航空飞行器飞行动力学答案

目录1.请推导飞机小扰动运动方程，并分析其使用条件。

(2)2.什么是驾驶员操纵期望参数，分析其含义。

(12)3.请列写敏捷性尺度并对其含义进行分析说明。

(13)4.试说明评估飞机飞行性能的基本内容和基本方法。

(16)1.请推导飞机小扰动运动方程，并分析其使用条件。

一、小扰动法简介（1）基本概念研究飞行器的稳定性和操纵性问题时，一般把飞机运动分为基准运动和扰动运动。

基准运动（或称未扰动运动）是指在理想条件下，飞行器不受任何外界干扰，按预定规律进行的运动，如定直平飞、定常盘旋等。

基准运动参数用下标“*”表示，如V、*α、*θ等。

*由于各种干扰因素，使飞行器的运动参数偏离了基准运动参数，因而运动不按预定的规律进行，这种运动称为扰动运动。

受扰运动的参数，不附加任何特殊标记，例如V、α、θ等。

与基准运动差别甚小的扰动运动称为小扰动运动。

（2）基本假设在小扰动假设条件下，一般情况就能将飞行器运动方程进行线性化。

但为了便于将线性扰动运动方程组分离为彼此独立的两组，即纵向和横侧小扰动方程组，以减少方程组阶次而解析求解，还需要做下列假设：1）飞行器具有对称平面（气动外形和质量分布均对称），且略去机体内转动部件的陀螺力矩效应。

2）在基准运动中，对称平面处于铅垂位置（即0φ=），且运动所在平面且运动所在平面与飞行器对称平面相重合（即0β=）。

在满足上述条件下，可以认为，在扰动运动中，纵向气动力和力矩只与纵向运动参数有关，而横侧向气动力和力矩也只与横侧运动参数有关。

有了这些推论，就不难证明扰动运动方程可以分离为彼此独立的两组。

其中一组只包含纵向参数，即飞行器在铅垂平面内作对称飞行时的运动参数,,,,,,,,,g g e p u w q x z αθγδδ等，称为纵向扰动运动方程组；另一组只包含横侧参数，即飞行器在非对称平面内的运动参数,,,,,,,,,,g a r v p r y βψχφμδδ等，称为横侧向扰动运动方程组。

飞行器相关试题及答案高中一、选择题（每题2分，共20分）1. 世界上第一架成功飞行的飞机是由谁设计的？A. 莱特兄弟B. 达芬奇C. 牛顿D. 爱因斯坦答案：A2. 飞行器的升力主要来源于：A. 空气阻力B. 空气压力差C. 重力D. 推力答案：B3. 以下哪个不是飞行器的组成部分？A. 机翼B. 发动机C. 起落架D. 太阳能板答案：D4. 飞行器的飞行原理中，伯努利定律描述的是：A. 流体的压强与流速的关系B. 物体的浮力C. 能量守恒D. 牛顿第二定律答案：A5. 飞行器的稳定性主要依靠：A. 机翼的形状B. 发动机的推力C. 飞行员的控制D. 起落架的支撑答案：A6. 飞行器的控制系统主要包括：A. 导航系统B. 动力系统C. 通信系统D. 所有选项答案：D7. 飞行器的起飞速度通常由什么决定？A. 机翼面积B. 发动机推力C. 飞行器质量D. 空气密度答案：B8. 飞行器的飞行高度通常受到哪些因素的限制？A. 氧气供应B. 温度C. 发动机性能D. 所有选项答案：D9. 飞行器的航向控制主要依靠：A. 机翼的调整B. 尾翼的调整C. 发动机的推力方向D. 起落架的转向答案：B10. 飞行器的降落过程通常需要：A. 减速B. 增加升力C. 增加阻力D. 增加推力答案：C二、填空题（每空1分，共10分）11. 飞行器的升力主要由机翼的______面产生。

答案：上12. 飞行器的起飞和降落过程中，需要使用到______来控制飞行速度。

答案：襟翼13. 飞行器的飞行姿态可以通过调整______来改变。

答案：尾翼14. 飞行器的飞行距离可以通过调整______来增加。

答案：发动机推力15. 飞行器的飞行高度可以通过调整______来控制。

答案：机翼的攻角三、简答题（每题5分，共30分）16. 简述飞行器的飞行原理。

答案：飞行器的飞行原理主要基于伯努利定律和牛顿第三定律。

机翼的特定形状导致空气在机翼上下表面流速不同，从而产生压力差，形成升力。

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()。

航空飞行器飞行动力学航空飞行器飞行动力学是研究航空飞行器在飞行过程中所受到的各种力和力矩的学科。

它主要涉及飞行器的运动学和动力学，研究飞行器的姿态变化、飞行轨迹和飞行稳定性等问题。

在航空飞行器飞行动力学中，最基本的概念是力和力矩。

力是指物体受到的作用，它可以是推力、阻力、升力、重力等。

力矩则是力对物体产生的转动效应，它是通过物体上的力矩臂和力的大小来计算的。

在飞行动力学中，有几个重要的力和力矩需要特别关注。

首先是重力，它是指地球对飞行器的引力作用，是飞行器保持在大气层内的重要力量。

其次是升力，它是指飞行器在飞行过程中产生的垂直向上的力，使得飞行器能够克服重力并保持在空中。

升力是由飞行器的机翼产生的，其大小和方向与飞行器的速度、空气密度和机翼形状等因素有关。

另外，还有阻力和推力，阻力是指飞行器在飞行中所受到的阻碍运动的力，而推力则是飞行器产生的向前推动的力，它可以是发动机产生的推力或者是飞行器的推进系统产生的推力。

除了力和力矩外，航空飞行器飞行动力学还研究飞行器的运动学和动力学。

运动学研究飞行器的运动状态，包括位置、速度和加速度等；动力学则研究飞行器受到的力和力矩对其运动状态的影响。

飞行器的运动学和动力学可以通过牛顿定律和欧拉角等理论来描述和计算。

在航空飞行器飞行动力学中，还有一些重要的概念需要了解。

例如，飞行器的姿态是指飞行器在空中的方向和姿势，它可以通过欧拉角来描述。

飞行器的飞行轨迹是指飞行器在空中的运动路径，可以是直线飞行、曲线飞行或者其他复杂的轨迹。

此外，飞行器的飞行稳定性也是飞行动力学中一个重要的问题，它涉及到飞行器的稳定性和控制性能。

航空飞行器飞行动力学是研究飞行器在飞行过程中所受到的各种力和力矩的学科。

它研究飞行器的运动学和动力学，以及飞行器的姿态变化、飞行轨迹和飞行稳定性等问题。

了解和掌握航空飞行器飞行动力学对于飞行器的设计、飞行控制和飞行安全都具有重要的意义。

航天飞行动力学作业（1）1. 动坐标系矢量导数已知火箭相对于地面坐标系的速度5500/v m s =，弹道倾角10θ=，并在纵向平面内运动，俯仰角速度为 1.5/s ω=，火箭俯仰角为30。

整流罩质心距离火箭质心为20m ，质心整流罩分离时相对于火箭箭体的相对速度为2m/s r v =，速度倾角（与火箭纵轴夹角）为45，求整流罩相对于地面坐标系的速度矢量。

解答： c =+r r ρ，c r 为整流罩在地面坐标系下的矢径，r 为火箭质心在地面坐标系下的矢径，ρ为整流罩质心距离火箭质心距离。

c d d d dt dt dt =+r r ρ d dt t δδ=+⨯ρρωρ c d d dt dt tδδ=++⨯r r ρωρ111111cx x rx x x cy y ry y y cz z rz z z v v v v v v v v v ωρωρωρ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=++⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 5500*cos102*cos 450205417.95500*sin102*sin 4500956.900 1.5/57.300cx cy cz v v v ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=++⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 2. 变质量质点动力学方程设火箭发动机秒耗量100kg/s m =，相对喷气速度为3000m/s e μ=，俯仰角速度为 1.5/s ω=，转动惯量变化率1000kg m/s z I =⋅，喷口距离质心距离为10m ρ=，求火箭发动机工作产生的附件哥氏力、附加相对力，附加哥氏力矩，附加相对力矩。

解答：附加哥氏力：0100221000052.3561.5/57.300k T e F m -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥'=-⨯=-⨯⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ωρ 附加相对力：30003000001000000rele F m -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥'=-⨯=-⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦μ 附加哥氏力矩：0000100100()00001000000001000 1.5/57.30 1.5/57.30287.96kT e T e M m tδδ--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'=-⋅-⨯⨯=--⨯⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦Iωρωρ 附加相对力矩：0rele e M m '=-⨯=ρμ3. 引力和重力及其夹角将地球视为标准椭球模型，编程求解地表处地心维度分别为=306090φ，，时的：（1）引力加速度,r g g φ；（2）重力加速,r k k φ；（3）离心惯性加速度,er e a a ϕ''； （4）引力加速度与地心矢径夹角1μ；（5）重力加速度与地心矢径夹角μ；（6）地理纬度0B 。

飞行器动力工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种燃料在航空发动机中应用最广泛？（）A. 汽油B. 煤油C. 柴油D. 乙醇答案：B解析：煤油具有良好的燃烧性能和稳定性，在航空发动机中应用广泛。

2. 航空发动机的核心机不包括以下哪个部分？（）A. 压气机B. 燃烧室C. 涡轮D. 尾喷管答案：D解析：尾喷管不属于核心机部分。

3. 燃气涡轮发动机中，压气机的主要作用是（）A. 提高燃气温度B. 增加燃气流量C. 提高空气压力D. 降低空气温度答案：C解析：压气机的主要作用是提高进入燃烧室的空气压力。

4. 以下哪种类型的压气机效率较高？（）A. 轴流式B. 离心式C. 混合式D. 都一样答案：A解析：轴流式压气机在效率方面通常优于离心式压气机。

5. 燃烧室中燃料燃烧的最佳油气比通常由（）决定。

A. 发动机功率B. 燃油种类C. 飞行高度D. 以上都是答案：D解析：发动机功率、燃油种类和飞行高度等都会影响燃烧室中燃料燃烧的最佳油气比。

6. 涡轮的主要作用是（）A. 输出功率B. 带动压气机C. 降低燃气温度D. 增加燃气流量答案：B解析：涡轮通过燃气膨胀做功，带动压气机工作。

7. 航空发动机的推力与以下哪个因素无关？（）A. 进气速度B. 排气速度C. 进气压力D. 飞机重量答案：D解析：飞机重量不直接影响发动机的推力。

8. 涡扇发动机的涵道比越大，（）A. 推力越大B. 燃油效率越高C. 速度越快D. 噪音越小答案：B解析：涵道比越大，燃油效率通常越高。

9. 以下哪种发动机适用于高空高速飞行？（）A. 涡喷发动机B. 涡扇发动机C. 涡桨发动机D. 活塞发动机答案：A解析：涡喷发动机在高空高速飞行时性能较好。

10. 发动机的喘振通常发生在（）A. 压气机B. 燃烧室C. 涡轮D. 尾喷管答案：A解析：喘振通常发生在压气机中。

11. 为了提高发动机的可靠性，通常采用的措施有（）A. 增加零部件数量B. 简化结构C. 采用新材料D. 降低工作温度答案：C解析：采用新材料可以提高发动机的可靠性。