飞行力学习题及答案

一、填空
1.最小平飞速度是指在一定高度上飞机能作定直平飞的最小速度，最小平飞
速度受到以下因素的限制：允许使用升力系数、平尾极限偏角对应的最大升力系数、可用推力。

2.飞行速度矢量的铅垂分量称为飞机的上升率，快升速度是与最大上升率对
应的航迹速度。

3.飞机的静升限是指飞机能作定直平飞的最大高度，动升限是指飞机通过跃
升将尽可能多的动能转化为位能所能达到的最大高度。

4.飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量，称为小时耗油量；
5.飞机相对地面飞行一公里发动机所消耗的燃油质量，称为公里耗油量；
6.飞机发动机每小时内产生一牛顿推力所消耗的燃油质量，称为耗油率。

7.飞机的机动性是指飞机改变飞行速度、高度、以及飞行方向的能力。

8.飞机进行正常盘旋要考虑三个主要限制因素，分别是飞机结构强度或人的
生理条件的限制，飞机迎角及平尾偏角的限制，以及满油门时发动机可用推力的限制。

9.飞机的起飞着陆性能包括起飞距离、起飞时间、离地速度、着陆距离、着
陆时间、接地速度。

二、计算
1.某飞机重量G=51000N, 在某高度以速度V=800km/h 飞行。

若此时发动机推力为P=20000N, 升阻比K=6。

求飞机进行下列运动时的有关参数：1)等速上升角; 2)平飞加速度; 3)若收油门使飞机在该高度和速度下定直平飞，此时耗油率q N=0.11kg/(N.h), 发动机效率系数η=0.98，求千米耗油量。

1）
1
sin0.2255=13.0323o P P X P
G G G K
θθ
∆-
===-=⇒
2）G dV
P X
g dt
G
X
K
=-
=
, 2
2.2098/
dV
m s
dt
=
3)
51000
8500
6
G
P X N
K
====
1.1688/
N
k q P
q kg km V
==
2. 某质量m=6500kg 的战斗机，其机翼面积S=23m 2。

当H=8000m ，M=0.8时，问该飞机能否完成n y =4的正常盘旋？若能则求其盘旋半径，若不能，求其能作正常盘旋的最小盘旋半径。

飞机在此状态下的数据：发动机推力P ky ＝35500N ，Cx=0.017+0.212C y 2；此飞行高度的大气数据：空气密度ρ=0.5252kg/m 3，音速a=308m/s 。

21222122222129.8
0.8308246.4/465009.80.6950.50.5252246.4230.0170.2120.0170.2120.6950.119
0.1190.50.5252246.42343636.6y y y y x y x ky g V M a m s
C V S n mg Y n C G mg V S
C C X C V S N P
ρρρ==⨯=⨯=⋅⨯⨯==⇒===⨯⨯⨯=+=+⨯==⋅=⨯⨯⨯⨯=> 由于飞机在此状态下的发动机推力不能平衡阻力，所以不能完成n y =4的正常盘旋。

飞机作正常盘旋，
21
2
2212221222
2355000.09680.50.5252246.4230.0170.2120.6149.8
0.6140.50.5252246.423 3.5365009.8
ky ky x ky x x y y y y P X P C V S P C V S C C C g C V S Y n G mg R ρρρ'''=⇒⋅=⇒===⨯⨯⨯'''=+⇒==='⋅'⨯⨯⨯⨯'====⨯'==1830m
=
3. 某飞机在额定推力下以速度 h Km V /800=定直爬升6分钟，平均小时耗油量 h Kg q h /2000=；然后该飞机作以速度h Km V /1200= 作定直平飞且平均小时耗油量 h Kg q h /1000=；飞行的最后阶段以速度h Km V /500= 定直下滑15分钟，平均小时耗油量h Kg q h /1100= 。

若飞机的可用燃油量为1500Kg ，求总航程（上升及下滑角很小，近似取95.0cos =θ）
上升段：
Kg
T q m km m T V L h s T s m V V s m h Km V ss pj ssh ss ss xss ss ss ss xss ss 2001.02000766.7599936011.2111.0360min 6/11.21195.022.222cos /22.222/800=⨯=⨯==⨯=⨯=⇒====⨯==⇒==⋅＝θ
下滑段：
Kg
T q m km m T V L h s T s m V V s m h Km V xih pj xihh xih xih xxih xih xih xih xxih xih 27525.0110075.11811874600994.13125.0900min 15/94.13195.089.138cos /89.138/500=⨯=⨯==⨯=⨯=⇒====⨯==⇒==⋅＝θ 巡航段：
km q m L Km
Kg V q q Kg
m m m m Km xh ky xh h Km xih ss ky xh ky 123083.0/1025//8333.01200/1000/10252002751500=======--=--=⋅⋅
总航程 Km L L L L xih xh ss 75.142475.1189.123476=++=++=
4. 某飞机起飞重量G=87280N ，机翼面积S=28m 2，离地升力系数C yld =0.75。

假设机场海拔高度H=0，跑道表面摩擦系数f=0.0335。

V H =1.3V ld 。

地面滑跑阶段的平均推力为Pav=40200N ，上升阶段的平均推力为ΔPav=25860N 。

试估算飞机的起飞距离和时间。

82.3749/ld V m s ===，()22
111 82.3749 814.4348229.840200872800.0335ld av av V L m P g f G
⎡⎤===⎢⎥⨯-⎣⎦- ()11182.3749 19.77399.840200872800.0335ld av av V T s P g f G
⎡⎤===⎢⎥-⎣⎦- ()ld 11() 1.382.374982.3749 94.7311m/s 22
av H V V V =+=⨯+=， ()2222287280 107.087482.37491515 856.876322586029.8H ld av V V G L m P X g ⎛⎫⎛⎫--=+=+= ⎪ ⎪-⨯⎝
⎭⎝⎭， 22856.8763 9.045494.7311
av L T s V =
== 12 1671.3m L L L =+=
12 28.8193T T T s =+=。