北航《航空航天概论》考核要求15秋 参考答案

北航《航空航天概论》考核要求

1. 飞机的气动布局形式有哪些？请简述各布局形式的特点。（20分）

答：气动布局形式主要采用的形式包括：正常布局；鸭式布局；变后掠布局；三翼面布局；无平尾布局；无垂尾布局；飞翼布局。

正常布局是迄今为止被使用最多的一种布局形式，目前仍然被应用于各类飞机之上。鸭式布局在早期未能得到足够的重视，但随着超音速时代的来临，鸭式布局的优点逐渐为人们所认识。目前广泛应用于战斗机之上的近距鸭式布局利用鸭翼与机翼的前缘分离涡之间相互有利干扰使涡系更加稳定，推迟了涡的破裂，为大迎角飞行提供了足够的涡升力，显著的提高了战斗机的机动性。此外，采用ACT和静不稳定的鸭式布局的优点则更为突出。

变后掠布局较好的兼顾了飞机分别在高速和低速状态下对气动外形的要求，在六七十年代曾得到广泛应用，但由于变后掠结构所带来的结构复杂性、结构重量的激增，再加上其它一些更为简单有效的协调飞机高低速之间矛盾的措施的使用，在新发展的飞机中实际上已经很少有采用这种布局形式的例子了。

无平尾、无垂尾和飞翼布局也可以统称为无尾布局。对于无平尾布局，其基本优点为：超音速阻力小和飞机中两较轻，但其起降性能及其它一些性能不佳，总之以常规观点而言，无尾布局不能算是一种理想的选择。然而，随着隐身成为现代军用飞机的主要要求之一以及新一代战斗机对超音速巡航能力的要求，使得无尾——特别是无垂尾形式的战斗机方案越来越受到更多的重视。

2. 简述直升机是如何实现前飞、后飞、上飞和下飞的？（20分）

答：直升机是靠发动机驱动旋翼来产生升力和水平推力的。通过特殊的传动机构和操纵系统改变旋翼的相对位置达到直升机上升力与水平推力的分配。理论上直升机发动机的有效动力等于直升机上升动力加上直升机水平推力。当旋翼位置相对直升机机身水平时（实际略向前侧。这个与机身的相对水平夹角也称垂直飞行角。）升力最大，水平推力为零，如果直升机产生的升力大于地心引力直升机作向上垂直飞行，如果升力小于地心引力直升机作向下垂直飞行。当旋翼位置相对直升机机身前侧过垂直飞行角时，升力减小前推力增大，此时直升机作水平前飞行。当旋翼位置相对直升机机身后侧过垂直飞行角时，升力减小后推力增大，

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