南航 飞行力学 复习 2014
2014航班机械能复习
2014航班 机械能复习1.如图所示,一个质量为m 的物体（可视为质点）,以某一初速度由A 点冲上倾角为30的固定斜面,其加速度大小为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B 点与A 点的高度差为h,则从A 点到B 点的过程中,下列说法正确的是 （ ）A.物体动能损失了B.物体动能损失了2mghC.系统机械能损失了mghD.系统机械能损失了 2.如图所示,质量为m 的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k 倍.它与转轴OO ′相距R,物块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为 （ ）A.kmgR B.0 C.2πkmgR D.2kmgR3.如图所示,两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上,半径R 相同,A 轨道由金属凹槽制成,B 轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B由静止彩放,小球距离地面的高度分别用h A和h B 表示,则下列说法正确的是 （ ）A.若h A =h B =2R,则两小球都能沿轨道运动到最高点B.若h A =h B =3R/2,由于机械能守恒,两小球在轨道上升的最大高度为3R/2C.适当调整h A 和h B ,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,A 小球的最小高度为5R/2,B 小球在h B >2R 的任何高度均可2mgh 2mgh 214.光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力作用开始运动,拉力F随时间t变化如图所示,用E k、v、s、P分别表示物体的动能、速度、位移和接力F的功率,下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况,其中正确的是（）答案 BD5、一质量为m的物体做初速度为v0的平抛，求第ns内的重力的平均功率和第ns末重力的瞬时功率。
6.如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。
飞行力学复习
6、飞机的续航性能
基本性能
多高、多快
续航性能
多远、多久
定常直线飞行 准定常直线飞行
➢主要指标
航程L、航时T、活动半径R
➢按任务的两类续航性能计算问题
❖给定飞行状态，确定续航性能 ❖选择飞行状态和发动机工作状态，使得续航性能最佳
➢技术航程/航时，实用航程/航时
典型巡航飞行剖面
Lss
Lxh
Lxih
Tss
性。由M
z
(mz
)或M
C z
y
(
mzC
y
)的符号决定
(2)、纵向静稳定性与飞机重心和焦点之间的关系
mcy z
xG
xF
mcy z
0
xG
xF
纵向静稳定
mcy z
0
xG
xF
纵向静不稳定
mzcy＝0 xG＝xF 纵向中立静稳定
Cy
(3)静稳定裕度
Cy1
K n xF xG
(4)纵向平衡
Cy0 O
沉浮模态 长周期模态
特征 周期长，频率低，衰减慢的振荡运动； Δ α、ωz基本不变:该模态幅值小； 质心运动参数Δ V主要表现出沉浮模态特点；
原因
质量m，恢复力 YV V ,G 与阻尼 (PV QV )V 等
大
小
小
恢复慢，衰减慢（甚至发散）的振荡运动
典型参数
（7）纵向动态飞行品质要求
概述
飞行品质要求或规范是确保飞行安全和顺利完成预定 任务必须满足的要求，也是各类飞机的设计和使用过 程中必须满足的要求。
正常操纵响应（以定直平飞为基准）
• 油门—— 推油门加速，收油门减速； • 纵杆—— 推杆低头，拉杆抬头； • 横杆—— 左压杆左滚，右压杆右滚； • 脚蹬—— 左蹬舵左偏航，右蹬舵右偏航。
飞行力学部分知识要点
飞⾏⼒学部分知识要点空⽓动⼒学及飞⾏原理课程飞⾏⼒学部分知识要点第⼀讲：飞⾏⼒学基础1.坐标系定义的意义2.刚体飞⾏器的空间运动可以分为两部分：质⼼运动和绕质⼼的转动。
描述任意时刻的空间运动需要六个⾃由度：三个质⼼运动和三个⾓运动3.地⾯坐标系, O 地⾯任意点，OX ⽔平⾯任意⽅向，OZ 垂直地⾯指向地⼼，OXY ⽔平⾯（地平⾯），符合右⼿规则在⼀般情况下。
4.机体坐标系, O 飞机质⼼位置，OX 取飞机设计轴指向机头⽅向，OZ 处在飞机对称⾯垂直指向下⽅，OY 垂直⾯指向飞机右侧，符合右⼿规则5.⽓流（速度）坐标系, O 飞机质⼼位置，OX 取飞机速度⽅向且重合，OZ 处在飞机对称⾯垂直指向下⽅，OY 垂直⾯指向飞机右侧，符合右⼿规则6.航迹坐标系, O取在飞机质⼼处，坐标系与飞机固连，OX轴与飞⾏速度V重合⼀致，OZ轴在位于包含飞⾏速度V在内的铅垂⾯内，与OX轴垂直并指向下⽅，OY轴垂直于OXZ平⾯并按右⼿定则确定7.姿态⾓, 飞机的姿态⾓是由机体坐标系和地⾯坐标系之间的关系确定的：8. 俯仰⾓—机体轴OX 与地平⾯OXY 平⾯的夹⾓，俯仰⾓抬头为正；9. 偏航⾓—机体轴OX 在地平⾯OXY 平⾯的投影与轴OX 的夹⾓，垂直于地平⾯，右偏航为正；10. 滚转⾓—机体OZ 轴与包含机体OX 轴的垂直平⾯的夹⾓，右滚转为正11. ⽓流⾓, 是由飞⾏速度⽮量与机体坐标系之间的关系确定的12. 迎⾓—也称攻⾓，飞机速度⽮量在飞机对称⾯的投影与机体OX 轴的夹⾓，以速度投影在机体OX 轴下为正；13. 侧滑⾓—飞机速度⽮量与飞机对称⾯的夹⾓14. 常规飞机的操纵机构主要有三个：驾驶杆、脚蹬、油门杆，常规⽓动舵⾯有三个升降舵、副翼、⽅向舵15. 作⽤在飞机上的外⼒,重⼒，发动机推⼒，空⽓动⼒16. 重⼒，飞机质量随燃油消耗、外挂投放等变化，性能计算中，把飞机质量当作已知的常量17. 空⽓动⼒中，升⼒，阻⼒，的计算公式，动压的概念。
《飞行力学》课程期末考试重要概念及知识点
《飞行力学》课程期末考试重要概念及知识点《飞行力学》课程期末考试重要概念及知识点1. 平飞需用推力计算方法;2. 平飞所需推力随飞行速度的变化规律;3. 最大平飞速度及最小平飞速度;4. 定常平飞速度范围——飞行包线;5. 表速;6. 上升率, 最大上升率, 快升速度,上升航迹倾角, 最大上升航迹倾角, 最陡上升速度, 最短上升时间,静升限, 下降速度, 下降角和下降距离;7. 航程, 航时, 可用燃油量, 小时耗油量, 公里耗油量, 久航速度与远航速度;8. 推重比, 跃升和俯冲, 能量法, 进入和该出跃升的速度限制, 最大跃升高度, 动升限, 能量高度, 过载, 载荷因数, 限制载荷因数, 极限载荷因数;9. 转弯, 盘旋, 盘旋半径, 盘旋时的过载, 盘旋速度和推力, 盘旋一周所需时间,盘旋的限制条件, 盘旋的旋转角速度;10. 滑跑距离，起飞距离，起飞时间，离地速度, 着陆距离，滑跑距离，着陆时间，接地速度;11. 纵向平衡问题, 静稳定性问题, 静操纵性问题, 纵向力矩的产生部件, 纵向稳定性判据, 焦点, 杆力, 杆力的影响因素, 调整片的作用, 飞机重心位置前后限;12. 横向平衡, 飞机上主要滚转力矩, 方向平衡, 主要偏转力矩, 侧向静稳定性判据, 横向力矩, 机翼的横向滚转力矩, 横向操纵性;13. 地面坐标系, 机体坐标系, 气流坐标系, 稳定坐标轴系, 航迹坐标轴系, 姿态角,航迹角, 气流角, 5个轴系之间的关系, 坐标系转换矩阵, 基元旋转;14. 动力学方程, 运动学方程, 航迹坐标系中的平动动力学方程, 机体坐标系中的平动动力学方程, 机体坐标系中质心的转动动力学方程;15. 小扰动线性化方法的概念，动稳定性和动操纵性概念，线性微分方程的研究方法，特征方程和特征根，特征根和特征向量的计算方法，模态参数的计算方法（半衰期和倍幅时，周期和频率，半衰时或倍增时内振荡次数），二阶系统性能参数计算（振荡角频率和阻尼比）;。
南航理论力学习题答案14(1)
第十四章达朗贝尔原理1．平移刚体上的惯性力系向任意点简化，所得主矢相同，R Q ＝－m a C 。
设质心为C ，点O 到质心的矢径为r C ，则惯性力系向O 点简化的主矩为（ ）。
① ＭQO ＝0② ＭQO ＝J O α③ ＭQO ＝J C α④ ＭQO ＝r C ×R Q正确答案：④2．定轴转动刚体，其转轴垂直于质量对称平面，且不通过质心C ，当角速度ω＝0，角加速度α≠0时，其惯性力系的合力大小为R Q ＝ma C ，合力作用线的方位是（ ）。
（设转轴中心O 与质心C 的连线为OC ；J C 、J O 分别为刚体对质心及转轴中心的转动惯量）。
① 合力作用线通过转轴轴心，且垂直于OC② 合力作用线通过质心，且垂直于OC③ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝J O α / ma C④ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝OC ＋J C α / ma C正确答案：③、④3．刚体作定轴转动时，附加动反力等于零的充分必要条件是（ ）。
① 转轴是惯性主轴② 质心位于转轴上③ 转轴与质量对称面垂直④ 转轴是中心惯性主轴正确答案：④4．如图所示，质量为m 的质点A ，相对于半径为r 的圆环作匀速圆周运动，速度为u ；圆环绕O 轴转动，在图示瞬时角速度为ω，角加速度为α。
则图示瞬时，质点A 的惯性力为（ ）。
① )22(ωαu r m F gx +=)/2(22r u r m F gy +=ω② )22(ωαu r m F gx +−=)/2(22r u r m F gy +−=ω③ αmr F gx 2−=)22/(22ωωr u r u m F gy +−=④ 0=gx Fr mu F gy /2−=正确答案：③5．如图所示，半径为r ，质量为m 的均质圆盘与质量也为m 、长为l 的均质杆焊在一起，并绕O轴转动。
在图示瞬时，角速度为ω，角加速度为α 。
则惯性力系向O 点简化结果为（ ）。
① 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=6/)1298(22αm lr r l M gO ++=② 2/)(αm r l F g τ+=2/)(2ωm r l F gn +=6/)1298(22αm lr r l M gO ++=③ 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=2/)23(2αm r l M gO +=④ 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=4/])(4[22αm r l l M gO ++=正确答案：①6．长度为r 的杆OA 与质量为m 、长度为2r 的均质杆AB 在A 端垂直固接，可绕轴O 转动。
南航——飞行力学复习
e
平衡曲线
C L*
e*
e ( C L ), e ( Ma )
*
C m
• 正常操纵、反操纵
e C L 0, e V
与静稳定性息息相关
0
自动俯冲现象
铰链力矩及松杆静稳定性
• 铰链力矩 • 松杆情况基本方程
C h e C h e . C h e . e C h e . e 0
Cm Cm0 C m C L
( C m C L
C L C m e 0
e
• 松杆静稳定性
)f
C m C L
(
C m C L 1
)f C h e .
x c . g [ x ac C m
t
(1
)]
e
C L . f C h e .
r
航向静稳定性 横向静稳定性 各导数（静稳定、静操纵、阻尼、交叉）正负符号判定，主 要部件（垂尾，腹鳍,机翼）的贡献 角速度无量纲化 副翼反效
横航向平衡与操纵
• 定常直线侧滑飞行 • 不对称推力飞行 • 正常盘旋
– 进入 – 保持
*杆力正负，脚蹬正负 *蹬舵反倾斜
纵向动稳定性与动操纵性
• 动稳定性概念 • 纵向线化动态方程
• 航程和航时 • 耗油率、小时耗油量、 千米耗油量 • 等高等速巡航、变高 W 等速巡航 Wx Wx -ΔW • 作战半径 W
1
W ΔW
– 飞机由机场出发，飞 到目标上空完成一定 任务后再返回原机场 所能达到的最远距离。
2
r1 = r2
r
飞行性能-起降性能
• 起飞过程、性能、改善方 式：
131401-1261《飞行原理》期末复习
1.结冰的影响：迎角、临界迎角、升力系数、阻力
2.临界迎角时升力和阻力的变化特点；失速
3.马赫数的定义；飞行马赫数、局部马赫数、临界马赫数
4.高亚音速飞机飞行时存在的问题；高亚音速飞机的气动外形特点、翼型特点、改善原理
5.超音速气流速度与截面积、密度（压强）的关系
6.重心的定义；机体轴、绕机体轴的运动
7.飞机俯冲时的受力分析
8.飞机平衡的定义；平衡的分类
9.俯仰平衡定义、影响俯仰平衡的力矩、因素；俯仰平衡的条件
10.方向平衡定义、影响方向平衡的力矩、因素；方向平衡的条件
11.横侧平衡定义、影响横侧平衡的力矩、因素；横侧平衡的条件
12.载荷系数定义
13.最大平飞速度、最小平飞速度、飞行包线定义
14.起飞定义、包含阶段；起飞安全高度；影响离地速度的因素S C G V 离地＝离地y 2
15.着陆定义、包含阶段
16.水平转弯、侧滑定义
17.等速爬升、等速下滑定义；分析等速爬升、等速下滑的Xt 、Yt 轴上的受力平衡方程式
18.安装增升装置的目的、有哪些
19.后缘襟翼、前缘缝翼、前缘襟翼工作原理；对升力、阻力、升力系数、临界迎角的影响
20.后退式开缝襟翼（富勒襟翼）的特点；克鲁格前缘襟翼的特点
21.前缘缝翼的使用特点、作用；附面层增升原理
22.飞机稳定性定义
23.三类操纵、对应的实现舵面、如何操纵。
航空工程中的飞行力学资料
航空工程中的飞行力学资料一、引言航空工程中的飞行力学是关于飞行器运动与力学性质的研究，它涉及了飞机的设计、性能、操纵以及飞行安全等方面的知识。
飞行力学是航空工程师必须掌握的重要学科，对于航空器的飞行性能分析、飞行状态判断以及设计改进具有重要意义。
本文将主要介绍航空工程中的飞行力学所需的资料和相关知识。
二、飞行力学资料的介绍1. 飞行力学基本资料在研究飞行力学时，首先需要了解和掌握飞机的基本性能参数。
这些基本资料包括但不限于飞行器的质量、机翼面积、翼展、动力装置参数等。
这些基本资料的准确性对于飞行力学计算和分析至关重要。
另外，飞行力学还需要对飞行器的气动性能参数进行准确描述，如升力系数、阻力系数等。
通过合理选择和计算这些参数，可以帮助工程师对飞机的飞行性能和操纵性进行评估，以支持飞机的设计和改进。
2. 飞行力学试验数据为了更加准确地研究飞行力学问题，航空工程师通常会进行试验研究。
这些试验可以通过模型试验、风洞试验和实际飞行试验进行。
试验数据是飞行力学研究中不可或缺的资料，可以用于验证理论模型和计算模拟的准确性。
试验数据可以包括飞机的空气动力学参数、稳定性和操纵性参数，以及飞行器在不同飞行状态下的性能数据等。
这些数据对于飞机的设计、安全性评估和改进都具有重要意义。
3. 飞行力学计算和仿真软件随着计算机技术的发展，飞行力学的计算和仿真方法也得到了很大的进展。
工程师可以利用各种飞行力学计算软件进行飞机的性能预测和飞行状态仿真。
这些软件通常基于飞行力学理论和数值计算方法，能够模拟飞机在不同飞行条件下的性能和操纵特性。
使用计算和仿真软件可以提高工程师的工作效率，减少试验费用，并支持飞机的设计和改进。
三、飞行力学资料的应用1. 飞机设计和改进在飞机的设计和改进过程中，飞行力学资料起到了关键的作用。
基于准确的性能参数和试验数据，工程师可以进行飞机的性能预测和改进计划。
通过分析飞机的气动性能、操纵性和稳定性等方面的资料，可以帮助工程师进行飞机翼型、机翼布局、尾翼设计等关键部件的选择和优化。
理论力学2014年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
AC 的中点 D 处？ （2）若人能安全爬至梯顶 C 处，则 A、B 两处的静摩擦因数至少应为多少？ （3）若为安全起见，用细绳 EF 将 AC 和 BC 连在一起，如图（b）所示，细绳 EF
60 cm
第 4 题 （25 分） 图示平面机构中，杆 OA 绕定轴 O 转动，并驱动半
径为 r 的轮 A 在半径为 R 的固定圆弧槽中作纯滚动。 已知：R = 60 cm，r = 20 cm。在图示瞬时，杆 OA 处 于铅垂位置，且角速度 ω = 2 rad/s，角加速度为 α = 1 rad/s2。试求：此时轮 A 上点 B 的速度和加速度。
第 3 题图
C
B
Oω α
R
A
B
第 4 题图
A
BLeabharlann 30°第 5 题图
D
第 6 题（20 分） 图示平面机构中，AB = EH = AC = CE = BD
= DH = l，铰链 C 和 D 间连接一刚度系数为 k 的 水平弹簧，弹簧的原长为 l0 = 2l，导杆 AB 受铅垂 向下的力 F 作用，各构件自重和各处摩擦均忽略 不计。若机构在θ 角时平衡，试用虚位移原理求 F 与 k 的比值。
O
B v0 A
第 7 题图
科目代码：815 科目名称：理论力学 第 3 页 共 3 页
第 5 题（25 分） 如图所示，均质细杆 AB 和 BD 用光滑铰链 B 连
接，A 端为固定铰链支座，系统在铅垂平面内运动。 已知两杆质量均为 m，长均为 l。图示位置时，杆 AB 水平，杆 BD 与铅垂方向的夹角为 30°。试求系统在 图示位置无初速释放的瞬时：（1）杆 AB 和杆 BD 的 角加速度；（2）杆 BD 在铰链 B 处受到的约束力。
南京航空航天大学硕士研究生入学考试初试机械原理真题2014年
南京航空航天大学硕士研究生入学考试初试机械原理真题2014年(总分：150.00，做题时间：180分钟)一、题一（40分）、简答题(总题数：5，分数：40.00)1.用示意图表示曲柄摇杆机构中的极位夹角与传动角。
（8分）（分数：8.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：2.渐开线齿轮范成加工时变位的目的是什么?（8分）（分数：8.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：3.平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件是什么?为什么斜齿轮的重合度较直齿轮大?（8分）（分数：8.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：4.简述飞轮调速的原理。
（8分）（分数：8.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：5.凸轮机构中，什么情况下出现刚性冲击？什么情况下出现柔性冲击？ (8分)（分数：8.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：二、题二（12分）(总题数：1，分数：12.00)（分数：12.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：三、题三（18分）(总题数：1，分数：18.00)（分数：18.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：四、题四（15分）(总题数：1，分数：15.00)8.（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：五、题五（16分）(总题数：1，分数：16.00)（分数：16.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：六、题六（12分）(总题数：1，分数：12.00)（分数：12.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：七、题七（10分）(总题数：1，分数：10.00)（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：八、题八（15分）(总题数：1，分数：15.00)（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：九、题九（12分）(总题数：1，分数：12.00)（分数：12.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：。
飞行力学复习
飞行力学复习飞机第一章1. 连续介质模型：将流体看成是由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质。
2. 流体的弹性（压缩性）：流体随着压强增大而体积缩小的特性。
压缩系数的倒数称为体积弹性模量E ，他表示单位密度变化所需压强增量：ρρβd dp E ==1 流体密度：单位体积中流体的质量。
表示流体稠密程度。
压缩系数β：一定温度下升高单位压强时，流体体积的相对缩小量。
｛注：当流体速度大于0.3马赫时才考虑弹性模量｝3. 完全气体状态方程：T nR mRT pV m ==｛kmolm m k kmol J m V R 3*414.228314==｝ 4. 流体粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在着一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动。
5. 牛顿内摩擦定律：相邻两层流体作相对运动所产生的摩擦力F 与两层流体的速度梯度成正比；与两层的接触面积成正比；与流体的物理特性有关；与接触面上压强无关。
dy dV S F S dy dV F μτμ=== 注：切应力τ：快同慢反静无，只是层流。
6. 理想流体：不考虑粘性（粘性系数0=μ）的流体。
7. 流体内部一点处压强特点：大小与方向无关，处处相等。
8. 质量力（B F ）｛体积力｝：作用在体积V 内每一流体质量或体积上的非接触力，其大小与流体质量或体积成正比，流体力学中，只考虑重力与惯性力。
表面力（S F ）：作用在所取流体体积表面S 上的力，它是由与这块流体相接触的流体或物体的直接作用而产生的。
9. 等压面：在静止流体中，静压强相等的各点所组成的面。
性质：（1）在平衡流体中通过每点的等压面必与该点流体所受质量力垂直。
（2）等压面即为等势面。
（3）两种密度不同而又在不相混的流体处于平衡时，他们的分界面必为等压面。
第二章1. 流线：某一瞬时流场中存在这样的曲线，该曲线上每点速度矢量都与该曲线相切。
（欧拉法）迹线：将任何一个流体质点在流场中的运动轨迹。
南航理论力学考试题及答案
南航理论力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 理论力学中，牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受力作用下的运动状态C. 物体在任何情况下的运动状态D. 物体在受力作用下保持静止或匀速直线运动的状态答案：A2. 根据牛顿第二定律，力与加速度的关系是：A. F=maB. F=mvC. F=ma^2D. F=m/a答案：A3. 以下哪项不是理论力学的研究范畴？A. 质点的运动B. 刚体的运动C. 流体的运动D. 弹性体的运动答案：C4. 动量守恒定律适用于：A. 任何情况下的系统B. 只有当系统外力为零时C. 只有当系统内力远大于外力时D. 只有当系统外力和内力都为零时答案：B5. 角动量守恒定律成立的条件是：A. 系统不受外力矩作用B. 系统受外力矩作用C. 系统外力矩和内力矩都为零D. 系统外力矩不为零答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上，且_______。
答案：同时产生，同时消失2. 刚体的平移运动中，所有点的_______相同。
答案：速度3. 刚体的定轴转动中，角速度的大小和方向在任何时刻都是_______的。
答案：恒定4. 质点系的质心位置可以通过计算质点的_______来确定。
答案：质量加权平均位置5. 虚功原理是求解_______平衡条件的一种方法。
答案：非线性系统三、简答题（每题5分，共15分）1. 简述牛顿第一定律的内容及其物理意义。
答案：牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出在没有外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动状态。
其物理意义在于揭示了物体具有保持其运动状态不变的性质，即惯性。
2. 描述角动量守恒定律，并给出一个实际应用的例子。
答案：角动量守恒定律表明，在没有外力矩作用的情况下，一个系统的总角动量保持不变。
例如，花样滑冰运动员在旋转时，当他们收紧手臂，由于转动惯量的减小，角速度增加，但总角动量保持不变。
南航飞控复习题+答案
第一章1．飞行控制系统的主要作用如何？（1）实现飞机的自动飞行①长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担；②在一些坏的天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以实现对飞机的精确控制；③有一些飞行操纵任务，驾驶员难于完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好的完成这些任务。
（2）改善飞机的特性，实现所需要的飞行品质和飞行性能。
2．飞行控制系统主要由哪几部分组成，每部分主要作用是什么？①飞机：被控对象。
具体一个系统的被控物理参数可能是飞机某一个运动参数，如俯仰角，高度或倾斜角等。
被控的参量通常称为被控量。
②执行机构（又称舵机或舵回路）：接收控制指令，其输出跟踪控制指令的变化并输出一定的能量，拖动舵面的偏转。
③反馈测量部件：它测量和感受飞机被控量的变化，并输出相应的电信号。
不同的被控量需采用不同的测量元件。
④综合比较部件：将测量的反馈信号与指令信号进行比较，产生相应的误差信号。
这种功能可以与控制器的功能组合在一起。
⑤控制器：依误差信号和系统的要求进行分析、判断，产生相应的控制指令。
目前，这种功能均用数字计算机来实现。
⑥指令生成部件：经这系统的输入指令信号，它通常是被控量的期望值。
在上述系统的组成中，除被控对象外的其它部件组合又称为控制装置，在飞行控制系统中又常称为自动驾驶仪。
3．现代飞行控制系统分为哪三个回路，每个回路的作用如何?①内回路：主要的功能是实现对飞机性能的改善，如增加飞机的阻尼，增强飞机的稳定性等，又常称其为增稳回路。
②外回路：主要完成自动驾驶功能，实现姿态角控制以及速度控制功能。
③导航回路（导引回路）：利用导航系统的数据，综合利用内回路与外回路的功能可实现飞机航迹的控制（包括水平航迹与垂直航迹）。
4．闭环负反馈控制的基本方法是什么？与开环控制比较，闭环控制的优缺点。
（1）闭环负反馈控制的基本原理“检测偏差，纠正偏差。
”（2）优缺点：闭环：控制精度高，结构复杂；开环：控制精度低，结构简单。
飞行力学知识点
飞行力学知识点集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-1.最大飞行速度：飞机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。
2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度3.实用静升限：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5（m/s）或0.5（m/s）的飞行高度。
4.理论静升限：飞机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度5.飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离（包括上升和下滑的水平距离）。
6.飞机的航时：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。
7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。
8.上升率：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。
9.定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。
10.飞机的平飞需用推力：飞机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力11.铰链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需要的时间13.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量14.公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量15.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远距离。
16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这样的特殊点称为机翼的焦点17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=0）条件下，升降舵偏角与飞机升力系数之间的关系19.极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;Oxb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；Ozb轴也在对称面内，垂直于Oxb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。
飞行力学知识点复习过程
1. 最大飞行速度：飞机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。
2. 最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度3. 实用静升限：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5（m/s ）或0.5 （m/s ）的飞行高度。
4. 理论静升限：飞机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度5. 飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离（包括上升和下滑的水平距离）。
6. 飞机的航时：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。
7. 飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。
8. 上升率：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。
9. 定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。
10. 飞机的平飞需用推力：飞机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力11. 铰链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩12. 最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需要的时间13. 小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量14. 公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量15. 飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远距离。
16. 飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这样的特殊点称为机翼的焦点17. 尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动18. 升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=0 ）条件下，升降舵偏角与飞机升力系数之间的关系19. 极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线20. 机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;Oxb 轴在飞机的对称面内，弦线指向前；Ozb 轴也在对称面内，垂直于Oxb 轴，指向下；Oyb 轴垂直于对称面，指向右。
南航飞行力学试卷
3、横向稳定的飞机受向右阵风干扰将产生左滚力矩。 （ ） 4、飞机的最大飞行高度就是静升限。 5、飞机长周期模态对应的特征根必须具有负实部。 （ ） （ ）
三、简述题（每题 5 分，共 25 分）
1、正常盘旋时飞机法向过载受哪些因素限制？
2、分析腹鳍对横航向静稳定的作用。
3、偏航阻尼导数 Cnr 是如何产生的的？正负号如何？主要受哪些飞机 件影响？
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五、纵向短周期运动方程（15 分）
̇ ⎧∆α + Z α ⋅ ∆ α − ∆q = 0 ⎨ ̇ ̇ ⎩− M α̇ ⋅ ∆α − M α ⋅ ∆α + ∆q − M q ⋅ ∆q = M δ e ⋅ ∆δ e
已知： Zα = 0.4 1/s， M α̇ = −0.15 1/s， M α = −3.86 1/s2， M q = −0.35 1/
一、名词解释（每题 4 分，共 24 分）
1、气流坐标系
2、单位过载舵偏角
3、焦点和压力中心
4、陡升速度和快升速度
5、作战半径
6、能量机动性
芷萱
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二、判断题（每题 2 分，共 10 分）
1、超音速飞机可能有两个远航速度。 2、垂直尾翼和机翼后掠角起横向稳定作用。 （ ） （ ）
芷萱
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南 京 航 空 航 天 大 学
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二 O0 九 ～二 O 一 O 学年 第 2 学期 考试日期: 2010 年 6 月 23 日 考试班级 学号
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《 飞行力学 》考试试题
试卷代号 B 姓名 试卷代号： 成绩
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衡量飞机由势能换取动能、迅速降低高度增加速度的能力，即速度机动性
正常盘旋：无侧滑的定常盘旋。（定常盘旋 :运动参数不随时间
变化的盘旋。 ） 限制条件： 1.过载增加受到飞机结构强度和人的生理条件限制2.最大许用升力 系数限制3.发动机特性限制
L cos nz W n L sin y W
– 速度特性
在给定调节规律下，高度和转速一定时，发动机推力 和耗油率随飞行速度或Ma的变化关系
– 油门特性
在给定调节规律下，高度和速度一定时，发动机推力和耗 油率随转速的变化关系。
基础知识
• 坐标系
a ( )
航迹轴系 (无风时) 气流轴系
a ,a
( , )
地面轴系
，
机体轴系
• 小时耗油量、
飞机飞行1小时发动机所消耗的燃油质量(kg/h)
• 千米耗油量
飞机相对地面飞行1公里所消耗的燃油质量(kg/km)
飞行性能-续航性能
等高等速巡航
久航速度小于远航速度，久航高度小于远航高度。飞行中需逐渐推杆收油 门 。在等高等速巡航时，为满足平衡条件，发动机转速和升阻比都随重量 不断变化，发动机和气动效率不能始终处于最佳状态。
平衡曲线
* e (CL ), e (Ma)
与静稳定性息息相关
• 正常操纵、反操纵
e e 0, 0 CL V
铰链力矩及松杆静稳定性
• 铰链力矩：作用在操纵面上的空气动力对操纵面铰链轴所产生
的力矩。飞行速度愈大，升降舵面积愈大，铰链力矩愈大。
• 松杆情况基本方程
Che Che . Che . e Che . e 0
松杆中性点
飞行器纵向静操纵性（杆力）
• 正常操纵、反常操纵 Pe Pe 0, 0 CL V
• 与松杆静稳定性关系
松杆飞行与握杆飞行的主要差别在于减小了平尾的升力线斜率。松杆零升力矩系 数减小。 松杆减小了平尾升力线斜率、减小了全机静稳定性、使全机焦点前移、减小了全 机零升力矩系数。 松杆静稳定性小于握杆静稳定性；松杆焦点位置处于握杆焦点的前面。 定常直线飞行所需的杆力与飞机的松杆静稳定裕度成正比。
oxa ya za
air
o
：飞机质心。 ： 始终指向飞机的空速方向。 ：位于飞机对称面，垂直Oxa轴，向下为正 。 ：按右手定则确定。
oxa
oza
oya
特点：升力、阻力、侧力在此坐标系内定义。 有的教科书上又称风轴系，用Oxwywzw表示。
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4. 航迹坐标系
oxk yk zk
kinetic
实用静升限Hmax.s 特定重量、构形、发动机状态下，对应于 Vv.max=5m/s (超音速飞机)或0.5m/s (亚音速飞 机)的飞行高度。
H
Ma
飞行性能-爬升
• 陡升飞行速度
飞机以最大上升角飞行时对应的速度。Vr
• 快升飞行速度
飞机按每个高度的最大上升率Vv.max上升时，与其相对应的 飞行速度。Vqc （＞Vr） 理论静升限Hmax.a ：
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2. 机体坐标系
oxb yb zb
body
o
：飞机质心。 ：在飞机对称平面内，沿结构纵轴指向前。 一般与翼弦或机身轴线平行。 ：位于飞机对称面，垂直Oxb轴，向下为正 。 ：垂直飞机对称面，指向右翼为正 。
oxb
ozb oyb
特点：与地面坐标系的角位置确定了飞机空中姿态。
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3. 气流坐标系
特定重量、构形、发动机状态(最大、加力、全加力)下，飞机能够定 直平飞的最大高度，此时Vv.max=0.
实用静升限Hmax.s 特定重量、构形、发动机状态下，对应于Vv.max=5m/s (超音速飞机)或0.5m/s (亚音速飞机)的飞行高度。 动升限
飞行性能-平飞范围的划分
• 有利飞行速度-I，II飞行区域
飞行性能-起降性能
中止起飞
决策速度V1是指多发动机飞机,在起飞滑跑过程 中，使继续起飞与中断起飞所需距离相等时的临 界发动机失效速度. 平衡场地长度Lbf为继续起飞所需距离 dct等于中 断起飞所需距离 dat时的场地长度，即右图中交 点对应的距离。 即继续起飞所需距离dct曲线与 中断起飞所需距离 dat曲线交点所对应的速度.
L 1 nn n n W cos
2 y 2 z
2 nn 1 sin nn W V2 1 V 2 V2 R g L sin g nn sin g n 2 1
t 2
2R 2V 2 V g nn 1
n
2 1 2 g nn V t 2
f X , u X AX Bu X
将采用“小扰动法”对非线性微分方程组进行线化，以便解析求解，并 从中归纳出具有普遍意义的规律，确定飞行品质指标，作为飞行器设计的 指南。 不仅可以将非线性方程线化，而且可以对线化后的方程进行降维并分为 纵向和横航向运动.
飞行器纵向特性
• 基本方程
• 起飞过程、性能、改善方式
飞机从起飞线开始滑跑，离地并爬升到机场上空安全高度的这一加速 过程称为起飞。 空中段水平距离d2和时间t2 地面滑跑距离d1和时间t1
• 着陆过程、性能、改善方式
下坡有利于起飞，逆风有利于减小地速，机场高度增加，温度增加不利。 增升装置，前缘缝翼，襟翼，附面层控制，推力矢量控制
0,
CL
0
飞机在受到扰动后的运动过程中，不仅迎角变化，飞行速度也会发生变化，为此引入 速度静稳定性的概念。 • 各部件提供的静稳定性
– 机翼、机身、平尾、鸭翼、发动机
Cm Cm 0
Cm CL CL
机翼：正常式（平尾在后）飞机单独机翼的焦点在飞机质心前面（亚音速时），为纵向静不稳定； 超音速时焦点后移。 翼身组合体零升力矩更小 ，机身使飞机焦点前移 。 平尾：使全机零升力矩增加， 保证正迎角下的安全飞行 。平尾对纵向起静稳定作用 发动机：发动机的法向力使焦点前移，起不稳定作用。
C L C L ( 0 )
基本知识
• 阻力特性-极曲线
C D C D0 C Di C D0 AC
• 升阻比
CL K CD
2 L
K max , opt , CL.opt
基本知识
• 发动机特性(推力、耗油率)
– 高度特性
在发动机转速和飞行速度一定时，发动机推力和耗油 率随飞行高度变化的关系。
o
：飞机质心。
ox k：始终指向飞机的地速方向。
oz k ：位于包含Oxk轴的铅垂面，垂直Oxk轴,向下为正。
oyk ：垂直 oxk zk 平面，按右手定则确定。
特点：质心动力学方程常在该坐标系下书写。
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基础知识
• 质心运动方程
V m( V ) F t
• 在航迹坐标系下投影 • 在体轴系下投影
重量影响
飞行性能-机动性
• 过载概念
N AT n W W
作用在飞机上除重力之外的合外力与飞机重量之比。又称载荷因子。
• 平飞加减速
衡量飞机改变速度大小的能力，即速度机动性。增大推重比，提高 升阻比，可改善加速性能；相反， 则可改善减速性能。
• 跃升：
衡量飞机由动能换取势能、迅速获取高度优势的能力，即高度机动 性。 动升限：通过跃升可以达到的最大高度
•
压心、焦点、重心，及其与定速静稳定性的关系
Cm xcg xac CL
握杆中性点
稳定裕度
影响因素（重心、速度、气弹）
重心：当焦点位置一定时，质心往前移动，静稳定性则增大； 质心往后 移动，静稳定性则减小。
气弹：后机身弹性变形，平尾的迎角减小，升力减小，平尾引起的焦点后 移量减小。使全机焦点前移，飞机的纵向静稳定性减小。
(可能有两个，Maqcl>Ma1 ， Maqc2>Ma2) MaR.max (TR/V) min (随H，则MaR.max ， MaR.max> Mat.max) Mamin.T Mamax T=0，左交点 T=0，右交点
运动方程
• 全量方程(12阶) • 配平 • 线化(过程、目的)
• 简单推力法： 用可用推力和需用推力曲线图来确定飞机飞行性能的方法 L W cos T D W sin • 需用推力曲线及影响因素
飞机在一定高度、一定速度作定常平飞时，所需要的发动机推力，称 为定常平飞需用推力。
飞行性能-平飞
TR f ( H ,V )
平飞需用推力曲线只是H和V的函数，随高度增 加向右移动
自动俯冲现象 飞机在跨声速范围内出现速度静不 稳定，从而产生“自动俯冲” 现象。
飞机在跨音速范围飞行时，出现反 操纵现象。 主要原因：由于空气压缩性的影响， 使飞机焦点位置急剧后移所致。
飞行器纵向静操纵性（舵面偏度）
• 平衡公式Cm=0
C m Cm 0 C L* C L e* C m e
H Hmax
Ma(H)
第II平飞范 第I平飞范 围 围
Ma
飞行性能-续航性能
• 航程：飞机携带有效载荷，在标准大气和无风情况下，
沿预定航线耗尽其可用燃油所经过的水平距离。
• 航时：飞机携带有效载荷，在标准大气和无风情况下，
沿预定航线耗尽其可用燃油所能持续飞行的时间。
• 耗油率、
发动机单位时间产生单位推力所消耗的燃油质量
南京航空航天大学 《飞行力学》复习
011110301
仅供参考
考试题目类型
• • • • 一、解释题(每小题4分，24分) 二、是非题(每小题2分，10分) 三、简述题(每小题5分，25分) 四、计算题(四题)