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1、北航13年6月課程考試《航空航天概論》考核要求1.飛機的氣動布局形式有哪些?請簡述各布局形式的特點。(20分)答:飛機氣動布局主要有常規(guī)布局、鴨式布局、無尾布局、三翼面布局和飛翼布局等。這些布局各自的特點如下:①常規(guī)布局:在機翼前沿根部靠近機身兩側(cè)處增加一片大后掠角圓弧形的機翼面積,就可以大為改善飛機大迎角狀態(tài)的升力。②鴨式翼布局,其鴨翼所提供的抬頭力矩非常大,使得飛機在平時起飛時能夠獲得更大升力,空戰(zhàn)中能夠迅速將機頭指向敵機;其缺點是會破壞整機的隱身特性。③無尾布局:首先是飛機重量顯著減少;其次,因為取消尾部使全機質(zhì)量更趨
2、合理地沿機翼翼展分布,從而可以減小機翼彎曲載荷,使結(jié)構(gòu)重量進一步減輕;另外,尾翼的取消可以明顯減小飛機的氣動阻力,同常規(guī)布局相比,其型阻可減小60%以上;取消尾翼之后將使飛機的目標特征尺寸大為減小,隱身性能得到極大提高;最后尾翼的取消同時減少了操縱面、作動器和液壓系統(tǒng),從而也改善了維修性和具有了更低的全壽命周期成本。缺點:飛機航向不穩(wěn)定,同時喪失偏航控制能力。④三翼面布局:三翼面的采用使得飛機機動性得到提高,而且宜于實現(xiàn)直接力控制達到對飛行軌跡的精確控制,同時使飛機在載荷分配上也更趨合理。三翼面布局的缺點是增加了鴨翼,阻力和
3、重量自然也會增大,電傳操縱系統(tǒng)也會復(fù)雜一些。⑤飛翼布局的翼載比同類小非常多,缺點是氣動控制面非常多,控制難度非常大。2.簡述直升機是如何實現(xiàn)前飛、后飛、上飛和下飛的?(20分)答:直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以改變直升飛機的旋翼的槳葉角,從而實現(xiàn)旋翼周期變距,以此改變旋翼旋轉(zhuǎn)平面不同位置的升力來實現(xiàn)改變直升機的飛行姿態(tài),再以升力
4、方向變化改變飛行方向。駕駛員將駕駛桿前推,通過旋轉(zhuǎn)斜盤使槳葉前傾,旋翼總拉力有個向前的分量,由此實現(xiàn)向前飛行;反之,后推駕駛桿,通過旋轉(zhuǎn)斜盤使槳葉后傾,旋翼總拉力有個向后的分量,就可以實現(xiàn)了向后飛行。上拉油門總距桿,增加旋翼總距,則可以提高升力,實現(xiàn)上飛;相反的,下推油門總距桿,降低旋翼總距,就可以降低升力,實現(xiàn)下飛。3.比較描述宇宙飛船和航天飛機的基本結(jié)構(gòu)及其用途。(20分)答:(1)結(jié)構(gòu):宇宙飛船基本的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、變軌系統(tǒng)和推進劑等。航天飛機基本結(jié)構(gòu),是由一個軌道器、一
5、個外儲箱和兩個固體火箭助推器所組成,通常所說的航天飛機就是指軌道器。航天飛機每飛行一次就要扔掉一個外儲箱,而固體火箭助推器和軌道器仍能重復(fù)使用。軌道器可以重復(fù)使用100次,助推器可以重復(fù)使用20次。因此當前的航天飛機是一種部分可重復(fù)使用的第一代空間運輸工具。(2)用途:宇宙飛船,是一種運送航天員、貨物到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保證航天員在太空短期生活并進行一定的工作。它的運行時間一般是幾天到半個月,一般乘2到3名航天員。航天飛機(又稱為太空梭或太空穿梭機)是可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器,結(jié)
6、合了飛機與航天器的性質(zhì)。它既能代表運載火箭把人造衛(wèi)星等航天器送入太空,也能像載人飛船那樣在軌道上運行,還能像飛機那樣在大氣層中滑翔著陸。航天飛機為人類自由進出太空提供了很好的工具,它大大降低航天活動的費用。航天飛機廣泛用以,進行空間交會、對接、??俊⒖臻g科學(xué)實驗、發(fā)射回收或檢修衛(wèi)星。1.無人機是如何分類的?試估計未來無人機的發(fā)展趨勢;(20分)無人偵察機按續(xù)航時間和航程的長短,可分為四大類型:長航時無人偵察機、中程無人偵察機、短程無人偵察機和近程無人偵察機?!¢L航時無人偵察機是一種飛行時間長,能晝夜持續(xù)進行空中偵察,監(jiān)視的無
7、人駕駛飛機。長航時無人偵察機又可分為高空型和中空型兩種類型;高空型長航時無人偵察機通常飛行高度在18000米以上,續(xù)航時間大于24小時;中空型長航時無人偵察機一般飛行高度為幾千米,續(xù)航時間大多不小于12小時。中程無人偵察機是一種活動半徑在700-1000千米范圍內(nèi)的無人偵察機。它可以實施可見光照相偵察、紅外線和電視攝像偵察,能實時傳輸圖像。短程無人偵察機是一種活動半徑在150-350千米范圍的無人偵察機。這類無人偵察機多數(shù)為小型無人機。最大尺寸在3-5米范圍,全機重量小于200千克。在作戰(zhàn)時,適用于陸軍的軍、師級和海軍陸戰(zhàn)隊
8、的旅級部隊進行戰(zhàn)場偵察監(jiān)視、目標搜索與定位以及戰(zhàn)果評估等。近程無人偵察機是一種活動半徑在幾千米至幾十千米范圍的微型無人偵察機。這類無人機飛行速度小,最大尺寸為2-4米,多數(shù)飛機全重小于100千克。它適用于陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊的旅或營級部隊以及小型艦艇進行戰(zhàn)地偵察監(jiān)視,能使指揮員及時準確地了解前