11、飞行力学第五章(2)

飞行力学知识点一、协议关键信息1、飞行力学的基本概念和原理定义：＿___________________________研究范围：＿___________________________重要性：＿___________________________ 2、飞行器的受力分析重力：＿___________________________升力：＿___________________________阻力：＿___________________________推力：＿___________________________3、飞行性能参数速度：＿___________________________高度：＿___________________________航程：＿___________________________续航时间：＿___________________________4、飞行器的稳定性和操纵性稳定性的类型：＿___________________________操纵性的要素：＿___________________________稳定性与操纵性的关系：＿___________________________5、飞行轨迹和导航常见的飞行轨迹：＿___________________________导航方法：＿___________________________导航系统的组成：＿___________________________二、飞行力学的基本概念和原理11 飞行力学的定义飞行力学是研究飞行器在空中运动规律的学科，它综合了力学、数学、物理学和工程学等多学科的知识，旨在揭示飞行器在不同飞行条件下的受力、运动状态和性能特征。

111 研究范围飞行力学的研究范围涵盖了飞行器的起飞、爬升、巡航、下降、着陆等各个飞行阶段，以及飞行器在不同气象条件、飞行高度和速度下的运动特性。

112 重要性飞行力学对于飞行器的设计、性能评估、飞行控制和飞行安全具有至关重要的意义。

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。

《飞行力学数值仿真》读书笔记目录一、内容描述 (2)二、书籍概述 (3)三、主要章节内容解析 (4)3.1 飞行力学基础知识 (5)3.2 数值仿真技术介绍 (7)3.3 仿真软件应用实例 (8)3.4 飞行仿真实验设计 (9)四、重点知识点详解 (11)4.1 飞行力学的基本原理 (13)4.2 数值仿真技术的核心算法 (14)4.3 仿真软件的操作与运用 (16)4.4 飞行仿真实验的数据处理与分析 (17)五、实例分析与应用探讨 (18)5.1 实例背景介绍 (20)5.2 实例仿真过程演示 (21)5.3 实例结果分析与讨论 (22)5.4 应用前景展望及挑战 (24)六、心得体会与展望 (25)6.1 学习过程中的收获与感悟 (25)6.2 对飞行力学数值仿真领域的认识与理解 (27)6.3 未来研究方向与展望 (28)一、内容描述《飞行力学数值仿真》是一本关于飞行力学及数值仿真技术的专业书籍。

这本书的内容丰富，为读者提供了一个全面且深入的视角来理解和应用飞行力学数值仿真。

主要介绍了飞行力学的基础知识，包括空气动力学、飞行器的动力学模型以及飞行稳定性等内容。

这些基础知识的介绍为后续数值仿真的实施提供了理论支撑。

第二章至第四章，着重讲述了数值仿真的基本原理和方法。

包括仿真模型的建立、仿真软件的使用以及仿真结果的验证等。

这些章节详细介绍了各种仿真工具和技术，如有限元分析、计算流体动力学等，并阐述了它们在飞行力学中的应用。

第五章和第六章，主要讨论了飞行力学数值仿真的实际应用案例。

这些案例涵盖了不同类型的飞行器，包括固定翼飞机、直升机等，涉及到了飞行器的设计、性能评估以及飞行控制等方面。

这些实际案例的解析，使读者能更好地理解飞行力学数值仿真的实际应用价值。

对全书的内容进行了总结，并展望了飞行力学数值仿真未来的发展趋势。

随着计算机技术的不断进步，数值仿真在飞行力学中的应用将会越来越广泛，这也为飞行器设计和性能优化提供了更广阔的空间。

title飞行力学(北京理工大学) 中国大学mooc答案100分最新版content部分章节作业答案，点击这里查看第一章作用在飞行器上的力和力矩（下）测验（单元一）1、对于机（弹）体坐标系，英式和俄式定义是不同的，其中()。

答案: 飞行器的立轴正方向定义相反2、在地面坐标系中，确定速度矢量的方向可以通过()。

答案: 弹道倾角和弹道偏角3、俄式弹道坐标系和英式航迹坐标系之间存在以下哪种关系，()。

答案: 英式航迹坐标系绕其轴旋转-90°可与俄式弹道坐标系重合4、若某矢量在坐标系A和坐标系B中的投影之间存在，则坐标系A与B之间的关系是（）。

答案: 两个坐标系的轴重合5、判断飞行器是否具有纵向静稳定性，可以根据()。

答案: 焦点和质心相对于飞行器头部的前后位置6、飞行器的弹道倾角是指()。

答案: 飞行器的速度矢量与水平面的夹角7、飞行器的侧滑角是指()。

答案: 飞行器速度矢量与飞行器纵向对称面之间的夹角8、研究飞行力学问题时，将地面坐标系当成惯性坐标系，需要()。

答案: 忽略地球的自转和公转，将其视为静止不动9、飞行器的俯仰角是指()。

答案: 飞行器的纵轴与水平面之间的夹角10、如果坐标系A和坐标系B的原点重合，且坐标系A的某坐标轴被坐标系B的某两个坐标轴形成的平面所包含，则由坐标系A向坐标系B进行旋转变换时，()。

答案: 经过2次初等旋转变换，即可使两个坐标系完全重合11、飞行器绕质心转动的动力学方程一般投影到()中。

答案: 弹体坐标系12、在建立导弹动力学基本矢量方程时，用到了()。

答案: 固化原理13、关于纵向运动和侧向运动，()是正确的。

答案: 导弹的纵向运动可以独立存在，但侧向运动不能独立存在14、民航飞机在一定的高度上平飞，关于其运动特点，下述描述错误的是（）。

答案: 飞机主要通过侧滑形成侧向力，从而进行水平面内的转弯15、在水平面内飞行的两个飞行器，速度相同，则()。

答案: 法向过载大的飞行器的曲率半径较小，飞行器越容易转弯16、关于过载下列说法错误的是()。

飞行力学知识点总结一、飞行力学的基本概念1. 飞行力学的定义飞行力学是研究飞机在大气环境中的运动规律和飞行性能的科学学科。

它包括飞行动力学、飞行静力学和航向稳定性等内容。

2. 飞机的运动状态飞机的运动状态包括静止状态、匀速直线运动状态和加速直线运动状态等多种状态。

在进行飞机设计与分析时，需要充分考虑飞机在不同运动状态下的特性和性能。

3. 飞机的坐标系飞机通常采用本体坐标系和地理坐标系进行描述和分析。

本体坐标系是以飞机为参考物体建立的坐标系，用于描述和分析飞机内部的运动规律；地理坐标系是以地球表面为参考物体建立的坐标系，用于描述和分析飞机在大气中的运动规律。

4. 飞机的运动参数飞机的运动参数包括速度、加速度、位移、航向、倾角等多个参数，这些参数直接影响着飞机的飞行状态和性能。

二、风阻和升力1. 风阻的概念和特性风阻是飞机在飞行中受到的空气阻力，它随飞机速度和气动外形等因素变化。

风阻的大小直接影响飞机的燃油消耗和续航力。

2. 风阻的计算方法风阻的计算一般采用实验测定和理论计算相结合的方法，通过气动力学原理和风洞试验等手段来确定飞机在不同速度下的风阻系数和风阻大小。

3. 升力的概念和特性升力是飞机在飞行过程中所受到的向上的气动力，它是飞机能够在大气中持续飞行的重要保障。

升力的大小取决于飞机的气动外形、机翼面积和攻角等因素。

4. 升力的计算方法升力的计算一般采用理论推导和数值模拟相结合的方法，通过气动力学公式和实验数据来确定飞机在不同状态下的升力大小和升力系数。

三、飞机的稳定性和控制1. 飞机的平衡状态飞机的平衡状态包括静态平衡和动态平衡两种状态。

静态平衡是指飞机在静止状态下所处的平衡状态，动态平衡是指飞机在运动过程中所处的平衡状态。

2. 飞机的稳定性飞机的稳定性是指飞机在受到外界扰动时能够自动恢复到原来的平衡状态的能力。

飞机的稳定性直接影响着其飞行过程中的安全性和舒适性。

3. 飞机的控制系统飞机的控制系统包括飞行操纵系统、引擎控制系统和动力控制系统等多个部分，它们协同工作来保证飞机在飞行中能够保持稳定的运动状态和实现各种飞行任务。

飞⾏原理飞机为什么能飞？空⽓动⼒学空⽓与物体相互作⽤的规律操作飞机，原理？飞⾏⼒学研究飞⾏性能、操作性、稳定性更快、更远、更经济？飞⾏原理第⼀章飞机和⼤⽓的⼀般介绍第⼆章飞机的低速空动⼒空⽓动⼒学主要是低速⼩飞机第三章螺旋桨的空⽓动⼒第⼗章⾼速空⽓动⼒学基础第四章飞机的平衡、稳定性、操作性第五章平飞、上升、下降飞⾏⼒学第六章盘旋第七章起飞、着陆第⼋章特殊飞⾏着重于飞机的操作、实践、基本原理第九章重量、平衡机机型相关介绍⼤型宽体飞机：座位数在200以上，飞机上有双通道通⾏747 波⾳747载客数在350-400⼈左右（747、74E均为波⾳747的不同型号）777 波⾳777载客在350⼈左右（或以77B作为代号）767 波⾳767载客在280⼈左右M11 麦道11载客340⼈左右340 空中客车340载客350⼈左右300 空中客车300 载客280⼈左右（或以AB6作为代号）310 空中客车310载客250⼈左右ILW 伊尔86苏联飞机载客300⼈左右中型飞机：指单通道飞机，载客在100⼈以上，200⼈以下M82/M90 麦道82 麦道90载客150⼈左右737/738/733 波⾳737系列载客在130-160左右320空中客车320载客180⼈左右TU54苏联飞机载客150⼈左右146英国宇航公司BAE-146飞机载客108⼈YK2 雅克42苏联飞机载客110⼈左右⼩型飞机：指100座以下飞机，多⽤于⽀线飞⾏YN7 运7国产飞机载客50⼈左右AN4 安24苏联飞机载客50⼈左右SF3 萨伯100载客30⼈左右ATR 雅泰72A载客70⼈左右世界上现有主要机型：美国波⾳商⽤飞机制造公司、欧洲空中客车⼯业公司、美国麦克唐纳.道格拉斯公司。

1996年底，波⾳公司已同麦道合并。

波⾳系列：波⾳707、波⾳727、波⾳737、波⾳747、波⾳757、波⾳767、波⾳777 。

空中客车系列：A-300、A-310、A-320、A-330、A-340。

飞行力学知识点1.最大飞行速度：飞机在某高度上以特定得重量与一定得发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到得最大速度称为飞机在该高度上得最大平飞速度，各个高度上得最大平飞速度中得最大值，称为飞机得最大平飞速度。

2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞得最小速度实用静升限：飞机以特定得重量与给定得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）得飞行高度。

理论静升限：飞机以特定得质量与给定得发动机工作状态能够保持等速直线平飞得飞行高度，也就就是上升率等于零得飞行高度飞机得航程：飞机携带得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得水平距离（包括上升与下滑得水平距离）。

飞机得航时：飞机携带得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得飞行时间。

7.飞机得过载：作用在飞机上得气动力与发动机推力得合力与飞机重力之比，称为过载。

上升率：飞机以特定得重量与给定得发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升得高度，也称上升垂直速度。

9.定常运动：运动参数不随时间而改变得运动。

10.飞机得平飞需用推力：飞机在某一高度以一定得速度进行等速直线平飞所需要得发动机推力11.铰链力矩：作用在舵面上得气动力对舵面转轴得力矩，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得时间13.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗得燃油质量14.公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗得燃油质量15.飞机得最大活动半径：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得最远距离。

16.飞机得焦点：当迎角变化时，气动力对该点得力矩始终保持不变，这样得特殊点称为机翼得焦点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得螺旋轨迹急剧下降得运动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得关系19.极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间得关系得曲线机体坐标系：平行于机身轴线或机翼得平均气动原点，位于飞机得质心;Oxb轴在飞机得对称面内，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。

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最大平飞速度。

2.实用动升限：飞机以特定的重量和稳定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还有最大上升率为5m/s/0.5m/s的飞行高度。

3.飞机的航程：飞机携带有效载荷，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（包括上升和下滑距离）。

4.飞机过载：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。

5.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，也称为上升垂直速度。

6.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量。

7.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。

8.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。

1.简述零升阻力Cxo随M数的变化趋势及原因亚音速时，Cxo主要是摩擦阻力系数，随M变化很小，跨音速时，由于波阻的出现使Cxo 剧增，而在超音速以后，由于激波强度随M数增加而减弱，使得波阻系数又随M数增大而降低。

2.改善高速飞机起飞着陆性能的措施采用增升装置前缘缝翼，襟翼，附面层控制合理选择飞机的构造参数增大翼载荷G/S 增大推重比利用外部环境逆风起落采用摩擦系数较小的跑道增大飞机接地后的减速力，如采用减速装置，刹车，反推力装置等3.水平尾翼作用保证飞机具有纵向静稳定性通过舵面的偏转产生操纵力矩，改变飞机的俯仰姿态，保证飞机具有纵向静稳定性4.松杆机动点物理含义和Xf的关系式当质心与改点重合时，为了使飞机增加法向过载并不需要额外的施力于驾驶杆（Xjd）sg=（Xf）sg - (M2W2)sg/u5.解释铰链力矩及写出系数表达式，写出各个参数含义作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩。

第五章工程梁理论一、开剖面薄壁结构5-1、（例题）：薄壁梁的形状及受载情况如图5-9（a）所示，其剖面尺寸如图5-9（b）所示。

，壁厚。

求：1、处剖面上的正应力。

2、处剖面上的剪流。

解：1、计算处剖面上的正应力。

（1）求薄壁梁横截面的型芯，确定横截面中心主轴。

以为原点作坐标轴，，如图5-9（b）所示。

现在确定横截面形心在此坐标系上的位置。

因轴是截面对称轴，因此形心一定在轴上，，现在来确定。

形心坐标为在坐标系上确定形心位置O。

现在确定横截面中心主轴，一般情况下，中心主轴与X轴夹角可按下式确定但现在y轴是截面对称轴，过形心O作垂直y轴的坐标轴OX，如图5-9（b）所示。

OX与Oy即是中心主轴。

（2）计算横截面面积F和中心主惯性矩。

（3）计算所求截面内力N、及正应力由已知条件可求：∴截面上1、2、3、4、6各点正应力列表计算如下：点号X y12346由公式可知，当X（或y）为常值时，为y（或X）的线性函数。

故可按一定比例尺做出处截面上的正应力分布图。

见图5-9（c）。

2、计算剪流（1）求截面上内力（2）求剪流q将求得的剪流大小及方向绘成剪流图，如图5-9（d）。

5-2、（例题）已知：图5-10所示为一开剖面薄壁梁，薄壁不能承受正应力，四根缘条位置和面积已标在图中。

求：剖面弯心。

解：轴（见图5-10）是承受正应力面积的对称轴，因此是中心主轴之一。

现求形心坐标形心坐标为。

过形心O作垂直轴的轴，是中心主轴。

现在确定剖面弯心位置。

（1）在截面上作用剪力（2）在截面上作用剪力由弯心坐标，可确定剖面弯心位置，如图5-10中所示。

5-3、已知：薄壁梁横剖面形状如图5-11（1）-（3）中所示。

壁板厚，且能承受正应力。

求：在通过剖面弯心的剪力作用下，剪流的分布。

5-4、已知：如图5-13所示开剖面薄壁结构，承受弯矩、剪力的作用。

其他几何尺寸为：。

假设蒙皮不承受正应力。

求：1、缘条所受正应力。

2、蒙皮所受剪流。

3、剖面弯心位置。