航空飞行器飞行动力学-部分课后习题答案7-8单元

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飞行器结构力学课后答案

F2 1 P 3
3-3 平面刚架的形状、尺寸及受载情况如图所示，求刚架的弯矩和图（ｄ）的扭矩，并作出弯矩（扭矩）图。
8
l
1 2
4 P
3
(a) (a)解：该结构为无多余约束的几何不变结构。
Px1 0 x1 l M Pl 0 x 2 l P(l x )0 x l 3 3
1
2 4 6 7 5
3 8
(f) (f)解：分别视阴影区为三个刚片。由二刚片规则，铰 2、铰 4、铰 5 与右侧刚片组成一刚片，再由二刚片规则该刚片与左侧刚片组成一刚片，可知为无多余约束的几何不变系，再与下侧刚片组成刚片，可知该系统为无多余约束的几何不变系。
1
3
2 4
(g) (g)解：该结构为 1 次封闭刚架，外部有一多余约束。ｆ＝3＋1＝4 该结构为有 4 个多余约束的几何不变系统。
N 24 2Q
N 21 N 24 2
杆件内力 1-2
N 21 Q
2-3 0 2-4 3-4 0
Q
2Q
3
a
45°
45°
4
Q
2 1
(f)
6
(f)解：（1） f 5 3 4 2 0 故该结构为无多余约束的几何不变结构。（2）零力杆：杆 2-3，杆 3-4，杆 1-2。
N13 3P
3
N12 3
2
N13 0
对于结点 3：
N3-4
N3-1
N 34 N 31 3P
4
对于结点 4：
N4-6
N4-3
N 46 N 43 3P
2
对于结点 2：

《飞行性能与计划》习题汇总

《飞行性能与计划》题型：1、名词解释2、单选题3、多选题4、判断题5、简答题6、查图计算题第一章一、名词解释气动效率-飞行马赫数与飞机升阻比的乘积，高速飞行时，常常使用气动效率来衡量飞机气动性能的好坏。

低速时常用升阻比。

二、掌握以下结论2、国际标准大气海平面标准温度和平流层的标准温度分别为多少？国际标准大气海平面标准温度为15℃，气压高度37000英尺处的标准温度为-56.5℃。

3、非标准大气如何表示成ISA偏差的形式？场气压高度1500ft，气温30℃，则温度可以表示为ISA+18℃。

气压高度3000英尺处的气温为20℃，则该大气温度可表示为ISA+ ? 11℃。

第二章一、名词解释1、中断起飞距离（教材P29）：是指飞机从0开始加速滑跑到一台发动机停车，飞行员判断并采用相应的制动程序使飞机完全停下来所需的距离2、空中最小操纵速度（教材P18）：指在飞行中在该速度关键发动机突然停车和继续保持停车的情况下，使用正常的操纵技能，能保持向可工作发动机一侧的坡度不大于5度的直线飞行，为保持操纵的方向舵蹬力不超过150磅，也不得用减小工作发动机推力的方法来维持方向控制。

3、起飞平衡速度（教材P36）：在同一起飞重量下的中断起飞所需距离与继续起飞所需距离的两条曲线的交点所对应的速度，在此速度下，中断起飞距离与继续起飞距离相等。

4、继续起飞最小速度（教材P35）：是指如果发动机在此速度上停车，飞行员采用继续起飞标准程序，可以使飞机在净空道外侧完成起飞场道阶段的最小速度。

5、起飞决断速度（教材P19）：指飞机在此速度上被判定关键发动机停车等故障时，飞行员可以安全地继续起飞或中断起飞，中断起飞的距离和继续起飞的距离都不会超过可用的起飞距离。

6、净空道（教材P22）：是指在跑道头的一段宽度不小于500尺，其中心线是跑道中心延长线，并受机场相关管制的区域。

7、污染道面（教材P65）：湿滑道面或跑道上有积水积冰积雪以及其他沉积物的跑道统称污染道面二、掌握以下结论11）中断起飞中，开始执行中断程序的最迟速度为V1。

北航空气动力学课后答案(1至9章)

第一章 1.1解：）（k s m 84.259m k R 22328315∙===-RT p ρ=36m kg 63.5063032.5984105RT P =⨯⨯==ρ 气瓶中氧气的重量为354.938.915.0506.63G =⨯⨯==vg ρ1.2解：建立坐标系根据两圆盘之间的液体速度分布量呈线性分布则离圆盘中心r.距底面为h 处的速度为0u kn u +=当n=0时 u=0推出0u 0= 当n=h 时 u=wr 推出hwr k =则摩擦应力τ为hwr u dn du u ==τ上圆盘半径为r 处的微元对中心的转矩为θθτdrd hwr u r rdrd h wr u r dA d 3=⋅=⋅=T则⎰⎰==T 2D 0332032D u drd hr uωπθωπ1.4解：在高为10000米处T=288.15-0.0065⨯10000=288.15-65=223.15压强为⎪⎭⎫ ⎝⎛=Ta T Pa P 5.2588MKN43.26Ta T pa p 2588.5=⎪⎭⎫ ⎝⎛=密度为2588.5Ta T a ⎪⎭⎫⎝⎛=ρρmkg4127.0Ta T a 2588.5=⎪⎭⎫⎝⎛=∴ρρ1-7解:2M KG 24.464RTPRT p ==∴=ρρ空气的质量为kg 98.662v m ==ρ第二章2-2解流线的微分方程为yx v dyv dx =将v x 和v y 的表达式代入得ydy x dx yx 2dyx y 2dx 22==，将上式积分得y 2-x 2=c.将（1.7）点代入得c=7因此过点（1.7）的流线方程为y 2-x 2=482-3解:将y 2+2xy=常数两边微分 2ydy+2xdx+2ydx=0整理得ydx+（x+y ）dy=0 （1）将曲线的微分方程yx V dyV dy =代入上式得 yVx+（x+y ）V y =0 由22y 2xy 2x V ++=得 V x 2+V y 2=x 2+2xy+y 2 （（2）由（1）（2）得()y v y x v y x =+±=，2-5解:直角坐标系与柱坐标系的转换关系如图所示速度之间的转换关系为{θθθθθθcos v sin v v sin v cos v v r y r x +=-=由θθθθθθcos r1y v sin yrsin r 1xv cos x rrsin y rcos x =∂∂=∂∂⎪⎩⎪⎨⎧-=∂∂=∂∂⇒⎭⎬⎫==()()⎪⎭⎫⎝⎛--∂∂+-∂∂=∂∂∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂θθθθθθθθθsin r 1sin V cos V cos sin V cos V r x v v x r r v x v r r x x xθθθθθθθθθθθθθsin cos V sin V sin V cos V r 1cos sin r V cos r V r r r ⎪⎭⎫⎝⎛-∂∂--∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂=θθθθθθθθθθθθθθcos sin V r1sin V r 1sin V r 1cos sin V r 1cos sin r V cos r V 22r r 2r +∂∂++∂∂-∂∂-∂∂=()()θθθθθθθθθcos r1cos V sin V sin cos V sin V r y v v V y r V V V V r r y x y xy +∂∂++∂∂=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂θθθθθθθθθθθθθcos r1sin V cos V cos V sin V sin cos r V sin r V r r r ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∂∂++∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=θθθθθθθθθθθθθcos sin V r1cos V r 1cos V r 1cos sin v V r 1cos sin r V sin r V 22r r 2r -∂∂++∂∂+∂∂+∂∂=zV V V r 1r V z V y V x V div zr r z y x ∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂++∂∂=∂∂+∂∂+∂∂=∴θυθ2-6解：（1）siny x 3x V 2x -=∂∂ siny x 3y V 2y =∂∂ 0y V x V y x =∂∂+∂∂∴此流动满足质量守恒定律（2）siny x 3x V 2x =∂∂ siny x 3y V 2y =∂∂ 0siny x 6yVx V 2y x ≠=∂∂+∂∂ ∴此流动不满足质量守恒定律（3）V x =2rsin rxy 2=θ V y =-2rsin 2ry 22-=θ33r y 2x V x =∂∂ 332y r 2y y x 4y V +-=∂∂ 0ryx 4y V x V 32y x ≠-=∂∂+∂∂∴此流动不满足质量守恒方程（4)对方程x 2+y 2=常数取微分.得xdydy dx -= 由流线方程yx v dy v dx =(1) 由）（得2r k v v r k v 422y 2x =+= 由（1）（2）得方程3x r ky v ±= 3yr kx v = 25x r kxy 3x V =∂∂∴25y r kxy 3y V ±∂∂ 0y Vx V y x =∂∂+∂∂∴此流动满足质量守恒方程2—7解：0x Vz V 0r yz 23r yz 23z V y V z x 2727y z =∂∂-∂∂=⋅+⋅-=∂∂-∂∂同样 0yV x V x y =∂∂-∂∂ ∴该流场无旋()()()2322222223222z y x z y x z y x d 21zy xzdzydy xdx dz v dy v dx v d ++++⋅=++++=++=Φ c zy x 1222+++-=Φ∴2—8解：（1）a x V x x =∂∂=θ a yV y y =∂∂=θ a z Vz z -=∂∂=θ021v ;021v ;021v z y x =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂==⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=y V x V x V z V z V x V x x z x y z （2）0y V x V 210x V z V 210z V y V 21x y z z x y y z x =⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-∂∂==⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂=ωωω；；位该流线无旋，存在速度∴ （3）azdz 2aydy ax dx dz v dy v dx v d z y x -+=++=ϕc az ay 21ax 21222+-+=∴ϕ2—9解：曲线x 2y=-4.()04y x y x f 2=+=，切向单位向量22422422y2x 2y2x yx 4x x y 2yx 4x x f f fx f f fy +-+=+-+=v t ⋅∇=⋅=∇=ϕϕ切向速度分量把x=2.y=-1代入得()()x 2x y x 2x j yi x 2+-+--=∂∂+∂∂=∇=ϕϕϕ 2121y x 4x 2xy y x 4x x 2242242+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+= 23t v v t -=⋅= j 23i 23j 21i 2123t v v t t --=⎪⎭⎫⎝⎛+-==2—14解：v=180hkm =50s m根据伯努利方程22V 21V 21p ρρρ+=+∞∞ pa p =∞驻点处v=0.表示为1531.25pa 501.22521V 21pa p 22=⨯⨯==-∞ρ相对流速为60s m 处得表示为75.63760225.12125.1531V 21V 21pa p 222-=⨯⨯-=-=-∞ρρ第三章3—1解：根据叠加原理.流动的流函数为()xyarctg 2Q y V y x πϕ+=∞，速度分量是22y 22x y x y2Q x V y x x 2Q V y V +⋅=∂∂-=+⋅+=∂∂=∞πϕπϕ；驻点A 的位置由V AX =0 V Ay =0求得 0y V 2Qx A A =-=∞；π 过驻点的流线方程为2x y arctg 2y x y arctg 2y y Q V Q V A A A =+=+∞πθπ θθππθππsin 2r x y arctg 2y -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∞∞V V Q 或即在半无限体上.垂直方向的速度为θπθθππ-sin v r sin 2y x y 2v 222y ∞==+=Q Q 线面求极值()0-sin v -cos sin v 2d dv 22y=+=∞∞θπθθπθθθ 当0sin =θ 0v v min y y ==2-tg -=θπθmax y y v v =用迭代法求解2-tg -=θπθ得取最小值时，y 1v 2183.1139760315.1 ==θ 取最大值时，y 2v 7817.2463071538.4 ==θ由θπθθππ-sin v r sin 2y x y 2v 222y ∞==+=Q Qθπθθθππ-cos sin v r cos 2v y x x 2v v 22x +=+=++=∞∞∞Q Q 可计算出当∞∞===v 6891574.0v v 724611.0v x y 1，时，θθ6891514.0v v 724611.0v x y 2=-==∞，时，θθ 合速度∞=+=v v v 2y 2x V3—3解：设点源强度为Q.根据叠加原理.流动的函数为 xa 3-y arctg 2a x y arctg 2a x y arctg 2πθπθπθϕ+++-=两个速度分量为()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++++++--=222222a 3-y x xy a x a x y a x a x 2x πθ()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++++++-=222222y a 3-y x a3-y y a x y y a x y 2v πθ对于驻点.0v v y x ==.解得a 33y 0x ==A A ，3—4解：设点源的强度为Q.点涡的强度为T.根据叠加原理得合成流动的位函数为Q ππθϕ2lnr 2Γ+=πθϕπθϕθ2r 1r 12r 1r r Γ=∂∂==∂∂=V V ；速度与极半径的夹角为Qarctg arctg r Γ==V V θθ3—5根据叠加原理得合成流动的流函数为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+=∞y a y yaarctg a y y aarctg V ϕ 两个速度分量为()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---+++=∂∂=∞1y v 2222x y a x a x a y a x a x a V ϕ ()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--++=∂∂-=∞2222y y v y a x yy a x y a V ϕ 由驻点()0a 30，得驻点位置为±==y x v v零流线方程为0ay y aarctg a y y x aarctgy =--++∞∞V V 对上式进行改变.得⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+a y tan ay2a y x 222当0x =时.数值求解得a 03065.1y ±=3—9解：根据叠加原理.得合成流动的流函数为a y y arctg 2a y y arctg 2y v -++-=∞ππϕQ Q速度分量为()()2222x y a x ax 2y a x a x 2y v v +-+++++-=∞ππQ Q()()2222y y a x ax 2y a x a x 2v +-+++++-=ππQ Q由0v v y x ==得驻点位置为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+±∞0v a a 2，πQ 过驻点的流线方程为ay yarctg 2a y y arctg 2y v =-++--∞ππQ Q 上面的流线方程可改写为ay yarctg a y y arctg y v 2--+=∞Q π 222a y x ay2a y y arctg a y y arctg tan y v 2tan -+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∴∞Qπ 容易看出y=0满足上面方程当0y ≠时.包含驻点的流线方程可写为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+∞Q y v 2tan ay2a y x 222π当12v a ===∞πQ 时.包含驻点的流线方程为tany y21y x 22--=-+3—10解：偶极子位于原点.正指向和负x 轴夹角为α.其流函数为 22yx x sin ycos 2+--=ααπϕM 当45=α时22y x xy 222+--=πϕM3—11解：圆柱表面上的速度为a2sin v 2v πθΓ--=∞ 222222a 4a 2sin v 4v ππθΓ+Γ=∞ 222222v a 4av 2sin 4sin 4v v ∞∞∞Γ+Γ+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ππθθ 压强分布函数为222p v asin 41sin 41v v 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Γ+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∞∞θπθC第四章4—1解：查表得标准大气的粘性系数为n kg 1078.1u 5-⨯= 65el 1023876.11078.16.030225.1u ⨯=⨯⨯⨯==-∞LV R ρ 平板上下两面所受的总得摩擦阻力为N S V L R F 789.021e 664.0222=⨯⨯=∞ρ 4—2解：沿边阶层的外边界.伯努利方程成立代表逆压梯度代表顺压梯度，时；当时当0m 0m 00m 00m m v v v 21p 12201002〈〉∴〉∂∂〈〈∂∂〉-=-=∂∂-=∂∂=+--xpx p x v x v x v xx p c m m m ρρρρδδδ4—4解：（a ）将2x y 21y 23v v ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=δδδ带入（4—90）中的第二式得δδδδδ28039dy vv 1v v 0x x =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰** 由牛顿粘性定律δτδu u 23y v u 0y x w =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂==下面求动量积分关系式.因为是平板附面层0dx dv =∴δ积分关系式可表示为dxd v 2w **=δρτδ 将上述关系式代入积分关系式.得δρδδv dxu d 14013=边界条件为x=0时.0=δ 积分上式.得平板边界层的厚度沿板长的变化规律()64.428039646.0x x x64.4ll ⨯==∴=**R R δδ（b ）()74.164.483x x 83dy v v 1lx =⨯=∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=*∞*⎰R δδδδ（c ）由（a ）知()64.4x x l =R δ（d ）646.0x x646.0v 21324xx 64.4u23l f l 2wf l w =∴====R C R C R δρτδδδτ）得—由（；（e ）单面平板的摩擦阻力为()292.1x x 292.1s v 21b bdx v 21l f l 2f l02f=∴===⎰R C R X C C X F F δδρρ摩阻系数为假设版宽为4—6解：全部为层流时的附面层流厚度由式（4—92）得 ()01918.048.5L e ==LR L δ全部为湍流时的附面层流厚度由式（4—10）得()0817.037.0L 51e ==-L LR δ第五章5-1 一架低速飞机的平直机翼采用NACA2415翼型.问此翼型的f .f x 和c 各是多少？解：此翼型的最大弯度f =2% 最大弯度位置f x =40% 最大厚度c =15%5-2 有一个小α下的平板翼型.作为近似.将其上的涡集中在41弦点上.见图。

高等飞行动力学试题解答

目录1.请推导飞机小扰动运动方程，并分析其使用条件。

(2)2.什么是驾驶员操纵期望参数，分析其含义。

(12)3.请列写敏捷性尺度并对其含义进行分析说明。

(13)4.试说明评估飞机飞行性能的基本内容和基本方法。

(16)1.请推导飞机小扰动运动方程，并分析其使用条件。

一、小扰动法简介（1）基本概念研究飞行器的稳定性和操纵性问题时，一般把飞机运动分为基准运动和扰动运动。

基准运动（或称未扰动运动）是指在理想条件下，飞行器不受任何外界干扰，按预定规律进行的运动，如定直平飞、定常盘旋等。

基准运动参数用下标“*”表示，如V、*α、*θ等。

*由于各种干扰因素，使飞行器的运动参数偏离了基准运动参数，因而运动不按预定的规律进行，这种运动称为扰动运动。

受扰运动的参数，不附加任何特殊标记，例如V、α、θ等。

与基准运动差别甚小的扰动运动称为小扰动运动。

（2）基本假设在小扰动假设条件下，一般情况就能将飞行器运动方程进行线性化。

但为了便于将线性扰动运动方程组分离为彼此独立的两组，即纵向和横侧小扰动方程组，以减少方程组阶次而解析求解，还需要做下列假设：1）飞行器具有对称平面（气动外形和质量分布均对称），且略去机体内转动部件的陀螺力矩效应。

2）在基准运动中，对称平面处于铅垂位置（即0φ=），且运动所在平面且运动所在平面与飞行器对称平面相重合（即0β=）。

在满足上述条件下，可以认为，在扰动运动中，纵向气动力和力矩只与纵向运动参数有关，而横侧向气动力和力矩也只与横侧运动参数有关。

有了这些推论，就不难证明扰动运动方程可以分离为彼此独立的两组。

其中一组只包含纵向参数，即飞行器在铅垂平面内作对称飞行时的运动参数,,,,,,,,,g g e p u w q x z αθγδδ等，称为纵向扰动运动方程组；另一组只包含横侧参数，即飞行器在非对称平面内的运动参数,,,,,,,,,,g a r v p r y βψχφμδδ等，称为横侧向扰动运动方程组。

民航飞行中的数学模型与计算

民航飞行中的数学模型与计算一、数学模型概述1.数学模型的定义与分类2.数学模型在民航飞行中的应用价值3.建立数学模型的基本步骤二、民航飞行基本概念1.飞行速度与飞行时间2.飞行高度与飞行距离3.飞机性能指标（如推力、阻力、燃油消耗等）三、民航飞行中的数学模型1.飞行轨迹模型–直线飞行模型–曲线飞行模型（如圆周飞行、螺旋飞行等）2.飞行性能模型–动力学模型（牛顿运动定律、空气动力学方程等）–燃油消耗模型（如Wright公式、燃油流量公式等）3.飞行环境模型–大气模型（如国际标准大气模型、局部大气模型等）–气象模型（如风速、风向、降水等）4.飞行安全模型–避障模型（如圆柱避障、多边形避障等）–飞行间隔模型（垂直间隔、水平间隔等）四、计算方法与技巧1.数学建模方法–假设与简化–参数估计与优化–模型验证与修正2.数值计算方法–欧拉法、龙格-库塔法等数值积分方法–蒙特卡洛模拟、有限元分析等数值模拟方法3.计算机编程与软件应用–编程语言（如MATLAB、Python、C++等）–专业软件（如Mathematica、ANSYS、FLUENT等）五、民航飞行中的实际应用1.航线规划与航班调度–最佳航线规划算法（如遗传算法、蚁群算法等）–航班调度优化模型（如时间窗口、飞机利用率等）2.飞行管理与导航–飞行管理计算机（FMC）及其算法–卫星导航系统（如GPS、GLONASS等）3.飞行仿真与训练–飞行仿真器（如Flight Simulator、X-Plane等）–飞行训练大纲与教学方法六、发展趋势与展望1.人工智能与机器学习在民航飞行中的应用2.大数据与云计算在民航飞行领域的应用3.绿色航空与可持续发展知识点：__________习题及方法：一、数学模型概述习题习题1：定义一个数学模型，并说明其应用于民航飞行中的价值。

答案：定义：数学模型是用来描述现实世界中的某个特定系统的数学关系和规律的抽象表示。

在民航飞行中，数学模型可以用来预测飞机的飞行性能、优化航线规划、提高飞行安全性等。

航空概论课后题答案

第1章绪论1、什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？航空是指载人或者不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。

航天是指载人或者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，航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。

但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空和航天之间产生了必然的联系。

2、飞行器是如何分类的？按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同，可以把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类。

3、航空器是怎样分类的？各类航空器又如何细分？根据产生升力的基本原理不同，可将航空器分为两类，即靠空气静浮力升空飞行的航空器（通常称为轻于同体积空气的航空器，又称浮空器），以及靠与空气相对运动产生升力升空飞行的航空器（通常称为重于同体积空气的航空器）。

（1）轻于同体积空气的航空器包括气球和飞艇。

（2）重于同体积空气的航空器包括固定翼航空器（包括飞机和滑翔机）、旋翼航空器（包括直升机和旋翼机）、扑翼机和倾转旋翼机。

4、航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？航天器分为无人航天器和载人航天器。

根据是否环绕地球运行，无人航天器可分为人造地球卫星（可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星）和空间探测器（包括月球探测器、行星和行星际探测器）。

载人航天器可分为载人飞船（包括卫星式载人飞船和登月式载人飞船）、空间站（又称航天站）和航天飞机。

5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地点。

1810年，英国人G·凯利首先提出重于空气飞行器的基本飞行原理和飞机的结构布局，奠定了固定翼飞机和旋翼机的现代航空学理论基础。

在航空史上，对滑翔飞行贡献最大者当属德国的O·李林达尔。

从1867年开始，他与弟弟研究鸟类滑翔飞行20多年，弄清楚了许多飞行相关的理论，这些理论奠定了现代空气动力学的基础。

美国的科学家S·P·兰利博士在许多科学领域都取得巨大成就，在世界科学界久负盛名。

飞行力学部分作业答案(1)

− sinα sin β
− sinα
0

cosα
1 Lak = 0
0
0 cosφa − sinφa
0
sin
φa

cosφa
cosα cos β
Lbk
=

sin β
sinα cos β
− cosα sin β cosφa + sinα sin φa cos β cosφa
R3=166.7km, Q3=300kg
R2=1100, Q2=990kg
R = R1 + R2 + R3 = 1341.7km
航空飞行器飞行动力学
2.11
∫ tcr
=
−
W2 W1
ηK dW
gc f W
∫ Rcr
=
−
W2 W1
ηVK dW gc fW
补充题：两架外形完全一样的滑翔机，一架飞机 A 上坐了一名运动员，另一架飞机 B
= 0.1019
2
2
CD = 0.014 + 0.08CL2
CD = 0.0152
D = 8771N
代入方程求得T = 38771N
3.5
χɺ = V R
得：
R
=
V ω
=
300 / 3.6 3.14 /15
=
398m
R= 1 g
V2 nn2 −1
得： nn
=
V4 R2g2
+1
=
2.042
<
nn.max
Ta
=
D
=
CD
1 2
ρV
2S
= 13133N

北航动力学课后思考题打印版

0<
β
<π
,ω
=0
2
（e） 0 < aA < aB
（f） 0 < aB < aA
题 7－1 图
7－2 如图所示圆盘在地面上纯滚动，圆盘中心的速度为 u（常量），设 P 为圆盘左半侧的任意一点（且不在铅垂直线上），
若 vP 为该点速度的大小，则：
dvP < 0 A: dt
dvP = 0 B: dt
dvP > 0 C: dt
ω
x
题 6－9 图
题 6－10 图
6－10 半径为 R 的圆盘以匀角速度 ω 绕固定的铅垂轴 O 转动，其上缠绕的绳索（相对圆盘无滑动）的一端系在质量为 m 的套筒 A 上，套筒可在 OB 杆上滑动。若 OB 杆以匀角速度 ω 绕 O 轴转动，求系统在图示位置时绳索的拉力。
思考题与习题（刚体的平面运动）
化。该动点在哪个象限作“加速”运动（速度矢量的模增加）？
5-7 一质点沿圆锥曲线 y2 − 2mx − nx2 = 0 运动（ m, n 为常量），其速率为 u ，求它的速度在 x 和 y 方向分量的大小。
5-8 点做平面曲线运动，已知该点速度的大小 v = f1(t) ，速度的方向与 x 轴的夹角θ = f2 (t) > 0 ，其中 f1(t), f2 (t) 是时
。
A：圆周运动 B：平面曲线运动 C：空间曲线运动 D：直线运动
5-2 点在运动过程中，加速度为一恒定矢量，则该点可能作
。
A：圆周运动 B：平面曲线运动 C：空间曲线运动 D：直线运动
5-3 点在运动过程中，加速度矢量始终指向某一固定点，则该点可能作
。
A：圆周运动 B：平面曲线运动 C：空间曲线运动 D：直线运动

航空学课后习题

航空航天发展史（一）1.第一个载人航天站是前苏联于1971年4月发射的"礼炮号"。

美国研制的可重复使用的航天飞机于1981年试飞成功。

2.航天器又称空间飞行器，它与自然天体不同的是可以按照人的意志改变其运行。

3.1939年，第一架装有涡轮喷气发动机的飞机，既德国的He-178飞机试飞成功。

4.轻于空气的航空器比重于空气的航空器更早进入使用。

中国早在10世纪初期就有可升空作为战争中联络信号的"孔明灯"出现，这就是现代热气球的雏形。

5.活塞式发动机和螺旋桨推进的飞机是不能突破"音障"的，涡轮喷气发动机的出现解决了这一问题。

6.具有隐身性能的歼击机有F-22。

7.请判断以下说法不正确的有___BC___。

A.固定翼航空器是通过其螺旋桨的旋转来提供升力的；B.飞机和滑翔机的主要区别在于他们的机翼安装形式不同；（有没有动力装置）C.直升机和旋翼机都是通过其动力装置直接驱动旋翼旋转产生升力的航空器；（P7）D.目前的航天飞机是可以象飞机一样在跑道上着陆的航空器；8.歼击机的主要任务是空战。

9.下面航空器中可以称为直升机的有直-9、AH-64"阿帕奇"。

航空航天发展史（二）1.由于航空航天活动都必须经过大气层，所以航空与航天是紧密联系的。

2 、按导弹的弹道特征和飞行特点可分为弹性特征：弹道导弹、巡航导弹和高机动飞行导弹飞行特点：地空导弹、空空导弹和空地导弹3.1942年德国研制成功V-2火箭，成为世界上第一个以火箭发动机为动力的弹道导弹。

在克服地球引力而进入太空的航天探索中，美国科学家戈达德提出火箭飞行的飞行原理，并导出脱离地球引力所需的7.9 km/s的第一宇宙速度。

5.大气中最低的一层为对流层，在这层大气中气温随高度增加而降低，对流层的上界随地球纬度、季节的不同而变化。

6.平流层大气主要是水平方向的流动，平流层中空气沿铅垂方向的运动较弱，因而该层气流比较平稳且能见度较好。

飞行器结构动力学试题标准答案（DOC）

2006飞行器结构动力学试题标准答案一、填空题1．如图1所示是一简谐振动曲线，该简谐振动的频率为 1.25 Hz ，从A 点算起到曲线上 E 点表示为完成一次全振动。

图 12．一弹簧振子，周期是0．5s ，振幅为2cm ，当振子通过平衡位置向右运动时开始计时，那么2秒内振子完成_4_次振动，通过路程__32__cm 。

3．单自由有阻尼系统的自由振动中，当阻尼因子ζ_＜ 1__时，系统为衰减的简谐振动；当阻尼因子ζ_=1_时，系统为振动与否的临界状态，称为_临界阻尼_情况；当阻尼因子ζ ＞1__时，系统单调衰减无振动，称为过阻尼情况。

二、问答题：1、简述子空间迭代法的主要步骤和求解特征值的具体作法?答（要点）：子空间迭代法是用于求解大型矩阵低阶特征值的方法，是Rayleigh-Ritz 法与同时逆迭代法的组合。

其主要步骤如下：1. 建立q 个初始迭代向量，要求q >p (p 为需要的特征对数)2. 对q 个向量进行同时向量反迭代，并利用Rayleigh-Ritz 分析原理从q 个迭代向量中抽取满足精度要求的特征对。

3. 迭代收敛后应用Sturm 序列性质进行检查，保证不丢掉特征对。

具体做法：选取nq´的矩阵1X 作为初向量，然后进行逆迭代。

第k 步迭代为1k kKXM X+=，得到的1k X+比k X 更逼近子空间特征向量，然x/－后将K 、M 投影到子空间：111T k k k KXK X+++=，111T k k k MXM X+++=再求解子空间系统：11111k k k k k KA MA +++++=L这里1k +L 是特征值矩阵，1k A +是子空间特征向量。

由于1k A +关于质量矩阵正交归一，得到新的正交归一化迭代向量：111k k k XXA +++=再以1k X+作为新的初向量，进行下一次逆迭代。

当k时，1k +L 甃，1k Xf+®。

设定误差限TOL ，当：(1)()(1)k k iik iT O Llll++-£满足此条件时，迭代结束。

航空飞行器飞行动力学答案

航空飞行器飞行动力学答案航空飞行器飞行动力学答案【篇一：尔雅航空与航天考试答案】class=txt>a、脱壳而出b、气垫着陆c、乘伞而降d、网捕而归正确答案：d 我的答案：d2第一颗人造卫星发射于（）。

1.0 分a、1957年8月4日b、1958年8月4日c、1957年10月4日d、1958年10月4日正确答案：c 我的答案：c3鱼鹰属于（）1.0 分a、歼击机b、无人机c、运输机d、轰炸机正确答案：c 我的答案：c4飞机低速飞行时的马赫数可能是（）。

1.0 分a、5b、3c、0.3d、正确答案：c 我的答案：c5在飞机飞行速度约为每小时800-900公里时（）。

1.0 分a、涡扇发动机油耗率高于涡轮发动机b、涡轮发动机油耗率高于涡扇发动机c、涡轮发动机和涡扇发动机油耗率基本相等d、涡轮发动机和涡扇发动机的油耗率波动较大正确答案：b 我的答案：b6脱离速度是（）。

1.0 分a、第一宇宙速度b、第二宇宙速度c、第三宇宙速度d、第四宇宙速度正确答案：b 我的答案：b7飞机的外部部件连接的方式主要以（）为主。

1.0 分a、拼接b、胶水c、焊接d、铆接正确答案：d 我的答案：d8关于采用无线遥控方式操作的无人机，下列说法错误的是（）。

1.0 分a、飞机成本较高b、飞机灵活性较高c、受到距离限制d、存在电子干扰正确答案：a 我的答案：a9我国的高级教练机包括（）。

0.0 分“运-8”b、c、“歼-10”d、“猎鹰”正确答案：d 我的答案：c10惯性导航平台能够精确给出的数据不包括（）。

1.0 分a、速度b、姿态c、方位数据d、加速度正确答案：d 我的答案：d11飞机机身是通过（）区分上下结构的。

1.0 分a、支柱横梁c、地板d、桁梁正确答案：c 我的答案：c12扰动源在静止空气中以亚音速做等速直线运动，那么m值0.0 分a、等于0b、大于0小于1c、等于1d、大于1正确答案：b 我的答案：a13旋翼系统由（）构成。

航空航天概论习题集-参考答案

第一章航空航天发展概况一、基础部分（单项选择）1-5 BDCAA 6-10 DBBCB 11-15 BABBA 16-20 CBABD21-25 AABAB 26-30 CCDBC 31-35 ACDCD 36-40 CDBDB41-45 CBCAB 46-50 BCAAB 51-55 CCDDC 56-60 DBBBC61-65 ABBDD 66-70 DDDBC 71-75 CBCDD 76-80 DDBBD81-82 BB二、基础部分（多项选择）1-5 BC ACD ABD ABD BC 6-10 BCD AC BC AB ABC11-15 CD ABD ABD BD ABC 16-20 BC ACD AC BC AC21-25 ACD ABCD ABD AD ACD 26-30 ABC ABD ABD AC BC31-35 AC BCD ABD BCD ABD 36-37 BD ABCD三、深化部分（单项选择）1-5 DBBCB 6-10 CBBDB 11-15 BDDDA 16-20 BCABA21-25 ACBBB 26-30 DAABB 31-35 DAABB 36-40 ADABC41-45 AAABC 46-50 DCBCA 51 C四、深化部分（多项选择）1-5 ABD BCD AD AC BD 6-10 BD BCD ABD ACD ABD11-15 ABCD BD ABD BCD ABD 16-18 AC ABCD ACD第二章飞行器飞行原理一、基础部分（单项选择）83-85 DBC 86-90 DBCCC 91-95 AACDC 96-100 BDCCD 101-105 BCBBC 106-110 DBABD 111-115 DACCB 116-120 BAABD 121-125 BDBBA 126-130 CADBB 131-135 BCBCD 136-140 CDADB 141-145 CACBB 146-150 ACBCA 151-155 BACCC 156-160 ABCAB 161-165 CCDAC二、基础部分（多项选择）38-40 ABC AB ABCD 41-45 ABC ABCD ABD AB CD46-50 BCD CD ABC ACD AB 51-55 ABC ABD ACD ABD ACD 56-60 ABD ABC ACD ACD ACD 61-65 BC ABD CD ABC ABC66-70 AB AD ACD AB ABCD 71-75 ABCD ABC ABC BCD ABCD 76-80 ABCD BCD BCD ABD ABC 81-85 ABCD ACD ABC BCD ABD 三、深化部分（单项选择）52-55 CBBD 56-60 DCBAB 61-65 AABCD 66-70 AACBD 71-75 CABCB 76-80 CAAAC 81-85 BDABB 86-90 ABCBD 91-94 CACD四、深化部分（多项选择）19-20 BC BC 21-25 ABD ABC ABCD ABC ACD 26-29 ABD BC ACD ACD第三章飞行器动力装置一、基础部分（单项选择）166-170 ACBCD 171-175 ACABB 176-180 DABBA 181-185 BACBB 186-190 DAACB 191-195 BDCDB 196-200 BDCCB 201-205 BABCA 206-210 DCABC 211-215 CBBBA 216-220 BDBDB 221-225 ABDCB 二、基础部分（多项选择）86-90 ABCD ABD BCD AD AB 91-95 ABD BCD BCD AD ACD96-100 BD AB AD AC ABC 101-105 AC BC ABC ABC AD 106-110 BCD BCD BCD AC ABD 111-115 ABCD ABC ACD BC CD 116-120 AB ACD ABCD ABC BC 121-123 ABD ACD ACD三、深化部分（单项选择）95 B 96-100 BBDCB 101-105 CBBCA 106-110 BDBDC 111-115 CCAAC 116-120 BCDBD 121-125 ACBCC 126-129 BBCA四、深化部分（多项选择）30 ABCD 31-35 ACD BCD BD ABCD ABCD 36-40 AD CD CD ABD ACD 41-45 AB ABD AB ACD ABC46-50 CD ABD BC AC ABC 51-52 ACD BC第四章飞行器机载设备与飞行控制一、基础部分（单项选择）226-230 AAAAD 231-235 BDAAB 236-240 DCDBB 241-245 BCCDA 246-250 BBDAC 251-255 BCBAB 256-260 CACBC 261-265 CABBC 266-270 DACDB 271-275 BDCBC 276-280 CDADD 281-285 DBBAC 286-290 DADCB 291-295 CDCAD 296-300 DDDDB 301-305 BDCAC 306-308 ABD二、基础部分（多项选择）124-125 ABC ABCD 126-130 AB ACD AC ABD BCD131-135 ACD ABD ABC BC BCD 136-140 ACD ABC BD ABC ABD 141-145 ABD AB AD ABCD ABD 146-150 BCD AC ACD ABCD AC 151-155 ABC ABCD ACD BD AB 156-160 BCD ABCD ABD ACD ABCD 161-165 ACD AD ABC AB ABC 166-168 ABCD BC ACD三、深化部分（单项选择）130 C 131-135 ACBCA 136-140 CDADA 141-145 BBADD 146-150 BACCB 151-155 CDCBA 156-160 BDDBA 161-165 DCACA 166-167 DC四、深化部分（多项选择）53-55 AB ACD AD 56-60 ABD BD ABC ACD AC61-65 BC AD BCD ABD AD第五章飞行器构造一、基础部分（单项选择）309-310 DC 311-315 BCCAB 316-320 BACCD 321-325 BDCBC 326-330 ACBBC 331-335 BDCCB 336-340 ADDDA 341-345 ABCCD 346-350 DCCBC 351-355 DCBAB 356-360 BCACD二、基础部分（多项选择）169-170 AB ABCD 171-175 ABD AB CD ABCD ABD 176-180 AC ABC CD BD BD 181-185 BCD ACD ABC ACD BC 186-190 BC ABC BC ABC BD 191-195 BCD BCD AD AC AB 196-200 AC BCD ABD AD ABC 201-205 BD BCD ABCD ACD AB 206-210 ACD AB ABD BCD ACD211-215 AD ABCD BC AC ABC216-220 BC AD ACD AB AD 221-225 ABC BCD ABC CD ABCD 226 BCD三、深化部分（单项选择）168-170 CDB 171-175 ABADD 176-180 ABBCA 181-185 CCABB 186-190 BDCAB 191-195 CBACD 196-200 BBDBA 201-205 BABCC 四、深化部分（多项选择）66-70 BCD ABD AB BD AD 71-75 BD BC AD ABCD AB76-80 ABC ABCD ABCD BC AD。

航空飞行器飞行动力学部分课后习题答案7-8单元

写成无因次形式：
得：
升力
飞机的横航向平衡需同时满足侧力、滚转力矩和偏航力矩的平衡
滚转力矩
侧风配平？
假设滚转角为零
如果气动力在线性变化范围内，若
8.1
方向舵正偏转产生的负偏航力矩
假设为零
2何谓飞行器的航向静稳定性和横向静稳定性？影响横航向静稳定性的主要因素？
航向静稳定性：飞机在平衡状态下受到外界非对称瞬时干扰，产生侧滑，在驾驶员不施加操纵的条件下，干扰消失的瞬时，飞机将产生使侧滑角减小的偏航力矩，则称飞机在原平衡状态具有航向静稳定性。
8.2 横向静稳定性
M
C
注意：滚转角的消除是通过侧滑间接消除的，因为滚转角并不直接引起气动力矩的变化。
影响因素：C<0时，横向静稳定，该稳定性导数受机翼的上反角、后掠角及垂尾的影响。
8.4 试推导因非对称装载在飞行器上作用有不对称滚转力矩ΔL时，为保持定直飞行所需要的副翼、方向舵偏角的表达式(设Cnδa可忽略)。
8.1 方向舵固定在中立位置时，Cn～β曲线为什么常通过原点，呈反对称变化？偏转方向舵时，如在气动力线形变化范围，则曲线如何变化？
方向舵固定在中立位置时，通常情况飞机左右完全对称，β=0时不产生偏航力矩，因此Cn～β曲线常通过原点。飞机航向静稳定时，β>0时产生正的偏航力矩；β<0时产生负的偏航力矩，由于飞机外形左右完全对称，因此有Cn (β)= -Cn (-β)，定性和定载静稳定性？
定速静稳定性：给定速度和升降舵偏角，飞机在某一平衡状态受到扰动，迎角发生变化，扰动消除后，飞行器将产生使迎角恢复到原有平衡状态迎角的力矩。定速静稳定条件：
焦点
CG
定载静稳定性：飞机受扰动后，迎角和速度均发生变化，在满足1g过载的情形下，飞机是否具有恢复原有平衡状态的趋势。定载静稳定条件：

飞行动力学习题课打印

a
C C r r L sin 0 L L a a L r r L 0 N N r r 0 C C C sin 0 c c r r L 写成无因次形式： Cl Cl a a Cl r r ClL 0 Cn Cn r r 0
0时产生正的偏航力矩；飞机航向静稳定时， 0 时产生负的偏航力矩，因飞机左右完全对称，因此
有 Cn ( ) Cn ( )，即呈反对称变化。

Cn

r 0
Flight Dynamics
8.4试推导因非对称装载在飞行器上作用有不对称滚转力矩 L 时，为保持定直飞行所需要的副翼、方向舵偏角的表达式(设 Cn 可忽略)。
Flight Dynamics 2
2.5 某轻型喷气飞机重量 W=30000N, 翼载荷 W/S=1000N/m2 在某高度上的可用推力 Ta =4000N。假设 CD=0.015+0.024CL2 和 CLmax=1.4。试确定最大和最小平飞速度。（任取一高度求解）
K CL L W 30000 7.5 CD D Ta 4000
1.1 研究飞行器性能和飞行轨迹特性时，将飞行器视作可控质点来处理的基本前提是什么？
作用在飞行器上的力矩始终保持平衡。
1.2 飞行器的最大允许升力系数主要受哪些因素的限制？
1、失速的限制，即最大允许升力系数CL.a，比失速升力系数 CL.s 小一些。此方面限制最大允许升力系数的主要因素有：高度、马赫数、飞行器的气动外形。 2 、操纵的限制，保持俯仰平衡所需的舵面极限偏角的限制。

理论力学之动力学习题答案北航

动力学（MADE BY 水水）1－3 解：运动方程：θtan l y =，其中kt =θ。

将运动方程对时间求导并将030=θ代入得34cos cos 22lk lk l y v ====θθθ938cos sin 2232lk lk y a =-==θθ1－6证明：质点做曲线运动，所以质点的加速度为：n t a a a +=,设质点的速度为v ，由图可知:a a v v yn cos ==θ，所以: yv va a n =将c v y =，ρ2n v a =代入上式可得 ρc v a 3=证毕 1－7证明：因为n 2a v =ρ，v a a v a ⨯==θsin n 所以：va ⨯=3v ρ 证毕1－10xoy解：设初始时,绳索AB 的长度为L ,时刻t 时的长度为s ,则有关系式：t v L s 0-=，并且 222x l s +=将上面两式对时间求导得：0v s-= ，x x s s 22=由此解得：xsv x 0-= （a ） (a)式可写成：s v x x 0-= ，将该式对时间求导得：2002v v s x x x=-=+ (b)将(a)式代入(b)式可得：3220220xlv x x v x a x -=-== （负号说明滑块A 的加速度向上）取套筒A 为研究对象，受力如图所示，根据质点矢量形式的运动微分方程有：g F F a m m N ++=将该式在y x ,轴上投影可得直角坐标形式的运动微分方程：N F F ym F mg xm +-=-=θθsin cos其中：2222sin ,cos l x l lx x +=+=θθ0,3220=-=yx l v x将其代入直角坐标形式的运动微分方程可得：23220)(1)(x lxl v g m F ++=1－11o vo vF N Fg myθ解：设B 点是绳子AB 与圆盘的切点，由于绳子相对圆盘无滑动，所以R v B ω=，由于绳子始终处于拉直状态，因此绳子上A 、B 两点的速度在 A 、B 两点连线上的投影相等，即：θcos A B v v = （a ）因为x R x 22cos -=θ （b ）将上式代入（a ）式得到A 点速度的大小为：22R x xRv A -=ω （c ）由于x v A -=，（c ）式可写成：Rx R x x ω=--22 ，将该式两边平方可得：222222)(x R R x xω=-将上式两边对时间求导可得：x x R x x R x xx 2232222)(2ω=--将上式消去x2后，可求得： 22242)(R x xR x--=ω (d)由上式可知滑块A 的加速度方向向左，其大小为 22242)(R x xR a A -=ω取套筒A 为研究对象，受力如图所示，根据质点矢量形式的运动微分方程有：g F F a m m N ++=将该式在y x ,轴上投影可得直角坐标形式的运动微分方程：mg F F ym F xm N -+=-=θθsin cos其中：x R x xR22cos ,sin -==θθ, 0,)(22242=--=y R x x R x ω将其代入直角坐标形式的运动微分方程可得2525)(,)(225222242R x x R m mg F R x x R m F N --=-=ωω1－13解：动点：套筒A ；动系：OC 杆；定系：机座；运动分析：绝对运动：直线运动；相对运动：直线运动；牵连运动：定轴转动。

航空飞行器飞行动力学

航空飞行器飞行动力学航空飞行器飞行动力学是研究航空飞行器在飞行过程中所受到的各种力和力矩的学科。

它主要涉及飞行器的运动学和动力学，研究飞行器的姿态变化、飞行轨迹和飞行稳定性等问题。

在航空飞行器飞行动力学中，最基本的概念是力和力矩。

力是指物体受到的作用，它可以是推力、阻力、升力、重力等。

力矩则是力对物体产生的转动效应，它是通过物体上的力矩臂和力的大小来计算的。

在飞行动力学中，有几个重要的力和力矩需要特别关注。

首先是重力，它是指地球对飞行器的引力作用，是飞行器保持在大气层内的重要力量。

其次是升力，它是指飞行器在飞行过程中产生的垂直向上的力，使得飞行器能够克服重力并保持在空中。

升力是由飞行器的机翼产生的，其大小和方向与飞行器的速度、空气密度和机翼形状等因素有关。

另外，还有阻力和推力，阻力是指飞行器在飞行中所受到的阻碍运动的力，而推力则是飞行器产生的向前推动的力，它可以是发动机产生的推力或者是飞行器的推进系统产生的推力。

除了力和力矩外，航空飞行器飞行动力学还研究飞行器的运动学和动力学。

运动学研究飞行器的运动状态，包括位置、速度和加速度等；动力学则研究飞行器受到的力和力矩对其运动状态的影响。

飞行器的运动学和动力学可以通过牛顿定律和欧拉角等理论来描述和计算。

在航空飞行器飞行动力学中，还有一些重要的概念需要了解。

例如，飞行器的姿态是指飞行器在空中的方向和姿势，它可以通过欧拉角来描述。

飞行器的飞行轨迹是指飞行器在空中的运动路径，可以是直线飞行、曲线飞行或者其他复杂的轨迹。

此外，飞行器的飞行稳定性也是飞行动力学中一个重要的问题，它涉及到飞行器的稳定性和控制性能。

航空飞行器飞行动力学是研究飞行器在飞行过程中所受到的各种力和力矩的学科。

它研究飞行器的运动学和动力学，以及飞行器的姿态变化、飞行轨迹和飞行稳定性等问题。

了解和掌握航空飞行器飞行动力学对于飞行器的设计、飞行控制和飞行安全都具有重要的意义。