201509学期—航空航天概论资料

第1章航空航天发展史1.1 世界航空发展简史1.1.1 远古的神话与传说1.1.2 气球和飞艇的出现与发展1.1.3 飞机的诞生1.2 世界航天发展简史1.3 中国航空发展史1.3.1 中国古代航空技术的萌芽1.3.2 中国近代航空业的发展1.3.3 中国现代航空工业的建立和发展第2章奋进中的中国航空航天2.1 中国航空航天工业发展的现状2.1.1 市场经济环境中的航空航天企业2.1.2 中国航空航天的主要成就2.1.3 主要航空航天企业介绍2.2 中国航空航天工业的典型杰出人物2.2.1中国“起飞”第一人——冯如2.2.2中国火箭奠基人——钱学森2.2.3 中国强击机总体设计第一人——陆孝彭2.2.4杰出人物的精神实质2.3 中国独特的航空航天文化和民族精神2.3.1 新中国给中国航空航天工业的起飞带来了曙光2.3.2 自力更生、奋发图强的民族精神支撑了中国的航空航天工业2.3.3 改革开放使中国的航空航天工业发展带来了新的生机2.4 投身中国航空航天事业的职业准备2.4.1 热爱祖国、为国争光的坚定信念2.4.2 勇于登攀、敢于超越的进取意识2.4.3 科学求实、严肃认真的工作作风2.4.4 同舟共济、团结协作的大局观念2.4.5 淡泊名利、默默奉献的崇高品质第3章飞行原理3.1 飞机的空气动力3.1.1 流动气体的基本规律3.1.2 升力的产生和增升装置3.1.3 飞行的阻力及减阻措施3.2 飞行操纵3.2.1 飞机的重心和机体轴3.2.2 飞机的稳定性3.2.3 飞机的操纵原理3.3 飞机的飞行性能3.3.1 速度性能指标3.3.2 高度性能3.3.3 飞行距离3.3.4 飞机起飞着陆的性能3.3.5 飞机的机动性能3.4 直升机的飞行原理3.4.1 直升机概况3.4.2 直升机旋翼的工作原理3.5 航天器飞行原理3.5.1 F普勒三大定律3.5.2 宇宙速度第4章世界名机赏析4.1 航空先驱与早期飞行器4.2 军用飞机4.2.1 战斗机4.2.2 轰炸机4.2.3 攻击机4.3 民航客机4.3.1 第一代喷气式客机——“彗星”4.3.2 第二代喷气式客机——图-154 4.3.3 第三代喷气式客机——波音-747 4.3.4 第四代喷气式客机——A3204.3.5 第五代喷气式客机——波音-777 4.3.6 空客与波音的泰坦战争——A380 4.3.7 超声速客机——“协和”4.4 直升机4.4.1 单旋翼尾桨直升机4.4.2 单旋翼无尾桨直升机4.4.3 纵列式双旋翼直升机4.4.4 共轴式双旋翼直升机4.4.5 侧旋翼直升机(双旋翼直升机)4.5 无人机与其他特种飞机4.5.1 X-1——第一架突破音障的火箭飞机4.5.2 侦察机4.5.3 预警机4.5.4 空中加油机4.5.5 无人机4.6 航天器4.6.1 人造地球卫星4.6.2 宇宙飞船4.6.3 航天飞机4.6.4 空间站4.6.5 运载火箭第5章飞机结构与构造5.1 飞机结构的基本组成及其功用5.1.1 飞机结构的主要组成部分5.1.2 飞机结构的功用5.2 飞机结构的基本要求5.2.1 飞机的战术技术和使用技术要求5.2.2 空气动力要求和设计一体化要求5.2.3 结构完整性要求5.2.4 最小质量要求5.2.5 使用维修要求5.2.6 工艺要求5.2.7 经济性要求5.3 机翼受力构件的基本构造5.3.1 翼梁5.3.2 长桁5.3.3 纵墙5.3.4 翼肋5.3.5 蒙皮5.4 机翼结构的基本构造形式5.4.1 薄蒙皮梁式5.4.2 多梁单块式5.4.3 多墙厚蒙皮式5.5 尾翼结构的基本构造形式5.5.1 安定面和操纵面结构的基本构造形式5.5.2 全动平尾结构的基本构造形式5.6 机身受力构件的基本构造5.6.1 隔框5.6.2 长桁与桁梁5.6.3 蒙皮5.7 机身结构的基本构造形式5.7.1 桁梁式5.7.2 桁条式5.7.3 硬壳式5.8 起落架5.8.1 飞机起落装置的类型5.8.2 起落架的功用5.8.3 起落架的组成5.8.4 起落架的配置形式5.8.5 起落架的结构形式和特点第6章飞行器动力6.1 概述6.2 航空活塞发动机6.2.1 活塞式发动机的主要组成6.2.2 活塞式发动机的工作原理6.2.3 活塞式航空发动机的辅助工作系统6.3 航空燃气涡轮发动机6.3.1 涡轮喷气发动机6.3.2 涡轮螺旋桨发动机6.3.3 涡轮风扇发动机6.3.4 涡轮轴发动机6.3.5 螺旋桨风扇发动机6.4 冲压喷气发动机6.5 火箭发动机6.5.1 固体火箭发动机6.5.2 液体火箭发动机6.5.3 其他能源的火箭发动机6.6 中国航空发动机的发展历程与主要型号第7章机载仪器与设备7.1 航空仪表7.1.1 飞行仪表7.1.2 发动机仪表7.2 导航系统7.2.1 无线电导航系统7.2.2 其他导航系统7.3 自动飞行控制系统7.3.1 自动驾驶仪7.3.2 其他自动飞行控制系统7.4 其他机载设备7.4.1 电气设备7.4.2 通信设备7.4.3 雷达设备第8章航空新技术简介8.1 飞机设计新技术8.1.1 新的气动外形设计方法8.1.2 短距起降或垂直起降与推力矢量技术8.1.3 隐身技术8.2 航空发动机新技术8.2.1 脉冲爆震发动机8.2.2 多电发动机8.2.3 超燃冲压发动机8.2.4 特种能源发动机8.3 航空制造新技术8.3.1 大型宽弦风扇叶片8.3.2 整体叶盘结构8.3.3 航空新材料及其成型技术8.3.4 航空数字化制造技术8.4 民航客机新技术8.5 直升机新技术8.5.1 直升机动力8.5.2 直升机的材料与结构8.5.3 航空电子与二次能源8.5.4 直升机的制造技术8.6 空空导弹新技术8.6.1 远程推进与推力矢量控制技术8.6.2 红外成像制导技术8.6.3 毫米波制导技术8.6.4 多模导引和复合制导技术8.6.5 智能化信息处理技术8.6.6 高效定向引战技术8.6.7 导弹模块化与开放式设计技术8.6.8 保形外挂和高密度内挂条件下的发射技术8.7 无人机技术附录附录A 航空大事记附录A.1 世界航空大事记附录A.2 中国航空大事记附录B 航模制作实践——手掷模型滑翔机制作与试飞附录B.1 弹射模型滑翔机的制作附录B.2 弹射模型滑翔机的调整试飞。

2、民用航空
• （二）航天 是指主要在大气层之外，基本按照天 体力学规律运行的各种航行活动。
航空与航天的区别与联系:
区别：飞行环境 联系：起然过程中， 发展最迅速、对人类社会生活影响 最大的科学技术领域之一。 2. 是高度综合的现代科学技术，它集 中应用了最为先进的工程技术。 3. 是衡量国家科技实力、国防力量和 综合国力的重要标志，它关系到国 计民生。
第一章 航空航天发展概况
• 主要内容：介绍航空航天的基本概 念和范围、航空航天器的主要分类 及航空航天发展的基本情况等。 本章教学目的：让同学们建立航 空航天基本概念，掌握各种飞行器 分类与特点。
1.1 基本概念
• （一）航空
是指载人或者不载人的飞行器在地球大气 层内的航行活动。
航空的分类
• 按使用方向： 1、军用航空
航空航天的特性
4. 它需要应用科学技术领域的最新成 就。 5. 它在发展与应用过程中，与军事技 术密切相关。

1.1870年（）战争中，巴黎守军曾用气球向城外运送信件和撤退人员。

A.法俄B.普法C.南北D.英法答案：B2.1926年，齐伯林公司制造了Lz-127号硬式飞艇，名称是（）。

A.德国号B.汉莎号C.柏林号D.齐伯林伯爵号答案：D3.氢气球载人飞行的日期是1783年12月1日，升空的人是（）。

A.布朗夏尔B.齐伯林C.李林塔尔D.罗齐尔答案：A4.气球是一种轻于空气的航空器，它利用了物理学的（）定律。

A.热力学B.万有引力C.浮力D.伯努利答案：C5.世界上第一家民用航空公司，德莱格飞艇公司是齐伯林创办的，时间是（）年。

A.1903B.1909C.1915D.1919答案：B6.硬式飞艇的发明人是（）。

A.吉法尔B.乔治凯利C.杜蒙D.齐伯林答案：D7.世界第一个航空研究团体不列颠航空学会是（）年成立的。

A.1843C.1906D.1909答案：B8.美国人（）是莱特兄弟之前最接近发明成功飞机的人。

A.贝尔B.兰利C.曼利D.寇蒂斯答案：B9.航空研究的重要工具——风洞是由英国人（）于1871发明的。

A.菲利普斯B.凯利C.汉森D.维纳姆答案：D10.1891年到1896年，李林塔尔共进行了（）多次滑翔飞行，最远的可达300米。

A.100B.1000C.2500D.3000答案：C11.定翼思想是19世纪初，英国航空之父（）提出来的。

A.凯利B.汉森C.菲利普斯D.斯特林费罗答案：A12.莱特飞行者三号是1905年试制成功的，它被看作是历史上第一架（）飞机。

A.可操纵的B.实用C.动力D.双翼答案：B13.1909年，法国人（）驾驶11号飞机成功地飞越英吉利海峡。

A.布雷里奥B.伏瓦辛C.布雷盖答案：A14.1910年，法国人（）发明成功水上飞机。

A.伏瓦辛B.法尔芒C.布雷盖D.法布尔答案：D15.欧洲飞机的发明者是（），时间是1906年。

A.杜蒙B.布雷里奥C.伏瓦辛D.布雷盖答案：A16.重型轰炸机都是战略轰炸机，主要用于深入敌后，对军事基地、交通枢纽、经济和政治中心等A.100吨以上B.200吨以上答案：A17.轰炸机按起飞重量可以分为三类，分别是（）。

《航空航天概论》复习资料绪论1．航空：在地球周围稠密大气层内的航行活动。

航天：在大气层以外的近地空间，行星际空间，行星际附近以及恒星及空间的航行活动。

联系：地面发射的航天器或当航天器返回地面时，都要穿过大气层特别是水平起降的航天飞机，其起飞和降落过程均与飞机极为相似，就与航空航天的特点，因此航空与航天不仅是紧密联系的而且有时是难以区分的。

2．飞行器的概念：在地球大气层内或大气层外的空间飞行的器械统称。

分类：航空器、航天器、火箭、导弹。

3．航空器：在大气层内飞行的飞行器。

分为轻于空气的航天器（气球、飞艇）和重于空气的航天器（飞机滑翔机、直升机、旋翼机）。

航天器：在大气层外飞行的飞行器。

分为无人航天器（人造地球卫星、空间探测器）和载人航天器（载人飞船、航天站、航天飞机）。

导弹：依靠制导系统控制器飞行轨迹的飞行武器（弹道式导弹、巡航导弹、可高机动飞行的导弹、地空导弹、空空导弹）。

火箭：靠火箭发动机（化学、核、电）提供推动力的飞行器。

（无控火箭弹、探空火箭、远载火箭）。

4．⑴轻于空气的航天器：10世纪初中国“孔明灯”。

18世纪末法国蒙哥尔费兄弟热气球。

1783年10月15日Ｅ．Ｐ．罗奇埃和达尔郎特，热气球1000m高度12min飞行12km。

⑵重于空气的航天器：1903年12月17日莱特兄弟，“飞行者”1号飞行4次。

⑶火箭导弹：1942年纳粹德国V-2火箭，发射第一个以火箭发动机为动力的弹道导弹。

⑷航天：1957年10月4日，苏联发射第一个人造卫星。

1969年7月16日，美国航天员第一次登上月球。

５．大气层①对流层：高度上升气温下降，空气对流运动明显。

②平流层：高度上升气温开始不变→略升高→20km-30km以上急升，气流平稳，能见度好③中间层：高度上升气温下降，空气有相当剧烈的垂直方向运动。

④热层：高度上升气温上升，空气处于高度电离状态。

⑤散逸层：空气稀薄，空气分子不断向星际空间逃逸。

6.飞行环境：⑴自然环境--真空、电磁辐射、高能粒子辐射、等离子体、微流行体。

航空航天概论总复习1.航空航天发展简史通常分为哪几个阶段？为什么这样划分？2.航空航天事业发展过程中，各类飞行器的第一个发明者是谁？是哪个国家的？在什么时间？3.我国古代飞行方面有过哪些发明创造？4.飞行器有哪几大类？5.飞机按用途如何分类？各类飞机的功用和特点是什么？6.中国、美国、俄罗斯飞机的编号方法是根据什么原则制定的？试分别举出几个典型飞机加以说明。

7.如何划分地球大气层？各层有什么特点？8.流体连续性方程和伯努力定理的物理意义是什么？如何用公式表示？公式中每一部分代表什么意义？9.何为空气动力？10.简述机翼升力产生的基本原理，写出升力公式，分析影响升力大小的因素。

11.升力系数与哪些因素有关？如何测得？12.机翼和翼型有哪些特性参数？13.何谓飞机机翼的迎角和临界迎角？14.指出对称、不对称翼型在不同迎角下产生升力的方向。

15.飞机在低速飞行情况下，有哪些阻力？如何减小这些阻力？写出阻力公式。

16.如何计算一架飞机的升力和阻力？17.分析飞机的升力系数和阻力系数与迎角关系的曲线。

18.马赫数的物理意义？何谓亚音速、跨音速、超音速、高超音速？19.何谓音障？20.激波前后的压强、密度、温度和速度有何变化？21.何谓临界马赫数？怎样提高临界马赫数？22.机翼后掠的优缺点是什么？23.飞机飞行性能一般包括哪些？直升机还有什么特有的飞行性能？24.何谓飞机的稳定性？如何保证飞机纵向、航向、侧向稳定性？25.了解直升机基本飞行原理和直升机悬停或垂直升降时旋翼对称流及前飞时不对称流的意义。

26.飞机和直升机的主要组成部分有哪些？简述单旋翼直升机尾桨的功用。

27.飞机机翼、机身的主要功用和主要受力构件有哪些？28.飞机的增升装置的基本原理是什么？机翼上有哪些增升装置？29.起落架的“前三点式”和“后三点式”各有何优缺点？30.试述飞行器发动机的分类和各大类的工作原理。

31.空气燃气涡轮喷气发动机主要由哪些部分组成的？各部分的作用是什么？32.空气燃气涡轮发动机目前有几种？各种的特点是什么？33.火箭发动机和空气燃气涡轮喷气发动机的主要区别是什么？34.试述火箭发动机的种类和各类的特点？35.飞机的机载设备主要包括哪些？。

你是否想过去 自由飞翔？
气球 飞艇 飞行试验 飞机的诞生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
航空事业的 发展历程
飞机的发展
中国航空航天 的发展
09:29:05
航空航天 概 论
最初的尝试
你是否想过去 自由飞翔？
气球 飞艇 飞行试验
飞机的诞生 飞机的发展
航空事业的 发展历程
正是这些神话故事表达了人类意欲 征服天空的美好愿望，激发了人们创造 飞行器的兴趣。
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中国航空航天 的发展
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依靠气球迈出了征服天空的第一步 •孔明灯 ——最早的热气球 •第一只热气球 •第一只氢气球 •现代热气球
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航空航天 概 论
航空航天 概 论
古代飞行器的发明 （5） 竹蜻蜓
转动的竹蜻蜓叶 片把空气向下推，当 向上的反作用力大于 竹蜻蜓的重量时，竹 蜻蜓就飞起来了。竹 蜻蜓在18世纪由我国 传到欧洲，是现代直 升机的雏形。
你是否想过去 自由飞翔？
气球 飞艇 飞行试验 飞机的诞生
航空事业的 发展历程
飞机的发展
中国航空航天 的发展
气球（1）
你是否想过去 自由飞翔？
•孔明灯——最早的热气球
气球 飞艇 飞行试验 飞机的诞生
航空事业的 发展历程
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中国航空航天 的发展
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航空航天 概 论
气球（2）
你是否想过去 自由飞翔？
•第一只热气球的诞生
1783年6月5日， 法国人蒙哥尔菲兄 弟制成了第一只热 空气自由气球。

航空航天概论学号：091208104姓名：韩涛1.描述某些方面的航空和航天技术知识。

（不少于800字）下面我主要对航空和航天的一些基础知识进行描述：一、卫星绕地球运转所具备的条件卫星就是绕行星运转的天体。

但什么是人造卫星呢？所谓人造卫星就是指在一定轨道上绕地球运转并完成使命的人造天体。

卫星绕地球运转必须具备一定的条件：一个是速度条件；一个是高度条件。

（1）速度条件我们在中学物理中就学过万有引力定律和三大运动定律。

这些定理告诉我们，当一个物体围绕地球做圆周运动时需要受到指向圆心的合力即向心力。

如果物体所收到的万有引力正好可以提供这个向心力，这个物体将沿圆轨道绕地球运行而不掉回地面。

在这种情况下这个物体的速度环绕速度。

大约等于每秒7.9公里。

这就是通常所说的第一宇宙速度。

下面介绍几个概念：航空：一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动（例如飞机，热气球的飞行）称为航空。

航天：把在稠密大气层以外、太阳系以内的飞行活动（例如人造卫星、载人飞船的飞行）称为航天。

所谓第一宇宙速度是指航天器绕地球做圆轨道运动而不掉回地面所必须具有的。

当速度达到每秒11.2公里时物体将挣脱地球的引力场而变成绕太阳运转的人造卫星，这时的速度为第二宇宙速度。

所谓第二宇宙速度，即卫星能够脱离地球的引力场而变成绕太阳运行所需要的速度。

如果物体的速度在增加到16.7公里/秒，这时太阳的引力也拉不住它了，而成为银河系的一个人造天体。

这时的速度称为第三宇宙速度。

但这需要运载技术来一次革命性的飞跃。

这是第一技术关速度足够大。

（2）高度条件高度在100—200km以上。

这时因为1960年第53界巴塞罗那国际航空联合大会决议规定，“地球表面100km以上空间为航空空间，为国际公共领域100km以下空间为航空空间领域。

”卫星轨道为什么要选择120km以上高度运行？主要是考虑气象因素大家知道地球有一个大气层90%大气质量在30km以下，30km以上逐渐稀薄了。

《航空航天概论》第一阶段导学材料（对应教材第一章）第一章叩启航空航天门1、教学的目的和要求1)了解世界航空发展史2)了解世界航天发展史2、教学内容1）航空航天发展历程✧气球飞艇✧飞机的研制●定翼思想的建立●动力飞行的尝试●滑翔飞行的实践✧莱特兄弟制造出第一家依靠自身动力进行载人飞行的飞机✧布雷里奥完成飞机的第一次国际飞行✧飞机的首次战场是用是在第一次世界大战爆发前的意-土战争中✧喷气发动飞机发明●世界第一架喷气战斗机——德国梅塞施密特Me262，是二战期间世界第一架达到实用状态的喷气战斗机●首次突破声障的美国贝尔X-1火箭试验机✧航天理论的建立✧液体火箭的实用化✧苏美人造卫星的诞生✧其他各国的航天发展计划2）飞行原理介绍✧空气基本特性:空气的密度、温度和压力是确定空气状态的三个主要参数。

飞行中，飞机空气动力的大小和飞行性能的好坏，都与这些参数有关。

✧飞机的五个基本组成部分：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。

✧流动气体的基本规律：飞行相对运动原理：终于空气的飞机是靠飞机与空气相对运动所产生的空气动力，克服自身重力而升空的，没有飞行速度在飞机上就不会产生空气动力；连续性定理；伯努利方程。

✧升力的产生和增升装置：作用在飞机上的空气动力包括升力和阻力，升力主要靠机翼来产生。

影响飞机升力的因素有：记忆面积的影响，相对速度的影响，空气密度的影响，机翼剖面形状和迎角的影响。

飞机的增升装置通常安装在机翼的前缘和后缘部位。

✧飞行的阻力及减阻措施：阻力是与飞机运动方向相反的空气动力，起着阻碍飞机前进的作用。

对于飞机减阻分为低速飞机和高速飞机两种情况。

✧飞机的稳定操纵：飞机是否稳定需考虑飞机的俯仰运动（纵向稳定）、偏航运动（方向稳定）和滚转运动（横向稳定）。

3）飞机动力装置发动机的分类：✧按发动机是否需要空气参加工作，可分为吸气式发动机和火箭喷气式发动机；按产生推进动力的原理不同，可分为直接反作用力发动机和间接反作用力发动机✧航空活塞发动机活塞式发动机的主要组成：气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器和机匣等。

歼6飞机是我国第一代超声速战斗机，可达1.4倍声速。

我国第二代超声速战斗机包括歼7和歼8系列。

歼8系列飞机的研制成功，标志着我国的军用航空工业进入了一个自行研究、自行设计和自行制造的新阶段。

歼10战斗机是我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战斗机，实现了我国战斗机从第二代向第三代的历史性跨越。

“北京”1号是新中国自行研制的第一架轻型旅客机。

由北京航空航天大学的前身北京航空学院的师生设计、生产。

2007年2月26日，国务院正式批准我国大飞机国家重大专项立项实施，标志着我国大型民用客机和大型运输机进入工程研制阶段。

1970年4月24日21时35分，我国第一枚运载火箭“长征”1号携带着中国的第一颗人造地球卫星，从我国酒泉卫星发射场发射升空，10分钟后，卫星顺利进入轨道。

1970年4月24日，我国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红”1号。

我国的气象卫星称为“风云”系列。

我国成功研制和发射了“北斗”导航定位卫星。

2003年10月15日，“长征”2号F运载火箭，托着我国第一艘载人飞船“神州”5号胜利升空。

我国第一位航天员杨利伟。

2005年10月12日上午9时，搭载费俊龙和聂海胜两名中国航天第1.1版第 6 页共29 页失速现象：随着迎角的增大，升力也会随着增大，但当迎角增大到一定程度时，气流就会从机翼前缘开始分离，尾部出现很大的涡流区。

此时，升力会突然下降，而阻力却迅速增大，这种现象称为“失速”。

失速刚刚出现时的迎角叫“临界迎角”。

所以飞机飞行时迎角最好不要接近或大于临界迎角。

影响飞机升力的因素1.机翼面积的影响2.相对速度的影响3.空气密度的影响4.机翼剖面形状的影响5.迎角的影响增升措施1.改变机翼剖面形状，增大机翼弯度；2.增大机翼面积；3.改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离。

低速飞机上的阻力按其产生的原因不同可分为摩擦阻力、压强阻力、诱导阻力和干扰阻力。

1.摩擦阻力摩擦阻力的大小，取决于空气的粘性、飞机表面的状况、附面层中气流的流动情况和同气流接触的飞机表面积的大小。

14
流动气体的基本规律 相对运动原理
飞机以一定速度作水平直线飞行时，作用在 飞机上的空气动力与远前方空气以该速度流向 静止不动的飞机时所产生的空气动力效果完全 一样。这就是飞机相对运动原理 。
15
流动气体的基本规律 质量守恒与连续方程
取横截面1，2，3，假设在流管中流动的流体质量既不会穿越流管流出，也不
8 February 1700 – Basel, 8
March 1782) was a Dutch-
Swiss mathematician and
was one of the many
prominent mathematicians in
the Bernoulli family. He is
particularly remembered for
飞行器飞行速度越大，Ma就越大，飞行器前面的空气就压 缩得越厉害。因此，Ma的大小可作为判断空气受到压缩程度的 指标。
13
Ma与飞行器飞行速度的关系
Ma<0.4, 为低速飞行；
0.4<Ma<0.85, 为亚声速飞行； 0.85<Ma<1.3, 为跨声速飞行 ； 1.3<Ma<5.0, 为超声速飞行； Ma>5.0， 为高超声速飞行。
声速的大小和传播介质有关。在水中的声速大约 为1440米/秒；而在海平面标准状态下，在空气中 的声速仅为341米/秒。由此可知介质的可压缩性 越大，声速越小（如空气）；介质的可压缩性越 小，声速越大（如水）。
12
大气的物理性质 6、马赫数
马赫数Ma的定义为
Ma v
a
式中v表示在一定高度下飞行器的飞行速度，a则表示该处的声速。

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。

航空航天概论引言航空航天技术是现代科技的重要组成部分，它不仅体现了一个国家综合国力和科技水平，还对经济发展、国防安全以及社会进步产生深远影响。

本文旨在简要介绍航空航天的基本概念、历史发展、关键技术以及未来趋势，为读者提供一个全面而精炼的航空航天领域概览。

航空航天基础定义与分类航空航天是指涉及航空器（如飞机、直升机等）与航天器（如卫星、宇宙飞船等）的设计、制造、运行及其相关科学的技术领域。

通常分为航空和航天两大领域：- 航空主要研究大气层内飞行器的原理、设计、制造和使用。

- 航天则关注于从地球表面穿越大气层到达外太空的飞行器。

发展历程航空航天的历史始于19世纪末期，随着莱特兄弟首次实现动力飞行，人类进入航空时代。

随后，火箭技术的发展推动了航天领域的突破，尤以1957年苏联发射的第一颗人造卫星“斯普特尼克”为标志，开启了人类的太空时代。

关键技术航空技术航空技术的核心在于提高飞行器的性能，包括气动设计、动力系统、航电设备等。

其中，发动机技术是航空技术的关键，从早期的活塞发动机到喷气式发动机，再到现代的涡扇发动机，不断推动着航空器性能的提升。

航天技术航天技术则更加复杂，涉及到运载火箭、卫星应用、载人航天、深空探测等多个方面。

运载火箭作为通往太空的桥梁，其研发一直是航天技术的重中之重。

同时，卫星通信、导航、遥感等应用已成为现代社会不可或缺的一部分。

未来趋势随着技术的不断进步，航空航天领域呈现出以下发展趋势：- 可持续性：环保型航空器和可回收利用的火箭技术成为研究热点。

- 智能化：人工智能、大数据等技术的应用将使航空航天系统更加智能高效。

- 商业化：商业航天活动的兴起，为航空航天领域带来新的增长点。

- 国际合作：面对共同的挑战和机遇，国际间的合作日益加深。

结语航空航天技术是人类智慧的结晶，它不仅极大地拓展了人类的生存空间，也促进了全球的交流与合作。

随着科技的不断进步，我们有理由相信，未来的航空航天将会带给我们更多惊喜和可能。

航空航天概论
航空航天概论是研究航空和航天领域的基础知识和原理的
学科。

航空指的是飞机在大气中飞行的技术和科学，而航
天则指的是太空探索和在太空中进行的各种活动。

航空航天概论包括以下几个方面的内容：
1. 航空航天的历史：介绍航空航天领域的发展历史，包括
著名的飞行器和航天器的发明和发展过程。

2. 航空航天的基本原理：介绍飞行器和航天器的基本原理，包括空气动力学、机械工程、电子技术等方面的知识。

3. 航空航天材料和结构：介绍航空航天领域使用的材料和
结构设计，包括航空发动机、机翼、机身等部件的设计原
理和材料选择。

4. 航空航天的空间环境：介绍航空航天领域的空间环境，
包括大气层结构、空气动力学、太空辐射等方面的知识。

5. 航空航天的航行导航：介绍航空航天的导航和航行技术，包括飞行器的导航系统、地面导航设备等。

6. 航空航天的航空器和航天器：介绍各种类型的航空器和
航天器，包括飞机、直升机、卫星、火箭等。

航空航天概论是航空航天工程系列课程的基础，学习者可
以通过这门课程了解航空航天领域的基本概念和原理，为
深入学习相关专业提供基础知识。

《航空航天概论》第四阶段导学材料（对应教材第六章）第六章航天世界连连看1、教学的目的和要求1)了解航天领域相关知识2)了解重要航天器的内容3)掌握对其他星球的探测情况2、教学内容1）航天器：✧人造地球卫星：环绕地球在空间轨道上运行（至少一圈）的无人航天器；是所有航天器中目前发射数量最多、用途最广的；按运行轨道通常分为三种：低轨道卫星，中轨道卫星，高轨道卫星。

✧宇宙飞船：运送航天员到达太空并安全返回的一次性使用的航天器；是人类研制的第一种载人航天器；目前常用的是3舱式飞船，由轨道舱、返回舱、推进舱组成。

✧航天飞机：垂直起飞、水平降落的载人航天器；✧空间站：在近地轨道长时间运行、可供多名航天员在其中生活工作和巡防的载人航天器；✧运载火箭：由多载火箭组成的航天运输工具；2）我国载人航天的三步曲：✧“神舟”飞船以中国空间技术研究院为主研制，并将成为空间实验室及空间站的天地往返运输器。

它包括换环境控制与生命保障、制导导航与控制、返回着陆、逃逸救生、仪表与照明等14个分系统，由轨道舱、返回舱、推进舱3个舱和1个附加段或对接口组成。

3）太空行走概述：✧一种是航天员到载人航天器舱外，第二种是在月面行走，其中最常见的是第一种形式。

他是一种不是行走的“行走”，因为宇宙真空无路可走，且航天员在太空处于失重状态，飘来飘去也没行走，他们移动身体是靠手、机械臂或机动装置。

因此太空行走严格上应该叫“空间出舱活动”。

4）月球探测近况：✧空间竞赛引发首次探月高潮阶段（1958-1976）；✧深入研究探月意义的冷静思考阶段（1976-1994）；✧多国竞相发展以最终建立月球基地阶段（1994-）5）火星探测新高潮：✧美国独占鳌头：美国是发射火星探测器最多的国家，至今还有4个美国火星探测器在轨运行；✧欧洲开启快车：欧洲是继苏联、美国之后第3个成功把探测器送入火星轨道的。

6）类地行星探测：金星、水星✧人类对太阳系行星的探测首先是从金星开始的，现有约22个探测器成功造访过金星；✧2004年美国研制的人类第1个水星探测器信使号升空。

航空航天概论复习飞行器动力1.活塞式改动机/活塞式发动机带动螺旋桨，由螺旋桨产生推（拉）力为飞机提供动力。

活塞式发动机和螺旋桨是不可分割的///四个冲程：进气、压缩、膨胀、排气//主要性能指标：发动机功率、功率重量比、燃油消耗率/缺点：功率小、重量大、外形阻力大2．燃气涡轮发动机///主要组成：压气机、燃烧室、燃气涡轮组成：进气道、压气机、燃烧室、燃气涡轮、尾喷管///压气机、燃烧室和燃气涡轮构成发动机的核心机，又称燃气发生器///压气机的功用：依靠其高速旋转的工件叶轮对空气做功，提高空气的压力，供给发动机工作时所需要的压缩空气（离心式压气机、轴流式压气机）/燃气涡轮：在高温高压燃气的作用下高速旋转，将燃气中的部分热能和压力能转换成机械功，带动压气机和附件工作///工作原理：空气从进气道进入，经压气机压缩后，流入燃烧室与喷入的燃油混后燃烧，形成高温高压的燃气，首先驱动燃气涡轮高速旋转带动压气机和附件工作，之后在尾喷管中膨胀回事高速排出，产生反作用力//性能参数：推力、推重比、单位耗油率///分类：根据有无动力涡轮以及动力涡轮所驱动的部件不同：涡轮喷气发动机涡轮风扇发动机涡轮螺旋桨发动机涡轮轴发动机/动力涡轮（自由涡轮）：位于燃气发生器后面的一个传动其他部件的涡轮，从燃气发生器出来的燃气注入这个涡轮中继续膨胀做功//涡轮风扇发动机：推力由内、外涵道气流分别产生的推力组成，外涵与内涵空气流量的比值称为涵道比/涡轮风扇发动机具有耗油率低、起飞推力大、推重比高、噪音小的优点，因此广泛应用于大型运输机上/加力式涡轮风扇发动机由于具有低速时油耗较低、开加力时推重比大的特点，目前已在新一代歼击机上得到广泛应用//涡轮螺旋桨发动机：燃气能量绝大部分在动力涡轮中膨胀做功，动力涡轮通过减速装置降低转速后再驱动螺旋桨，燃气中剩下的很少部分能量在尾喷管中膨胀，产生一小部分推力/涡轮螺旋桨发动机一般用于M=0.5-0.7的飞机上。

1.空气静力飞行器有哪些气球飞艇飞行器按升力原理分类2.直升机在中国古代的雏形竹蜻蜓3.热气球在中国古代的雏形孔明灯4.固定翼飞机在中国古代的雏形风筝5.世界上最大的运输机俄罗斯安-2256.飞机按用途分7.按标识识别飞机所属国家及类型P2918.弹道导弹弹道导弹分主动段及被动段主动段在火箭发动机推力作用下按照预定轨迹飞行被动段按自由抛物体轨迹飞行9.对流层特点下面温度高上面温度低有利于形成对流10.产生摩擦阻力的主要原因空气具有粘性11.空速管原理伯努利方程12.空气密度越大音速越大13.翼尖小翼作用减少诱导阻力14.打开襟翼升力阻力怎么变化都变大15.单块式机翼弯矩由什么承担上下壁板16.前三点后三点式各自优缺点后三点优点结构简单尺寸质量小；着陆迎角大利用阻力减速缩短滑行距离。

缺点前方急停易倒立不允许制动滑跑距离易延长；起飞着陆操纵困难稳定性差；滑跑时机头仰起视界不佳。

前三点优点前轮远离中心允许制动；易操纵稳定性好；机头与地面平行视界好缺点前起落架载荷量大结构笨重复杂需加装置降低摆振17.俯仰稳定性（纵向稳定性）由水平尾翼控制横向稳定性由垂直尾翼控制航向稳定性由上反角和后掠角控制18.常规直升机升力靠什么调节桨叶19.空客A380是干线客机20.舰载机在航母上起飞降落顺风好还是逆风好逆风好 1.缩短滑跑距离2.起飞时相对速度大压差大获得升力大3.降落时逆风帮助飞机减速4.起降瞬间稳定性差顺风易偏离跑道要点1783 法国蒙特尔费兄弟热气球1852 法国亨利吉法尔飞艇1903 美国莱特兄弟第一个人造飞机标志着现代飞机的诞生1947 美国查尔斯.耶格尔X-1实验研究机首次突破音障得益于涡轮喷气发动机的诞生超音速飞机：英法联合研制“协和”号超音速飞机前苏联图-144超音速飞机俄国齐奥尔科夫斯基火箭可以进入太空奠定基础美国戈达德1926 液体火箭创始人德国冯布莱恩V-2导弹现代大型火箭鼻祖1957 斯普特尼克1号前苏联世界第一颗人造地球卫星1961 东方号前苏联加加林第一个进入太空的人1969 阿波罗登月1970 东方红1号中国1971 礼炮一号前苏联第一个空间站1981 哥伦比亚号美国第一个重复使用航天飞机2004 勇气号美国登录火星中国1909 冯如中国第一架飞机1954 初教5 新中国第一架飞机1956 歼5 亚声速1958 歼6 超声速1966 歼72003 神五杨利伟2005 神六聂海胜费俊龙2008 神七翟志刚等翟志刚中国太空行走第一人2007 嫦娥一号南航的贡献：长空一号延安二号AD-200 （独立研发）AD-100鸭式飞机AC-500 （合作研发）大气环境对平中暖散对流层平流层中间层暖层散逸层起飞距离=起飞滑跑距离+起飞爬升距离受发动机推力以及离地速度决定着陆距离=着陆滑跑距离+着陆下滑距离受减速性能以及着陆接地速度决定离地速度与着陆接地速度由最小平飞速度决定。

第四章飞机飞行的基本原理航空航天概论§4.1§4.2§4.3§4.4§4.7§4.5§4.6§4.8§4.1飞行环境4.1.1 地球4.1.2 地球大气层4.1.3 标准大气回目录页4.1.14.1.1 地球地球是宇宙中的一个天体。

是太阳系中的一颗行星。

它存在着绕自身轴的自转和围绕太阳的公转。

地球为一椭球体，其半长轴为6378.1km，半短轴为6356.8km，扁率约为1/298。

可以近似认为地球是半径为6370km 的球体。

地球的质量为5.977×1021 ton。

4.1.2(1)4.1.2 地球大气层地球大气层指的是在地球引力的作用下，在地球周围所形成的气体包层。

根据大气层的某些特征，可将其分为五层，即：4.1.2(2)※对流层※平流层※中间层※电离层※散逸层对流层→对流层也称为变温层，是最贴近地球表面的一层，其上界随地球纬度和温度等而变化。

→由于地球对大气的引力，对流层包含了所有大气质量的3/4左右，因此该层大气密度最大，大气压力最高。

→在对流层内，气象情况复杂。

平流层→平流层位于对流层顶界的上面，其顶界离地球表面约为30km。

→这一层内的大气质量约占大气总质量的1/4不到一些。

→在平流层内，空气只有水平方向的流动，通常也没有复杂的气象情况。

→在离地球表面25km以下，空气温度几乎不变，所以该层又叫做同温层。

中间层→中间层从离地面30km到80~100km止。

→中间层内含有大量的臭氧，空气非常稀薄，大气质量仅占大气总质量的三千分之一。

→气温随高度的增加先升高而后下降。

电离层→电离层位于中间曾之上至离地面500km 左右。

→这一层里，空气极其稀薄。

→由于太阳辐射的各种射线和宇宙射线使大气分子电离成离子和自由电子，空气处于高度的电离状态，具有很强的导电性。

→在电离层内，温度随高度的增加而升高，故又称为热层或暖层。