航空飞行器飞行动力学 部分课后习题答案7-8单元分解
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。
中国大学mooc《飞行力学(北京理工大学) 》满分章节测试答案
title飞行力学(北京理工大学) 中国大学mooc答案100分最新版content部分章节作业答案，点击这里查看第一章作用在飞行器上的力和力矩（下）测验（单元一）1、对于机（弹）体坐标系，英式和俄式定义是不同的，其中()。
答案: 飞行器的立轴正方向定义相反2、在地面坐标系中，确定速度矢量的方向可以通过()。
答案: 弹道倾角和弹道偏角3、俄式弹道坐标系和英式航迹坐标系之间存在以下哪种关系，()。
答案: 英式航迹坐标系绕其轴旋转-90°可与俄式弹道坐标系重合4、若某矢量在坐标系A和坐标系B中的投影之间存在，则坐标系A与B之间的关系是（）。
答案: 两个坐标系的轴重合5、判断飞行器是否具有纵向静稳定性，可以根据()。
答案: 焦点和质心相对于飞行器头部的前后位置6、飞行器的弹道倾角是指()。
答案: 飞行器的速度矢量与水平面的夹角7、飞行器的侧滑角是指()。
答案: 飞行器速度矢量与飞行器纵向对称面之间的夹角8、研究飞行力学问题时，将地面坐标系当成惯性坐标系，需要()。
答案: 忽略地球的自转和公转，将其视为静止不动9、飞行器的俯仰角是指()。
答案: 飞行器的纵轴与水平面之间的夹角10、如果坐标系A和坐标系B的原点重合，且坐标系A的某坐标轴被坐标系B的某两个坐标轴形成的平面所包含，则由坐标系A向坐标系B进行旋转变换时，()。
答案: 经过2次初等旋转变换，即可使两个坐标系完全重合11、飞行器绕质心转动的动力学方程一般投影到()中。
答案: 弹体坐标系12、在建立导弹动力学基本矢量方程时，用到了()。
答案: 固化原理13、关于纵向运动和侧向运动，()是正确的。
答案: 导弹的纵向运动可以独立存在，但侧向运动不能独立存在14、民航飞机在一定的高度上平飞，关于其运动特点，下述描述错误的是（）。
答案: 飞机主要通过侧滑形成侧向力，从而进行水平面内的转弯15、在水平面内飞行的两个飞行器，速度相同，则()。
答案: 法向过载大的飞行器的曲率半径较小，飞行器越容易转弯16、关于过载下列说法错误的是()。
航空航天推进系统习题答案
航空航天推进系统习题答案航空航天推进系统第一章绪论1.说明航空航天飞行器的分类航空器：1)轻于空气的航空器：气球、汽艇。
2)重于空气的航空器：固定翼航空器：飞机、滑翔机；旋翼航空器：直升机、旋翼机。
航天器：1)无人航天器：人造地球卫星、空间平台、太空探测器2)载人航天器：载人飞船、空间站、载人太空实验室、航天飞机和空天飞机。
火箭和导弹。
2.试述火箭、导弹以及运载火箭三者的联系火箭是凭借火箭发动机为动力的飞行器，运载火箭是带有航天器，并将航天器运送到预订轨道的可控火箭，导弹是以火箭发动机或者其他喷气发动机为动力，由制导系统控制其飞行且带有战斗部的飞行器。
3.试述航天器的功能1)环绕地球运行的航天器可以充分利用它相对地球的高远位置来观测地球，可以迅速和大量来自地球大气、海洋、陆地的各种自然信息和社会信息，直接服务于军事侦察，海洋监视、导弹预警、核爆炸探测、气象观测、环境观测和资源考察等任务。
2)环绕地球的航天器可作为空间无线电中继站，用于包括军事通信在内的全球通讯、广播、电视。
3)航天器作为空间基准点，可以为陆海空三军的导弹、船舶、飞机以及部队调动和民用商船、飞机、车辆进行导航定位，可以为军事测绘部门提供大地测绘基准。
4)在航天器上可以有效利用太空的微重力、高真空、超低温、强辐射等特殊环境进行科学研究，开辟新的工业生产。
5)航天器能够摆脱大气层的屏障，接收来自宇宙天体的各种电磁辐射信息，实现全波段天文观测。
6)航天器在近地面空间飞行或在月球、行星际空间飞行，能够实现对空间环境的直接探测或者对月球和行星的酒精考察及取样工作。
此外，载人航天器由于有人工作，能够充分发挥人的独特作用，对于提高空间侦察、空间防御、空间截击和空间作战指挥等效果都有巨大的潜在意义。
4.详细说明飞行器推进系统分类和各自特点1)活塞式航空发动机依靠螺旋桨与空气相互运动产生拉力或升力，发动机功率小，结构复杂，主要应用于小型低速飞行的飞机或直升机上。
飞行力学部分作业答案(1)
+
Lga
−D
C
−L
+
0 0 mg
cosθ cosψ
Lgb
=
cosθ
sinψ
− sinθ
sinθ sinφ cosψ − cosφ sinψ sinθ sinφ sinψ + cosφ cosψ
sinφ cosθ
sinθ cosφ cosψ + sinφ sinψ
补充：试解释飞行包线的形状？ 最大平飞速度：
Vmax =
2Ta CD ρ S
Ta 、 ρ 、 CD 都随高度变化
航空飞行器飞行动力学
对于跨音速飞机：可用推力随高度的增加而降低，其主导作用，这样组合参
数
Ta CD ρ
随高度的增加而降低，因而Vmax
随高度的增加一直减小；
对于超音速飞机：通常在对流层内Vmax 随高度的增加而增大，在平流层中则 随高度的增加而减小。原因：对流层中，音速降低，使同一速度所对应的 M
Ta
=
D
=
CD
1 2
ρV
2S
= 13133N
航空飞行器飞行动力学
补充：跃升时间的计算：
dH = V sin γ dt
dt
=
V
dH sin
γ
∫ 积分： ∆t = H1 dH 通过数值积分求
H0 V sin γ
sin θ
cosφ
sinψ
− sinφ
cosψ
cosφ cosθ
Lga
=
ccoossθθaa
cosψ a sinψ a
− sinθa
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。
人教版高中物理必修第二册课后习题 第7章 4.宇宙航行
4.宇宙航行基础巩固1.航天飞机绕地球做匀速圆周运动时,航天飞机上的航天员处于失重状态,是指航天员( )A.不受任何力作用B.受力平衡C.不受重力作用D.受到地球的重力恰好提供了航天员做圆周运动的向心力答案:D解析:航天飞机中的航天员处于失重状态,但航天员仍受地球的吸引力,故A错误。
航天员受到地球吸引力的作用做圆周运动,处于非平衡状态,故B 错误。
航天飞机中的航天员处于失重状态,仍受到重力作用,受到的重力恰好提供了航天员做圆周运动的向心力,故C错误,D正确。
2.(多选)对于如图所示的三颗人造地球卫星,下列说法正确的是( )A.卫星可能的轨道为a、b、cB.卫星可能的轨道为a、cC.静止卫星可能的轨道为a、cD.静止卫星可能的轨道为a答案:BD解析:卫星的轨道平面可以在赤道平面内,也可以和赤道平面垂直,还可以和赤道平面成任一角度。
由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力,所以,地心必须是卫星圆轨道的圆心,因此卫星可能的轨道一定不会是b。
静止卫星只能位于赤道的正上方,所以静止卫星可能的轨道为a。
综上所述,正确选项为B、D。
3.在地球上以速度v发射一颗卫星,其刚好在地面附近绕地球做匀速圆周运动。
关于该卫星,下列说法正确的是( )A.发射速度v的大小可能是9 km/sB.若发射速度v提高到10 km/s,该卫星绕地球运行的轨迹为椭圆C.若发射速度提高到2v,该卫星将绕地球在更高的椭圆轨道上运行D.若发射速度提高到2v,该卫星将挣脱太阳引力的束缚答案:B解析:当发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间时,卫星绕地球运行的轨迹为椭圆,故A错误,B正确。
若发射速度提高到2v,即15.8km/s,其介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间,该卫星将会挣脱地球的束缚,不会绕地球在更高的椭圆轨道上运行,但不会挣脱太阳引力的束缚,故C、D错误。
4.已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s,该星球半径为R,则在距离该星球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为( ) A.2√2 km/s B.4√2 km/sC.4 km/sD.8 km/s答案:C解析:第一宇宙速度v=√GmR=8km/s;而距该天体表面高度为3R的宇宙飞船的运行速度v'=√Gmr =√GmR+3R=12√GmR=4km/s,故C正确。
空气动力学课后答案(北航)
钱第一章 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⎪⎭⎫ ⎝⎛=T a T Pa P 5.2588MKN43.26Ta T pa p 2588.5=⎪⎭⎫ ⎝⎛=密度为2588.5T a 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 xdx yx 2dyxy 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 dy V 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 1xvcos 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 z r r z y x ∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂++∂∂=∂∂+∂∂+∂∂=∴θυθ2-6解：（1）siny x 3x V 2x -=∂∂ siny x 3y V 2y =∂∂ 0yV x V yx =∂∂+∂∂ ∴此流动满足质量守恒定律（2）siny x 3x V 2x =∂∂ siny x 3y V 2y =∂∂ 0siny x 6y V x V 2y x ≠=∂∂+∂∂ ∴此流动不满足质量守恒定律（3）V x =2rsin rxy2=θ V y =-2rsin 2ry 22-=θ33ry 2x Vx =∂∂332yr 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xdy dy 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 kxv = 25x r kxy3x V =∂∂∴25y rkxy 3yV ±∂∂0yV x V yx =∂∂+∂∂ ∴此流动满足质量守恒方程2—7解：0xVz V 0r yz 23r yz 23z V y V z x 2727y z =∂∂-∂∂=⋅+⋅-=∂∂-∂∂同样 0y V 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 -=∂∂=θ 021v ;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 axdx 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 xy 2i yx 4x x j f f fx i f f fy t +-+=+-+=t t v v v t ⋅∇=⋅=∇=ϕϕ切向速度分量 把x=2，y=-1代入得()()j x 2x i y x 2x j yi x v 2+-+--=∂∂+∂∂=∇=ϕϕϕj 21i 21j y x 4x 2xy i y x 4x x t 2242242+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+= 23t v v t -=⋅= j 23i 23j 21i 2123t v v t t --=⎪⎭⎫⎝⎛+-==2—14解：v=180h km =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()xy arctg 2Q y V y x πϕ+=∞， 速度分量是22y 22x yx 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 -=θπθmaxyy 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 Q θπθθθππ-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，θθ 6891514.0v 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 xa3-y arctg2a 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 yaarctg a y y xaarctg y =--++∞∞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 ya 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tanyy21y 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 xsin ycos 2+--=ααπϕM 当45=α时 22yx xy 222+--=πϕM3—11解：圆柱表面上的速度为a2sin v 2v πθΓ--=∞ 222222a4a 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nkg 1078.1u 5-⨯=65el 1023876.11078.16.030225.1u ⨯=⨯⨯⨯==-∞L V 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 dxud 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 Lδ 全部为湍流时的附面层流厚度由式（4—10）得()0817.037.0L 51e ==-LLR 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。
多旋翼飞行器设计与控制_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
多旋翼飞行器设计与控制_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.欧拉转动中，将地球固联坐标系绕固定点转动（）次可以使它与机体坐标系的三轴指向一致。
参考答案:三次2.螺旋桨桨盘倾斜安装的好处是（）参考答案:前飞时可以不倾斜机身3.多旋翼动力学模型的输出不包括（）参考答案:位置4.同等条件下，飞行距离最远的飞行器是（）。
参考答案:固定翼飞行器5.多旋翼超声波测距仪检测不到反射波的原因可能有哪些？（）参考答案:机体俯仰角过大_机体距离地面过远_机体滚转角过大6.一个飞行控制系统(FCS)或者自动驾驶仪除了需要底层控制模块，还需要什么( )参考答案:决策模块7.遥控器上可设置的飞行参数包括（）参考答案:油门的正反_摇杆灵敏度大小_摇杆功能设定8.判断系统【图片】的可观性（）参考答案:可观9.对于带光流传感器的半自主自驾仪多旋翼的自稳定模式，关于水平位置通道的描述正确的是（）参考答案:水平位置通道是不稳定的_水平速度通道是稳定的10.而在（）实验中，输入信号可以任意选择，因此能获得更多的系统信息。
参考答案:开环11.理论上加速度计可以测量下列哪些量？（）参考答案:比力_滚转角_俯仰角12.姿态控制的目标是（）参考答案:_13.稳定性和飞行性能之间是什么关系（）参考答案:稳定性越高飞行性能越差14.避障技术包括（）参考答案:声呐系统_激光雷达15.多旋翼的建模包含哪些部分？（）参考答案:刚体运动学模型_动力系统模型_控制效率模型_刚体动力学模型16.不考虑动力系统动态特性时，电机模型中可忽略的有（）参考答案:电感17.一般情况下，空载电流对悬停时间的影响（）参考答案:有影响，但是影响较小18.单目视觉系统（）获取绝对尺度信息参考答案:不能19.下列多旋翼构型，当有任意一个旋翼失效时，哪些构型可以采用放弃偏航的方式实现安全着陆（）参考答案:__20.表示材料或结构在外力作用下抵抗破坏的能力的物理量为（）参考答案:强度21.当电子罗盘不健康时，则多旋翼无法实现以下哪个功能（）参考答案:定点悬停22.多旋翼可靠性高主要是因为（）参考答案:无刷直流电机_没有活动关节23.如果得到的误差传递函数为【图片】，其中【图片】而是频率为幅值为1的正弦信号，那么关于最终误差表述正确的是（）参考答案:收敛到 024.在做系统辨识时，传递函数阶数的选取应（）参考答案:尽可能小25.水平速度通道中的速度是指（），这样才能与偏航角无关参考答案:机体系下的速度26.工具箱( )在多种真实飞机的系统辨识中得到了广泛的应用参考答案:CIFER27.对于半自主自驾仪的多旋翼，遥控指令能直接控制多旋翼的以下变量( )参考答案:俯仰角和滚转角_垂直高度方向的速度_偏航角速度28.在多旋翼控制模型系统辨识中，下列（）先验知识对系统辨识有用参考答案:有无速度反馈_偏航通道的模型形式_水平位置通道的模型形式_高度通道的模型形式29.系统辨识方法包括( )参考答案:最小二乘方法_子空间辨识方法_PEM（Prediction-Error Minimization）方法_最大似然率方法30.对于半自主自驾仪的多旋翼的自稳定模式，关于高度通道的描述正确的是（）参考答案:高度方向的速度通道是稳定的_高度通道是不稳定的31.对于半自主自驾仪的多旋翼的自稳定模式，关于偏航通道的描述正确的是（）参考答案:偏航角速度通道是稳定的_偏航通道是不稳定的32.多旋翼在悬停下主要受到（）参考答案:重力_拉力33.直升机的升力主要由（）控制参考答案:油门_总距操纵杆34.多旋翼“刷锅”其实指的以一个目标为中心点，飞行器围着它转圈拍摄。
北航动力学课后思考题打印版
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
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。
飞行动力学习题课打印
（1） Cm
Cm1 Cm 2 0.005 0.025 0.573(1/ rad ) 1 2 (4 6) / 57.3
静不稳定！
Cm Cm 0.573 0.16325 CL CL 3.51
（2） 重心移动后
变化的量： 不变的量：
Cm
Cm C L
焦点位置、升力曲线 Flight Dynamics
Cm Cm Cm 0 CL Cm 0 CL ( xcg xac ) CL
Cm CL xcg
xcg
CL
Cm 0
x
' cg
xcg
xac
CL CL0 CL 来流与零升力线的夹角 2 CL CL 4 0.1097 4 0.43865
(1)纵向平衡：
L
L
Le
焦点在重心之前
焦点在重心之后
G
Le
G
焦点在重心之前，变成不稳定，并难以操纵，必须通过增稳 系统进行控制，以保证飞机的稳定性。 Cm 0 ，纵向静不稳定，必须借助纵向 (2)放宽静稳定性后， 增稳系统：选择迎角或法向过载反馈来增加飞机的纵向稳定 性；为改善短周期反应特性，用俯仰角速度反馈来增加飞机 的阻尼。
Flight Dynamics 7
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 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。
Flight Dynamics
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
航空飞行器飞行动力学部分课后习题答案7-8单元
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：
北师大版物理八下第八章《七飞机为什么能上天》word课后练习
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课时作业(十六)飞机为什么能上天(30分钟40分)一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.当我们坐在高速前进的列车上时,打开列车的车窗,发现车窗的窗帘总是( ) A.向车外飘 B.向车内飘C.有时向外飘,有时向内飘D.不会飘动2.(2013·深圳中考)深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起3.2013年8月31日,珠海海面现罕见龙卷风,“龙吸水”高200m。
龙卷风能“吸”起物体是因为( )A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强B.龙卷风增大了空气对物体的浮力C.龙卷风使物体受到的重力变小D.迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中4.(2013·黄冈中考)学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。
如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )5.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术。
图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图,此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,以下说法正确的是( )A.球在空中继续前进是因为受到惯性力的作用B.球在空中前进时受平衡力作用C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共12分)6.(2013·南京中考)如图所示,将塑料直尺放在小纸片上,从上面对着塑料尺吹气,发现纸片不掉下来,这是由于吹气时,纸的上表面空气流速变大,压强变。
飞行器动力工程基础知识单选题100道及答案解析
飞行器动力工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种燃料在航空发动机中应用最广泛？（）A. 汽油B. 煤油C. 柴油D. 乙醇答案：B解析：煤油具有良好的燃烧性能和稳定性，在航空发动机中应用广泛。
2. 航空发动机的核心机不包括以下哪个部分？（）A. 压气机B. 燃烧室C. 涡轮D. 尾喷管答案：D解析：尾喷管不属于核心机部分。
3. 燃气涡轮发动机中，压气机的主要作用是（）A. 提高燃气温度B. 增加燃气流量C. 提高空气压力D. 降低空气温度答案：C解析：压气机的主要作用是提高进入燃烧室的空气压力。
4. 以下哪种类型的压气机效率较高？（）A. 轴流式B. 离心式C. 混合式D. 都一样答案：A解析：轴流式压气机在效率方面通常优于离心式压气机。
5. 燃烧室中燃料燃烧的最佳油气比通常由（）决定。
A. 发动机功率B. 燃油种类C. 飞行高度D. 以上都是答案：D解析：发动机功率、燃油种类和飞行高度等都会影响燃烧室中燃料燃烧的最佳油气比。
6. 涡轮的主要作用是（）A. 输出功率B. 带动压气机C. 降低燃气温度D. 增加燃气流量答案：B解析：涡轮通过燃气膨胀做功，带动压气机工作。
7. 航空发动机的推力与以下哪个因素无关？（）A. 进气速度B. 排气速度C. 进气压力D. 飞机重量答案：D解析：飞机重量不直接影响发动机的推力。
8. 涡扇发动机的涵道比越大，（）A. 推力越大B. 燃油效率越高C. 速度越快D. 噪音越小答案：B解析：涵道比越大，燃油效率通常越高。
9. 以下哪种发动机适用于高空高速飞行？（）A. 涡喷发动机B. 涡扇发动机C. 涡桨发动机D. 活塞发动机答案：A解析：涡喷发动机在高空高速飞行时性能较好。
10. 发动机的喘振通常发生在（）A. 压气机B. 燃烧室C. 涡轮D. 尾喷管答案：A解析：喘振通常发生在压气机中。
11. 为了提高发动机的可靠性，通常采用的措施有（）A. 增加零部件数量B. 简化结构C. 采用新材料D. 降低工作温度答案：C解析：采用新材料可以提高发动机的可靠性。
物理北师大版八年级下册 第8章 七、飞机为什么能上天 习题(带解析)
第8章七、飞机为什么能上天一、单选题1.如图所示，小华用卡纸自制了飞机机翼模型，当她用电吹风从侧面向它吹风时，机翼就会升起，这是因为机翼（）A.上方空气速度大，流体压强大B.上方空气速度大，流体压强小C.下方空气速度大，流体压强小D.下方空气速度大，流体压强大2.下列现象中利用到流体压强与流速关系的是（）A.机翼受升力使飞机飞上蓝天B.潜水艇从海底上浮C.火箭受推力飞向太空D.轮船经船闸从下游开到上游3.吸尘器能“吸”除灰尘和碎屑，下述“吸”的原理与其相同的是（）A.靠近的水滴会相互“吸”引合为一体B.厨房里的抽油烟机能够“吸”走油烟C.摩擦过的物体能够“吸”引轻小物体D.汽油和空气的混合物被“吸”入气缸4.如图所示，往两张相隔较近的纸中间吹气，两张纸将（）A.静止不动B.来回振动C.向两侧分开D.向中间靠找5.下列实验中，不能说明流速大小对物体的压强有影响的是（）A.吹气时纸条向上飘B.用吸管吸饮料C.吹气时纸片向下凹陷D.吹气时A管水面上升6.下列事例中能应用流体压强与流速关系解释的是（）A.潜水艇能在水中下潜或上浮B.水库的大坝修成“上窄下宽”C.并列行驶的军舰不能靠得太近D.用嘴通过吸管从瓶中吸起饮料7.下列有关压强知识的说法正确的是（）A.刀刃磨得很锋利，是为了增大压力B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值C.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大D.动车运行时，车厢附近的气流速度较大，压强较大8.下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中，正确的是（）A.航空母舰漂浮在海面--液体压强与液体密度的关系B.热气球升空--压力与温度的关系C.水下潜水艇能够上浮--气体压强与深度的关系D.飞机获得升力起飞--流体压强与流速的关系二、填空题1.在转移急救新冠肺炎病人时，救护车行驶时，车身表面空气流动快，压强______，车内空气向外排出；而且“负压救护车”内有一个病人躺卧的“安全舱”，舱内气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）舱外气压，保证空气只能由舱外流向舱内，并在舱内杀菌处排出，保证医护人员安全。
飞行器结构设计课后答案
飞⾏器结构设计课后答案第⼆章习题答案2．飞机由垂直俯冲状态退出，沿半径为r 的圆弧进⼊⽔平飞⾏。
若开始退出俯冲的⾼度H 1＝2000 m ，开始转⼊⽔⼲飞⾏的⾼度H 2＝1000 m ，此时飞⾏速度v ＝720 km/h ，(题图2.3)，求（1）飞机在2点转⼊⽔平飞⾏时的过载系数n y ；（2）如果最⼤允许过载系数为n ymax ＝8，则为保证攻击的突然性，可采⽤何种量级的⼤速度或⼤机动飞⾏状态?(即若r 不变，V max 可达多少? 如果V 不变，r min 可为多⼤解答（1） 08.5)(8.9)36001000720(112122=-??+=+==H H grvGY n y（2）hkm r g n v y /2.94310008.9)18(.).1(max =??-=-=mn g vr y 1.583)18(8.9)36001000720()min -??=-=3．某飞机的战术、技术要求中规定：该机应能在⾼度H ＝1000m 处，以速度V=520 Km/h 和V ’＝625km ／h(加⼒状态)作盘旋半径不⼩于R ＝690m 和R ’＝680m(加⼒状态)的正规盘旋(题图2.4)。
求(1) 该机的最⼤盘旋⾓和盘旋过载系数n y ；(2) 此时机⾝下⽅全机重⼼处挂有炸弹，重G b ＝300kg ，求此时作⽤在炸弹钩上的载荷⼤⼩及⽅向(1kgf ＝9.8N)。
解答：（1）βcos 1==G Y n y∑=01X r vmY 2sin =β① ∑=01YGY =βcos②由①与②得085.36908.9)36001000520(22=??==tg β04.72=β（⾮加⼒）523.46808.9)36001000625(2=??=βtg5.77=β（加⼒）6.4cos 1==βy n（2） r vmN X 21=6．飞机处于俯冲状态，当它降到H ＝2000m 时(H ρ=0.103kg ／m 3。
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xcg
如果迎角为0°时升力系数CL0=0，则迎角为4°：
CL 4 CL 0 CL CL 0 CL 4 / 57.3 0.2450
7.4 重心移动量为：
xcg Cm CL 0.025 0.005 0.245 0.0816
由于重心移动使俯仰力矩增大，因此可推测，重 心向前移动了0.0816 如果迎角为0°时升力系数CL0不为零，则计算结 果会有所变化，但方法一样。
为大的负值
ห้องสมุดไป่ตู้dCm 0
dCL n 1 Cm CL Ma 2CL Cm Ma 0
跨音速时，dCm/dCL>0，飞机为定载静不稳定
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。
在跨音速区域飞行时，飞机速度增加时，气动压力中 心迅速后移，产生大的低头力矩，而飞机此时为定载静 不稳定，低头后会产生使低头趋势进一步加剧的气动低 头力矩，因而会出现“自动俯冲”现象。
影响因素：Cnβ>0时， 航向静稳定，该稳定性 导数主要由垂尾提供。
无尾飞翼布局飞机,无垂尾, 可能呈航向弱静不稳定。
8.2 横向静稳定性
横向静稳定性：飞机在平衡状态下受到非对称 的外界扰动，产生小量滚转角,若Δφ>0，扰动消 失后，重力和升力的分量使飞机产生右侧滑Δβ>0 ，驾驶员不施加操纵时，飞机上将产生负的滚转 力矩使飞机机翼保持水平。
8.2 横向静稳定性
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。
L
C
M
影响因素：Clβ<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Δ 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Cnδ a可忽略)。
7.2 何谓飞行器的纵向定速静稳定性和定 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： Cm 0, Cm CL 0
xb
CG
CL
M
焦点
7.2 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： 跨音速时此项
8.1
如果气动力在线性变化范围内，若 r 0
Cn Cn Cn r r Cnp p Cnr r Cn a a
方向舵正偏 转产生的负 偏航力矩
Cn r
Cn
假设为零
Cn r
r 0
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？
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（气动中心）为迎角变化时全机升力 增量的作用点。当迎角变化时，气动力对焦点的 力矩不变。 全机焦点取决于机翼焦点以及机身和平尾引起 的焦点变化量，机身使焦点前移，平尾使焦点后 移，因此焦点位置与飞机的气动布局有关。 焦点位置还与Ma有关，亚音速时焦点位于平均 气动弦前缘 0.23 ～ 0.24 ， Ma 数变化，全机焦点 变化不大；跨音速时， Ma 增加，全机焦点迅速 后移；超音速时焦点接近平均气动弦中点， Ma 变化时机翼焦点变化不大。
零迎角俯仰 力矩系数
Cm 0.5730 1 rad 可解得： Cm 0 0.0350
纵向静不稳定
静稳定导数： Cm CL Cm CL 0.1632
7.4
②飞机质心移动时，升力特性并不会发生变化。
CL
压力中心
Cm CL xcg
Cm 0
xcg
xac
x
' cg
重心移动后，变化的量：与力矩有关的量Cmα 不变的量：焦点位置、升力曲线
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)，即呈反对称变化。
7.4 ①根据风洞数据确定飞机的静稳定导数； ②求质心的相对移动量。 ①由于纵向力矩系数与迎角成线性关系：
Cm Cm 0 Cm
代入迎角为4°和6°时的气动力矩系数：
Cm 0 Cm 4 / 57.3 0.005 Cm 0 Cm 6 / 57.3 0.025
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
升力
C C r r L sin 0 滚转力矩 L L a a L r r L 0 侧风配 N N r r 0 平？ Cc Cc r r CL sin 0 假设滚转 角为零 写成无因次形式：Cl Cl a a Cl r r Cl L 0 Cn Cn r r 0
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 航向静稳定性
xb
Va
N
注意：扰动消失后，飞机产 生的力矩具有消除侧滑角的趋 势，即使机头沿来流方向的趋 势，而并非保持航向（χ）不变 。因此，航向静稳定性亦称风 标稳定性。
dCm Cm M a Cm ( ) nn 1 dCL CL 2CL M a
dCm Cm ) nn 1 0 静载定不稳定 为大的负值，( 跨音速区 dCL M a 飞机在高空进入超音速飞行的过程中，飞行员一般不会 刻意操纵升降舵使飞机配平，飞机经历自动俯冲加速后， 待速度增加到一定程度时自动恢复平衡。（P220图7.13 ）