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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。
直升机考试模拟试题第一部分：单选题
1. 直升机的主要优点是（）
A. 速度快
B. 飞行高度高
C. 可以悬停和垂直起降
D. 机动性强
答案：C
2. 直升机失速的原因是（）
A. 前倾角过大
B. 后倾角过大
C. 进近角过小
D. 进近角过大
答案：A
3. 直升机的马力主要用于（）
A. 推动直升机前行
B. 保持飞行高度
C. 掌控直升机的机动性
D. 让直升机悬停
答案：D
第二部分：判断题
1. 直升机在起飞和着陆时都需要做出俯仰和滚筒的动作。
（）
答案：错误
2. 直升机在飞行时，旋翼产生的升力是支撑直升机飞行的唯一
来源。
（）
答案：正确
3. 直升机在向前飞行时，总是以机头指向飞行方向。
（）
答案：正确
第三部分：填空题
1. 直升机推进发动机的功率单位是 __（马力）__ 。
2. 直升机通常使用的燃料是 __（航空煤油）__ 。
3. 直升机的主旋翼有 __（三个）__ 叶片。
结束语
以上是直升机考试模拟试题的部分内容，希望能够对大家的直升机知识有所帮助。
南京航空航天大学共3 页第1 页2) 轴流状态下涡系模型的草图和3) 桨盘平面上任一位置的轴向和周向速度的表达式如下： ρρπ>=<ΩΓ-=r 0v r 4y 1当当V k v y {{ρρπψψ>=<Γ-=r 0v r 4当当rk v4) 轴流和斜流状态下涡系模型的主要不同有：涡系几何形状不同，轴流是圆柱形涡系，斜流时是斜柱型；轴流时只有纵向自由涡，斜流时既有纵向自由涡，还有横向自由涡。
2．直升机悬停时，若有一股风从右侧（90度方位角方向）吹来，此时对右旋旋翼来说，桨叶旋转一周过程中，从270度经360（或0）度到90度为前行桨叶一边，90度经180度到270度为后行桨叶一边。
因此，其气动环境和受力及迎角补偿情况大致如下：1) 桨叶从270度转到360（或0）度过程中，桨叶相对气流逐渐增大，气流引起的附加力增加，桨叶加速向上挥舞，迎角负补偿逐渐增加，迎角负补偿引起的负附加力也增大，实际迎角减小，到360（或0）度时分别达到最大或最小值；2) 桨叶从360（或0）度转到90度过程中，桨叶相对气流由最大值逐渐减小，气流引起的附加力减小，桨叶减速向上挥舞，迎角负补偿逐渐减小，迎角负补偿引起的负附加力也减小，实际迎角由最小值增大，到90度时恢复到270度时的值；3) 桨叶从90度转到180度过程中，桨叶相对气流进一步减小，气流引起的负附加力逐渐增大，桨叶加速向下挥舞，迎角正补偿逐渐增加，迎角正补偿引起的正附加力也增大，实际迎角增大，到180度时分别达到最大或最小值；4) 桨叶从180度转到270度过程中，桨叶相对气流由最小值逐渐增大，气流引起的负附加力减小，桨叶减速向下挥舞，迎角正补偿逐渐减小，迎角负补偿引起的正附加力也减小，实际迎角由最大值减小，到270度时恢复原值；5) 桨叶的迎角“补偿”曲线与实际迎角曲线大致如下图所示：。
1. 平衡曲线 根据~e L C δ曲线说明为什么静稳定的飞机符合操纵习惯，静不稳定的飞机不符合操纵习惯
2. 平衡曲线 根据~e V δ曲线说明为什么静稳定的飞机符合操纵习惯，静不稳定的飞机不符合操纵习惯
3. 为什么L C =0时，m C ≠0？
4. 详细说明要增加飞机迎角飞行员如何操作，飞机的舵面如何变化，气动力与力矩如何变化
5. 什么是定载静稳定性导数，应如何设计风洞试验来获得定载静稳定性导数？画出定载时的~m L C C 关系曲线。
6. 根据图1-10分析勺形区域下降段为什么会出现自动俯冲和反操纵。
7. 试分析为什么在起飞着陆时要对重心前限进行限制，还有哪些因素限制了重心的前限，为什么？
8. 分析真实的飞机从定常直线平飞转入拉升运动并完整一个完整筋斗的完整过程中飞机迎角和驾驶杆位移的变化情况。
9. 分析正常情况下重心与焦点、握杆机动点之间的关系。
如果重心不满足正常的与焦点、握杆机动点的位置关系会有什么后果。
10 课本P43作业题第一道。
2006飞行器结构动力学试题标准答案一、填空题1．如图1所示是一简谐振动曲线，该简谐振动的频率为 1.25 Hz ，从A 点算起到曲线上 E 点表示为完成一次全振动。
图 12．一弹簧振子，周期是0．5s ，振幅为2cm ，当振子通过平衡位置向右运动时开始计时，那么2秒内振子完成_4_次振动，通过路程__32__cm 。
3．单自由有阻尼系统的自由振动中，当阻尼因子ζ_＜ 1__时，系统为衰减的简谐振动；当阻尼因子ζ_=1_时，系统为振动与否的临界状态，称为_临界阻尼_情况；当阻尼因子ζ ＞1__时，系统 单调衰减无振动 ，称为 过阻尼 情况。
二、问答题：1、简述子空间迭代法的主要步骤和求解特征值的具体作法?答（要点）：子空间迭代法是用于求解大型矩阵低阶特征值的方法，是Rayleigh-Ritz 法与同时逆迭代法的组合。
其主要步骤如下：1. 建立q 个初始迭代向量，要求q >p (p 为需要的特征对数)2. 对q 个向量进行同时向量反迭代，并利用Rayleigh-Ritz 分析原理从q 个迭代向量中抽取满足精度要求的特征对。
3. 迭代收敛后应用Sturm 序列性质进行检查，保证不丢掉特征对。
具体做法： 选取nq´的矩阵1X 作为初向量，然后进行逆迭代。
第k 步迭代为1k kKXM X+=，得到的1k X+比k X 更逼近子空间特征向量，然x/－后将K 、M 投影到子空间：111T k k k KXK X+++=，111T k k k MXM X+++=再求解子空间系统：11111k k k k k KA MA +++++=L这里1k +L 是特征值矩阵，1k A +是子空间特征向量。
由于1k A +关于质量矩阵正交归一，得到新的正交归一化迭代向量：111k k k XXA +++=再以1k X+作为新的初向量，进行下一次逆迭代。
当k时，1k +L 甃，1k Xf+®。
设定误差限TOL ，当：(1)()(1)k k iik iT O Llll++-£满足此条件时，迭代结束。
选择题旋翼在飞行中产生的升力主要来源于：A. 旋翼旋转产生的离心力B. 旋翼叶片的形状C. 旋翼叶片与空气的相对运动D. 旋翼旋转的速度在旋翼动力学中，旋翼的挥舞运动主要是为了：A. 增加升力B. 减少阻力C. 平衡离心力和科里奥利力D. 提高飞行速度下列关于旋翼桨尖速度的说法，正确的是：A. 桨尖速度随旋翼半径的增大而减小B. 桨尖速度与旋翼转速成正比C. 桨尖速度与旋翼叶片的长度无关D. 桨尖速度对旋翼产生的升力没有影响在直升机飞行中，旋翼的挥舞和摆振运动主要受到哪些因素的影响？A. 风速和风向B. 旋翼转速和叶片角度C. 直升机的重量和重心位置D. 飞行高度和速度旋翼的锥度角主要影响：A. 旋翼的升力分布B. 旋翼的挥舞运动C. 旋翼的旋转稳定性D. 直升机的飞行方向填空题旋翼动力学中，__________ 是描述旋翼叶片在旋转过程中由于离心力和气动力作用而产生的空间位置变化的重要参数。
在直升机飞行中，旋翼的__________ 是指旋翼叶片在旋转平面内的往复运动，用于平衡离心力和气动力。
旋翼的__________ 是指旋翼叶片在旋转过程中产生的最大线速度，它决定了旋翼与空气相互作用的强度。
直升机旋翼的__________ 运动是由于气动力和惯性力的共同作用而产生的，对直升机的稳定性和操纵性有重要影响。
旋翼的__________ 角度是指旋翼叶片在旋转过程中相对于旋转平面的倾斜角度，它影响着旋翼产生的升力和阻力。
简答题简述旋翼动力学中挥舞和摆振运动的概念及其对直升机飞行的影响。
解释旋翼的锥度角及其在直升机飞行中的作用。
分析旋翼转速对直升机飞行性能的影响。
描述旋翼桨尖速度的物理意义及其对旋翼性能的影响。
讨论在直升机设计中如何优化旋翼的动力学特性以提高飞行稳定性和效率。
1桨叶的平面形状主要有哪几种？2确定桨叶平面形状的参数主要有哪些？3桨叶的切面形状主要有哪些？4确定桨叶的切面形状的主要参数有哪些？5什么是桨叶的切面迎角？其正负是如何确定的？6什么是桨叶角？其方向如何确定？7什么是桨距和总距？8什么是来流角？9用作用与反作用定律来说明升力产生的原理？（论述题）10详细说明曲面附面层为什么会产生气流分离现象？（论述题）11影响升力的主要因素有哪些？12什么叫做临界迎角？13低速运动中，桨叶的阻力主要有哪些？桨叶产生阻力的根本原因是什么？14什么是附面层？15附面层形成的主要原因是什么？16附面层的流态主要有哪几种？17影响压差阻力的因素主要有哪些？18什么是桨叶的展长和弦长？19什么是桨叶的展弦比和根尖比？20什么是桨叶的翼型，其常见的形状有哪几种？21桨叶翼型的特点，一般用哪些参数来说明？22什么是翼弦的相对厚度？23什么是翼型的最大厚度位置？24什么是翼型的中弧线？25什么是翼型的后缘角？26什么是翼型最大弯度和相对弯度？27桨叶各切面的相对气流情况尽管十分复杂，但总是包含哪些部分？28垂直于桨毂旋转平面的桨叶垂直相对气流速度，其大小决定于哪些因素？29桨叶上挥时，挥舞速度和上升速度是如何取值的？30不可压缩气流的连续方程的表达式；不考虑摩擦损失的情况下，低速气流的伯努利方程的表达式？31流动空气中共包含哪几种形式的能量？32翼型前缘附近，气流流速为零的点称为什么，有什么特点？在流管最细的地方，称为什么，有什么特点？33桨叶与空气发生相对运动时，作用在其上的空气动力有哪两部分？34升力作用线与翼弦的交点即是升力的作用点，称之为什么？35什么是桨叶的升力？36根据升力公式，可知影响升力的基本因素有哪些？37翼型迎角增大时，其上表面流管收敛加剧，还有什么样的特点? 38翼型迎角增大时，压力中心怎么移动？超过临界迎角后，随着翼型迎角增大，压力中心怎么移动？39无升力迎角有什么样的特点？对称翼型和非对称翼型的无升力迎角分别是什么样的情况？40什么样的迎角为临界迎角？临界迎角对应的升力系数是什么系数？41在低速飞行中，桨叶翼型的阻力由什么组成？42飞行中，气流流过旋翼桨叶，与什么发生摩擦而产生的阻力，即是桨叶的摩擦阻力？摩擦阻力产生的原因是什么？43压差阻力是一种由于什么而引起的阻力？气流动压增大，压差阻力怎么变化？44桨叶的翼型阻力由哪两个部分组成？45升阻比是如何定义的？46翼型的极限是如何定义的？47从极线上任取一迎角，在纵坐标上和它对应的数值是什么，在横坐标上和它对应的数值，是什么？曲线与横坐标相交处所对应的迎角为什么迎角？48桨叶的气动力矩主要指的是什么？49什么是翼型的焦点，该点有什么样的特点？50什么是翼型的压力中心？51铰接式旋翼的桨毂具有哪三个铰？52旋翼的结构形式主要有哪些？53按起飞重量分类，米－17系列直升机属于什么类型？54Ka-50直升机的结构型式属于什么结构？55什么是旋翼直径？56什么是桨盘面积？57什么是旋翼实度？58什么是旋翼迎角？59速度系数μ是如何定义的？60流入比是如何定义的？61桨叶升力和桨叶拉力有什么区别和联系？62什么是直升机的诱导速度？63什么是桨叶失速现象？64什么是波阻?65什么是旋翼需用功率？66什么是滑流？67什么是有效功率？68什么是诱导功率？69什么是旋翼的效率？70什么是悬停效率？71什么是桨盘迎角？72悬停状态下，直升机旋翼桨盘处的诱导速度是分布均匀吗？是怎样分布的？73影响旋翼拉力因素有哪些？74垂直飞行状态下的旋翼旋转阻力有哪些?75诱导功率是随平飞速度怎么变化的?76旋翼叶素理论的基本思想是什么？77滑流理论的基本思想是什么？78轴流状态的滑流理论有哪些基本假设？79根据滑流理论，旋翼桨盘处的诱导速度与下游很远处的诱导速度有什么关系？80什么是滑流？81由滑流理论推导出的轴流状态下旋翼拉力的公式是什么？82滑流理论中，轴流状态下旋翼需用功率可分为哪两部分？83在斜流状态，旋翼桨盘处的诱导速度与下游很远处的诱导速度之间有什么样的关系？84在前飞滑流理论中，旋翼的需用功率包括哪两部分。
85旋翼的叶素理论的思想是什么？86什么是叶素拉力？87桨叶叶素的安装角、迎角和来流角三者之间的关系是什么？88什么样的旋翼是儒氏旋翼？89轴流状态下旋翼涡系是如何建立的？90轴流状态下旋翼涡系模型由什么所组成？91为什么要把旋翼参数进行无因次化？92旋翼涡流理论的基本思想是什么？93什么是环量？94什么时候直升机处在轴流状态？95推导滑流理论下的旋翼拉力公式时，需要利用到哪些理论？96轴流状态下的涡系模型有哪些？97什么措施容易使直升机进入涡环状态？98形成旋翼自转的根本原因是什么？99什么是返流？100影响返流区的大小的因素有哪些？101什么是桨叶的均匀挥舞？102什么是旋翼锥角？103什么是旋翼的不共锥？104旋翼的地面效应是一种什么样的现象？105影响地面效应的因素有哪些？106利用地面效应可以对飞行有哪些好的影响？107地面效应现象与旋翼离地面高度以及飞行速度有什么样的关系？108什么情况下，直升机会进入涡环状态？109采用何种方法可以使尾桨改出涡环状态？110什么是旋翼自转？111自转中，根据桨叶叶素受到的空气动力不同，自转可分为哪几种情况？112稳定自转就是什么保持不变的自转，其应满足的条件是什么？113旋翼自转的原理（论述题）。
114方位角是如何定义的？115矩形桨叶的旋翼拉力系数与哪些因素有关？116旋翼的空气动力问题比固定翼飞机复杂的根本原因是什么？117旋翼水平铰的作用是什么？118返流区直径的大小与什么因素有关？119旋翼桨叶不共锥时会对直升机产生怎样的影响？120在垂直铰上加装减摆器的作用是什么？121从上方俯视旋翼，以桨叶在直升机正后方为00，则对于左旋旋翼直升机，桨叶在正左方和正右方分别为多少度方位？122直－9直升机和“黑鹰”直升机分别为什么旋向的旋翼直升机？123轴流状态下，桨叶各切面的周向气流速度u的大小如何表示；直升机前飞时，桨叶微段的周向气流速度如何表示？124在“返流区”内，周向气流的流向是什么样的？125直升机前飞时，前行桨叶的周向气流速度与后行桨叶的周向气流速度大小存在什么样的关系；在什么方位，周向气流速度最大？126什么现象叫做旋翼相对气流不对称现象？127具有水平铰的旋翼，当桨叶的周向气流速度增大或减少时，桨叶的拉力和运动情况如何？128在轴流状态下，每片桨叶受到的作用力有哪些？129若某片桨叶的锥角不符合规定，则可通过哪两种方法来改变该片桨叶的拉力，进而使其恢复共锥？130桨叶的挥舞运动规律是什么？131计算到一阶谐波的旋翼桨叶的挥舞运动方程的表达式？132旋翼转速一定时，桨叶的挥舞产生的哥氏力的大小、方向如何变化，桨叶的摆动角度如何？133直升机在地面试车或空中悬停时，若不计及桨叶的微量挥舞，在旋翼旋转平面内作用于桨叶上的力有哪些？134直升机的后倒角和侧倒角是如何形成的？135描述桨叶自然挥舞的一阶挥舞运动方程是什么？136什么是桨叶的周期变距？137什么是桨叶的挥舞调节作用？138写出挥舞调节作用的计算公式。
139直升机在前飞状态下，如果只考虑自然挥舞，那么旋翼锥体是向什么方向倾斜的？140自动倾斜器在构造上应该满足什么要求？141改变旋翼拉力的大小有几种方法？分别是什么？142分别说明S－S平面，C－C平面，D－D平面的意义。
143旋翼桨叶的自然挥舞，是指什么条件下桨叶的挥舞？144具有挥舞调节作用的直升机的旋翼，具有什么样构造特点？145什么是桨叶的挥舞调节作用，其大小用什么来衡量？146什么是挥舞调节系数？147桨叶变距摇臂与变距拉杆的连接点A离水平铰轴线的距离b，对桨叶的挥舞调节作用是如何影响的？148什么是桨叶的附加挥舞？149旋翼桨毂所在平面，自动倾斜器的倾斜盘所在的平面以及旋翼桨尖所划圆的平面分别称为什么平面?150什么是自动倾斜器的操纵提前角？151什么样的旋翼称为中心铰式旋翼？152什么样的旋翼称为非中心铰式旋翼？153什么是周期变距？154什么是锥体侧倒角？155对于具有挥舞调节作用的旋翼桨叶，它的自然挥舞将使得旋翼锥体向哪个方向倾斜?156哪种结构情形下的旋翼桨叶的挥舞调节系数为零?157分析在轴流状态下，旋翼锥角的形成原理。
（论述题）158分析直升机前飞时，由桨叶自然挥舞所产生的旋翼椎体后倒角的成因。
（论述题）159分析直升机前飞时，由桨叶自然挥舞所产生的旋翼椎体侧倒角的成因。
（论述题）160分析在轴流状态下，旋翼桨叶后摆角的形成原理。
（论述题）161什么样的桨叶具有挥舞调节作用？挥舞调节作用对旋翼椎体侧向倾斜有什么影响？（论述题）162以直-5直升机为例，分析前推驾驶杆操纵旋翼向前倾斜的原理。
（论述题）163直升机的飞行性能主要包括哪些？164什么是悬停？165什么是垂直上升？166什么是旋翼可用功率？167什么是剩余功率？168什么是悬停升限？169什么是垂直上升率？170什么是理论静升限？171垂直飞行状态下旋翼的旋转阻力包括哪几个部分？172什么是平飞？173直升机飞行力学中主要采用什么方法来分析直升机的飞行性能？174悬停时需用功率的影响因素有哪些，分别是如何影响的？175根据功率平衡原理，使直升机保持悬停的条件是什么？176什么是直升机的实用静升限？177哪些因素会影响悬停升限？178哪些因素会影响垂直上升率？179垂直上升时的旋翼需用功率由哪几部分组成？180直升机前飞状态下，旋翼的旋转阻力由哪五部分组成？181直升机悬停时，若不计及波阻功率，旋翼需用功率由哪两部分组成？182直升机平飞状态下，若不计及波阻功率，旋翼的需用功率由哪三部分组成？183随着平飞速度的增大，型阻功率、诱导功率、废阻功率分别是如何变化的？184什么样飞行速度称为经济速度？185直升机的垂直上升率与哪些因素有关？186直升机的平飞性能，主要指的是什么？187直升机的平飞最大速度除受功率限制以外，还要受到什么的限制？188直升机爬升时的需用功率由哪些所组成？189什么样的曲线称为下滑性能曲线？190气温升高对直升机的最大爬升角、最大爬升率和爬升限度是如何影响的？191当保持油门桨距不变时，直升机什么情况下下滑率最小；什么情况下下滑距离最远？192如保持下滑速度和油门桨距不变，气温升高对直升机的下滑率、下滑角将和下滑距离是如何影响的？193飞行重量增加对直升机的下滑率、下滑角和下滑距离分别有什么样的影响？194保持什么状态对保证直升机在旋翼自转状态下着陆的安全是极为重要的？195旋翼失去发动机带动后，旋翼消耗的功率是由什么来提供的？196直升机的滑翔性能，主要包括什么？197由滑翔下降率的计算公式知，影响滑翔下降率的因素有哪些？198用什么样的速度滑翔时，下降率最小？199减小旋翼桨叶总桨距如何影响旋翼转速？为保持旋翼稳定自转下滑，直升机滑翔时的下降率如何变化？200空气密度增大时，产生同样大小的拉力，诱导速度和直升机滑翔时的下降率分别如何变化？201获得最小滑翔角时的滑翔速度与获得最小下降率的滑翔速度之间存在什么关系；而获得最小下降率时的滑翔角与最小滑翔角之间存在什么关系?202直升机的续航性能包括哪两个方面？203直升机的续航性能主要取决于哪两个因素？204影响平飞航时的主要因素有哪些？205直升机用什么速度平飞，平飞航时最长；用什么速度平飞，平飞航程最远？206平飞旋翼需用功率主要由哪几部分组成？207平飞旋翼需用功率随平飞速度怎样变化？208影响平飞需用功率的因素。
