民航概论总复习题(说明:黑体字题目系分析题和简答题,其余为选择题和填空题)一、绪论部分1、飞行器一般分为几类?分别是什么?3类:航空器,航天器,导弹和火箭2、大气层如何分层,各有什么特点?适合飞机飞行的大气层是哪层?根据各层温度特征,分为五层逃逸层适合飞行的为平流层:温度基本不变;没有水蒸汽,几乎没有云雨等气象现象,对飞行有利,这层几乎没有上下对流,只有水平方向的风,空气质量不多约总重的1/4不到。
以大气中温度随高度的分布为主要依据,可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
( 1 )对流层温度随高度而降低,空气对流明显,集中了全部大气质量的约 3/4 和几乎全部的水气,是天气变化最复杂的层次,其厚度随纬度和季节而变化,低纬度地区平均16-18km ,中纬度地区平均 10-12km ,高纬度地区平均8-9km 。
( 2 )平流层位于对流层之上,顶部到 50-55km ,随着高度增加,起初气温不变或者略有升高;到 20-30km 以上,气温升高很快,可到 270k-290k ;平流层内气流比较稳定,能见度好。
( 3 )中间层, 50-55km 伸展到80-85km ,随着高度增加,气温下降,空气有相当强烈的铅垂方向的运动,顶部气温可低至 160k-190k 。
( 4 )热层,从中间层延伸到 800km 高空,空气密度级小,声波已难以传播,气温随高度增加而上升,空气处于高度电离状态。
( 5 )散逸层,是地球大气的最外层,空气极其稀薄,大气分子不断向星际空间逃逸。
飞机主要在对流层上部和同温层下部活动。
3、第一架飞机诞生的时间是哪一天,由谁制造的?1903年12月17日莱特兄弟4、何谓国际标准大气?因为大气物理性质(温度、密度、压强等)是随所在地理位置、季节和高度而变化的,为了在进行航空器设计、试验和分析时所用大气物理参数不因地而异,也为了能够比较飞机的飞行性能,所建立的统一标准。
它也是由权威机构颁布的一种“模式大气”。
叫做国际标准大气5、目前国际上著名的航空发动机和民用飞机制造企业有哪些。
美国波音公司,欧洲空中客车美国GE发动机公司,普惠发动机公司Pratt & Whitney,罗尔斯罗伊斯公司Rolls-Royce Ltd,IAE国际航空发动机公司二、空气动力学基础部分1、何谓飞机机翼的展弦比?根梢比?i.展弦比:翼展l和平均几何弦长b av的比值叫做展弦比,用λ表示,其计算公式可表示为:λ= l / b av。
同时,展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。
展弦比越大,机翼的升力系数越大,但阻力也增大,因此,高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
ii.根梢比:根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦长b1的比值,一般用η表示,η=b0/b1。
2、马赫数和雷诺数的数学表达式和表示意义。
i.马赫数:流场中某点的气流速度和该点的当地音速之比。
M=v/aii.雷诺数:表征流体运动中黏性作用和惯性作用相对大小的无因次数。
Re=ρvL/μ,ρ、μ为流体密度和动力粘度,v 、L 为流场的特征速度和特征长度。
3、 连续性方程和伯努利方程的数学表达式,并说明其物理意义。
i. 连续性方程:密度横截面积,速度的乘积为一个常数。
通过流管各横截面的质量流量必须相等。
ii. 伯努利:流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。
4、 超音速气流经过激波后气流参数将发生何种变化?进入激波后压强和密度增大、温度升高、速度降低。
5、 在空气中声速的大小主要取决于什么?i.空气的压缩性和音速成反比, ii. 温度正比6、 何谓相对运动原理?飞机以一定的速度在静止的大气中飞行,或者,气流以相同的速度流过静止的飞机,这两种情况,在飞机上产生的空气动力完全相等。
叫做飞行相对运动原理。
三、 飞行原理部分1. 何谓临界马赫数?气流流过机翼时,机翼上首次出现超音速区时的马赫数,叫做临界马赫数。
2. 何谓飞机的稳定性?a =≈Av c ρ=飞机受到外界瞬时扰动后,不经驾驶员干预,具有自动恢复到原来平衡状态的能力,叫做飞机的稳定性。
焦点可以理解为飞机气动力增量的作用点。
焦点位于飞机重心之前则飞机是不稳定的,焦点位于飞机重心之后则飞机是稳定的。
3.影响飞机横向稳定性的因素有哪些?如何影响?影响飞机横航向稳定性的因素有:机翼的后掠角、上反角、上单翼、机翼与机身的相对位置、展弦比、垂直尾翼等。
4.低速飞机的飞行阻力有哪些?各自的减阻措施有哪些?①摩擦阻力[空气的粘性越大,飞机表面越粗糙,飞机的表面积越大,则摩擦阻力越大。
为了减小摩擦阻力,应在这些方面采取必要的措施。
另外,用层流翼型代替古典翼型,使紊流层尽量向后移,对减小摩擦阻力也是有益的。
]②压差阻力【为了减小飞机的压差阻力,应尽量减小飞机的最大迎风面积,并对飞机的各部件进行整流,做成流线形,有些部件如活塞式发动机的机头应安装整流罩。
】③诱导阻力【加装翼梢小翼,加大展弦比】④干扰阻力【设计时要妥善地考虑和安排各部件的相对位置,必要时在这些部件之间加装流线形的整流片,使连接处圆滑过渡,尽量减小旋涡的产生。
】5.飞机的升力是如何产生的?流经机翼的空气,如果上表面的速度大于下表面的速度,使得上表面的动压大于下表面的动压,根据伯努力方程,下表面的静压大于上表面的静压,这个上下压差就是升力的来源。
6.机翼升力的表达式及各项物理意义,影响机翼升力的因素主要有哪些?●Y=1/2ρCSv²●C升力系数,随机翼迎角,翼型变化,S表示面积,v为速度●受翼型,迎角,迎风面积,和速度变化7.何谓升阻比?●飞机飞行中,在同一迎角的升力与阻力的比值。
8.何谓飞机过载?一般数值是多少?●作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机的重力之比,称为飞机的过载。
一般6-8个G左右,专指军机。
9.增升的基本方法有哪些?举例说明波音737飞机的增升方法和原理。
飞机的增升装置的基本原理是增加翼型的相对弯度,面积,并对附面层进行控制,延迟翼面上的气流分离。
机翼上的增升装置有后缘襟翼、前缘缝翼、前缘襟翼和吹气襟翼。
吹气襟翼又有3种类型:(1)流向吹气边界层控制,(2)展向吹气襟翼,(3)喷气襟翼。
10.何谓飞机的稳定性?如何用焦点和重心的相对位置分析飞机的稳定性。
●飞机受到外界瞬时扰动后,不经驾驶员干预,具有自动恢复到原来平衡状态的能力,叫做飞机的稳定性。
焦点可以理解为飞机气动力增量的作用点。
焦点位于飞机重心之前则飞机是不稳定的,焦点位于飞机重心之后则飞机是稳定的。
11.影响飞机航向稳定性的主要因素有哪些?●垂直尾翼、腹鳍、机身侧面积。
12.飞机采用流线体是为了减小哪一种阻力?●压差阻力13.扰流板一般在飞机飞行的哪一个阶段打开?●着陆阶段,在地面滑行时14.增大飞机的翼展可以减小飞机的什么阻力?●诱导阻力15.何谓飞机的主操纵面?●升降舵、副翼、方向舵16.机翼后掠角和飞行速度有什么关系?●后掠角越大,机翼阻力系数就越小,在相同的发动机推力下能达到的平飞速度就越高。
17.翼梢小翼的作用是什么?●梳理翼尖气流,减小诱导阻力,提高机翼效率。
18.飞机如果保持同一马赫数,在高空飞行时的绝对速度大,还是在低空飞行时的绝对速度大?低空绝对速度大四、航空发动机部分1.航空航天发动机可分为哪几类,各类又如何细分?2.何谓发动机的涵道比?军用机和民用机的发动机的涵道比一般在什么范围?涡轮风扇发动机的外涵道和内涵道的空气流量之比。
当代军用加力式涡轮风扇发动机的涵道比为0.3-1.0,民用大涵道比涡轮风扇发动机的涵道比已达6-9。
3.何谓喷气发动机的推重比?目前先进军用发动机推重比的水平?喷气发动机的推力和发动机的净重之比,称为发动机的推重比。
服役的战斗机发动机推重比从2提高到7-9,已经定型并即将投入使用的达9-10。
4.试说明活塞发动机的工作原理。
●发动机工作时,由四个进程(活塞在汽缸中上下个两次)完成一个循环。
●在进气行程,进气阀将进气门打开,雾化了的汽油和空气的混合气体被下行的活塞吸入汽缸内。
●活塞到下死点后,开始上行,此时进气阀将进气门关闭,活塞压缩汽缸内的混合气体,直至活塞到达上死点,完成压缩行程。
●此时,装在汽缸头部的火花塞迸发火花,将高压混合气点燃。
燃烧后的高温高压气体推动活塞下行,开始膨胀,将燃烧气体所蕴含的热能转变为机械能,由连杆机构传给发动机曲轴,成为带动空气螺旋桨旋转的动力。
●膨胀行程完毕后,排气阀将排气门打开,活塞上行,将已作过功的废气排出汽缸之外。
活塞到达上死点,排气门关闭,就完成了四个行程的循环。
然后排气门打开,活塞下行,又开始一个新的循环。
5.简述涡喷发动机的工作过程。
当空气进入发动机后,空气流速降低,压力升高(速度能转变为压力能),再经压气机,将空气压力再提高几倍到数十倍,随即进入燃烧室,与从喷嘴喷出的燃料掺混,经点火后燃烧,燃料的化学能转化为热能,高温气体膨胀驱动涡轮工作,高速的涡轮带动压气机工作。
经过涡轮后的燃气通过喷管以高速向后喷射而产生推力6.涡轮喷气发动机的核心机是指哪几个部件,并说出每个部件的作用。
空气燃气涡轮喷气发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。
进气道的作用是整理进入发动机的空气流,消除紊乱的涡流,在飞行时并能利用冲入的空气进行压缩;压气机的作用是提高进入发动机燃烧室的空气压力;燃烧室的作用是将高温、高压空气混合燃烧;涡轮的作用是将燃烧室出口的高温、高压气体的能量转变为机械能;尾喷管的作用是排出燃烧后的气体,产生推力。
7.发动机进气道的布置主要有哪些?●机头进气,两侧进气,机身下方进气,机身上方进气8.小型直升机为何还使用活塞发动机?●由于活塞发动机的热效率大都大于涡轴机,在不需要较大功率的小型机上可以采用,能获得较好的燃油效率,波音就在研发这种滞空时间很长的无人直升机,当然它还采用了降低转速等措施9.小型涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机发展的主要技术困难是什么?i.小型涡轮轴燃油率比活塞发动机大ii.涡轮旋转发动机,叶尖出现的超声速气流导致螺旋桨效率急剧下降10.试说明涡轮轴发动机的结构特点?带自由涡轮的涡轴发动机的主要用途?●采用双级离心式压气机●浮壁式回流环形燃烧室●可拆卸的整体式粒子分离器●全权限数字式电子控制系统及状态监控系统●采用新的单晶涡轮叶片材料可以在涡轮前加第二燃烧室,增大尾喷管的速度,增大推力11.涡轮螺旋桨发动机,活塞螺旋桨发动机,前者比后者有何优点?●首先,它的功率大,功重比(功率/重量)也大,最大功率可超过10000马力,功重比为4以上;而活塞式发动机最大不过三四千马力,功重比2左右。
●其次,由于减少了运动部件,尤其是没有做往复运动的活塞,涡轮螺旋桨发动机运转稳定性好,噪音小,工作寿命长,维修费用也较低。