飞行动力学习题课(二)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。
91116-飞行力学-飞行动力学习题课(一)2014
2. A随Ma的变化规律:
亚声速:基本不变; 超声速:随 Ma 的增大而增大。
A
1 CL
1 e
1.0FlMigaht Dynamic4s
1.4 何谓飞行器极曲线?极曲线形状受哪些因素 的影响?
极曲线:飞行器阻力与升力系数的曲线。 其影响因素:高度、马赫数、飞行器的气动 外形(如展弦比、后掠角等)。
/
dt
d
/
dt
z k d / dt 0 (d / dt)cos
Flight Dynami1cs2
两个空间坐标系Ox
p
y
p
z
和
p
Oxq
yq
zq间的欧拉角为:
,, ,则其转换矩阵为:
Lqp Lx ( )Ly ()Lz ( )
✓三维转换矩阵同样具有二维转换矩阵 的四个特性?
课后作业
Flight Dynami1cs3
Flight Dynamics5
1.5 简要说明涡轮喷气发动机的速度特性、高度 特性和转速特性。
推力
油耗
速度 特性
推力随马赫数先轻微减 小后增加而后再减小。
耗油率随马赫数先快速 增加,而后均匀缓慢增加, 再快速增加。
高度 特性
推力随高度增加而减小。 油耗在对流层(H<11km) 内随高度增加而减小,在平 流层基本不变。
定直爬升段 R1 V1t1 900 5 60 km 75 km
定直下滑段 R3 V3t3 500 20 60 km 166.667 km
定直平飞段
R2 Qf. a2 cf.R Qf. a cf.t1t1 cf.t3t3 cf.R
1100 km
总航程 Rtotal R1 R2 R3 1341.67 km
《飞行原理》练习题汇总
飞机和大气的一般介绍单选1. 翼型的中弧曲度越大表明A:翼型的厚度越大B:翼型的上下表面外凸程度差别越大C:翼型外凸程度越大D:翼型的弯度越大B2. 低速飞机翼型前缘A:较尖B:较圆钝C:为楔形D:以上都不对B3. 关于机翼的剖面形状(翼型),下面说法正确的是A:上下翼面的弯度相同B:机翼上表面的弯度大于下表面的弯度C:机翼上表面的弯度小于下表面的弯度D:机翼上下表面的弯度不可比较B4. 国际标准大气规定的标准海平面气温是A:25℃B:10℃C:20℃D:15℃ D5. 按照国际标准大气的规定,在高度低于11000米的高度上,高度每增加1000米,气温随季节变化A:降低6.5℃B:升高6.5℃C:降低2℃D:降低2℃A6. 在3000米的高度上的实际气温为10℃,则该高度层上的气温比标准大气规定的温度A:高12.5℃B:低5℃C:低25.5℃D:高14.5℃D7. 在气温比标准大气温度低的天气飞行,飞机的真实高度与气压高度表指示的高度(基准相同)相比,飞机的真实高度A:偏高B:偏低C:相等D:不确定B简答1. 请解释下列术语:(1)相对厚度(厚弦比)(2)相对弯度(中弧曲度)(3)展弦比(4)后掠角(1)翼型最大厚度与弦长的比值,用百分比表示;(2)最大弧高与翼弦的比值,用百分比表示;(3)机翼翼展与平均弦长的比值;(4)机翼四分之一弦线与机身纵轴垂直线之间的夹角。
2. 请叙述国际标准大气规定。
国际标准大气(International Standard Atmosphere),简称ISA,就是人为地规定一个不变的大气环境,包括大气压温度、密度、气压等随高度变化的关系,得出统一的数据,作为计算和试验飞机的统一标准。
国际标准大气由国际民航组织ICAO制定,它是以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据,加以适当修订而建立的。
3. 实际大气与国际标准大气如何换算?确定实际大气与国际标准大气的温度偏差,即ISA偏差,ISA偏差是指确定地点的实际温度与该处ISA标准温度的差值,常用于飞行活动中确定飞机性能的基本已知条件。
高等飞行动力学试题解答
考试科目:高等飞行动力学课程编号:016011 说明:所有答案必须写在答题册上,否则无效。
共20页第1页目录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。
(13)3.请列写敏捷性尺度并对其含义进行分析说明。
(14)4.试说明评估飞机飞行性能的基本内容和基本方法。
(18)考试科目:高等飞行动力学课程编号:016011 说明:所有答案必须写在答题册上,否则无效。
共20页第2页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=),且运动所在平考试科目:高等飞行动力学 课程编号:016011 说 明:所有答案必须写在答题册上,否则无效。
共20页 第 3页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。
飞行动力学习题课(二)2014讲解
2 1 2i 0.1826 0.3651i v2 0.9129 Flight Dynamics
(3)
由
1,2 n in 1 2
பைடு நூலகம்
得: 0.4461 (4)
0
n 2.2418
( )
-0.5 -1
-1.5 0
0.5
2、横航向三种典型模态及其物理成因 3、模态简化分析的依据及方法 4、横航向动操纵性和静操纵性的概念 5、飞机对方向舵和副翼操纵的响应特性
Flight Dynamics
10.1试说明横航向动稳定性和静稳定性的 区别与联系
动稳定性:飞机在受扰作用后,会偏离其平衡状 态的基准状态,扰动作用停止后,飞机能否恢复 到它基准状态的一种全过程特性。
Flight Dynamics
7.2 纵向定速静稳定性和定载静稳定性
定速静稳定性(迎角静稳定性):给定速度和升降
舵偏角,飞机在某一平衡状态,受瞬时扰动,Δα增加 ,能够产生小于0的恢复力矩ΔM,趋于减小Δα 。具 有恢复到原平衡状态的趋势。称飞机在原平衡状态是 定速静稳定的。
定载静稳定性:飞机受扰动后,会引起迎角和飞行
Flight Dynamics
7.1 何谓飞行器全机焦点?分析影响焦 点位置的主要因素。
全机焦点为迎角变化时全机升力增量的作用点,在 焦点处当迎角变化时,气动力对该点的力矩不变。 全机焦点取决于翼身组合体的焦点位置和平尾所引 起的焦点后移量,因此影响焦点位置的因素有飞机 的气动布局。另外 Ma 影响焦点的位置,亚音速时 Ma 增大,全机焦点变化不大;跨音速全机焦点迅 速后移;超音速机翼焦点变化不大,但是机翼引起 的下洗减小,使平尾引起的焦点后移显著增加。
北航飞行力学大作业
飞行力学大作业质心惯性加速度的基本方程是式(5.1.7),其中动点就是在转动参考系FE 屮的Oy 。
这样 &质心相对于地球的速度,已用VE 来表示。
这里假设地轴固定于惯性空间,且& 0。
因此,F E 的原点的加速度ao 就是与地球转动有关的向心加速度。
数值比较表明,这一加速度和 g 相比通常可以略去。
而对于式(5.1.7)中的向心加速度项 %%i •的情况也是一样的,,也通常省略。
在式(5.1.7)中剩下的两项中r,而哥氏加速度为 2 2已&&V o 后者取决于飞行器速度的大小和方向,并且在轨道速度时至多为10%g o 当然在更高速度时可能更大。
所以保留此项。
最后质心的加速度可以简化为如下 形式:o女2%匕上avCEV EE E&EE E&E E EacBL BE aCEL BE V E 2 %E V EL BE V E2L BE %E V E&% %E%&%%E(i)V BBB V B 2 B V BV B()B V B设飞机的迎角为 ,侧滑角为 ,则体轴系的气动力表示为:AxDCOS coscos sin sin DAL Ay BWWLy( ) Lz( ) csin cos 0 C A zLsin a cossin asincosaLgv 0g(3)(4)由坐标转换可知1理论推导方程在平面地球假设下,推导飞机质心在体轴系下的动力学方。
体轴系屮的力方程为:f=m acB 而f 二AB+mg+T 重力在牵连垂直坐标系下为:T x T cosTz TsinP B EEE BqB rB E(9)带入原方程,可得其质心的动力学方程:A x T cos mg sin m[u& (qB q)w ( TB E r )v]Ay mgcos sin 01|^&(卅 r )u ( PB E p)w]A z T sin mg cos cosm[ w& (pB p)v (qB q)u](10)(2)飞机的转动动力学方程:由(11)%&且hiRi R I dm& & %(12)RiL IB (R BB K B }sinmgB HI L BV gvmg sin cos(5)cos cos所以由上述公式可知:sin mg sin cos COS cosXE E+ Y =m acB = m [ V B(% %) B V B ]Zu V cos coscos sin sin V cos cosV EV L0 sin cos 0 0 sin VBBWwsin a cossin a sincosasin a cos(7)其中:由坐标变换知道:n L nB BI I% & % %L BI K I L IB R B dm L BI K I L IB B RBdm由书上的(4.7, 4)的规则知道:% %DL K LKB BI I IB(14)% & % %hB R B R B dm R B B R B dm(15)因为飞机一般认为是刚体飞机,故其变形分量一般认为为0,所以:I xy =I yz =0% % %hBR B %B R B dm R B R B11lx xyzx11BxyIyyzI IZXyz I zI IlxxyZX11BxyIyyz1 1zx yzI zBdm B B(16)L IxP& I zx( r& pq)(Iy& 2 2M I yQ I zx (r p ) ( I: N Izf& Izx ( p& qr ) (lx考虑发动机转子的转动惯量,可得rr r hBB Bh 的 %R dmBB B B可知在体轴系下的各转矩为:& % & &Iz )qr r h y r q h y rrrIX )rp rhx p hz(17)iy )pqq h x r p h y r(18)B B B B(19)%l % rhB B BhBB B(26)为:质心动力学方程:& 1 sin tancos tan P & 0cossinQ &0 sin seccossecR& & N I zx I yzhx 0 r hyrr(3)0 h zV E L (VVVB BW)Ixy I zxp& 0 Iy I yzq&rIyzIz i •&I p xyIzx IyI yzq IyzIzr(20)(21)uW xVBV W BW yw■Wz&XE (U Wx ) cos cos (v Wy )(sinsin cos &yE(U W x )cos sin(v W y )(sin sin sinZ&E (U Wx )sin(V Wy ) COSw cos cos(4)由公式 Vi &j3 & k2 &(22)cos sin ) (w Wz )(cos sin cos sin sin )cos cos ) (w Wz )(cos sin sin sin cos )1 0sin ■0 j3cos k2 cos sinsinCOS cos当VE和均予忽略时,则[P, Q ,R ]二[p,q,r ],艮PFp 1 0 sin & Q0 cos cos sin & Rsincos cos&(24)B 相对于F 1的角速度,方程可写成如下形式:(25)其六自由度运动方程r q lx 0 p IxyI 再根据欧拉角的矩阵变化知(23)通过求逆,知:(27)AT cos mg sin m[u& (q E Rq)w (r L r )v] RAAymgcossin&Em [v (rB r )u E(gB (p・Bp)w]A zT sinmg cos cos m[ w & p)v (q 匕 q)u]B若忽略地球的自转则可得:根据(2)推出其简化的动力学方程为:L lx p& Izx( r&pq) (I yIz )qr M lyq& I zx (r 2 p 2 ) (IzIx)rp NIzr& I zx ( p&qr) (lxiy )pq质心运动学方程:根据(3)可知,绕质心转动的运动学方程: 根据(4)可知 A x T cosmg sin&rv ]m[u qw&Ay mg cos sin m[v ru pw]&A z T sin mg cos cos m[ w pv qu ]绕质心转动的动力学方: 由于具有对称面,且可以忽略 &B 有:I xy =1 yz=O(28)(29)&XE(U Wx ) cos cos(v Wy )(sin sin cos cos sin ) ( w Wz )(cos sin cos y&E(UW x ) cos sin(v Wy )(sin sin sincos cos ) (wWz )(cossin sinz& F(UW )sin (v XW )cos w cosVcos由于是无风,故s in s in ) sin cos )(30)(31)&XE&YE&ZFucos ucos usin cos sinvcos v(sin sin cos cos sin ) w(cos sin cossin sin v(sin sin sin cos cos )w(cos sin sinsin cos(32)wcos cos& P Q sin tanRcos tan(27)& Q cos Rsin& Q sin sec R cos sec 二、小扰动线化设基准运动为对称定常直线水平飞行,假设飞机是具有对称面的刚体。
动力学20道练习题.docx
(2009江苏高考)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2kg,动力系统提供的恒定升力F =28N。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2o(1)第一次试飞,飞行器飞行5 = 8s时到达高度H = 64m。
求飞行器所阻力f的大小(2)第二次试飞,飞行器飞行0 = 6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最人高度h(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求E行器从开始下落到恢复升力的最长时间【答案】(1)第一次飞行中,设加速度为如。
飞行器做匀加速运动,H由牛顿第二定律F - mg - / = ma x解得f = 4N(2)第二次飞行中,设飞行器失去升力时的速度为耳,上升的高度为S]飞行器匀加速运动* =扌如£设失去升力后的速度为血,上升的高度为S2 由牛顿第二定律mg + / = ma2^1 = a1^2解得/i = S] + S2 = 42m(3)设失去升力下降阶段加速度为。
3;恢复升力后加速度为。
4,恢复升力时速度为巾由牛顿第二定律mg - f = ma3F + f _ mg = ma4且±+± = h2。
3 2a4“3 = a3^3解得S =(或2.1s)如图所示,质量为m的物体A,从底线/为定值的斜面顶点从静止开始向下滑动,已知物体与斜面的动摩擦因数为“。
问Q角为何值吋,下滑的时I'可最短,等于多少?【答案】由受力分析可知,物体的加速度a = g(sina - /^cosa),物体下滑的位移s = l/cosa0物体做匀加速运动,由运动学公式s=^at2可得41g(sin2a —“cos2a—“)有三角函数知识,当a = |arctan 时,严最小,即时闫最短。
(2009山东高考)某物体做直线运动的st 图象如图甲所示,据此判断图乙(F 表示物最短吋间为tmin = I 机 yj g(Jl+“2-“)(2011北京卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的 长弹性绳绑在踝关节等处,从儿十米高处跳下的一种极限 运动。
2013~2014年一飞冲天—— 动力学
2013年——2014年天津各学校高考模拟试题汇编—动力学——————————武清区2014年好相等,则物块A与木板之间的动摩擦因数为A .21B .22C .23 D .28.如图甲所示,两物体A 、B 叠放在光滑水平面上,对A 施加一水平力F,Ft -关系图象如图乙所示。
两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终保持相对静止,则 A .1s 末两物体的速度最大B .第2s 内,F 对物体A 做正功C .4s 末,两物体开始反向运动D .0~4s ,A 对B 摩擦力的平均功率为零10. 如图所示,质量M=0.8kg 、长L=0.9m 、高h=0.45m 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数4.0=μ;滑块上表面光滑,其右端放置一质量m=0.2kg 的小球。
现给滑块一水平向右的瞬时冲量s N I ⋅=4,经过一段时间后小球落地。
求小球落地时距滑块左端的水平距离。
1 2.光滑水平面上放置一质量m 1=5kg 的长木板,木板上面放置质量m 2=3kg 的小物块,已知长木板与物块间的动摩擦因数μ=0. 2。
现有一水平向右的恒力F 作用于物块上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取l02/m s ,以下判断正确的是 ( ) A .因为水平面光滑,所以物块与长木板向右运动过程中一定保持相对静止 B .当水平力足够大时,物块与长木板间有可能发生相对滑动 C .若F=6N ,则物块的加速度为零D .若F=l0N .则长木板的加速度大小为1.22/m s 1 5.(1 2分)央视“人与自然”节目中,有一段草原鹰攻击野兔的视频。
一只野兔在离洞穴30m 处的平整草地上吃草,野兔发现其正上方40m 处有盘旋的草原鹰,立即向洞穴俯沿直线匀加速逃离。
草原鹰发现后几乎同时以v=10m/s 的速度沿直线朝野兔洞穴冲而下。
求(1)草原鹰到达洞口的时间;(2)野兔做匀加速运动的加速度至少要多大才能安全逃回洞穴?——————————南开区2014年3,一个挡板固定于光滑水平地面上,截面为1/4圆的柱状物体甲放在水平面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与地面接触而处于静止状态,如图所示。
第二章动力学选择题习题课
A
1 Mg 2
a 绳地
Mg
v N mg cos m r 减 , v增 小 大 N增 大
2
N
B
mg
质点的动能定理
1 1 2 2 A mv 2 mv1 2 2
合外力对质点所做的功=质点动能的增量
1 2 A f mgh mv 0 2
N mg mv 2 R
A
物体下降整个过程机械能守恒 碗顶为势能零点
解: 1 )功的定义
dr v A sin ti B cos tj v x i v y j dt
2 2 x 2 y
2
2 2 2 2 2 2 2
2)质点的动能定理
1 1 2 2 A mv 2 mv1 2 2
v v v
2 1 2
v A sin t B cos t
( A)2m / s ( B)3m / s (C )5 m / s ( D)6 m / s
解:起跳前后人和船的速度如图
m
M
V
1 V ?? 2
1 V 2
D
起跳前后人和船水平方向的动 量守恒
11 1 ( ( m M )V M V mv V ?? ) )V M V m( 22 2
A外力 Ek Ek 0 1 2 fd 0 m 对整个过程 2 1 对后半个过程 2 fd / 2 0 m 2 1 2
D
物体平衡时有
mg kd
物体下降整个过程机械能守恒 弹簧原长为势能零点
mg k d
1 2 0 mgx kx 2
C
B
1、在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以 加速度 a1 上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张 力的一半,问升降机以多大的加速度上升时,绳子刚好被拉断?
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、53c、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、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a、“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 分支柱b、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。
飞行原理练习题汇总
飞机和大气的一般介绍单选1. 翼型的中弧曲度越大表明A:翼型的厚度越大B:翼型的上下表面外凸程度差别越大C:翼型外凸程度越大D:翼型的弯度越大B2. 低速飞机翼型前缘A:较尖B:较圆钝C:为楔形D:以上都不对B3. 关于机翼的剖面形状(翼型),下面说法正确的是A:上下翼面的弯度相同B:机翼上表面的弯度大于下表面的弯度C:机翼上表面的弯度小于下表面的弯度D:机翼上下表面的弯度不可比较B4. 国际标准大气规定的标准海平面气温是A:25℃B:10℃C:20℃D:15℃D5. 按照国际标准大气的规定,在高度低于11000米的高度上,高度每增加1000米,气温随季节变化A:降低6.5℃B:升高6.5℃C:降低2℃D:降低2℃A6. 在3000米的高度上的实际气温为10℃,则该高度层上的气温比标准大气规定的温度A:高12.5℃B:低5℃C:低25.5℃D:高14.5℃D7. 在气温比标准大气温度低的天气飞行,飞机的真实高度与气压高度表指示的高度(基准相同)相比,飞机的真实高度A:偏高B:偏低C:相等D:不确定B简答1. 请解释下列术语:(1)相对厚度(厚弦比)(2)相对弯度(中弧曲度)(3)展弦比(4)后掠角(1)翼型最大厚度与弦长的比值,用百分比表示;(2)最大弧高与翼弦的比值,用百分比表示;(3)机翼翼展与平均弦长的比值;(4)机翼四分之一弦线与机身纵轴垂直线之间的夹角。
2. 请叙述国际标准大气规定。
国际标准大气(International Standard Atmosphere),简称ISA,就是人为地规定一个不变的大气环境,包括大气压温度、密度、气压等随高度变化的关系,得出统一的数据,作为计算和试验飞机的统一标准。
国际标准大气由国际民航组织ICAO制定,它是以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据,加以适当修订而建立的。
3. 实际大气与国际标准大气如何换算?确定实际大气与国际标准大气的温度偏差,即ISA偏差,ISA偏差是指确定地点的实际温度与该处ISA标准温度的差值,常用于飞行活动中确定飞机性能的基本已知条件。
飞行动力学习题课打印.
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。
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
Flight பைடு நூலகம்ynamics 3
2.6 某歼击机重量W=50000N,以升阻比K=6飞行,当发动 机可用推力Ta =21500N时,试问在此种情况下,飞机能否 L W 50000 N D T a 21500 N 做定直平飞?若不能,可以以多大的上升角做定直爬升飞 K K 6 行。(保持油门不动) 需用推力
T D 16000 N
小时耗油量
cf T cf. R 2.327 kg km V cf T cf. t 1861.224 kg h
Flight Dynamics 5
补充题:解释飞行包线的形状。
Vmax 最大平飞速度: 2Ta CD S
T a , , C D 都会随高度变化
对于跨音速飞机:可用推力随高度的增加而降低, 起主导作用,这样组合参数 Ta/CDρ 随高度的增加而 降低,因而Vmax随高度的增加一直减小。
飞行动力学(第五、六节)
全机滚转角速度p
引起的偏舵力矩 式中:
交叉动导数
无因次滚转角速度
偏航力矩N,正负不定
5.偏航角速度r引起的N—航向阻尼力矩
航向阻尼力矩,与纵向、滚转阻尼力矩原理相同。航向阻尼 力矩主要由立尾产生,机身也有一定的作用。
r0时,前行翼的相对空速增大,阻力增大,
后退翼的相对空速减小,阻力减小,
产生的力矩与r的方向相反,故为阻尼力矩
交叉动导数
式中:
交叉动导数 无因次偏航角速度
三、绕oz轴的偏航力矩N
1.侧滑角引起的N — 航向静稳定力矩
0,立尾上有侧力N ,产生正偏航力矩
机身有不稳定偏航力矩; 箭形机翼产生正偏航力矩,起稳定作用; 超音速飞机头部有侧力,产生不稳定的偏航力矩;
侧滑角产生的偏航力矩N:
式中;
航向静稳定导数
方向舵正向偏转(方向舵后缘向左偏转)时,产生正的 侧力。由于方向舵在机身之上,此侧力对ox轴取矩得 正的滚转力矩。可写为
式中:
操纵交叉导数
4.滚转角速度p引起的L——滚转阻尼力矩
滚转阻尼力矩主要由机翼产生,平尾和立尾也有影响
当飞机左滚时p为负,左翼下行,右翼上行。下行翼迎
角增加故升力增加,上行翼迎角减小故升力减小,形 成正滚转力矩L(右滚),起到了阻止滚转的作用,称 为滚转阻尼力矩。 平尾及立尾的作用原理与机翼相同, 都是阻止滚转,只是作用小于机翼 滚转阻尼力矩可写为
铰链故障会直接造成飞行控制失控
第五节内容
侧滑产生侧力 侧向变量:状态量,操纵量 所有侧向变量都产生滚转和偏航力矩 描述公式,各气动导数定义
滚转静稳定性,滚转静稳定导数CL <0 航向静稳定性,航向静稳定导数Cn >0
飞行原理考试题及答案高中
飞行原理考试题及答案高中一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 飞行中,飞机的升力主要来源于()。
A. 机翼的重量B. 机翼的形状C. 飞机的速度D. 飞机的发动机答案:B2. 飞机在起飞时,需要达到的最小速度称为()。
A. 失速速度B. 巡航速度C. 起飞速度D. 着陆速度答案:C3. 飞机的俯仰控制是通过改变()来实现的。
A. 副翼B. 升降舵C. 尾翼D. 襟翼答案:B4. 飞机的横向控制是通过改变()来实现的。
A. 副翼B. 方向舵C. 升降舵D. 襟翼答案:A5. 飞机的滚转控制是通过改变()来实现的。
A. 副翼B. 方向舵C. 升降舵D. 襟翼答案:A6. 飞机的升力与下列哪个因素无关()。
A. 机翼面积B. 飞行速度C. 空气密度D. 机翼的重量答案:D7. 飞机的失速速度是指飞机在()时的最小速度。
A. 起飞B. 着陆C. 飞行中D. 任何情况下答案:C8. 飞机的巡航速度是指飞机在()时的速度。
A. 起飞B. 着陆C. 飞行中D. 任何情况下答案:C9. 飞机的襟翼主要用于()。
A. 提高升力B. 降低阻力C. 增加速度D. 减少噪音答案:A10. 飞机的尾翼主要用于()。
A. 提高升力B. 降低阻力C. 控制方向D. 增加速度答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 飞机的升力产生的原因包括()。
A. 机翼的形状B. 飞行速度C. 空气密度D. 机翼的重量答案:A, B, C12. 飞机的俯仰控制涉及到的部件包括()。
A. 副翼B. 升降舵C. 尾翼D. 襟翼答案:B13. 飞机的横向控制涉及到的部件包括()。
A. 副翼B. 方向舵C. 升降舵D. 襟翼答案:B14. 飞机的滚转控制涉及到的部件包括()。
A. 副翼B. 方向舵C. 升降舵D. 襟翼答案:A15. 飞机的失速现象与下列哪些因素有关()。
A. 飞行速度B. 机翼面积C. 空气密度D. 机翼的形状答案:A, B, C三、填空题(每题3分,共15分)16. 飞机的升力是由机翼上下表面的压力差产生的,这种压力差是由于机翼的______造成的。
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。
飞行动力学习题课二详解演示文稿
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 Cna可忽略)。
速后移;超音速机翼焦点变化不大,但是机翼引起 的下洗减小,使平尾引起的焦点后移显著增加。
7.2 纵向定速静稳定性和定载静稳定性
定速静稳定性(迎角静稳定性):给定速度和升降
舵偏角,飞机在某一平衡状态,受瞬时扰动,Δα增加 ,能够产生小于0的恢复力矩ΔM,趋于减小Δα 。具 有恢复到原平衡状态的趋势。称飞机在原平衡状态是 定速静稳定的。
定载静稳定性:飞机受扰动后,会引起迎角和飞行
速度均发生变化,但二者的变化满足 nn 1 的约束。 即研究飞机作定直水平飞行时,受到瞬态扰动,飞机 有无恢复原平衡状态的趋势,称之为定载静稳定性。
7.3 说明飞行器在跨声速区飞行时出现 “自动俯冲”现象的物理原因。
在跨音速区,出现自动俯冲现象主要原因是由于 空气压缩性使全机焦点迅速后移,产生低头力矩, 使得飞机失去了定载静稳定性。
Cm
Cm CL
焦点位置、升力曲线
Cm
Cm0
Cm CL
CL
Cm0
CL (xcg
xac )
Cm CL xcg
CL
xcg
xc' g
xcg
➢ 定义:
CL CL0 CL
CL CL
Cm0
xac
来流与机体X轴的夹角 来流与零升力线的夹角
第八章知识要点
横航向静稳定性定义 飞机构形和飞行状态对飞机横航向静稳定性的
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Flight Dynamics
8.2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是什 么?
航向静稳定性:飞机在平衡状态下受到外界非对称 瞬时扰动,产生小的侧滑Δβ>0,则飞机产生右偏航 力矩,使飞机机头向右偏,以减小Δβ的趋势,称飞 机在原平衡状态具有航向静稳定性。否则,则为航 向静不稳定。
Flight Dynamics
9.1试说明纵向动稳定性和静稳定性的区别 与联系
动稳定性:飞机在受扰作用后,会偏离其平衡状 态的基准状态,扰动作用停止后,飞机能否恢复 到它基准状态的一种全过程特性。
的副翼、方向舵偏角的表达式(设 Cna可忽略)。
C Crr L sin 0
L Laa Lrr L 0
N
Nr r
0
Cc Ccrr CL sin 0
写成无因次形式: Cl Claa Clrr ClL 0
Cn Cnrr 0
得:
r
Cn Cnr
a
ClL Cla
(
dCm dCL
)
nn
1
Cm CL
Ma 2CL
Cm M a
跨音速区全机焦点迅速后移
Cm M a
为大的负值,使
(
dCm dCL
)nn
1
0
Flight Dynamics
7.4 在风洞中测得某机纵向力矩参数与迎角成线性关系, 且测得α1=4°时,Cm1=0.005; α2=6°时,Cm2=0.025。已知
Flight Dynamics
第八章知识要点
横航向静稳定性定义 飞机构形和飞行状态对飞机横航向静稳定性的
影响规律 方向舵和副翼的操纵定义 定直侧滑飞行的平衡 侧风着陆的平衡 不对称推力的平衡
Flight Dynamics
8.1方向舵固定在中立位置时,Cn ~ 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?
重心移动后 ➢ 变化的量: ➢ 不变的量:
Cm
Cm CL
焦点位置、升力曲线 Flight Dynamics
Cm
Cm0
Cm CL
CL
Cm0
CL (xcg
xac )
Cm CL xcg
CL
xcg
xc' g
xcg
➢ 定义:
CL CL0 CL
CL CL
Cm0
xac
来流与机体X轴的夹角 来流与零升力线的夹角
主
要
影 ➢ 机翼后掠作用:产生横向和航向静稳定作用
响 ➢ 机翼上反作用:机翼上反产生横向和航向静稳定作用
因 ➢ 翼身干扰:翼身干扰对横航向静稳定性有影响;上单翼
素 飞机一般不采用上反角。
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
主 ➢ 机身作用:航向静不稳定部件 要 影 响 因 素
Flight Dynamics
横向静稳定性:飞机在平衡状态下受到外界非对 称瞬时扰动,产生小的左倾斜Δϕ<0,升力和重力 的合力作用使飞机向左侧滑,Δβ<0,飞机产生右 滚力矩,具有减小Δϕ,使飞机保持机翼水平的趋
势,称飞机在原平衡状态具有横向静稳定性。否 则,为横向静不稳定。
CLα=3.5 1/rad,试确定该机的静稳定导数Cm CL 。又如只
改变飞机的质心位置,测得α3=4°时,Cm3=0.025。试求质 心的相对移动量。
(1)
Cm
Cm1
1
Cm2
2
0.005 0.025 (4 6) / 57.3
0.573(1/ rad )
静不稳定!
(2)
Cm Cm 0.573 0.16325 CL CL 3.51
平衡升降舵偏角随升力系数(迎角) 飞行速度的变化规律; 6、定常拉升时飞机的平衡特性及平衡舵偏角的变化规律。
Flight Dynamics
7.1 何谓飞行器全机焦点?分析影响焦 点位置的主要因素。
全机焦点为迎角变化时全机升力增量的作用点,在 焦点处当迎角变化时,气动力对该点的力矩不变。
全机焦点取决于翼身组合体的焦点位置和平尾所引 起的焦点后移量,因此影响焦点位置的因素有飞机
定载静稳定性:飞机受扰动后,会引起迎角和飞行
速度均发生变化,但二者的变化满足 nn 1 的约束。 即研究飞机作定直水平飞行时,受到瞬态扰动,飞机 有无恢复原平衡状态的趋势,称之为定载静稳定性。
Flight Dynamics
7.3 说明飞行器在跨声速区飞行时出现 “自动俯冲”现象的物理原因。
在跨音速区,出现自动俯冲现象主要原因是由于 空气压缩性使全机焦点迅速后移,产生低头力矩, 使得飞机失去了定载静稳定性。
的气动布局。另外Ma 影响焦点的位置,亚音速时 Ma 增大,全机焦点变化不大;跨音速全机焦点迅
速后移;超音速机翼焦点变化不大,但是机翼引起 的下洗减小,使平尾引起的焦点后移显著增加。
Flight Dynamics
7.2 纵向定速静稳定性和定载静稳定性
定速静稳定性(迎角静稳定性):给定速度和升降
舵偏角,飞机在某一平衡状态,受瞬时扰动,Δα增加 ,能够产生小于0的恢复力矩ΔM,趋于减小Δα 。具 有恢复到原平衡状态的趋势。称飞机在原平衡状态是 定速静稳定的。
飞行动力学习题课(二)
Flight Dynamics
第七章知识要点
1、几个特征点:质心、压心、焦点(中性点)、 握杆机动点的定义及其位置关系;
2、静稳定性定义:定速静稳定性、速度静稳定性、 定载静稳定性
3、零升力矩的含义及飞机配平飞行的二个条件; 4、静操纵性的概念、正操纵与反操纵; 5、配平对飞机升力特性的影响;
Clr Cn Cl Cnr C C la nr
Flight Dynamics
第九章知识要点
1、纵向动稳定性和静稳定性的区别与联系 2、飞机扰动运动模态的概念和主要特征参数 3、纵向两种典型模态及其物理成因 4、短、长周期模态简化分析的依据及方法 5、纵向动操纵性和静操纵性的概念 6、飞机对升降舵和油门操纵的响应特性
方向舵固定在中立位置时,通常情况飞机左右完
全对称, 0 时不产生偏航力矩,因此 Cn ~ 曲
线常通过原点。
飞机航向静稳定时, 0 时产生正的偏航力矩;
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。
Flight Dynamics
偏转方向舵时,若 r 0