飞行器动力工程导论
飞行器动力工程专业(卓越工程师)本科培养方案
飞行器动力工程专业（卓越工程师）2017级本科培养方案一、专业简介沈阳航空航天大学“飞行器动力工程专业”（原名“航空发动机专业”）成立于1952年，1978年正式更名为飞行器动力工程专业，是国内成立最早的航空动力专业之一，现有飞行器动力工程和飞行器动力工程（航空发动机维修）两个专业方向。
该专业依托航空宇航科学技术学科，将航空发动机作为重点对象，具有突出的专业特色。
该专业是辽宁省首批示范性专业、国家特色专业、国家级综合改革试点专业以及国家级“卓越计划”专业。
该专业具有航空工程国家级实验教学示范中心、辽宁省飞行器及动力装置虚拟仿真实验教学中心、辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室、机械振动国家级双语教学示范课、发动机构造强度及振动系列课程省级教学团队等优势学科与优质教学资源的支撑。
该专业注重工程教育与工程训练相结合，注重信息技术在设计、分析和实验技术中的应用；教学与航空发动机厂、所密切结合，突出学生工程实践能力；学生在航空发动机试验与测试和航空发动机维修与维护方面具有优势与特色。
二、培养目标及服务面向培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美等全面发展，热爱航空航天及能源事业，掌握本专业所必需的理论知识，具有较强工程实践能力和综合素质、具有较强的敬业精神和团队协作精神、具有创新意识的热动力工程类专业的应用型高级专门人才。
兼顾为学生毕业后继续深造做准备，并为终身学习和发展打下基础。
培养飞行器动力工程领域内，具备飞行器动力装置及其控制系统等方面知识，能在航空、航天部门从事航空发动机及其它热动力机械的设计、研究、制造、试验、运行维护和技术管理，航空、民航部门从事航空发动机维修和运行维护等方面工作，也可在交通、能源、环境等部门工作的高级工程技术人才。
三、培养要求1、具有较强的社会责任感、较好的人文素养和良好的职业道德，健全的人格和健康的体魄；2、具有从事领域工作所需的自然科学知识和社会科学知识；3、了解体育运动的基本知识，初步掌握锻炼身体的基本技能，养成科学锻炼身体的习惯，达到大学生体育合格标准；4、主要学习飞行器动力装置的基础理论；5、掌握航空发动机设计与制造、结构强度计算与分析、航空发动机试验与测试技术、机械学、热流科学和测控技术等方面知识；6、受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的训练；7、具有飞行器动力装置及控制系统设计、研制、试验和运行维护等方面的基本能力。
飞行器制造工程导论综述
《飞行器制造工程导论综述》关于飞机发展史及现代飞机制造技术【摘要】本论文分为两大部分。
第一是飞机发展史，第二是现代制造技术的特点。
这两大部分是飞行器制造工程导论课程的两大重要的部分。
其中，在飞机发展史中，由于飞机发展的历史过程非常复杂，所以将其分为三个小部分主要陈述。
一是飞机研制的早期探索，二是飞机的诞生和早期发展，三是民用飞机的历史发展。
这样几乎囊括了飞机发展的最重要的几个部分，使得思路更加鲜明。
第二大部分现代飞机制造技术特点，主要包括飞机的一般研制过程和制造工艺的特殊要求，来阐述飞机制造与其他传统机械制造的异同。
一、飞机发展史（一）早期探索19世纪是飞机研制的探索时期。
该时期始于“航空之父”英国的乔治·凯利。
这期间英国航空发展取得的成果有几个引人注目的特点：一是凯利开创了航空学，特别是空气动力学的实验研究，并进行了滑翔机的设计和飞行实践；二是飞机设计实践使现代飞机的基本布局得以确立；三是出现了世界第一个航空学的学术团体，航空研究终于成为一门科学。
这些决定了英国在航空早期发展中的领导作用。
在英国之外，也可以看到很多航空先驱者的奋斗足迹，如布里斯、坦卜尔、贝诺、阿代尔、李林塔尔、莫扎伊斯基、佩尔策、查纽特、马克辛、兰利等人在飞机研制与滑翔机试验过程中，做了大量的探索工作，取得了不同的进展。
虽然他们当中没有人最终研制出成功的飞机，但他们的奠基性的贡献为飞机的成功发明打下了良好的基础。
为什么乔治·凯利被誉为航空之父呢？因为他是继达·芬奇之后第一位真正系统研究飞机的先驱者。
他使飞机研究走上了真正科学的道路。
由于他开创性的贡献，凯利收到后人的高度评价。
1846年，英国的汉森把他尊为“航空之父”。
目前所知的关于刚性飞机的飞行原理，可以说是由凯利首先宣布。
凯立的第一项航空研究是仿制和改进中国古老的玩具竹蜻蜓，时间大约是1796年。
他在25岁前后曾根据竹蜻蜓设计了一架直升机。
旋翼直杆两端各加四片羽毛制成，由弦和弓的伸张力带动其旋转。
飞行器动力工程知识点总结
飞行器动力工程知识点总结一、飞行器动力系统概述飞行器动力系统是指驱动飞行器进行飞行的动力装置，是飞行器的重要组成部分，其性能直接影响着飞行器的飞行性能、经济性和安全性。
飞行器动力系统主要包括发动机、推进系统、燃料系统等部分。
1. 发动机发动机是飞行器动力系统的核心部件，其功能是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，推动飞行器进行飞行。
发动机根据其工作原理和结构，可以分为涡轮喷气发动机、涡桨发动机、活塞发动机、火箭发动机等几种类型。
2. 推进系统推进系统是将发动机产生的动力转化为推进力，推动飞行器进行飞行。
推进系统通常包括涡轮风扇、涡轮喷气发动机喷管、尾喷管等部分。
3. 燃料系统燃料系统是为发动机提供燃料和润滑油的系统，包括燃料供给系统、燃烧系统、排油系统等部分。
二、飞行器动力系统的基本原理和工作过程1. 动力系统的基本原理飞行器动力系统的基本原理是利用燃料的化学能转化为机械能，进而产生推进力，推动飞行器进行飞行。
不同类型的发动机有不同的工作原理，如涡轮喷气发动机是利用高速喷气产生的推进力进行推进，活塞发动机是通过活塞往复运动产生的机械能推动飞行器飞行。
2. 工作过程飞行器动力系统的工作过程通常包括燃烧室的燃烧过程、喷气和推进过程、涡轮的驱动过程等。
燃烧室的燃烧过程是将燃料燃烧产生高温高压气体，喷气和推进过程是将高温高压气体喷出产生推进力，涡轮的驱动过程是将喷出的气体推动涡轮转动，带动飞机前进。
三、飞行器动力系统的性能指标及影响因素1. 性能指标飞行器动力系统的性能指标主要包括动力性能、经济性能、可靠性等几个方面。
动力性能包括推力、功率、燃油效率等指标；经济性能包括单位功率燃油消耗、维护成本等指标；可靠性包括故障率、寿命等指标。
2. 影响因素影响飞行器动力系统性能的因素有很多，主要包括发动机结构和效率、燃料质量和供应、气温、气压等环境因素、飞行器的设计和载荷等因素。
四、飞行器动力系统的设计与发展1. 设计要求飞行器动力系统的设计要求主要包括实现足够的推力和功率、提高燃油效率、确保可靠性和安全性等几个方面。
飞行器动力工程
能源与动力学院飞行器动力工程专业培养方案一、培养目标本专业培养适应社会主义现代化建设需要的、德智体美全面发展的，具备飞行器动力装置原理、结构、控制等方面知识和实践技能，能在航空、航天、交通、动力、能源等行业从事飞行器动力装置及其它热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的创新型高级工程技术专门人才。
二、培养要求本专业毕业生应满足如下在知识、素质和能力等方面的要求：知识方面：1. 掌握扎实的数学、物理等方面的自然科学知识；2. 掌握扎实的机械设计、电工电子学、力学、热学、自动控制等方面的知识；3. 具有较扎实的外语、计算机及信息技术应用等方面的知识；4. 掌握飞行器动力装置的原理、结构、强度以及控制系统的设计和分析方法；5. 具有基本的哲学、政治学、法学、心理学等方面的人文社会科学知识；6. 具有基本的经济学、管理学等方面的知识。
素质方面：1. 具有较好的政治思想素质、道德品质、法制意识、诚信意识和团体意识；2. 具有较好的文化素养和文学艺术修养；3. 具有较好的身体素质和心理素质；4. 具有较强的科学思维、科学研究和求实创新意识；5. 具有较强的工程意识和综合分析素质。
能力方面:1. 具有较强的研究性学习能力、表达能力和社交能力；2. 具有较强的综合应用飞行器动力装置的原理、结构、强度以及控制系统的知识分析问题和解决问题能力；3. 具有一定的创新思维和实践能力；4. 具有从事飞行器动力装置新技术研究以及设计与开发的初步能力。
三、主干学科航空宇航科学与技术、动力工程与工程热物理。
四、专业知识体系构架本专业知识体系由本学科专业基础知识、相关学科基础知识、专业实践训练等方面的本专业的课程体系由通识教育、学科基础、专业教育、学科拓展以及实践能力培养五六、修读办法和要求1.本专业学生在校期间应修满192学分，方准予毕业。
各类课程平台中课程学分数要求2.学生修读课程应在导师指导下进行，按照学校规定实行网上选课，每年四月、十月选定下学期课程，并通过网络选课系统提交。
北京航空航天大学飞行器空气动力学经典课件——绪论
第0章 绪 论
0.1 先驱飞行器的贡献 0.2 战斗机和攻击机的发展 0.3 轰炸机的发展 0.4 运输机的发展 0.5 直升机的发展 0.6 特种飞行器的发展 0.7 空气动力学的分类与研究方法
0.1 先驱飞行器的贡献
最初人类向往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于 鸟类飞行机理的复杂性，至今未能对扑翼机模仿成功。
要提高飞机的速度，需提高动力（发动机）、 减少阻力（飞机气动布局），解决拉力和阻力的矛 盾，除增大发动机的马力外，还需改善飞机的气动 布局以减少阻力。由于双翼机阻力大（立柱），对 提高速度不利。于是从上世纪二十年代后期，双翼 机逐渐被单翼机取代。
活塞发动机：双翼机最大飞行速度接近300km/h ；单翼机飞行速度范围300－750km/h（最大记录 755.1km/h）。
主要讲授翼型、机翼在低、亚声速、跨声速和 超声速绕流时的空气动力特性的分析和计算方 法以及所需的基本理论。
介绍飞行器空气动力学中的最主要的理论，阐述 飞行器中各主要气动部件相关参数对飞行器气 动特性的影响，并对目前广泛使用的一些空气 动力数值解法作简单的介绍。
基本要求
1、必须按时听课，上课认真听讲 2、坚持考勤制度，有事必须请假 3、按时独立完成作业 4、必须按时参加实验课、完成实验报告
重于空气的航空器
旋翼航空器 直升机 旋翼机
扑翼机
航天器
人造地球卫星（运载火箭发射） 无人航天器 空间探测器
载人飞船 载人航天器 航天站
航天飞机
0.2 战斗机和攻击机的发展
战斗机和攻击机是最重要的军用飞机之一。其主要 任务是歼灭空中和地面的敌机，夺取制空权，也称为歼 击机。其特点是，飞行速度快，机动性好。
0.1 先驱飞行器的贡献
飞动导论2
12.郑州航空工业管理学院
13.西安航空学院
5 专业出路
5.1 专业景气度调查（2008）
1 就业方向
毕业生最为 适合的TOP5 岗位分别是 “学术/科 研”、“其 他”、“IT/ 技术”、 “教育/培 训”、“建 筑/房地产”。
毕业生去向分布最为集中的TOP5去向分别是 “国有 大中型企业”、“国有小型企业”、“事业单位”、 “政府机关”、“外资大中型企业”。
大学生自身能力的培养
大学生自身就业能力欠缺
1 专业知识的拓展、应用及实践能力欠缺。
2 学习意识与创新能力不足。 3 职业素质欠缺。 4 求职能力有待提高。
提升大学生综合素质
一、提升技能，提高自身社会实践能力和社会适应能 力，单一型—>复合型
二、注重心理素质的培养，保持良好的就业心态 三、转变就业方式，打工型—>创业致富型 四、掌握一定的求职技巧。
4 应届就业率
飞行器动力工程专业毕业生中，70%的学生在毕业之 前或刚刚毕业时找到工作，29%的学生在毕业1年以 后实现就业。按照10分制进行计算，该专业的应届就 业率指数为7.10，与其他专业相比，应届就业率指数 属于中等偏下。
5 毕业深造
飞行器动力工程专业读研究生和出国的比例分别为 13%和0%。按照10分制进行计算，该专业的毕业深造 指数为1.30，与其他专业相比，毕业深造指数为中等 偏上。
2004年，全国共有高校毕业生280万人，比2003年增加 68万人，增幅为32%，高校毕业生待业的现象开始出现， 而且这个数量有逐年上升的趋势。2002年7月份，全国 待就业毕业生为50万人，2003年7月份达到70万人。 2005年全国高校毕业生达到338万； 2009年高校毕业生更是达到了611万，毕业生总数比 2008年增加52万 。 2010年全国普通高校毕业生规模达630余万人，加之往 届未就业大学生，待就业大学生人数超过700万 2012年，新毕业大学生约660万人，加上往年毕业尚未 就业的150万人，总共超过800万人
航空航天工程中的飞行器动力学
航空航天工程中的飞行器动力学飞行器动力学是航空航天工程中一个重要的领域，它研究飞行器在运行过程中内部和外部力的作用，以及飞行器的运动学和力学性能等方面的问题。
动力学在航空航天工程中起着至关重要的作用，它不仅决定了飞行器的飞行性能和稳定性，还对飞行器的设计、控制和运营等环节起着重大影响。
飞行器动力学的研究内容非常广泛，包括平稳飞行、攻角效应、姿态控制、飞行器稳定性和操纵性等多个方面。
首先，平稳飞行是飞行器动力学研究的重要内容之一。
平稳飞行是指飞行器在规定的飞行姿态下，以稳定的速度和高度进行飞行。
在平稳飞行的过程中，飞行器需要克服重力、气动阻力和惯性力等多个力的作用，以保持稳定的飞行状态。
此外，平稳飞行还需要考虑飞行器的姿态控制和推力管理等问题，确保飞行器在飞行过程中保持平衡和稳定。
攻角效应是飞行器动力学研究中的另一个重要议题。
攻角是飞行器机体与风向夹角的度量，它对飞行器的气动性能和稳定控制具有重要影响。
与攻角相关的飞行特性包括升力、阻力、侧向力和滚转力矩等参数。
通过研究攻角效应，可以优化飞行器的气动外形和操纵设备，提高飞行器的性能和操控能力。
姿态控制是飞行器动力学中的一个重要问题，它研究飞行器如何通过控制舵面和推力装置等手段，以实现姿态的变化和稳定控制。
姿态控制涉及到飞行器的横向、纵向和垂直运动，对飞行器的稳定性和灵活性具有重要影响。
通过合理的姿态控制策略和算法，可以保证飞行器在不同飞行阶段和任务要求下的稳定性和操控性。
飞行器稳定性是动力学研究的关键内容之一。
稳定性是指飞行器在运行过程中保持平衡和稳定的能力。
稳定性问题涉及到飞行器的质心位置、重心与升力中心的关系、飞行器的惯性矩等因素，通过分析和研究这些因素，可以预测飞行器在不同工况下的稳定性表现，并优化设计和改进控制策略，以提高飞行器的稳定性和安全性。
除了稳定性外，飞行器的操纵性也是动力学研究的重要内容。
操纵性是指飞行器在不同飞行状态下的操纵特性和灵活性。
飞行器动力工程专业解读(精选5篇)
飞行器动力工程专业解读(精选5篇)飞行器动力工程专业解读（篇1）培养目标本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，能在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其它热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。
培养要求本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。
飞行器动力工程专业解读（篇2）飞行器动力工程专业学习的课程：机械原理、机械设计、机械制造技术基础、材料及热加工工艺基础、电工电子技术、理论力学、材料力学、气体动力学、工程热力学、传热学、动力机械测试技术、发动机原理、发动机设计、发动机控制等。
飞行器动力工程专业主要研究飞行器的动力装置及控制系统的工作原理、结构、设计方法等方面的基本知识和技能，涉及数学、力学、机械学及电子学等领域，从而进行飞行器动力装置及控制系统的设计、研究、测试、运行维护等。
例如：火箭发动机的维修养护，飞机控制系统的测试，载人飞船动力装置的研发制造等。
飞行器动力工程专业解读（篇3）本专业设有航空宇航推进理论与工程、系统仿真与控制、机械设计及理论硕士点和博士点以及动力机械及工程、流体机械及工程硕士点等，并设有航空宇航科学与技术、力学博士后流动站。
飞行器动力工程专业解读（篇4）飞行器动力装置是航空航天飞行器的“心脏”，是决定飞行器一代又一代高速发展的关键。
世界各航空航天大国都把“飞行器动力”作为发展的重点，列入长期发展规划。
我院飞行器动力工程专业是学校的主机专业之一，是航空宇航推进理论与工程国家重点学科所属的专业，也是江苏省品牌专业，在国内具有很高的知名度和影响力。
随着我国大飞机工程和航空、航天、民航等事业的不断发展，对人才的需求更加强烈，同时我国飞行器动力行业已得到国家多项专项计划支持，未来该专业将具有很好的发展前景。
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飞行器在空气中运动的力学原理和规律的学科。
它涉及到飞行器的姿态稳定、操纵性能、飞行性能以及空气动力学等方面的内容。
本文将从航空飞行器的基本原理、力学模型、飞行动力学方程和相关应用等方面进行介绍。
一、航空飞行器的基本原理航空飞行器的基本原理是以牛顿运动定律为基础的。
根据牛顿第一定律，飞行器如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
而根据牛顿第二定律，飞行器所受的合力等于质量乘以加速度，即F=ma。
根据牛顿第三定律，任何作用力都会有相等大小、方向相反的反作用力。
二、航空飞行器的力学模型航空飞行器的力学模型可以分为刚体模型和弹性模型。
刚体模型假设飞行器是一个刚体，不考虑其变形和挠曲；弹性模型考虑飞行器的变形和挠曲，可以更准确地描述飞行器的运动。
三、飞行动力学方程飞行动力学方程是描述飞行器运动的重要工具。
常用的飞行动力学方程包括牛顿定律、欧拉角运动方程、质心动力学方程等。
牛顿定律可以描述飞行器的平动运动，欧拉角运动方程可以描述飞行器的转动运动，质心动力学方程可以描述飞行器的整体运动。
四、航空飞行器的飞行性能航空飞行器的飞行性能包括速度性能、高度性能、加速性能等。
其中速度性能是指飞行器的最大速度、巡航速度和爬升速度等；高度性能是指飞行器的最大飞行高度、最大升限和最大下降高度等；加速性能是指飞行器的爬升率、加速度和制动性能等。
五、航空飞行器的操纵性能航空飞行器的操纵性能是指飞行器在各种操作条件下的控制性能。
它包括飞行器的稳定性、操纵性和敏感性等。
稳定性是指飞行器在受到扰动后能够自动恢复到平衡状态的能力；操纵性是指飞行器在操纵杆或操纵面的控制下实现各种机动动作的能力；敏感性是指飞行器对操纵输入的敏感程度。
六、航空飞行器的空气动力学航空飞行器的空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学学科。
它涉及到飞行器的升力、阻力、侧向力和滚转力等。
升力是飞行器在垂直方向上的支持力，阻力是飞行器在运动过程中受到的阻碍力，侧向力是飞行器在横向方向上的支持力，滚转力是飞行器的转动力。
飞行器动力工程专业认识
飞行器动力工程专业认识引言飞行器动力工程是航空航天工程领域的一个重要分支，主要涉及飞机和航天器的动力系统设计、分析和优化。
该专业要求学生具备扎实的机械、动力学和流体力学等相关知识，并且了解航空航天领域的最新技术和发展趋势。
本文将从以下几个方面介绍飞行器动力工程专业的基本概念和认识。
一、专业概况飞行器动力工程专业是航空航天工程学科的一个重要学科方向，主要研究飞行器动力系统的设计和优化。
该专业课程涵盖了机械、热力学、流体力学等多个学科的基础知识，学生将学习如何设计和改进飞机和航天器的发动机、涡轮机和推进系统等关键组件。
二、专业课程1.热力学和燃烧理论：学习热力学和燃烧理论的基本原理和应用，了解不同燃料在飞行器动力系统中的能量转化和推进方式。
2.动力学与控制理论：介绍飞行器的运动原理和稳定性分析，以及动力学控制系统的设计和优化方法。
3.涡轮机理论与设计：深入研究涡轮机的工作原理和设计方法，包括涡轮增压器和涡轮发动机。
4.发动机系统工程：介绍飞机和航天器发动机系统的设计和集成方法，以及相关的性能评估和优化技术。
三、专业发展方向1.发动机设计与优化：研究先进的航空航天发动机设计和优化方法，追求更高的推力、更低的能耗和更好的环保性能。
2.涡轮机械工程：专注于涡轮机械部件的设计、制造和维护，如涡轮增压器、涡轮叶片和轴承系统等。
3.推进系统集成：研究飞机和航天器的推进系统集成方法，优化推进系统与飞行器其他组件之间的协调性。
4.新能源与环境保护：关注新能源在航空航天领域的应用，以及对环境友好的推进系统和动力系统设计。
四、就业前景在航空航天工程领域，飞行器动力工程专业毕业生具有很好的就业前景。
毕业生可以在飞机制造厂、研究院所、航空公司、国防机构和航天局等单位从事发动机设计、推进系统分析、动力系统优化等工作。
随着航空航天工业的发展，对飞行器动力工程专业人才的需求将越来越大。
结论飞行器动力工程是一门综合性强且前景广阔的专业。
1、飞行动力学绪论
二、飞行力学的分类
一般按飞行器分类。 飞行器：在流体介质和真空中运动的，由某种方式联 结在一起的物体（机械）。 飞机： 直升机、歼击机、轰炸机、民用飞机等 －－－－－－－－飞机飞行力学 导弹： 弹道导弹、战术导弹、巡航导弹等 －－－－－－－－导弹飞行力学 航天器： 卫星、飞船、航天飞机、星际探测器等 －－－－－－－－航天飞行力学 子弹、炮弹 弹丸： －－－－－－－－外弹道学
反馈量 传感器 高度 迎角 过载等
飞行动力学系统框图
飞控系统可以根据需要自动调整舵偏规律，从而改善飞 行器的运动特性。飞行动力学与控制成为飞行器设计专 业的重要研究方向。
共23页 南京航空航天大学空气动力学系 16
4)飞行力学的新研究方向
飞行力学新 研究方向
非线性飞 行力学
有控飞 行力学
非线性非定常 气动力建模
共23页 南京航空航天大学空气动力学系 22
谢 谢！
共23页
南京航空航天大学空气动力学系23Fra bibliotek共23页
南京航空航天大学空气动力学系
19
九、注意事项
基本要求 • 准时到课： • 认真听课； • 认真完成作业； • 课后适当复习。 成绩计算： 平时成绩(作业＋出勤+课堂表现)：30％ 考试成绩：70％ 教材除错：可获平时成绩加分
共23页 南京航空航天大学空气动力学系 20
抄袭作业，考试成绩扣分！！ 累计无故缺课3次，取消考试资格！！ 课程资源获取： 课程公共邮箱： waveoff@ 口令：flightdynamics 班长与科代表： 108班： 109班： 501班：
飞行器飞行力学 绪论
南京航空航天大学 飞行力学研究室
飞行器动力工程教学大纲
飞行器动力工程教学大纲飞行器动力工程教学大纲引言：飞行器动力工程是航空航天领域中的重要学科之一，研究飞行器的动力系统设计、性能优化和工程应用。
本文将探讨飞行器动力工程教学的大纲内容，包括课程目标、教学内容和教学方法。
一、课程目标飞行器动力工程教学的主要目标是培养学生掌握飞行器动力系统的基本原理和设计方法，具备飞行器动力工程实践能力。
具体目标包括：1. 理解飞行器动力系统的基本原理和组成结构；2. 掌握飞行器动力系统的设计方法和工程应用；3. 培养学生的团队合作和创新能力，以解决实际问题；4. 培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教学内容1. 飞行器动力系统概述介绍飞行器动力系统的基本概念、分类和发展历程，引导学生了解飞行器动力工程的重要性和应用领域。
2. 发动机基础知识介绍内燃机和涡轮机的基本原理和工作循环，包括燃烧原理、空气动力学和热力学基础知识。
通过案例分析和实验演示，帮助学生理解发动机的工作过程和性能参数。
3. 飞行器动力系统设计探讨飞行器动力系统的设计原则和方法，包括动力需求分析、动力系统配置和参数优化。
通过实例分析和实践项目，培养学生的设计能力和创新思维。
4. 动力系统集成与控制讲解飞行器动力系统的集成和控制技术，包括传感器、执行器和控制算法的应用。
引导学生了解飞行器动力系统的自动化控制原理和方法。
5. 动力系统性能评估与优化教授飞行器动力系统性能评估和优化的方法，包括性能参数的计算和分析、试验数据的处理和模型验证。
通过实验和仿真实践，培养学生的实验和数据分析能力。
三、教学方法1. 理论授课通过讲授基本概念和原理，帮助学生建立起对飞行器动力工程的整体认识和框架。
2. 实验教学安排实验项目，让学生亲自操作和实践，加深对理论知识的理解和应用。
例如，通过实验测量发动机性能参数，验证理论计算的准确性。
3. 项目实践组织学生参与飞行器动力系统设计和优化项目，培养学生的团队合作和创新能力。
通过实际问题的解决，让学生将理论知识应用到实践中。
飞行器 结构动力学.
（1-7）
上述三式表明，复振动的速度v(t)比位移x(t)在相位上 超前 2 ；加速度a(t)又比速度v(t) 超前 2 .
第 1章 概 论
第1章
概
论
1.6 振动的频谱
第 1章 概 论
1.6 振动的频谱
在数学上，周期函数可展为傅里叶三角级数，设 x(t)=x(t+kT), k为整数，并令 1 2 / T , 则有
x(t ) a0 (an cos n1t bn sin n1t )
n 1
（1-8）
其中
1 T a0 2T xdt T 2
2 T an 2T x cos n1tdt T 2
第 1章 概 论
1.6 振动的频谱
第 1章 概 论
第1章
概
论
1.3 基本研究方法与分析模型
第 1章 概 论
1.3 基本研究方法与分析模型
最基本的分析模型有两大类：
连续系统模型
离散系统模型
第 1章 概 论
第1章
概
论
1.4 振动的类型
第 1章 概 论
1.4
振动的类型
振动过程是指振动位移、速度、加速度、力和应变 等机械量随时间的变化历程。对振动过程，按不同的标 准有多种分类方法。 a.
飞行器 结 构 动 力 学
第1章 概 论
西北工业大学航天学院
飞行器设计工程系
第 1章 概 论
文 立 华
主 讲 教 师
飞行器结 构 动 力 学
第1章 概 论
西北工业大学
第1章
概
论
1.1 飞行器结构动力学的目的与任务 1.2 动力问题的基本特性 1.3 基本研究方法与分析模型 1.4 振动的类型 1.5 振动的表示方法 1.6 振动的频谱
飞行器动力工程导论
飞行器动力工程导论作业1.浅谈对我校“飞行器动力工程”专业的认识。
答：飞行器动力工程专业是我校品牌专业，也是天津市重点建设专业。
它以航空维修工程为特色，培养适应国内外现代民航发展需求、具有较高思想政治素质、掌握扎实的航空维修理论基础和系统的专业知识、具有较强的实际操作能力和严谨的工作作风、德智体全面发展的工程技术人才和管理人才。
该专业分为两个专业方向：航空动力工程专业方向和航空器工程专业方向。
该专业为中国民航和地方部队及其他国家培养了一大批机务工程和管理方向的人才，为推进中国民航的快速发展，保证飞行安全，提高民航技术进步和经济效益方面做出了重要贡献。
2.“航空动力技术既是制约航空技术发展的‘瓶颈’，也是促进航空技术发展的‘助推器’”，谈谈你对这句话的主要认识。
答：综观航空发展的历史，发动机在飞机的发展过程中起着关键性作用。
发动机是飞机的“心脏”，是推动飞机和整个航空工业蓬勃发展的源动力。
航空动力技术和航空技术的发展相辅相成，不可分割。
一方面，航空动力技术的落后制约着航空技术的发展。
没有优秀的航空动力技术的支持，就没有航空技术和航空工业的巨大发展。
发动机是推动飞机快速发展的原动力。
没有好的发动机，就不可能有先进的飞机。
另一方面，航空动力技术的发展极大地促进航空技术的发展。
20世纪下半叶，世界航空动力呈加速发展态势，促使飞机和航空技术出现新的飞跃。
此后，活塞式发动机的发展，促使飞机得到广泛的应用。
20世纪40年代初，英、德相继发明的燃气涡轮发动机，使航空工业发生了一场“革命”，飞机从亚声速跨入了超声速飞行的新时代。
20世纪60-70 年代涡轮风扇发动机的问世及其发展，使军用飞机的飞行速度、航程和机动性出现了历史性的飞跃，民用宽体客机实现不着陆的“越洋”飞行，使地球“变小”了。
可以毫不夸张地说，人类在航空领域中取得的每一次重大的革命性进展，无不与航空动力技术的突破和进步相关。
3.请简述航空涡轮发动机的基本类型和特点。
飞行器动力工程计划方案
飞行器动力工程计划方案一、引言飞行器动力工程是航空领域的重要组成部分，直接影响着飞行器的性能、效率和安全性。
随着航空业的迅速发展，对飞行器动力系统的需求也在不断提升，因此，对飞行器动力工程的研发和优化也成为了航空制造企业的重中之重。
本文旨在制定一份飞行器动力工程计划方案，以高效、安全、可持续的动力系统为目标，从动力系统的需求分析、设计原则、可选技术以及实施计划等方面进行全面分析和规划，为飞行器动力系统的研发提供指导和支持。
二、动力系统需求分析1. 性能要求飞行器的动力系统需要具备足够的动力输出，以确保飞行器在各种飞行状态下的稳定性和安全性。
同时，还需要具备高度的燃烧效率，以确保燃油资源的合理利用。
2. 安全性要求飞行器动力系统的安全性是最基本的要求，需要具备自动检测和应急应对能力，以应对各种可能的紧急情况，如发动机故障、燃油泄露等。
3. 环保要求随着环保意识的日益增强，飞行器动力系统也需要具备低排放、低噪音等环保特点，以满足环保法规对飞行器动力系统的限制和要求。
三、设计原则1. 高效性飞行器动力系统的设计应以高效为原则，提高动力输出与燃油消耗的比值，以提高飞行器的经济性和环保性。
2. 稳定性动力系统的设计应以稳定性为核心，确保在各种飞行状态下均能保持动力系统的稳定性和可靠性。
3. 环保性动力系统的设计应以环保为导向，减少排放和噪音，以满足环保法规的要求。
4. 安全性动力系统的设计应以安全为底线，充分考虑各种可能的紧急情况，提供相应的应急措施，以确保飞行器的飞行安全。
四、可选技术1. 制动能回收技术该技术能够有效回收飞机制动时产生的能量，并将其转换为电能进行储存，以减少飞机在起降过程中的能量消耗。
2. 电动涡轮增压技术利用电动涡轮增压技术，可以有效提高发动机的功率输出，并在发动机停机时提供电力辅助，实现真正的混合动力系统。
3. 燃料电池技术采用燃料电池技术作为动力系统的辅助动力装置，可以极大地减少对传统燃油的依赖，提高飞机的环保性和经济性。
飞行器设计与控制中的动力学理论
飞行器设计与控制中的动力学理论在现代的航空航天领域中，飞行器设计与控制是一个十分重要的领域。
在这个领域中，动力学理论起着至关重要的作用。
动力学理论可以帮助我们了解飞行器的运动、控制和稳定性，并在设计中考虑这些因素，以确保飞行器的高效、稳定和安全性。
在本文中，我们将探讨飞行器动力学理论在飞行器设计和控制中的重要性。
一、飞行器动力学基础在飞行器设计和控制中，动力学的基础是牛顿力学。
牛顿力学是以牛顿第二定律为基础的，即F=ma（力等于质量乘以加速度）。
飞行器动力学需考虑飞行器的姿态、速度和位置等因素，以及外部环境的影响，如风速和气压等。
在飞行器的运动中，动力学理论可分为三个框架：地面框架、飞行器框架和惯性框架。
地面框架是以地面为基准，用于描述飞行器在地面上的运动。
飞行器框架是以飞行器的中心为基准的，用于描述飞行器在空中的运动。
惯性框架是以相对于地球的运动为基准的，用于描述飞行器在宇宙中的运动。
二、飞行器稳定性控制在飞行器设计和控制中，稳定性控制是一个至关重要的问题。
飞行器的稳定性决定了它的安全性和效率。
飞行器的稳定性取决于其外部环境和内部结构的各种因素。
为了确保飞行器的稳定性，必须考虑以下因素：1、气动姿态稳定性气动姿态稳定性是指飞行器在一定姿态下的稳定性。
在设计飞行器时，应考虑空气动力学，以确定飞行器在姿态稳定性方面的飞行状况。
例如，翼展和机身长度的比例，决定了飞行器的稳定性和操纵性能。
2、舵面控制舵面控制是指飞行器使用舵面来控制其运动。
舵面包括副翼、升降舵和方向舵。
通过调整舵面，飞行器可以调整其方向和速度，以改变其运动状态。
例如，升降舵控制飞行器的升降运动，从而改变其高度和速度。
3、反馈控制反馈控制是指使用反馈系统来控制飞行器的运动。
反馈控制可以通过测量飞行器的状态，比如姿态、位置和速度，来计算需要调整的舵面位置。
通过反馈调整，飞行器可以保持稳定。
三、飞行器动力学模拟在设计飞行器时，需要对其进行动力学模拟，以确定其运动状态和稳定性。
飞行器动力工程配置方案
飞行器动力工程配置方案一、引言飞行器动力工程配置方案是指在设计和制造飞行器时，对其动力系统进行综合设计、配置和优化。
飞行器的动力系统直接关系到飞行性能、安全性以及能源利用效率等问题，因此在飞行器制造过程中，动力工程配置方案至关重要。
本文将对飞行器动力工程配置方案进行详细探讨，包括动力系统的选型、配置方案的优化、动力系统的性能评估等方面。
二、飞行器动力系统的选型1. 发动机类型选择发动机是飞行器动力系统的核心组成部分，其类型选择直接关系到飞行器的功率输出、燃料消耗、重量等方面。
常见的飞行器发动机类型包括涡轮喷气发动机、涡桨发动机、火箭发动机等。
在选择发动机类型时，需要考虑飞行器的用途、飞行高度、速度以及载荷等因素，然后根据这些因素来确定适合的发动机类型。
2. 燃料类型选择燃料类型选择也是飞行器动力系统配置中非常重要的一环。
不同的燃料类型会直接影响到飞行器的性能和环境影响。
一般常见的燃料类型包括喷气燃料、火箭燃料、生物燃料等。
在选择燃料类型时，需要充分考虑燃料的能量密度、环境影响、成本以及供应稳定性等因素。
三、飞行器动力工程配置方案的优化1. 动力系统布局优化飞行器的动力系统布局包括发动机的安装位置、燃料系统的布置等。
通过优化动力系统的布局，可以有效地降低飞行器的气动阻力、提高燃料利用效率，并且有利于飞行器的维护和维修。
2. 动力系统性能优化动力系统的性能优化包括发动机的推力调整、燃料消耗的降低以及系统的集成等。
通过这些优化措施，可以提高飞行器的续航能力、提升飞行性能，并降低运营成本。
四、飞行器动力系统的性能评估1. 动力系统性能指标飞行器动力系统的性能指标包括推力/功率比、燃油消耗率、起飞/爬升性能、续航能力、可靠性等。
这些性能指标直接关系到飞行器的飞行性能和经济性，是对动力系统进行评估的重要依据。
2. 动力系统的实际测试与验证动力系统的实际测试与验证是对其性能进行全面评估的重要手段。
在飞行器制造过程中，需要进行多项实验来验证动力系统的性能指标，确保其达到设计要求。
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飞行器动力工程导论————课程作业姓名：学号：学院：专业：1、谈谈你对我校飞行器动力工程专业的认识（1）作为我校在网络上推荐指数较高的专业之一的飞行器动力工程专业，是我校的特色专业，同时作为天津市的品牌专业，它以航空维修工程为特色，培养适应国内外现代民航发展需求，具备较高思想政治素质，掌握系统的航空发动机专业知识和扎实的航空维修及管理理论基础，具有较强的实际操作能力和严谨的工作作风，了解民航发展动态，能够从事航空发动机的运行监控、故障诊断、维护修理及维修管理等相关技术、管理工作，宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才和管理人才。
（2）飞行器动力工程专业属于典型的工科专业，它分为两个方向：航空动力工程专业方向和航空器工程专业方向。
其所涉及的课程包括：电工学、机械设计基础、工程热力学、气体动力学、航空发动机原理、航空发动机构造、航空发动机控制、机务工程英语、航空维修工程管理、发动机机队管理、航空发动机强度与振动、发动机状态监控与故障诊断、航空发动机维修技术、发动机失效分析、飞机结构与系统等。
（3）飞行器动力工程专业前景：中国的航空科学发展较晚，飞行器知识大部分源于国外，中国的航空技术还有许多不完善、有待改进或者创造的地方。
中国急需航空技术人才，尤其是经过系统培训的高级应用型国际人才。
因此航空技术职业市场广阔（4）飞行器动力工程专业所培养的人才目标：了解民用航空科学与技术的前沿及发展趋势，具备较强的工程实践能力和严谨的工作作风。
通过本专业的培养，使学生能够胜任民用航空器维修、制造、运行监控、故障诊断及维修管理等相关工程技术和管理工作，成为宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的高级工程技术人才和管理人才。
为中国民航业培养和提供大批优秀的机务工程和管理人才，不断为民航业输送新鲜血液，推进中国民航业的快速发展。
（5）飞行器动力工程专业就业方向：航空公司运行、维护和技术管理部门、机场、航空器维修企业、适航管理部门以及高校、飞行器设计与制造与航空科研院所等单位，也可以继续攻读本专业或相关交叉学科的硕士学位。
2、简述航空燃气涡轮发动机的类型，分析各自的特点航空燃气涡轮发动机主要分为5大类，分别是：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和浆扇发动机。
（一）涡轮喷气发动机（1）定义：涡喷发动机是一种涡轮发动机。
是完全依赖燃气流产生推力，通常用作高速飞机的动力。
油耗比涡轮扇发动机高。
涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。
相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。
当今的涡喷发动机均为轴流式。
（2）结构特点：由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。
轴流式涡喷发动机的主要结构如图，空气首先进入进气道，因为飞机飞行的状态是变化的，进气道需要保证空气最后能顺利的进入下一结构：压气机。
进气道的主要作用就是将空气在进入压气机之前调整到发动机能正常运转的状态。
压气机由定子叶片与转子叶片交错组成，一对定子叶片与转子叶片称为一级，定子固定在发动机框架上，转子由转子轴与涡轮相连。
空气经过压气机压缩后进入燃烧室与煤油混合燃烧，膨胀做功；紧接着流过涡轮，推动涡轮高速转动。
因为涡轮与压气机转子连在一根轴上，所以压气机，压气机与涡轮的转速是一样的。
最后高温高速燃气经过喷管喷出，以反作用力提供动力。
（3）主要用途：军用飞机（二）涡轮风扇发动机（1）定义：全称为涡轮风扇发动机是飞机发动机的一种，由涡轮喷气发动机发展而成。
与涡轮喷气比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向後推。
发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。
涡扇引擎最适合飞行速度400至1,000公里时使用，因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。
（2）结构特点：涡轮风扇发动机由在压气机前安装的一级或多级风扇形成的外涵气流与内涵喷管排出的或内外涵气流掺混后排出的燃气共同产生推力的燃气涡轮发动机。
它由涡轮喷气发动机发展而成。
与涡轮喷射比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向后推。
发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。
现在多数的飞机引擎都是采用涡扇作为动力来源。
优点: 推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低，飞机航程远。
缺点: 风扇直径大，迎风面积大，因而阻力大，发动机结构复杂，设计难度大。
（3）主要用途：干线飞机和军用飞机（三）涡轮螺旋桨发动机（1）定义：是一种通常用于飞机上的燃气涡轮发动机（gas turbine engine）。
涡桨发动机的驱动原理大致上与使用活塞发动机作为动力来源的传统螺旋桨飞机雷同，是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的推进力。
其与活塞式螺桨机主要的差异点除了驱动螺旋桨中心轴的动力来源不同外，还有就是涡桨发动机的螺旋桨通常是以恒定的速率运转，而活塞动力的螺旋桨则会依照发动机的转速不同而有转速高低的变化。
（2）结构特点：当来自涡喷发动机的燃气发生器的排气用于旋转附加的涡轮并通过减速器驱动螺旋桨时，这就是涡浆发动机。
在某些涡浆发动机，附加功率直接从压气机传动轴驱动螺旋桨减速器产生，这种类型称为直接传动涡轮螺旋桨发动机。
现代涡轮螺旋桨发动机中更多的有自由涡轮，它独立于驱动压气机的涡轮，在发动机排气流中自有转动，自有涡轮轴通过减速器驱动螺旋桨。
涡浆发动机综合了涡喷发动机的优点同螺旋桨的推进效率。
涡浆发动机对相对大的空气质量施加较少的加速产生拉力。
涡浆发动机将输出较多的推力直到中高亚音速飞行，其功率随空速增加而减小。
在正常巡航转速范围，涡浆发动机推进效率保持高于或低于常数，而涡喷发动机推进效率随空速增加而迅速地增加。
（3）主要用途：用于支线飞机（四）涡轮轴发动机在工作和构造上，涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根相近。
它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来，只不过后者将风扇变成了螺旋桨，而前者将风扇变成了直升机的旋翼。
除此之外，涡轮轴发动机也有自己的特点：它一般装有自由涡轮(即不带动压气机，专为输出功率用的涡轮)，而且主要用在直升机和垂直或短距起落飞机上。
主要用途：用于直升机、垂直/短距起落飞机。
（五）浆扇发动机又称无涵道风扇发动机。
燃气通过动力涡轮输出轴功率传动桨扇的燃气涡轮发动机，既可看作带先进高速螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机，又可看作除去外涵道的超高涵道比涡轮风扇发动机，结合了涡轮螺旋桨发动机耗油率低和涡轮风扇发动机飞行速度高的优点。
先进高速螺旋桨是这种发动机的特有关键部件，它带有多个宽弦、薄叶型的后掠桨叶，能在较高的飞行速度下保持较高的效率。
螺旋桨可以是单排的或双排的。
双排螺旋桨往往采用对转设计，后排螺旋桨可以校直前排螺旋桨出口的旋流，从而提高效率。
传动方式分为通过减速器传动和直接传动。
主要用途：螺旋桨及风扇组合1.分析航空燃气涡轮喷气发动机的组成及各部分功用（1）进气道进气道是指由飞机(或发动机短舱)进气口至发动机压气机进口的这一段管道r它的作用是供给发动机所需要的空气量,并能提高气流的压力,尤其在超音速飞行的情况下,进气道对气流的压缩作用就更为重要。
（2）压气机压气机的作用是提高流进气体的压力。
由于压气机工作轮旋转,对进气道流来的气流进行压缩,获得机械能,而提高温度和压力。
压气机工作的好坏,直接影响到发动机的推力图和经济性,对发动机能否正常运转关系极大,因此,压气机当然成为发动机的重要组成之一。
压气机分为轴向式和离心式两类。
铀向式压气机迎风面积较小,效率较高,并且便于多级拼拢,能得到很高的增压比,因此获得了广泛应用。
离心式压气机结构简单可靠,目前主要用于小流量的发动机中。
轴向式压气机由静子和转子组成。
静子上的一排整流叶片组成一个整流环,各个整流环与外壳(机匣)固定在一起。
转子也由好几排叶片和固定这些叶片的部件组成。
转子上叶片叫做工作叶片,由一排工作叶片所组成的轮子叫做叶轮(或工作轮),这些叶轮与涡轮的工作轮相连,被涡轮带动高速旋转。
轴向式压气机的叶轮和整流环是交错排列的。
一个叶轮和一个整流环组成轴向式压气机的一个级。
它是多级轴向式压气机的基本单元,单级轴向式压气机的增压能力较低,因此燃气涡轮发动机的轴向式压气机都是采用多级的。
轴向式压气机的各级都是利用扩散增压原理来提高空气压的。
其办法是将工作叶片和整流叶片的叶型制成一定弯度,此时叶片出口的安装角（叶片中弧线后缘切线与圆周速度的夹角）大于叶片进口安装角(叶叶片中弧线后缘切线与圆周速度的夹角)。
这样,在叶片进口处和出口间距相等的情况下,叶片通道出口面积就大子进口面积( > )。
气流扩散减速后,压力也就增大。
离心式压气机也是由发动机的涡轮驱动,,来对空气进行压缩的。
但是离心式压气机给出的是离心气流。
离心压气机的单级增压比相对较高,一般为3~4.5。
如果再提高增压比,就要采用超音速离心压气机了。
-否则效率下降很多。
离心压气机主要由叶轮、扩压器和集气管组成,在发动机的进口还装有导流器,使空气进入压气机前产生预旋。
从压气机叶轮出来的空气进入扩压器和集气管,然后流向燃烧室。
（3）燃烧室燃烧室的作用是使压气机输入的大量空气与喷咀喷出的燃油充分混合燃烧,释放出热量,使燃气,影胀加速,在涡轮所处的各种状态下提供具有一定温度场的燃气流。
对燃烧室要求是安全燃烧、工作稳定、点火可靠,出口温度场合乎要求等。
从保证稳定燃烧来说,燃油和空气混合气的浓度应能使火焰传播的速度最快,燃烧既稳定又安全。
可是这样的混合气浓度,燃烧后温度太高，可以达到2000K以上,大大超过涡轮安全允许的最高温度。
从保证涡轮的工作安全来说，燃烧室的出口温度必须降低。
人们经过不断实践和研究,在燃烧室内采用了具体办法是在燃烧室内装一个火焰筒,焰简。
燃烧区的位置在火焰筒的前半段,进入燃烧区的空气称为第一股空气，约占总空气量的25-35%，这部分空气与喷入燃烧室的燃料组成混合气，燃烧后的温度约为2200K。
稀释区的位置在火焰筒的后半段，进入稀释区的空气称为第二段空气，约占总空气量的65-75%，第二股空气穿过火焰筒后段筒壁的气孔，进入稀释区与炽热的燃气掺合，一方面使燃气温度降到能保证涡轮安全工作的温度；另一方面，还可使尚未完全燃烧的混合气进行补充燃烧。