飞行力学复习提纲
第一章
1. 连续介质模型:将流体瞧成就是由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质。
2. 流体的弹性(压缩性):流体随着压强增大而体积缩小的特性。
压缩系数的倒数称为体积弹性模量E,她表示单位密度变化所需压强增量:ρ
ρβd dp E ==1
流体密度:单位体积中流体的质量。表示流体稠密程度。
压缩系数β:一定温度下升高单位压强时,流体体积的相对缩小量。
｛注:当流体速度大于0、3马赫时才考虑弹性模量｝
3. 完全气体状态方程:T nR mRT pV m ==｛kmol m m k
kmol J m V R 3*414.228314
==｝
4. 流体粘性:在作相对运动的两流体层的接触面上,存在着一对等值而反向的作用力来阻
碍两相邻流体层作相对运动。
5. 牛顿内摩擦定律:相邻两层流体作相对运动所产生的摩擦力F 与两层流体的速度梯度成
正比;与两层的接触面积成正比;与流体的物理特性有关;与接触面上压强无关。
注:切应力τ:快同慢反静无,只就是层流。
6. 理想流体:不考虑粘性(粘性系数0=μ)的流体。
7. 流体内部一点出压强特点:大小与方向无关,处处相等。
8. 质量力(B F )｛彻体力、体积力｝:作用在体积V 内每一流体质量或体积上的非接触力,
其大小与流体质量或体积成正比,流体力学中,只考虑重力与惯性力。
表面力(S F ):作用在所取流体体积表面S 上的力,它就是有与这块流体相接触的流体或物体的直接作用而产生的。
9. 等压面:在静止流体中,静压强相等的各点所组成的面。
性质:(1)在平衡流体中通过每点的等压面必与该点流体所受质量力垂直。
（2）等压面即为等势面。
（3）两种密度不同而又在不相混的流体处于平衡时,她们的分界面必为等压面。
第二章
1. 流线:某一瞬时流场中存在这样的曲线,该曲线上每点速度矢量都与该曲线相切。(欧拉
法)
迹线:任何一个流体质点在流场中的运动轨迹。(拉格朗日法)
区别:流线就是某一瞬时各流体质点的运动方向线,而迹线则就是某一流体质点在一段时间内经过的路径,就是同一流体质点不同时刻所在位置的连线。
2. 定常流:在任意空间点上,流体质点的全部运动参数都不随时间的变化而变化。
非定常流:在任意空间点上,流体质点的全部或部分流动参数随时间发生变化的流动。
3. 流线微分方程=V ｛)
,,(),,(),,(z y x w z y x v z y x u )(定常w dz v dy u dx ==? )(),,,({非定常 t z y x u V = 4. 一维定常流的连续方程表达式?
?==c VA m ρ
5. 定常流动量方程;()
()()?????????-=-=-=∑∑∑???z z z y y y x x x V V m F V V m F V V m F 121212
6. 伯努利方程的表达式02
2P C V p ==+ρ
7. 空速表指示原理:空速管通过全压孔与静压孔分别感受气流的全压(0p )与静压(p ) ,
在全压与静压之差(即动压)的作用下空速表的指针发生偏转,即可指示飞机飞行时相应的速度:ρ/)(20p p V -=
真速与表速关系:H
V V ρρ0表真=
8.附面层(边界层):流体绕固态物体流动时在紧贴物体表面附近形成的流速沿物面法线方
向逐渐增大的薄层空气。
产生原因:空气粘性+不光滑的物体表面。
特点:(1)空气沿物面流过的路程越远,附面层就越厚。
(2)附面层内沿物面法线方向各点的压力不变,且等于主流的压力。
9.附面层分离的原因:逆压梯度(外),流体粘性(内)
第三章飞机的低速空气动力
1、翼型的定义,前缘点、后缘点、几何弦长、中弧线(会画)
翼型:平行于飞机对称面的机翼剖面。
中弧线:翼型上下表面内切圆圆心的光滑连线
机翼前缘:中弧线的前端点
机翼后缘:中弧线的后端点
翼弦:机翼前、后缘的连线。其长度叫做弦长或几何弦长。
2、翼型的几何参数:(会画翼型图,并标注几何参数)
翼型厚度:上、下翼面在垂直于翼弦方向的距离
最大厚度相对位置:翼型最大厚度所在位置到前缘的距离
翼型相对弯度:最大弧高与弦长的比值
3、NACA四位翼族
第一个数字表示相对弯度%,第二个数字表示最大弯度位置%,第三,第四个数字一起表示相对厚度%。
4、相对气流,迎角
迎角就是指翼弦与相对气流方向之间的夹角。
空气相对于物体的运动(流动)称为相对气流。
飞行力学复习提纲
第一章 1. 连续介质模型：将流体看成是由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质。 2. 流体的弹性（压缩性）：流体随着压强增大而体积缩小的特性。 压缩系数的倒数称为体积弹性模量E ，他表示单位密度变化所需压强增量：ρ ρβd dp E ==1 流体密度：单位体积中流体的质量。表示流体稠密程度。 压缩系数β：一定温度下升高单位压强时，流体体积的相对缩小量。 ｛注：当流体速度大于马赫时才考虑弹性模量｝ 3. 完全气体状态方程：T nR mRT pV m ==｛kmol m m k kmol J m V R 3*414.228314 ==｝ 4. 流体粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在着一对等值而反向的作用力来阻 碍两相邻流体层作相对运动。 5. 牛顿内摩擦定律：相邻两层流体作相对运动所产生的摩擦力F 与两层流体的速度梯度成 正比；与两层的接触面积成正比；与流体的物理特性有关；与接触面上压强无关。 注：切应力τ：快同慢反静无，只是层流。 6. 理想流体：不考虑粘性（粘性系数0=μ）的流体。 7. 流体内部一点出压强特点：大小与方向无关，处处相等。 8. 质量力（B F ）｛彻体力、体积力｝：作用在体积V 内每一流体质量或体积上的非接触力，
其大小与流体质量或体积成正比，流体力学中，只考虑重力与惯性力。 F）：作用在所取流体体积表面S上的力，它是有与这块流体相接触的流体或表面力（S 物体的直接作用而产生的。 9.等压面：在静止流体中，静压强相等的各点所组成的面。 性质：（1）在平衡流体中通过每点的等压面必与该点流体所受质量力垂直。 （2）等压面即为等势面。 （3）两种密度不同而又在不相混的流体处于平衡时，他们的分界面必为等压面。
直升机飞行力学复习题答案
Chapter One A helicopter of central articulated rotor makes a level flight with cruse speed. In this flight condition, the pitching attitude angle is 20, longitudinal cyclic pitching angle is B1 70, rotor longitudinal flapping angle is a1s 30. Assuming the tilted angle of rotor shaft is 00, please determining the following angles: Helicopter climb angle Fuselage attack angle Rotor attack angle s Rotor flapping due to forward speed a10 中心铰式旋翼直升机以巡航速度前飞。俯仰角-2 °，纵向周期变距7°，纵向挥舞角-3 °，旋翼轴前倾角0° 平飞，爬升角0° 机身迎角-2 ° 桨盘平面迎角-2 ° 吹风挥舞4°
Chapter Two 1. For the main/tail rotor configuration helicopter, the pilot applies which stick or rudder to control what kind of surfaces and corresponding aerodynamic forces? 2. Whythe gradient of control stick forces can' t be too large or small? 3. Co-axis, tandem and tilted-rotor helicopters have no tail rotor. How to change the direction in hover for these helicopters? 1. 操纵——气动面——响应P13 表2-1 前推/后拉杆——纵向周期变距，桨盘前倾/ 后倒——前飞/后飞，俯仰 左推/ 右推杆——横向周期变距，桨盘侧倒——侧飞，滚转 油门/ 总距杆——改变总距——改变垂向速度脚蹬——改变尾桨总距——改变航向 2. 为什么杆力梯度不能太大也不能太小P16 太大时大操纵较吃力，太小了不易感觉当前位移量。杆力梯度适中有利于精确操纵。 3. 共轴、纵列、倾转旋翼机如何悬停转弯？共轴——上下旋翼总距差动纵列——前后横向周期变距一个向左一个向右倾转旋翼——一侧后倒一侧前倒
直升机飞行力学复习题
Chapter One 某中心铰接式直升机，以巡航速度做水平直线飞行，已知此时直升机俯仰姿态角02?=-, 纵向周期变距为017B =, 旋翼纵向周期挥舞角013s a =-. 该直升机旋翼轴前倾角为00δ=, 试确定：: 直升机爬升角 θ= 机身迎角 α= 旋翼迎角 s α= 旋翼吹风挥舞 10a = 平飞爬升角0° 机身迎角-2° 桨盘平面迎角-2° 吹风挥舞4° Chapter Two 1. 单旋翼/尾桨式直升机各个操纵杆、舵控制什么操纵面？用以改变哪些空气动力？ 2. 杆力梯度为什么不能过大或过小？ 3. 共轴式直升机、纵列式直升机、倾转旋翼飞行器都没有尾桨，悬停时如何改变方向？ 1. 操纵——气动面——响应 P13表2-1 前推/后拉杆——纵向周期变距，桨盘前倾/后倒——前飞/后飞，俯仰 左推/右推杆——横向周期变距，桨盘侧倒——侧飞滚转 油门/总距杆——改变总距——改变垂向速度 脚蹬——改变尾桨总距——改变航向 2. 为什么杆力梯度不能太大也不能太小P16 太大时大操纵较吃力太小了不易感觉当前位移量。杆力梯度适中有利于精确操纵。 3. 共轴、纵列、倾转旋翼机如何悬停转弯 共轴——上下旋翼总距差动
纵列——前后横向周期变距一个向左一个向右 倾转旋翼——一侧后倒一侧前倒 Chapter Three 1.黑鹰直升机的旋翼转向为顶视逆时转，问： ●悬停时遇到迎面突风，旋翼如何倾倒？驾驶员为保持悬停，应如何操纵予以修正？ ●驾驶员的修正动作，使桨叶如何周期变距？ 2.作定速、定高及左、右转弯时，纵向操纵有何不同？ 3.无铰旋翼的桨叶有挥舞运动吗？ 1.黑鹰直升机旋翼右旋悬停时遇到阵风旋翼如何挥舞此时如何操纵 前方来的阵风会导致旋翼后倒右倒。应向前、向左推杆。 前推杆导致90°桨距变小，270°桨距变大， 左推杆导致180°桨距变小，0°桨距变大。 2.不改变高度和速度时左转弯和右转弯有区别没，以右旋直升机为例 左转时需要增加尾桨总距，为了平衡尾桨拉力的增加需要左推杆以增加侧向力，这却导致了旋翼拉力的降低，进而需要提总距，又导致向前拉力的增加因而需要后拉杆。总之右旋直升机前飞左转弯的操纵为踩脚蹬—左压杆—提总距—后拉杆。 同理，右旋直升机右转弯的操纵为松脚蹬—减小左压杆—减总距—减小前推杆 3. 无铰式旋翼有挥舞吗 没有挥舞铰但是通过桨叶根部的柔性段或者桨榖柔性件的弹性变形实现挥舞运动。 Chapter Four 1.刚体有6个自由度，研究或计算直升机机身的运动，只用六个主控方程为什么不行？ 2.指出线化小扰动方程中的哪些项反应了直升机纵横向运动的耦合？
飞行力学知识点
1.最大飞行速度：飞机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。 2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度 3.实用静升限：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5（m/s）或0.5（m/s）的飞行高度。 4.理论静升限：飞机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度 5.飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离（包括上升和下滑的水平距离）。 6.飞机的航时：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。 7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。 8.上升率：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。 9.定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。 10.飞机的平飞需用推力：飞机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力 11.铰链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩 12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需要的时间 13.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量 14.公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量 15.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远距离。 16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这样的特殊点称为机翼的焦点 17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动 18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=0）条件下，升降舵偏角与飞机升力系数之间的关系 19.极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线 20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;Oxb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；Ozb轴也在对称面内，垂直于Oxb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。 （书上版：是固联于飞机并随飞机运动的一种动坐标系。它的原点O位于飞机的质心；Oxt 轴与翼弦或机身轴线平行，指向机头为正；Oyt轴位于飞机对称面内，垂直于Oxt轴，指向上方为正；Ozt轴垂直飞机对称面，指向右翼为正。） 21.翼载荷：飞机重力与及面积的比值 22.纵向静稳定力矩：由迎角引起的那部分俯仰力矩称之为纵向静稳定力矩 23.航向静稳定性：飞行器在平衡状态下受到外界非对称干扰而产生侧滑时，在驾驶员不加操纵的条件下，飞行器具有减小侧滑角的趋势 1.作用在飞机上的外力主要有飞机重力G、空气动力R、发动机推力P 2.飞机的过载分为切向过载n x、法向过载n y组成 3.飞机的着陆过程可分为：下滑、拉平、平飞减速、飘落、地面滑跑。
北航飞行力学大作业.(可编辑修改word版)
飞行力学大作业
= 0 CE E E E CB BE CE BE E E E BE E BE E E B B B B B B B B B Z ? 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。 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 F E 中的 O y 。这样 r ' 质心相对 于地球的速度，已用V E 来表示。这里假设地轴固定于惯性空间，且 = 0 。因此， F 的原点的加 速度a 0 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 r ' 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 ' = V E ，而哥氏加速度为2 E V E 。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 。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： a = V E + 2 E V E 有坐标转换知： a = L a = L (V E + 2 E V E ) = L V E + 2L E V E = V E + ( B - E ) V E + 2 E V E = V E + ( + E ) V E (1) 体轴系中的力方程为：f=m a CB 而 f= A B +mg+T 设飞机的迎角为 ，侧滑角为 ，则体轴系的气动力表示为： ? A x ? ?-D ? ?cos cos -cos sin -sin ? ?-D ? ? A ? = L A = L ()L (-) ?-C ? = ? sin cos 0 ? ?-C ? ? y ? BW W y Z ? ? ? ? ? ? ?? A z ?? 重力在牵连垂直坐标系下为： ?? -L ?? ? 0 ? ?? sin a cos -sin a s in cos a ?? ?? -L ?? ? ? V ? ? ?? g ?? (3) 设发动机的安装角为，发动机的推力在机体坐标系的表示如下： ?T x ? ? T cos ? ?T ? = ? 0 ? (4) ? ??T y ? ? ? ? ? ?-T sin ? ? 由坐标转换可知 ： E g
弹道计算大作业doc资料
弹道计算大作业
目录 一、初始条件和要求 (2) 1.1 初始条件 (2) 1.2 仿真要求 (2) 二、模型的建立 (2) 2.1 升力和阻力模型 (2) 2.2 大气和重力加速度模型 (3) 2.3 无控飞行 (3) 2.4 平衡滑翔 (4) 2.5 最大升阻比滑翔飞行弹道 (4) 三、仿真结果 (5) 3.1 无控飞行弹道仿真 (5) 3.2 平衡滑翔弹道仿真 (7) 3.3 最大升阻比滑翔弹道仿真 (8) 附录 (9)
一、初始条件和要求 1.1 初始条件 已知给定的初始条件如下： 表1 初始条件 1.2 仿真要求 请使用Simulink或Buildfly完成以下仿真任务：（1）请完成该导弹的无控飞行弹道仿真； （2）请完成该导弹的平衡滑翔方案飞行弹道仿真；（3）请完成该导弹的最大升阻比滑翔飞行弹道仿真； 二、模型的建立 2.1 升力和阻力模型 已知展弦比为λ的飞行器的升力线斜率为：
y C α= (1) 根据飞行力学相关知识，飞行器的升力系数和阻力系数为： () 20y y x x y C C C C C ααε?=??=+?? (2) 其中，升力线斜率由（1）式可得；ε为效率系数：1 e επλ =。 由升力系数和阻力系数，得到导弹的升力和阻力为： 2212 12 x y X C v S Y C v S ρρ?=??? ?=?? (3) 2.2 大气和重力加速度模型 在计算过程中，大气密度采用如下模型： 4.25588 000.0065=1H T ρρ??- ? ?? (4) 其中，30 1.225/kg m ρ=为海平面的大气密度；0288.15T K =。 重力加速度采用如下模型： 2 0d d R g g R H ?? = ?+?? (5) 其中，09.8g =，6371000d R m =为地球半径；H 为飞行器距离地面的高度。 2.3 无控飞行 假设导弹的运动始终在铅垂平面，根据飞行力学知识，得到导弹无控飞行时的运动学和动力学方程为：
飞行力学部分知识要点
空气动力学及飞行原理课程 飞行力学部分知识要点 第一讲：飞行力学基础 1.坐标系定义的意义 2.刚体飞行器的空间运动可以分为两部分：质心运动和绕质心的转 动。描述任意时刻的空间运动需要六个自由度：三个质心运动和三个角运动 3.地面坐标系, O 地面任意点，OX 水平面任意方向，OZ 垂直地面 指向地心，OXY 水平面（地平面），符合右手规则在一般情况下。 4.机体坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机设计轴指向机头方向， OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则 5.气流（速度）坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机速度方向且重 合，OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则 6.航迹坐标系, O取在飞机质心处，坐标系与飞机固连，OX轴与飞 行速度V重合一致，OZ轴在位于包含飞行速度V在内的铅垂面内，与OX轴垂直并指向下方，OY轴垂直于OXZ平面并按右手定则确定 7.姿态角, 飞机的姿态角是由机体坐标系和地面坐标系之间的关系 确定的：
8. 俯仰角—机体轴OX 与地平面OXY 平面的夹角，俯仰角抬头为正； 9. 偏航角—机体轴OX 在地平面OXY 平面的投影与轴OX 的夹角，垂直于地平面，右偏航为正； 10. 滚转角—机体OZ 轴与包含机体OX 轴的垂直平面的夹角，右滚转为正 11. 气流角, 是由飞行速度矢量与机体坐标系之间的关系确定的 12. 迎角—也称攻角，飞机速度矢量在飞机对称面的投影与机体OX 轴的夹角，以速度投影在机体OX 轴下为正； 13. 侧滑角—飞机速度矢量与飞机对称面的夹角 14. 常规飞机的操纵机构主要有三个：驾驶杆、脚蹬、油门杆，常规气动舵面有三个升降舵、副翼、方向舵 15. 作用在飞机上的外力,重力，发动机推力，空气动力 16. 重力，飞机质量随燃油消耗、外挂投放等变化，性能计算中，把飞机质量当作已知的常量 17. 空气动力中，升力，阻力，的计算公式，动压的概念。 18. 随迎角增大，升力曲线非线性，迎角分别经历抖动迎角，失速迎角，临界迎角等过程 19. 喷气发动机工作原理f k p ()P m V V =-， 20. 台架推力Pf ，发动机在试车台上测得的推力 21. 可用推力Pky ，飞行中发动机能够实际供给的用以推动飞机前进的推力 22. 推重比γfd ，耗油量qh ，单位时间消耗的燃油质量
飞行力学基础
第二章飞行力学基础 2、1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性与操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame)Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点(例如飞机起飞点)。o g x g 轴处于地平面内并指向某 方向(如指向飞行航线);o g y g 轴也在地平面内并指向右方;o g z g 轴垂直地面指向地 心。坐标按右手定则规定,拇指代表o g x g 轴,食指代表o g y g 轴,中指代表o g z g 轴,如 图2、1-1所示。 2)机体坐标系(体轴系)(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处,坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行,且处于飞机对称平面内;oy轴垂直于飞机对称平面指向右方;oz轴在飞机对称平面内;且垂直于ox轴指向下方(参瞧图2、1-1)。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3)速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处,ox a 轴与飞行速度V的方 向一致。一般情况下,V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂直于 ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2、1-2所示。作用在 x 图2、1-1 机体坐标系与地面坐标系
飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4)航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处,ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内,向下为正;oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时,采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1)飞机的姿态角 1、俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2、偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3、滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角,指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时为正。 2）速度轴系与地面轴系的关系 图2、1-2 速度坐标系与地面坐标系
飞行力学试题题库
飞行力学试卷A 一、简答题 1、试说明最大升阻比max K 随M 数的变化规律，并解释其变化原因。 2、试说明最大升阻比A 随M 数的变化规律，并解释其变化原因。 3、试说明最大升阻比0x c 随M 数的变化规律，并解释其变化原因。 4、试描述发动机的转速（油门）特性，并绘出变化曲线。 5、试描述发动机的速度特性，并绘出变化曲线。 6、试描述发动机的高度特性，并绘出变化曲线。 7、试叙述基本飞行性能计算时的假设条件。P16 8、飞机设计师为提高在亚音速范围的飞机性能，通常采用哪些措施。P19 9、简述飞机的飞行包线，并绘制图形表示。（包括个限制条件）P25 10、简述在飞行包线内的第一平飞范围内驾驶员的操作。P32 11、简述“反操纵”的含义。 12、简述飞行状态和飞行员操纵的关系（改变驾驶杆和油门对飞机的影响）。P33 13、采用那些措施可以改善飞机的航程和航时。P61 14、影响飞机进行正常盘旋时要考虑的三种限制因素P72 15、简述推导飞机运动方程时的假设条件P93 16、简述飞机的机体坐标系（包括X 、Y 、Z 轴及相关角度） 17、简述飞机的气流坐标系（包括X 、Y 、Z 轴及相关角度） 18、简述飞机的航迹坐标系（包括X 、Y 、Z 轴及相关角度） 19、简述在无量纲化公式中A z z qSb M m =中，q 、S 、A b 分别代表什么含义。 20、简述机身对飞机的纵向力矩的影响。P114 21、写出平尾力矩系数对升力系数的偏导数y zpw c m ??，并解释各参数的含义。P116 22、简述飞机质心一定的情况下，飞机的焦点随飞行M 数的影响。P120 23、简述襟翼偏转的影响。P121 24、飞机安装水平尾翼的作用。P123 25、如何避免飞机在跨音速飞行时出现“反操纵”现象。P129 26、简述补偿飞机舵面铰链力矩的调整片的作用。P131 27、简述飞机的相对密度，并解释其各个参数。P142 28、写出握杆机动点的表达式，握杆机动点的物理含义。P143 29、写出松杆机动点的表达式，松杆机动点的物理含义。P145 30、质心前限的确定原则。 31、采用什么手段可以增大飞机的航向静稳定性。 32、差动副翼的原理。P162 33、简述飞机副翼操纵的反效问题。P163 34、简述改善飞机横向操纵效能的措施。 35、简述飞机的“蹬舵反倾斜”现象P170
飞行动力学与控制大作业
《飞行力学与控制》 飞行动力学与控制大作业报告 院（系）航空科学与工程学院 专业名称飞行器设计 学号 学生姓名
目录 一．飞机本体动态特性计算分析 (2) 1.1飞机本体模型数据 (2) 1.2模态分析 (2) 1.3传递函数 (3) 1.4升降舵阶跃输入响应 (3) 1.5频率特性分析 (5) 1.6短周期飞行品质分析 (6) 二．改善飞行品质的控制器设计 (7) 2.1SAS控制率设计 (7) 2.1.1控制器参数选择 (8) 2.1.2数值仿真验证 (12) 2.2CAS控制率设计 (13) 三．基于现代控制理论的飞行控制设计方法 (16) 3.1特征结构配置问题描述 (16) 3.1.1特征结构的可配置性 (16) 3.1.2系统模型 (16) 3.2系统的特征结构配置设计 (17) 3.2.1设计过程 (17) 3.2.2具体的设计数据 (17) 3.2.3结果与分析 (18) 四．附录 (20)
一． 飞机本体动态特性计算分析 1.1 飞机本体模型数据 本文选取F16飞机进行动态特性分析及控制器设计，飞机的纵向状态方程形式如下： . x =Ax +Bu y =Cx (1.1) 状态变量为：[]T u q αθ=x 控制变量为：e δ=u 基准状态选择为120,2000V m s H m ==的定直平飞。选取状态向量 ()T u q αθ =x ,控制量为升降舵偏角，则在此基准状态下线化全量方程所得 到的矩阵数据如下： -0.0312 -1.1095 -9.8066 -0.5083-0.0013 -0.6543 0 0.9185 0 0 0 1.00000 -0.3828 0 -0.6901???? ? ?=???? ??Α (1.2) []-0.0167 -0.0014 -0.0956T =B (1.3) []1.000057.295857.295857.2958diag =C (1.4) 1.2 模态分析 矩阵A 的特征值算出为： 1,23,4-0.6778 + 0.5926i -0.0100 + 0.0769i λλ== 对应的特征向量如下： 0.9874 0.9874 -1.0000 -1.0000 0.1137 - 0.0053i 0.1137 + 0.0053i 0.0011 - 0.0000i 0.0011 + 0.0000i 0.0521 - 0.0629i 0.0521 + 0.0629i 0.002=V 1 + 0.0078i 0.0021 - 0.0078i 0.0019 + 0.0735i 0.0019 - 0.0735i -0.0006 + 0.0001i -0.0006 - 0.0001i ?? ?? ? ??????? 由系统特征值可知，系统具有两对共轭复根，也即具有两种运动模态：长周
飞行力学知识点
飞行力学知识点 集团文件发布号：（9816-uATww-M W UB-W UNN-I NNUL-D QQTY- 1.最大飞行速度：E机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态
进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。 2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度 3.实用静升限：E机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5 (m/s)或0.5 (m∕s)的飞行高度。 4.理论静升限：E机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度 5?飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离(包括上升和下滑的水平距离)。 6.飞机的航时：E机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。 7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。 8.上升率：E机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。 9?定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。 10.飞机的平飞需用推力：E机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力 11?较链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为狡链力矩
12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需 要的时间 13.小时耗油率：E机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量 14.公里耗油率：E机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量 13.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远葩离。 16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这 样的特殊点称为机翼的焦点 17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿 小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动 18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=O）条件下，升降舵偏角与E 机升力系数之间的关系 19?极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线 20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;OXb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；OZb轴也在对称面内，垂直于OXb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。 （书上版：是固联于飞机并随飞机运动的一种动坐标系。它的原点0位于飞机的质心；OXt轴与翼弦或机身轴线平行，指向机头为正；Oyt轴位于飞机对称面内，垂直于OXt轴，指向上方为正；OZt轴垂直飞机对称面，指向右翼为正。） 21.翼载荷：飞机重力与及面积的比值
直升机飞行力学复习题答案
Chapter One A helicopter of central articulated rotor makes a level flight with cruse speed. In this flight condition, the pitching attitude angle is 02?=-, longitudinal cyclic pitching angle is 017 B =, rotor longitudinal flapping angle is 013s a =-. Assuming the tilted angle of rotor shaft is 00δ=, please determining the following angles: Helicopter climb angle θ= Fuselage attack angle α= Rotor attack angle s α= Rotor flapping due to forward speed 10a = 中心铰式旋翼直升机以巡航速度前飞。俯仰角-2°，纵向周期变距7°，纵向挥舞角-3°，旋翼轴前倾角0° 平飞，爬升角0° 机身迎角-2° 桨盘平面迎角-2° 吹风挥舞4°
Chapter Two 1.For the main/tail rotor configuration helicopter, the pilot applies which stick or rudder to control what kind of surfaces and corresponding aerodynamic forces? 2.Why the gradient of control stick forces can’t be too large or small? 3.Co-axis, tandem and tilted-rotor helicopters have no tail rotor. How to change the direction in hover for these helicopters? 1.操纵——气动面——响应P13表2-1 前推/后拉杆——纵向周期变距，桨盘前倾/后倒——前飞/后飞，俯仰左推/右推杆——横向周期变距，桨盘侧倒——侧飞，滚转 油门/总距杆——改变总距——改变垂向速度 脚蹬——改变尾桨总距——改变航向 2.为什么杆力梯度不能太大也不能太小P16 太大时大操纵较吃力，太小了不易感觉当前位移量。杆力梯度适中有利于精确操纵。 3.共轴、纵列、倾转旋翼机如何悬停转弯？ 共轴——上下旋翼总距差动 纵列——前后横向周期变距一个向左一个向右 倾转旋翼——一侧后倒一侧前倒
飞行力学基础
第二章飞行力学基础 2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame）Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点（例如飞机起飞点）。o g x g 轴处于地平面内并指向 某方向（如指向飞行航线）；o g y g 轴也在地平面内并指向右方；o g z g 轴垂直地面 指向地心。坐标按右手定则规定，拇指代表o g x g 轴，食指代表o g y g 轴，中指代表 o g z g 轴，如图2.1-1所示。 2）机体坐标系（体轴系）(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处，坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行，且处于飞机对称平面内；oy轴垂直于飞机对称平面指向右方；oz轴在飞机对称平面内；且垂直于ox轴指向下方（参看图2.1-1）。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3）速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处，ox a 轴与飞行速度V的 方向一致。一般情况下，V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂 x 图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系
直于ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2.1-2所示。作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4）航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处，ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内，向下为正；oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时，采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1）飞机的姿态角 1.俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2.偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3.滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角，指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时 图2.1-2 速度坐标系与地面坐标系
飞行力学知识点
《飞行动力学》掌握知识点 第一章 掌握知识点如下： 1）现代飞机提高最大升力系数采取的措施包括边条翼气动布局或近耦鸭式布局。 2）飞行器阻力可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力和激波阻力等。 3）试描述涡喷发动机的三种特性：转速（油门）特性，速度特性，高度特性并绘出变化曲线。（P7） 答：涡轮喷气发动机的性能指标推力T和耗油率f C等均随飞行状态、发动机工作状态而改变。下面要简单介绍这些变化规律，即发动机的特性曲线，以供研究飞行性能时使用。 1）转速（油门特性） 在给定调节规律下，高度和转速一定时，发动机推力和耗油率随转速的变化关系，称为转速特性。图1.10为某涡轮喷气发动机T和f C随转速n的变化曲线。 由于一定转速对应一定油门位置，故转速特性又称油门特性或节流特性。 2）速度特性 在给定调节规律下，高度和转速一定时，发动机推力和耗油率随飞行速度或Ma的变化关系，称为速度特性。图1.11为某涡轮喷气发动机T和f C随Ma变化曲线。 3）高度特性 在发动机转速和飞行速度一定时，发动机推力和耗油率随飞行高度的变化关系，称为高度特性。图1.12为某涡轮喷气发动机的T和f C随H的变化曲线。
第二章 掌握知识点如下： 1）飞机飞行性能包括平飞性能、上升性能、续航性能和起落性能。 2）飞机定直平飞的最小速度受到哪些因素的限制？（P40） 答：最小平飞速度 min V 是指飞机在某一高度上能作定直平飞的最小速度。 1）受最大升力系数 max L C 限制的理想最小平飞速度S C W V L ρmax min 2= ； 2）受允许升力系数 a L C .限制的最小允许使用平飞速度S C W V a L a ρ.2= ； 3）受抖动升力系数 sh L C .限制的抖动最小平飞速度S C W V sh L sh ρ.2= ； 4）受最大平尾偏角 m ax .δL C 限制的最小平飞速度S C W V L ρδδmax max .min 2)(= ； 5）发动机可用推力 a T 。一般情况下，高空飞行由于a T 的下降，min V 往往受到a T 的限制；在低空飞行时，min V 由最大允许升力系数a L C .来确定。 3）为提高飞机的续航性能，飞机设计中可采取哪些措施？（P64） 答：设计中力求提高升阻比，增加可用燃油量，选用耗油率低，经济性好的发动机，选择最省油状态上升和最佳巡航状态巡航。
空气动力学与飞行力学复习题10
】 《空气动力学与飞行力学》复习题 一、选择题 1．连续介质假设意味着。 (A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数 (C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩 2．温度升高时，空气的粘度。 (A) 变小（B）变大 (C) 不变 3．水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。 （ (A) < （B）近似等于 (C) > 8．的流体称为理想流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 9．的流体称为不可压缩流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 10．静止流体的点压强值与无关。 (A) 位置（B）方向 (C) 流体种类（D）重力加速度 11．油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下处的表压强为kPa。 — (A) （B） (C) （D） 12．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2= 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。 (A) 3 （B）1/3 (C) 9 （D）1/9 13．流量为Q，速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为。 (A) QV （B）QV2(C) ρQV （D）ρQV2 14．圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。 (A) 2320 （B）400 (C) 1200 （D）50000 15．超音速气流在收缩管道中作运动。 > (A) 加速（B）减速 (C) 等速 16．速度势只存在于 (A) 不可压缩流体的流动中（B）可压缩流体的定常流动中 (C) 无旋流动中（D）二维流动中 17．流函数存在于 (B) 不可压缩流体的平面流动中（B）可压缩流体的平面流动中 (C) 不可压缩流体的轴对称流动中（D）任意二维流动中 18．水的粘性随温度升高而 ， A . 增大； B. 减小； C. 不变。 19．气体的粘性随温度的升高而 A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。
北航航空工程考研(085232)考试科目、招生人数、参考书目、复习指导---新祥旭考研
2018年北航航空工程考研（085232）考试科目、招生人数、参考书目、 复习指导 一、招生信息 所属学院：航空科学与工程学院 招生人数：100 所属门类代码、名称：工学[08] 所属一级学科代码、名称：工程硕士[0852] 二、研究方向： 01 动力学与控制 02 固体力学 03 流体力学 04 工程力学 05 飞行器设计 06 飞行力学与飞行安全 07 人机与环境工程 08 飞行器适航设计 09 旋翼飞行器设计 三、初试考试科目： ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④951力学基础或952热工基础或953理论力学与控制综合 四、参考书目 951力学基础 《理论力学》谢传锋、王琪主编高等教育出版社 《动力学》谢传锋高等教育出版社
《材料力学》（Ⅰ、Ⅱ）单辉祖高等教育出版社 952热工基础 《工程热力学》（2001年6月第三版）高等教育出版社沈维道编 《传热学》（2006年第四版）高等教育出版社杨世铭编 953理论力学与控制综合 《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编 《数字电子技术基础》（2007年二月第一版）北京航空航天大学出版社胡晓光主编 《数字电子技术基础》（2001第四版）高等教育出版社阎石主编 《理论力学》谢传锋、王琪主编高等教育出版社 五、复习指导 1、参考书的阅读方法 （1）目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。 （2）体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。 （3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。 2、学习笔记的整理方法 （1）第一遍学习教材的时候，做笔记主要是归纳主要内容，最好可以整理出知识框架记到笔记本上，同时记下重要知识点，如假设条件，公式，结论，缺陷等。记笔记的过程可以强迫自己对所学内容进行整理，并用自己的语言表达出来，有效地加深印象。第一遍学习记笔记的工作量较大可能影响复习进度，但是切记第一遍学习要夯实基础，不能一味地追求速度。第一遍要以稳、细为主，而记笔记能够帮助考生有效地达到以上两个要求。并且在后期逐步脱离教材以后，笔记是一个很方便携带的知识宝典，可以方便随时查阅相关的知识点。 （2）第一遍的学习笔记和书本知识比较相近，且以基本知识点为主。第二遍学习的时候可以结合第一遍的笔记查漏补缺，记下自己生疏的或者是任何觉得重要的知识点。再到后期做题的时候注意记下典型题目和错题。 （3）做笔记要注意分类和编排，便于查询。可以在不同的阶段使用大小合适的不同的笔记本。
空气动力学与飞行力学复习题10
《空气动力学与飞行力学》复习题 一、选择题 1．连续介质假设意味着。 (A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数 (C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩 2．温度升高时，空气的粘度。 (A) 变小（B）变大 (C) 不变 3．水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。 (A) < （B）近似等于 (C) > 8．的流体称为理想流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 9．的流体称为不可压缩流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 10．静止流体的点压强值与无关。 (A) 位置（B）方向 (C) 流体种类（D）重力加速度 11．油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下处的表压强为kPa。 (A) （B） (C) （D） 12．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2= 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。 (A) 3 （B）1/3 (C) 9 （D）1/9 13．流量为Q，速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为。 (A) QV （B）QV2(C) ρQV （D）ρQV2 14．圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。 (A) 2320 （B）400 (C) 1200 （D）50000 15．超音速气流在收缩管道中作运动。 (A) 加速（B）减速 (C) 等速 16．速度势只存在于 (A) 不可压缩流体的流动中（B）可压缩流体的定常流动中 (C) 无旋流动中（D）二维流动中 17．流函数存在于 (B) 不可压缩流体的平面流动中（B）可压缩流体的平面流动中 (C) 不可压缩流体的轴对称流动中（D）任意二维流动中 18．水的粘性随温度升高而 A . 增大； B. 减小； C. 不变。 19．气体的粘性随温度的升高而 A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。 20．理想流体的特征是 Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。 21．静止液体中存在 Ａ. 压应力；Ｂ. 压应力和拉应力；Ｃ. 压应力和切应力；Ｄ. 压应力、切应力和拉应力； 22．用U形水银差压计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高差h p=10cm ,p A-p B为
2006年西工大飞行力学考研试题答案(A)
试题名称：飞行器飞行力学（A 卷） 试题编号： 470 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 2 页 一、 填空题（30分，每小题3分） 1．攻角定义为导弹速度矢量在 的投影与 夹角。 2．轴对称导弹定常飞行时的纵向平衡关系式为 。 3．铅垂平面内弹道曲率半径与法向过载的关系式为 。 4．极限过载与临界迎角的关系式为 。 5．前置量导引法的导引关系式为 。 6．阵风干扰将产生 和 运动参数的初始偏差。 7．用动力系数描述的纵向短周期扰动运动动态稳定条件为 。 8．引入滚转角和滚转角速度信号的自动驾驶仪调节规律为 。 9．纵向阻尼动力系数的表达式为 。 10．轴对称导弹的主要理想操纵关系式为 。 二、问答题（30分，每小题5分） 1．导弹在水平面内作侧滑而无倾斜飞行的方案有哪些？其理想控制关系式分别是怎样的？ 2．何谓横向静稳定性？影响飞航式导弹横向静稳定性的因素有哪些？ 3．前置量导引法的前置角ε?的选取原则是什么？ 4．影响导弹反应舵偏的过渡过程品质指标有哪些？影响它们的传递参数分别主要是什么？ 5．为什么要在法向过载反馈的纵向姿态运动回路中加入限幅器？ 6．导弹按理想弹道飞行，其过载应满足怎样的关系式？ 三、分析讨论题（45分，每小题15分） 1．已知调节规律z K K ??δ???=?+? ，由反应此舵偏信号的z ??δ??? 、、参数偏差的过渡过程曲线，讨论在??参数偏差还为正时，舵面便出现了负偏值，即出现提前偏舵的现象、原因和结果。 2．分析弹道倾角对侧向动态稳定性的影响。 3．分析面对称导弹当存在绕1ox 轴的滚动角速度1x ω时，产生相对于1oy 轴的偏航力矩的物理成因。