航空航天概论课后习题及答案

航空航天概论课后习题及答案

第一章

3．国内外第一架飞机为何人何时所制造？

1903年美国的莱特兄弟制成世界上第一架动力飞机试飞成功。

1909年中国的冯如自行制成第一架飞机试飞成功。

4.我国第一架飞机,第一架喷气飞机，第一架超声速飞机，第一架自行设计飞机是什么飞机？何时制

成？

第一架飞机: 初教5 1953年制成

第一架喷气飞机：歼5 1956

第一架超声速飞机：歼6 1958

第一架自行设计飞机：歼教1 1958

6 活塞式飞机为什么不能实现超声速飞行？

A．增加功率就要增加发动机的气缸的容积和数量，导致发动机本身的重力和体积成倍增长，这样不仅会使飞机阻力猛增，还会因为发动机重力过重而使机内部结构无法安排。

B．活塞发动机是靠螺旋桨产生拉力的，当飞行速度和螺旋桨转速进一步提高时，桨叶尖端将会产生激波，是螺旋桨效率大大降低，这也限制了飞机速度的提高。

第二章

1. 飞机主要组成部件极其名称和功用？

①机身主要用来装载人员，货物，燃油和机载设备，还将机翼，尾翼，起落架，动力装置连接

在一起形成一个整体。

②机翼主要功用是产生升力；还使飞机具有横侧安定性和操作性；安装发动机，起落架；放置

燃油和其他设备。

③尾翼保持纵向平衡；使飞机具有纵向和横向稳定性和操作性。

④起落架在飞机滑跑，停放和滑行过程中起支撑作用，同时吸收飞机在滑行和着陆是的震动和

冲击载荷。

⑤动力装置主要用来产生拉力或推力使飞机前进；

3 喷雾器的液体是怎样喷出来的？

对于装有液体的喷雾器，其前端喷口是横截面积很小的孔，当向前活塞时，液体被向喷口压缩，根据连续性定理可知：在相同的时间内，流进任意截面的流体质量等于流出另一截面的流体质量，而喷雾器喷口处流体通道较喷雾器主筒小很多，故而液体必然以较大的速度向外喷出。

5 熟记机翼几何参数的符号及意义。试比较两个翼型的几何平均弦长C G 和翼展长b.（p36）

翼展长b 表征机翼左右翼稍之间的最大距离。

外露根弦c0和翼稍弦长c1

几何平均弦长（c0 + c1）/ 2

6 升力是怎样产生的？它和迎角有何关系？

产生原理：空气流到机翼前缘时分成流经沿机翼上下表面的两股气流，而在机翼后缘重新汇合后流去。由于上表面比较凸出，流管变细，由连续性定理可知，其流速加快，又根据努伯利定理定律，气压力降低；在机翼下表面，气流受到阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。于是机翼上下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力总和就是机翼的升力。

与迎角的关系：在一定范围内，升力随迎角的增大而增大，当超过临界迎角时，升力迅速下降。

7 什么是迎角？怎样判断迎角的正负？

翼弦与相对气流方向所夹的角叫迎角α。

相对气流方向指向机翼上表面，为负迎角；相对气流方向指向机翼下表面，为正迎角；气流方向与翼弦重合，迎角为零。

9 低速飞机各种阻力的影响因素及减阻措施？

各种阻力的影响因素：

①迎角改变对机翼阻力的影响。迎角增加，阻力增加，临界迎角后，阻力急剧增加

１

２

②飞行速度 v 和空气密度ρ 对阻力的影响。阻力随气流速度密度增大将增大

③机翼面积、机翼形状和表面质量对阻力的影响。

减小飞机阻力可采取的措施有以下：

①要减小摩擦阻力,设计时应尽可能缩小飞机与空气相接触的表面积。

②要减小压差阻力，应尽可能将暴露在空气中的各个部件或零件做成流线型的外型，并减小迎风面积。

③要减小诱导阻力，低速飞机可增大展弦比和采用梯形翼

④要减小干扰阻力，设计时要妥善按排飞机各部件的相对位置，同时在各部件连接处安装整流包皮。

10. 认识几种气动曲线，了解其意义，并找出其特殊迎角。

①升力系数曲线（CL-α曲线）

表达了升力随迎角的变化规律。可以找出零升力迎角和临界迎角

②阻力系数曲线（CD- α曲线）

表达了阻力随迎角的变化规律。可以找出临界迎角。

③升力比和升阻力比（升阻比）曲线

表达了升阻比随迎角而变化的规律。可以找出有利迎角（最大升阻比对应的迎角）和零升力迎角

12. 上反角/后掠角如何保证飞机具有横侧稳定性？试绘图分析。

相关概念 ：

上（下）反角：机翼装在机身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。也就是从机头沿飞机纵轴

向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。

后掠角 ：机翼前缘线同垂直于翼根对称平面的直线之间的夹角。

机翼后掠角与横侧向稳定性

上反角：如上图，当一阵风吹到飞机的左翼上，使飞机的左翼抬起，右翼下沉，飞机受扰动而产生向右的倾斜，使飞机沿着合力的方向沿右下方产生侧滑。此时，因上反角的作用，右翼迎角增大，升力也增大；左翼则相反，迎角和升力都减小。左右机翼升力之差形成的滚转力矩，力图减小或消除倾斜，进而消除侧滑，使飞机具有自动恢复横侧向平衡状态的趋势。

后掠角：如上图，当一阵风吹到飞机的左翼上，使飞机的左翼抬起，右翼下沉，飞机受扰动而产生向右的倾斜，使飞机沿着合力的方向沿右下方产生侧滑。由于后掠角的存在，使飞机右翼的有效速度〉左翼的有效速度，所以，右翼的升力〉左翼的，左右机翼升力之差形成的滚转力矩，力图减小或消除倾斜，进而消除侧滑，使飞机具有自动恢复横侧向平衡状态的趋势。

13. 上反角的作用是什么？为什有的飞机采用下反角？试绘图分析。

产生滚转力矩使飞机自动恢复原来横侧向平衡状态，保证飞机横侧定性。

采用下反角的机翼可以削弱后掠机翼的横侧稳定性过大而产生的飘摆现象；此外，有的上单翼飞机也采用下反角，便于发动机的安装和拆卸。

14. 平尾和垂尾各有那些作用？

平尾：保证飞机的纵向（俯仰）的平衡，并使飞机在这个方向具有必要的稳定性和操作性。 垂尾：保证飞机的横向（偏航）的平衡，并使飞机在这个方向具有必要的稳定性和操作性。 阵风速度

相对风速

左翼 左翼

侧滑速度