現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)固定翼部分復(fù)習(xí)題

1、現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)固定翼部分復(fù)習(xí)題1. 飛機(jī)的研制過程主要有哪幾個階段？總的來說，飛機(jī)的研制階段一般包括四個時期：設(shè)計(jì)、試制、批生產(chǎn)、使用和改進(jìn)改型。2. 正常式布局、鴨式布局、無尾布局各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？正常式布局是指水平尾翼位于機(jī)翼之后的氣動布局型式。目前世界上大多數(shù)飛機(jī)都采用正常式布局。 隨著邊條翼技術(shù)和主動控制技術(shù)的發(fā)展，正常式布局的戰(zhàn)斗機(jī)也表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)動性。優(yōu)點(diǎn)：1）經(jīng)驗(yàn)豐富，風(fēng)險低2）水平尾翼有較大的尾力臂，配平能力較強(qiáng)，配平阻力小3）如果采用 V 形尾翼，不僅可以減小摩擦阻力和干擾阻力，還有利于減小飛機(jī)的側(cè)向 RCS；同時，可以遮擋尾噴口，有利于紅外隱身4）結(jié)合邊條翼技術(shù)，可以有效改善

2、飛機(jī)在中到大迎角范圍的機(jī)動能力， 同時可以減緩跨音速波阻的增加，降低超聲速波阻缺點(diǎn)：1）對于靜穩(wěn)定的正常式布局飛機(jī)而言，水平尾翼需產(chǎn)生負(fù)升力，從而降低飛機(jī)的升阻比2）正常布局飛機(jī)的平尾位于機(jī)翼的下洗和速度阻滯區(qū)內(nèi)，影響平尾效率鴨式布局是指水平前翼位于機(jī)翼之前的氣動布局型式。 在大、中迎角時， 前翼和機(jī)翼前緣同時產(chǎn)生脫體渦，兩者相互干擾，使渦系更穩(wěn)定而產(chǎn)生很高的渦升力，也是一種具有高機(jī)動性能的氣動布局形式。優(yōu)點(diǎn)： 1）對于靜穩(wěn)定的飛機(jī)，鴨翼的平衡力向上，提高了全機(jī)的升力。2）大迎角時鴨翼對機(jī)翼產(chǎn)生有利的升力干擾，顯著的提高大迎角的升力3）更均勻和光滑的縱向面積分布，因而可能得到較低的跨音速阻力4

3、）有較好的失速保護(hù)特性缺點(diǎn) ：1）鴨翼產(chǎn)生升力，但也付出誘導(dǎo)阻力的代價2）超音速時帶來更大的阻力代價和操縱能力限制的問題3）起飛著陸和大迎角的平衡能力可能不足4）平衡阻力可能比常規(guī)布局大5）前緣渦的破裂帶來的不穩(wěn)定無尾布局是指飛機(jī)只有一對機(jī)翼的氣動布局。 一般采用后掠角較大的三角翼， 用機(jī)翼后緣處的襟副翼作為縱向配平的操縱面。優(yōu)點(diǎn)：無尾飛機(jī)多采用大后掠角三角翼，因而超音速波阻小機(jī)翼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度較大，結(jié)構(gòu)重量小缺點(diǎn)：尾力臂短，效率不高起降性能差不易揮放寬靜穩(wěn)定度技術(shù)和主動控制技術(shù)的潛力著陸拉平時或在改出俯沖時“下沉”三翼面布局是指飛機(jī)機(jī)翼前面有水平前翼，后面有水平尾翼的氣動布局形式。它綜合了正

4、常式和鴨式布局的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)，有可能得到更好的氣動特性，特別是操縱和配平特性。優(yōu)點(diǎn)保持近距鴨式布局利用漩渦空氣動力學(xué)帶來的優(yōu)點(diǎn)還提高大迎角時的操縱效率，如后緣襟翼、副翼、平尾和方向舵的效率能實(shí)現(xiàn)三翼面操縱，提高操縱效率和減小配平阻力，充分發(fā)揮主動控制技術(shù)的潛力能更有效的實(shí)現(xiàn)直接力控制三翼面布局在載荷分配上也更合理問題：漩渦破裂，導(dǎo)致穩(wěn)定性和操縱性的突然變化阻力比二翼面布局要大，超音速狀態(tài)影響更為明顯增加了一個升力面和相應(yīng)的操縱系統(tǒng)，三翼面布局是否能減輕全機(jī)重量仍需進(jìn)行綜合衡量3. 機(jī)翼氣動設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些要求？在設(shè)計(jì)機(jī)翼時，應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：在起飛、著陸和空中機(jī)動狀態(tài)下有盡可能大的升力及高

5、的升阻比在巡航狀態(tài)和大速度下有盡可能小的氣動阻力在全包線范圍內(nèi)有良好的縱向及橫側(cè)向的操縱和安定特性，特別是在低速時要有線性的俯仰力矩、較高的副翼效率及橫向特性要滿足強(qiáng)度和氣動彈性要求，使機(jī)翼具有足夠的結(jié)構(gòu)剛度和較輕的結(jié)構(gòu)重量及較大的顫振速度4. 平尾、垂尾的作用，設(shè)計(jì)時應(yīng)滿足哪些要求？平尾的作用：1）保證飛機(jī)在重心后限時的縱向穩(wěn)定性2）保證飛機(jī)在重心前限時的縱向平衡和操縱性3）對靜不穩(wěn)定飛機(jī)，平尾能夠提供足夠的防止飛機(jī)上仰發(fā)散的縱向低頭力矩4）與機(jī)翼上的操縱面（副翼）一起動作對飛機(jī)的橫滾進(jìn)行控制（差動平尾） 平尾設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則：1）機(jī)動時保證飛機(jī)達(dá)到最大的過載2）在任何重心位置處飛機(jī)都是穩(wěn)定的

6、3）襟翼放下，處在前重心位置著陸時能配平飛機(jī)4）在前重心起飛時能滿足抬前輪的要求垂尾的作用：1）垂尾是保證飛機(jī)橫側(cè)穩(wěn)定性及航向操縱品質(zhì)的主要部件，垂尾的作用就是要使飛機(jī)在整個飛行包線范圍內(nèi)都具有足夠的航向穩(wěn)定性2）大馬赫數(shù)飛行時，垂尾效率明顯下降，飛機(jī)的方向穩(wěn)定性急劇減小，如果此時飛機(jī)受到側(cè)向擾動，會發(fā)生側(cè)滑角逐漸增加的發(fā)散運(yùn)動，輕則難于操縱，重則會發(fā)生失控垂尾布置型式的選擇：大迎角下，平尾失速，產(chǎn)生紊流尾跡，并以大約45的角度向上擴(kuò)展。作為經(jīng)驗(yàn)法則，方向舵至少應(yīng)有三分之一必須在尾跡之外。單、雙垂尾的選擇：1）軍用戰(zhàn)斗機(jī)多強(qiáng)調(diào)大迎角的機(jī)動性，給垂尾的設(shè)計(jì)帶來了很大的困難，因此很多先進(jìn)的雙發(fā)飛機(jī)

7、都采用了雙垂尾布局。但是究競哪一種布局更好，還要視具體情況而定2）對于單發(fā)、后體機(jī)身近似為圓形的飛機(jī)，采用單垂尾比較好3）對于雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)，后體機(jī)身比較寬，采用雙垂尾比較有利4）綜合考慮結(jié)構(gòu)的限制、RcS 等方面5. 飛機(jī)的總體參數(shù)有哪些？簡述其與飛行性能的關(guān)系?？傮w參數(shù)：推力；升力；阻力；重力。飛機(jī)主要總體參數(shù)：起飛重量：Wo，kg；翼面積：S,m2；起飛推力：TTo,10N；組合參數(shù)：翼載：WTo/S， kg/m2；推重比：（T/W）To ，1ON/kg6. 簡述翼載荷和推重比應(yīng)如何選取。翼載荷的選取：1.按失速速度確定翼載 2.按升限確定翼載 3.按起飛距離確定翼載 4.按航程確定翼載 5.按著陸距離確定翼載 6.按航時確定翼載 7.按巡航速度確定翼載 8.翼載的選取 9.按機(jī)動過載確定翼載推重比的選?。? 按保證平飛狀態(tài)確定；2 按最大平飛速度推重比確定推重比；3 按爬升性能確定推重比；4 推重比的選取7. 簡述超臨界