数学表达式，并说明其物理意义。

i. 连续性方程：密度横截面积，速度的乘积为一个常数。

通过流管各横截面的质量流量必须相等。

ii. 伯努利：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。

4、 超音速气流经过激波后气流参数将发生何种变化？进入激波后压强和密度增大、温度升高、速度降低。

5、 在空气中声速的大小主要取决于什么？i.空气的压缩性和音速成反比， ii. 温度正比6、 何谓相对运动原理？飞机以一定的速度在静止的大气中飞行，或者，气流以相同的速度流过静止的飞机，这两种情况，在飞机上产生的空气动力完全相等。

叫做飞行相对运动原理。

三、 飞行原理部分1. 何谓临界马赫数？气流流过机翼时，机翼上首次出现超音速区时的马赫数，叫做临界马赫数。

2. 何谓飞机的稳定性?a =≈Av c ρ=飞机受到外界瞬时扰动后，不经驾驶员干预，具有自动恢复到原来平衡状态的能力，叫做飞机的稳定性。

焦点可以理解为飞机气动力增量的作用点。

焦点位于飞机重心之前则飞机是不稳定的，焦点位于飞机重心之后则飞机是稳定的。

3.影响飞机横向稳定性的因素有哪些？如何影响？影响飞机横航向稳定性的因素有：机翼的后掠角、上反角、上单翼、机翼与机身的相对位置、展弦比、垂直尾翼等。

4.低速飞机的飞行阻力有哪些？各自的减阻措施有哪些？①摩擦阻力[空气的粘性越大，飞机表面越粗糙，飞机的表面积越大，则摩擦阻力越大。

为了减小摩擦阻力，应在这些方面采取必要的措施。

另外，用层流翼型代替古典翼型，使紊流层尽量向后移，对减小摩擦阻力也是有益的。

]②压差阻力【为了减小飞机的压差阻力，应尽量减小飞机的最大迎风面积，并对飞机的各部件进行整流，做成流线形，有些部件如活塞式发动机的机头应安装整流罩。

】③诱导阻力【加装翼梢小翼,加大展弦比】④干扰阻力【设计时要妥善地考虑和安排各部件的相对位置，必要时在这些部件之间加装流线形的整流片，使连接处圆滑过渡，尽量减小旋涡的产生。

】5.飞机的升力是如何产生的？流经机翼的空气，如果上表面的速度大于下表面的速度，使得上表面的动压大于下表面的动压，根据伯努力方程，下表面的静压大于上表面的静压，这个上下压差就是升力的来源。

6.机翼升力的表达式及各项物理意义，影响机翼升力的因素主要有哪些？●Y=1/2ρCSv²●C升力系数，随机翼迎角，翼型变化，S表示面积，v为速度●受翼型，迎角，迎风面积，和速度变化7.何谓升阻比？●飞机飞行中，在同一迎角的升力与阻力的比值。

8.何谓飞机过载？一般数值是多少？●作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机的重力之比，称为飞机的过载。

一般6-8个G左右，专指军机。

9.增升的基本方法有哪些？举例说明波音737飞机的增升方法和原理。

飞机的增升装置的基本原理是增加翼型的相对弯度，面积，并对附面层进行控制，延迟翼面上的气流分离。

机翼上的增升装置有后缘襟翼、前缘缝翼、前缘襟翼和吹气襟翼。

吹气襟翼又有3种类型：（1）流向吹气边界层控制，（2）展向吹气襟翼，（3）喷气襟翼。

10.何谓飞机的稳定性？如何用焦点和重心的相对位置分析飞机的稳定性。

●飞机受到外界瞬时扰动后，不经驾驶员干预，具有自动恢复到原来平衡状态的能力，叫做飞机的稳定性。

焦点可以理解为飞机气动力增量的作用点。

焦点位于飞机重心之前则飞机是不稳定的，焦点位于飞机重心之后则飞机是稳定的。

11.影响飞机航向稳定性的主要因素有哪些？●垂直尾翼、腹鳍、机身侧面积。

12.飞机采用流线体是为了减小哪一种阻力？●压差阻力13.扰流板一般在飞机飞行的哪一个阶段打开？●着陆阶段，在地面滑行时14.增大飞机的翼展可以减小飞机的什么阻力？●诱导阻力15.何谓飞机的主操纵面？●升降舵、副翼、方向舵16.机翼后掠角和飞行速度有什么关系？●后掠角越大，机翼阻力系数就越小，在相同的发动机推力下能达到的平飞速度就越高。

17.翼梢小翼的作用是什么？●梳理翼尖气流，减小诱导阻力，提高机翼效率。

18.飞机如果保持同一马赫数，在高空飞行时的绝对速度大，还是在低空飞行时的绝对速度大？低空绝对速度大四、航空发动机部分1.航空航天发动机可分为哪几类，各类又如何细分？2.何谓发动机的涵道比？军用机和民用机的发动机的涵道比一般在什么范围?涡轮风扇发动机的外涵道和内涵道的空气流量之比。

当代军用加力式涡轮风扇发动机的涵道比为0.3-1.0，民用大涵道比涡轮风扇发动机的涵道比已达6-9。

3.何谓喷气发动机的推重比？目前先进军用发动机推重比的水平？喷气发动机的推力和发动机的净重之比，称为发动机的推重比。

服役的战斗机发动机推重比从2提高到7-9，已经定型并即将投入使用的达9-10。

4.试说明活塞发动机的工作原理。

●发动机工作时，由四个进程（活塞在汽缸中上下个两次）完成一个循环。

●在进气行程，进气阀将进气门打开，雾化了的汽油和空气的混合气体被下行的活塞吸入汽缸内。

●活塞到下死点后，开始上行，此时进气阀将进气门关闭，活塞压缩汽缸内的混合气体，直至活塞到达上死点，完成压缩行程。

●此时，装在汽缸头部的火花塞迸发火花，将高压混合气点燃。

燃烧后的高温高压气体推动活塞下行，开始膨胀，将燃烧气体所蕴含的热能转变为机械能，由连杆机构传给发动机曲轴，成为带动空气螺旋桨旋转的动力。

●膨胀行程完毕后，排气阀将排气门打开，活塞上行，将已作过功的废气排出汽缸之外。

活塞到达上死点，排气门关闭，就完成了四个行程的循环。

然后排气门打开，活塞下行，又开始一个新的循环。

5.简述涡喷发动机的工作过程。

当空气进入发动机后，空气流速降低，压力升高（速度能转变为压力能），再经压气机，将空气压力再提高几倍到数十倍，随即进入燃烧室，与从喷嘴喷出的燃料掺混，经点火后燃烧，燃料的化学能转化为热能，高温气体膨胀驱动涡轮工作，高速的涡轮带动压气机工作。

经过涡轮后的燃气通过喷管以高速向后喷射而产生推力6.涡轮喷气发动机的核心机是指哪几个部件，并说出每个部件的作用。

空气燃气涡轮喷气发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。

进气道的作用是整理进入发动机的空气流，消除紊乱的涡流，在飞行时并能利用冲入的空气进行压缩；压气机的作用是提高进入发动机燃烧室的空气压力；燃烧室的作用是将高温、高压空气混合燃烧；涡轮的作用是将燃烧室出口的高温、高压气体的能量转变为机械能；尾喷管的作用是排出燃烧后的气体，产生推力。

7.发动机进气道的布置主要有哪些？●机头进气，两侧进气，机身下方进气，机身上方进气8.小型直升机为何还使用活塞发动机？●由于活塞发动机的热效率大都大于涡轴机，在不需要较大功率的小型机上可以采用，能获得较好的燃油效率，波音就在研发这种滞空时间很长的无人直升机，当然它还采用了降低转速等措施9.小型涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机发展的主要技术困难是什么？i.小型涡轮轴燃油率比活塞发动机大ii.涡轮旋转发动机，叶尖出现的超声速气流导致螺旋桨效率急剧下降10.试说明涡轮轴发动机的结构特点？带自由涡轮的涡轴发动机的主要用途？●采用双级离心式压气机●浮壁式回流环形燃烧室●可拆卸的整体式粒子分离器●全权限数字式电子控制系统及状态监控系统●采用新的单晶涡轮叶片材料可以在涡轮前加第二燃烧室，增大尾喷管的速度，增大推力11.涡轮螺旋桨发动机，活塞螺旋桨发动机，前者比后者有何优点？●首先，它的功率大，功重比（功率/重量）也大，最大功率可超过10000马力，功重比为4以上；而活塞式发动机最大不过三四千马力，功重比2左右。

●其次，由于减少了运动部件，尤其是没有做往复运动的活塞，涡轮螺旋桨发动机运转稳定性好，噪音小，工作寿命长，维修费用也较低。