空间飞行器设计-第1讲

飞行器总体设计试题

一、填空题(25分，每空1分) 1. 飞机设计可分为3个阶段，分别是 (1) 、 (2) 、 (3) 。 2. 最重要的三个飞机总体设计参数是 (4) 、 (5) 、 (6) 。 3. 飞机空机重量可分为3部分，分别是 (7) 、 (8) 、 (9) ，飞机空机重量系数随起飞重量的增加而 (10) 。 4. 在飞机重心的第一次近似计算中，如果飞机重心不在规定的范围内，则须对飞机重心进行调整。调整飞机重心最常用的2种方法是 (11) 、 (12) 。 5. 超音速进气道的压缩方式有3种，分别是： (13) 、 (14) 和 (15) 。 6. 喷气式飞机在 (16) 状态下达到最远航程，此时其翼载荷为 (17) ；螺旋桨飞机在 (18) 状态下达到最远航程，此时其翼载荷为 (19) (假设飞机的极曲线为)。 7. 要缩短飞机起飞/着陆滑跑距离，可以采用 (20) 翼载荷的方法。 8. 亚音速飞机的最大升阻比取决于 (21) 。 9. 进气道总压恢复系数是 (22) 与 (23) 之比。 10. 从飞机设计的角度来看，对发动机的主要设计要求可归结为2个方面，即要求发动机的 (24) 大和 (25) 大。二、选择题(20分，每题1分，正确的选择“+”，错误的选择“-”) 1. 减小翼载荷对飞机的巡航性能有利。 2 0y x x C A C C ?+=

(+) (-) 2. 将喷气式发动机安装到飞机上，需要考虑装机修正和推进装置阻力。(+) (-) 3. 进气道的功用是将流入进气道的空气减速增压。(+) (-) 4. 机身结构重量大致与机身浸湿面积成正比。(+) (-) 5. 现代战斗机上常使用高涵道比的涡扇发动机。(+) (-) 6. 飞机起飞重量一定时，增加飞机的航程和航时会降低飞机的机动性。(+) (-) 7. 飞机的寿命周期成本包括研制成本和使用维护成本两部分。(+) (-) 8. 如技术水平一定，则飞机设计要求都要以一定的重量代价来实现。(+) (-) 9. 飞机的载油量是根据飞机所执行任务的任务剖面要求确定的。(+) (-) 10. 超音速飞行时，涡轮风扇发动机的耗油率小于涡轮喷气发动机。(+) (-) 11. 前三点式起落架几何参数选择时，应考虑的主要因素之一是防止飞机翻倒和防止飞机倒立。(+) (-) 12. 飞机起落架的重量一般占该机起飞重量的15%左右。(+) (-) 13. 雷达隐身飞机要求减小镜面反射和角反射器反射。(+) (-) 14. 按面积律设计的飞机能减小跨音速波阻。(+) (-) 15. 满足设计要求的起飞重量最小的飞机是设计先进的。(+) (-) 16. 设计要求不变时，结构重量增加1千克使飞机起飞重量也增加1千克。(+) (-)

(完整版)航空概论

飞行器：在地球大气层内飞行和在地球大气层外空间飞行的器械之总称。飞艇：有动力装置、可控制飞行的轻于空气额航空器。声速：声速是弱扰动波的传播速度。阻力：阻力是与飞行方向相反的空气动力分量。最大平飞速度：最大平飞速度是指一架水平飞行的飞机在一定的距离内，发动机推力最大时，所能达到的最大平衡速度。最小平飞速度：最小平飞速度是指飞机保持平飞所必需的最低速度。起飞阶段：地面滑跑——离地——爬升降落阶段：下滑——拉平——平飘——滑跑战斗机的主要任务是消灭空中和地面敌机、夺取制空权。按重量可分为轻型战斗机和重型战斗机。轻于空气的航空器：气球、飞艇重于空气的航空器：固定翼航空器、旋翼航空器、其他航空器；固定翼航空器：滑翔机、伞翼机、飞机；旋翼航空器：直升机、旋翼机。飞机按用途来分类：军用飞机、民用飞机、研究机。飞机飞行必经起飞和着陆两个阶段。小速度着陆很平稳，大速度着陆不舒服。速度和风的关系：空气动力和物体的运动速度密切相关，遵守相对运动原理、连续性原理、伯努利定理。阻力可分为摩擦阻力和压差阻力两种。阻力是与飞行方向相反的空气动力分量。垂直机动性：爬升性能、俯冲性能。飞机的升限有两种：一种是理论升限，一种是实用升限。飞机上既有升力也有阻力。平尾上的升降舵、垂尾上的方向舵和机翼上的副翼，是飞机上的三个主要操纵面。有飞机的横向操纵、飞机的纵向操纵、飞机的航向操纵。飞机就不再能保持平飞，开始飘飞，直至坠下与地面接触，开始地面滑行。（机翼升力〈飞机重力飞机不再保持平飞）气流通过激波时，速度骤然下降，压力、密度和温度骤然升高，但总温保持不变。要使飞机稳定平飞，重力要等于升力。冲压发动机没有涡轮和压气机，依靠高速迎面气流进入发动机后的减速来实现空气增压，然后在燃烧室中与燃料混合并燃烧，最后经尾喷管高速喷出而产生推力。压气机的作用是提高进入燃烧室的空气的压力。降低翼根弯距用于大型飞机。增大升力系数用于轻型飞机。航空武器采用固体火箭发动机，速度高，但射程较短。采用涡喷/涡扇发动机射程较远，但速度较低。利用前翼和机翼之间有利的涡干扰又可增大飞机升力，这些都有利于改善飞机的机动性。燃气涡轮发动机分为涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨、桨扇和涡轮轴发动机。燃气涡轮发动机主要由进气口、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。流体的状态参数：速度、温度、压力、密度；理想流体流速大的地方压强低，流速小的地方压强高；p+1/2p（密度）v平方=常数飞机按用途来分类：军用飞机、民用飞机、研究机。教练机可分为：初级教练机、中级教练机、高级教练机。直接反作用装置包括：火箭发动机、组合发动机、冲压发动机、涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机。航空燃气涡轮发动机的主要性能指标有：推力/功率、推重比/功重比、耗油率；主要设计参数有：增压比、涡轮进口温度和涵道比等；衡量可靠性、耐久性的指标有：翻修寿命、空中停车率、机上时间、航班整点率。发动机在飞机上的安装位置：1、安装在机身内2、安装在机翼下吊舱内3、安装在翼根内

飞行器总体设计报告1要点

大型固定翼客机分析报告 2014-4-28 学院：计算机科学与工程学院 201322060608 学号：马丽姓名：201322060629 号：学姓潘宗奎名：目录

总结----马丽、潘宗奎............................................................ I 1 大型固定翼客机总体设计.................................................... - 1 - 1.1 客机参数 ............................................................ - 1 - 1.2 飞机的总体布局 ...................................................... - 1 - 1.2.1 飞机构型....................................................... - 1 - 1.2.2 三面图......................................................... - 2 - 1.2.3 客舱布置....................................................... - 2 - 2 客机的重量设计............................................................ - 4 - 3 大型固定翼客机的外形设计.................................................. - 6 - 3.1 翼型 ................................................................ - 6 - 3.2 机翼平面形状的设计 .................................................. - 7 - 3.3尾翼................................................................. - 8 - 4 重量分析................................................................. - 11 - 5 气动特性分析............................................................. - 13 - 6 性能分析................................................................. - 22 - 6.1 商载—航程图 ....................................................... - 22 - 6.2 起飞距离 ........................................................... - 23 - 6.3 进场速度 ........................................................... - 24 - 6.4 着落距离 ........................................................... - 24 -

北航-飞行器总体设计期末整理

1.飞机设计的三个主要阶段是什么？各有些什么主要任务？ ?概念设计:飞机的布局与构型，主要参数，发动机、装载的布置，三面图，初步估算性能、方案评估、参数选择与权衡研究、方案优化 ?初步设计：冻结布局，完善飞机的几何外形设计，完整的三面图和理论外形（三维CAD模型），详细绘出飞机的总体布置图（机载设备、分系统、载荷和结构承力系统），较精确的计算（重量重心、气动、性能和操稳等），模型吹风试验 ?详细设计：飞机结构的设计和各系统的设计，绘出能够指导生产的图纸，详细的重量计算和强度计算报告，大量的实验，准备原型机的生产 2.飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面？ ?重要性：①总体设计阶段所占时间相对较短，但需要作出大量的关键决策②设计前期的失误，将造成后期工作的巨大浪费③投入的人员和花费相对较少，但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本?特点（简要阐述） ①科学性与创造性：飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果；为满足某一设计要求，可以由多种可行的设计方案。 ②反复循环迭代的过程 ③高度的综合性：需要综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科专业间的权衡与协调 3.B oeing的团队协作戒律 ①每个成员都为团队的进展与成功负责 ②参加所有的团队会议并且准时达到 ③按计划分配任务 ④倾听并尊重其他成员的观点 ⑤对想法进行批评，而不是对人⑥利用并且期待建设性的反馈意见 ⑦建设性地解决争端 ⑧永远致力于争取双赢的局面（win-win situations） ⑨集中注意力—避免导致分裂的行为 ⑩在你不明白的时候提问 4.高效的团队和低效的团队 1. 氛围－非正式、放松的和舒适的 2. 所有的成员都参加讨论 3. 团队的目标能被充分的理解／接受 4. 成员们能倾听彼此的意见 5. 存在不同意见，但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常、坦诚的和建设性的，不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动：分配明确，得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围－互不关心／无聊或紧张／对抗 2. 少数团队成员居于支配地位 3. 旁观者难以理解团队的目标 4. 团队成员不互相倾听，讨论时各执一词 5. 分歧没有被有效地加以处理 6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动 7. 行动：不清晰－该做什么？谁来做？ 8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬 9. 提出批评的时候令人尴尬，甚至导致对抗 10. 个人感受都隐藏起来了 11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查 5.飞机的设计要求有哪些基本内容？ ①飞机的用途和任务 ②任务剖面 ③飞行性能 ④有效载荷⑤功能系统 ⑥隐身性能要求 ⑦使用维护要求 ⑦机体结构方面的要求 ⑦研制周期和费用 ⑦经济性指标 11环保性指标 6.飞机的主要总体设计参数有哪些？ ①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2) 组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2) 7.毯式图的步骤 ①保持推重比不变，改变翼载（x轴变量），获得总重曲线（y轴变量） ②推重比更改为另一个值后确定不变，改变翼载（x轴变量），获得总重（y轴变量）。同时需将y轴向左移动一任意距离。

飞机总体设计课程设计报告

国内使用的喷气式公务机设计班级： 0111107 学号： 011110728 姓名：于茂林

一、公务机设计要求类型国内使用的喷气式公务机。有效载重旅客6－12名，行李20kg/人。飞行性能：巡航速度： 0.6 - 0.8 M 最大航程： 3500－4500km 起飞场长：小于1400－1600m 着陆场长：小于1200－1500m 进场速度：小于230km/h 据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》，可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。根据设计要求，可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机：价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。与其他公务机相比，轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。由此，从中选出一些较主流机型作为参考二、确定飞机总体布局 1、参考机型庞巴迪航空：里尔45xr、里尔60xr 巴西航空：飞鸿300、塞斯纳航空：奖状cj3 机型座位数巡航速度M 起飞场长m 着陆场长m 航程km 最大起飞重量kg 里尔45XR 9 0.79 1536 811 3647 9752 里尔60XR 9 0.79 1661 1042 4454 10659 飞鸿300 9 0.77 1100 890 3346 8207 奖状CJ3 9 0.72 969 741 3121 6300

2、可能的方案选择：正常式前三点起落架 T型平尾 / 高置平尾 + 单垂尾尾吊双发涡轮喷气发动机 / 翼吊双发喷气发动机 / 尾吊双发喷气发动机小后掠角梯形翼+下单翼 / 小后掠角T型翼+中单翼 / 直机翼+上单翼 3、最终定型及改进 1）正常式、T型平尾、单垂尾 ①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响：1、减小尾翼振动；2、减小尾翼结构疲劳；3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化 ②“失速”警告（安全因素） ③外形美观（市场因素） ④由于飞机较小，平尾不需要太大，对垂尾的结构重量影响不大 2）小后掠角梯形翼（带翼梢小翼）、下单翼 ①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M，处于跨音速范围，故采用小展弦比后掠翼，后掠角大约30左右，能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻。 ②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用，提高机翼的高速巡航效率，同时达到节油的效果。 ③采用下单翼，起落架短、易收放、结构重量轻；发动机和襟翼易于检查和维修；从安全考虑，强迫着陆时，机翼可起缓冲作用；更重要的是，因为公务机下部无货物仓，减轻机翼结构重量。 3）尾吊双发涡轮喷气发动机，稍微偏上 ①主要考虑对飞机的驾驶比较容易，座舱内噪音较小，符合易操纵性和舒适性的要求。 ②机翼升力系数大 ③单发停车时，由于发动机离机身近，配平操纵较容易； ④起落架较短，可以减轻起落架重量。 ⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高，为了使发动机的进气不受影响，故将发动机安排的稍稍偏上。 4）前三点起落架，主起落架安装在机翼上 ①适用于着陆速度较大的飞机，在着陆过程中操纵驾驶比较容易。 ②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。 ③飞行员座舱视界的要求较容易满足。 ④可使用较强烈的刹车，缩短滑跑距离。

航空概论试题

航空概论试题一、绪论部分 1、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。它也是由权威机构颁布的一种“模式大气”。叫做国际标准大气。 2、何谓飞机机翼的展弦比？根梢比？展弦比：翼展l和平均几何弦长bav的比值叫做展弦比，用λ表示，其计算公式可表示为：λ＝ l / bav。同时，展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。根梢比：根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦长b1的比值，一般用η表示，η＝b0/b1。 3、简答：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？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。 4、第一架飞机诞生的时间是哪一天？ 1903年12月17日 5、目前世界上公认的第一个提出固定机翼产生升力理论的人是谁？哪个国家的？乔治·凯利，英国 6、飞行器一般分为几类？分别是什么？三类：航空器；航天器；火箭和导弹 7、率先解决滑翔机的稳定和操纵方法的人是谁？哪个国家的？李林达尔,德国 8、我国主要的飞机设计单位有哪些？其代表作品和内部代号是什么？ 601所沈阳飞机设计研究所歼八各型 602所中国直升机设计研究所（景德镇）直升机

飞行器总体设计教学大纲

《飞行器总体设计》教学大纲学时数：64学时讲授授课对象：飞行器设计工程专业大学本科前期课程：理论力学、材料力学、结构力学、自动控制原理、空气动力学与飞行性能计算一、课程地位：本课程是飞行器设计工程专业必修的专业主干课，是一门综合性、实践性很强的课程。它要求学生在学习本课程中总体设计知识的同时，紧密结合前期课程中的基础理论，学习和掌握飞机总体设计的一般思路、原理和方法。促进学生把理论和知识、技能转化为飞机总体设计能力的结合点，是培养学生分析工程实际问题和工程设计能力的重要环节。二、课程任务：教授现代飞机总体的现代设计原理、综合设计思想理念和设计技术；培养学生在综合运用广泛理论的基础上对工程实际问题的分析能力、分析评价方法和设计能力，以及接受和适应深层次设计技术发展的能力；锻炼、培养学生辩证逻辑思维、创造性思维和系统工程思维。课程要求：在设计原理、概念、方法等基础方面强调系统全面、深刻精炼、科学逻辑的有机结合，要使学生能真正掌握和运用；强调理论与实际的有机结合；强调理论知识综合运用能力的培养，加强主动式教学，启发学生主观能动性，利用现代技术的高信息含量使学生更多了解国内外飞机总体设计技术和前沿学科的发展；最终使学生基本掌握现代飞机总体设计的先进设计思想、设计理论和设计技术，着力于工程设计能力的培养。三、课程内容：第一章绪言（2） 1、理解“飞机总体设计”的基本含义，本课程的特点，以及学习本课程的目的与任务。 2、初步建立如飞机设计阶段、特点等基本概念。第二章设计的依据与参数选择（8） 1、了解飞机的设计要求 2、了解飞机的设计规范 3、熟悉飞机的总体技术指标 4、掌握飞机总体设计的参数选择

飞行器设计与工程专业毕业实习报告范文

飞行器设计与工程专业毕业实习报姓名：杜宗飞学号：2011090118 专业：飞行器设计与工程班级：飞行器设计与工程01班指导教师：赵建明实习时间：XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介（概况） (5) 三、实习内容（过程） (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应飞行器设计与工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教，不断学习。 (7) 4.3摆着心态，快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字，是一篇各专业通用的毕业实习报告范文，属于作者原创，绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载，助你毕业一臂之力。

前言随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的飞行器设计与工程专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在飞行器设计与工程专业课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。刚进入实习单位的时候我有些担心，在大学学习飞行器设计与工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节，但在经历了几天的适应过程之后，我慢慢调整观念，正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实，改变和调整看问题的角度，锐意进取，在成才的道路上不断攀登，有朝一日，那些成才的机遇就会纷至沓来，促使我们成为飞行器设计与工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”，只有把从书本上学到的飞行器设计与工程专业理论知识应用于实践中，才能真正掌握这门知识。因此，我作为一名飞行器设计与工程专业的学生，有幸参加了为期近三个月的毕业实习。一、实习目的及任务经过了大学四年飞行器设计与工程专业的理论进修，使我们飞行器设计与工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园，作为大学毕业生，心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求： 1.1实习目的 ①为了将自己所学飞行器设计与工程专业知识运用在社会实践中，在实践中巩固自己的理论知识，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性，锻炼自己的动手能力，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。通过飞行器设计与工程的专业实习，深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过飞行器设计与工程专业岗位实习，更广泛的直接接触社会，了解社会需要，加深

飞行器自动控制导论_第一章飞行控制系统概述

第一章飞行控制系统概述 1.1飞行器自动控制 1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化，对飞机性能的要求越来越高，不仅要求飞行距离远（例如运输机），高度高（高空侦察机），而且还要求飞机有良好的机动性（例如战斗机）。为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳，或使驾驶员集中精力战斗，希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行，并能改善飞机的飞行性能。这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。飞行控制系统的功能归结起来有两点：1）实现飞机的自动飞行；2）改善飞机的飞行性能。飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下，自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行，通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。例如，无人驾驶飞行器（如无人机或导弹等），实现完全的飞行自动控制；对于有人驾驶的飞机（如民用客机或军用飞机），虽然有人参与驾驶，但某些飞行阶段（如巡航段），驾驶员可以不直接参与操纵，而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制，但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况，并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。采用自动飞行具有以下优点： 1）长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担； 2）在一些恶劣天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制； 3）有一些飞行操纵任务，驾驶员难于精确完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。一般来说，飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的，但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加，飞机的自身特性将会变坏。如飞机在高空飞行时，由于空气稀薄，飞机的阻尼特性变坏，致使飞机角运动产生严重的摆动，靠驾驶员人工操纵将会很困难。此外，设计飞机时，为了减小质量和阻力，提高有用升力，将飞机设计成静不稳定的。对于这种静不稳定的飞机，驾驶员是难于操纵的。在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。

空天飞行器设计

1.1航天工程系统组成:发射场、运载器、航天器系统、地面应用系统、运载与航天器测控网 1.2航天器设计:解决每一个环节的具体设计，关键内容：航天任务分析与轨道设计、航天器构形设计、服务与支持分系统的具体设计 1.3航天器系统设计的层次关系及各组成部分作用: 有效载荷分系统：航天器上直接完成特定任务的仪器、设备和核心部分；航天器结构平台：整个航天器的结构体服务和支持系统：有效载荷正常工作的必要条件。 ①结构分系统：提供其他系统的安装空间；满足各设备安装方位，精度要求；确保设备安全；满足刚度，强度，热防护要求，确保完整性；提供其他特定功能 ②电源分系统：向航天器各系统供电 ③测控与通信系统：对航天器进行跟踪，测轨，定位，遥控，通信； ④热控系统：对内外能量管理和控制，实现航天器上废热朝外部空间的排散，满足在飞行各阶段，星船各阶段、仪器设备、舱内壁及结构所要求的温度条件； ⑤姿态与轨道控制系统：姿态控制：姿态稳定，姿态机动；轨道控制：用于保持或改变航天器的运行轨道，包括轨道确定（导航）和轨道控制（制导）两方面，使航天器遵循正确的航线飞行⑥推进系统：向地球静轨道转移时的近地点与远地点点火；低轨道转移时，低轨到高轨的提升与离轨再入控制；星际航行向第二宇宙速度的加速过程；在轨运行 ⑦数据管理系统：将航天器遥控管理等综合在微机系统中 ⑧环境控制与生命保障：维持密闭舱内大气环境，保证航天员生命安全； 1.4航天器设计的特点 (1) 运载器有效载荷引发的设计特点：慎用质量和追求轻质量的特点追求小尺寸和巧安排的设计特点； (2) 适应外层空间环境引发的设计特点：创造必要的、可模拟真实环境进行航天器部件、设备、分系统和整体航天器检测、试验和验收的条件，使模拟真实环境的检测、试验和验收成为可能； (3) 特殊的一次使用性引发的设计特点：不存在维修、替换或补给，系统可靠性要求很高； (4) 单件生产引发的设计特点：每颗卫星都具有其特殊性

四旋翼飞行器设计报告

大学生电子设计竞赛设计报告摘要：本设计实现基于STM32开发板的十字形四旋翼飞行器，四旋翼由主控制板、陀螺仪、电机模块、超声波测距、电源和投弹打靶模块等六部分组成。其中，控制核心STM32负责飞行器姿态数据接收和飞行姿态控制；陀螺仪采用MPU6050模块，该模块经过卡尔曼滤波处理采集的数据，输出数据，用PID控制算法对数据进行处理，同时，解算出相应电机需要的的PWM增减量，及时调整电机转速，调整飞行姿态，使飞行器的飞行的更加稳定。电机模块通过电调控制无刷直流电机，超声波传感器进行测距，起飞后悬停在一定高度，打靶后降落。关键词：四旋翼；PID控制；陀螺仪，姿态角，电机控制

目录 1系统方案 (1) 1.1控制系统选择方案 (1) 1.2飞行姿态控制方案论证 (1) 1.3角度测量模块的方案论证 (2) 1.4高度测量模块方案论证.............................................. 错误！未定义书签。2理论分析与计算 (2) 2.1控制模块 .................................................................... 错误！未定义书签。 2.2机翼电机 .................................................................... 错误！未定义书签。 2.3飞行姿态控制单元 (3) 3电路与程序设计 (4) 3.1系统总体设计思路 (4) 3.2主要元器件清单......................................................... 错误！未定义书签。 3.3系统框图 .................................................................... 错误！未定义书签。 3.3.1系统硬件框图 ..................................................... 错误！未定义书签。 3.3.2系统软件框图 ..................................................... 错误！未定义书签。4测试方案与测试结果.. (5) 5结论 (6) 3

飞机总体设计_武哲_试卷1

一、填空题………………………………………………………(每空0.5分，共15分) 1. 按照三个主要阶段的划分方式，飞机设计包括___________, __________, __________; 其中第一个阶段的英文名称为 ______________. 2. 飞机的主要总体设计参数是__________, ____________, ___________.相对参数是__________,___________. 3. 在机翼和机身的各种相对位置中，二者之间的气动干扰以_________的气动干扰最小,从结构布置的情况看_________,_________的中翼段比较容易布置. 4. 对于鸭式飞机而言,机翼的迎角应_______前翼的迎角. 5. 机翼的主要平面形状参数中的组合参数为_________, _________. 6. 假设某型战斗机的巡航马赫数为1.3，若使其在巡航时处于亚音速前缘状态，则机翼前缘后掠角的范围应为__________. 7. 武器的外挂方式包括（列举4种）________,_________, __________,___________. 8. 根据衡量进气道工作效率的重要参数，一个设计良好的进气道应当___________, ____________, __________, __________.

9. 布置前三点式起落架时应考虑的主要几何参数包括 ___________,___________,____________,___________, ___________,____________. 二、简答题:………………………………………………………………………(65分) 1. 飞机总体设计有什么主要特点（需简要阐述）？（6分） 2. 飞机型式选择的主要工作有哪几个方面? （9分） 3. 简述鸭式布局的设计特点（5分） 4. 在综合界限线围成的可选平面域中选取设计点对应的推重比与翼载荷时，应考虑哪些基本原则？（6分） 5. 对比圆形和多圆形机身剖面的构型特点及优缺点（5分） 6. 民机机身剖面直接影响飞机的经济性和舒适性，请列举出剖面设计中的主要参数（10分） 7. 机翼下吊舱式进气道有哪些主要的优点？ (4分) 8. 列举机身外形设计的基本步骤并进行简要阐述（6分） 9. 飞机的型式选择和外形设计中可采取哪些措施提高隐身性能？（6分）

飞行器动力工程导论

飞行器动力工程导论 ————课程作业姓名：学号：学院：专业：

1、谈谈你对我校飞行器动力工程专业的认识（1）作为我校在网络上推荐指数较高的专业之一的飞行器动力工程专业，是我校的特色专业，同时作为天津市的品牌专业，它以航空维修工程为特色，培养适应国内外现代民航发展需求，具备较高思想政治素质，掌握系统的航空发动机专业知识和扎实的航空维修及管理理论基础，具有较强的实际操作能力和严谨的工作作风，了解民航发展动态，能够从事航空发动机的运行监控、故障诊断、维护修理及维修管理等相关技术、管理工作，宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才和管理人才。（2）飞行器动力工程专业属于典型的工科专业，它分为两个方向：航空动力工程专业方向和航空器工程专业方向。其所涉及的课程包括：电工学、机械设计基础、工程热力学、气体动力学、航空发动机原理、航空发动机构造、航空发动机控制、机务工程英语、航空维修工程管理、发动机机队管理、航空发动机强度与振动、发动机状态监控与故障诊断、航空发动机维修技术、发动机失效分析、飞机结构与系统等。（3）飞行器动力工程专业前景：中国的航空科学发展较晚，飞行器知识大部分源于国外，中国的航空技术还有许多不完善、有待改进或者创造的地方。中国急需航空技术人才，尤其是经过系统培训的高级应用型国际人才。因此航空技术职业市场广阔（4）飞行器动力工程专业所培养的人才目标：了解民用航空科学与技术的前沿及发展趋势，具备较强的工程实践能力和严谨的工作作风。通过本专业的培养，使学生能够胜任民用航空器维修、制造、运行监控、故障诊断及维修管理等相关工程技术和管理工作，成为宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的高级工程技术人才和管理人才。为中国民航业培养和提供大批优秀的机务工程和管理人才，不断为民航业输送新鲜血液，推进中国民航业的快速发展。（5）飞行器动力工程专业就业方向：航空公司运行、维护和技术管理部门、机场、航空器维修企业、适航管理部门以及高校、飞行器设计与制造与航空科研院所等单位，也可以继续攻读本专业或相关交叉学科的硕士学位。

临近空间飞行器细分领域详解及市场发展潜力..

一、临近空间的概念临近空间是指介于普通航空飞行器最高飞行高度和天基卫星最低轨道高度之间的空域。天基卫星的最低轨道约为200km，航空飞机的最大飞行高度约为20km，但从应用上讲，由于100km以下为临近空间飞行器的主要活动区域，故在国内一般定义临近空间为离地球表面约20-120km的空域，美军定义为20-100km的空域。过去所称的“近空间”、“亚轨道”、“空天过渡区”、“亚太空”、“超高空”或“高高空”等区域，都是指临近空间。图表临近空间区域划分资料来源：产研智库二、临近空间飞行器综述所谓临近空间飞行器，顾名思义是指能够飞行在临近空间执行特定任务的一种飞行器，既能比卫星提供更多更精确的信息（相对于某一特定区域），并节省使用卫星的费用，又能比通常的航空器减少遭地面敌人攻击的机会。临近空间飞行器能快速飞行在敌方战区上空而不易被敌方防空监视系统发现，从而为作战指挥官提供不间断的监视情报，以增强其对战场情况的了解能力。部署这种高空飞行器，成本低、时间快，适合现代战争的需求。图表临近空间飞行器的设计思想、特点与关键技术资料来源：产研智库

三、临近空间飞行器发展优势民用领域以通信监测领域为例，与卫星相比，临近空间飞行器造价明显低于卫星，载荷能力超过卫星的2倍，延迟时间、衰减更小，且可以多次回收、重复利用。图表临近空间飞行器与通信卫星的比较优势资料来源：产研智库除此之外，临近空间飞行器还具有一下优势：（一）持续工作时间长。传统飞机的留空时间以小时为单位，临近空间飞行器的留空时间则以天为单位，目前正在研制的临近空间平台预定留空时间长达6个月，规划中的后续平台预定留空时间可达1年以上，易于长期、不间断地获得情报和数据，可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。（二）覆盖范围广。临近空间飞行器的飞行高度在传统飞机之上，其侦察覆盖范围比传统飞机要广得多。（三）生存能力强。气球或软式飞艇的囊体采用非金属材料而且低速运行，雷达和热反射截面很小，传统的跟踪和瞄准办法不易发现。与传统飞机相比，气球或软式飞艇的缺点是：充灌氦气的时间较长，在充气时需要保持稳固，有时还需要占用机库；在放飞、通过平流层上升、下降、回收和放气的过程中，由于其庞大的体积，容易受到风和湍流的影响。四、临近空间飞行器军事用途

飞机总体设计个人报告

飞机总体设计个人报告在此次小组设计中我的工作任务是初步估算飞机最大起飞重量，并查找资料。一、主要工作内容：在飞机最大起飞重量估算过程中我才用了重量系数法,过程中所需参数如下： “硬”数据： –设计要求，包括外载、航程、航速假设数据： –巡航耗油率（与发动机有关） –巡航升阻比（与气动布局有关）（1）本次我们小组的设计要求部分数据如下：巡航速度：1.5Ma 巡航航程：3000Km 巡航升阻比根据同类飞机暂定为4.5 假设涵道比为0.2，由下图估算查出出耗油率为：9.6

外载荷如下：雷达 AN/APG-77 武器 PL-7（90kg ）、PL-12（200kg ）、雷霆-2（564kg ）、YJ-8（800kg ），23-3机炮（50kg ），炮弹200发（50kg ）乘员：1人 100kg 有效载荷：3000kg （2）最大起飞重量可表示如下： to empty payload fuel W W W W =++ 其中to W 表示最大起飞重量，em p ty W 表示空机重量 payload W 为外载重量，fu e l W 为燃油重量。可用系数表示如下： 1empty payload fuel to to to W W W W W W ++= 即：空机系数+外载系数+燃油系数 =1

其中，空机系数由统计关系确定，为此搜集11种同类飞机数据如下： Wto We 11500 6460 17600 9500 18832 10405 19050 8972 22200 10196 29900 18700 31800 13300 33000 19600 33724 18191 38000 19700 表格中Wto为最大起飞重量，We为其空机重量。由表中数据进行一元线性拟合，得到最大起飞重量与空机重量的关系曲线。（3）燃油系数的估算燃油系数主要由任务剖面巡航阶段确定，其他阶段的的燃油系数可由查下表得到：巡航阶段燃油系数可用Breguet航程方程确定，对于喷气为推力的飞机，航程计算公式为：

哈工大飞行器结构设计实验报告

飞行器结构设计实验一、实验目的通过参观航天馆内的实物及模型结合课堂学习内容，加深对蜂窝夹层结构、陀螺副翼、舱段的结构形式、舱段承力元件等的理解。二、实验内容 1、蜂窝夹层结构图1 蜂窝夹层结构图2 蜂窝夹层结构局部放大图夹芯层形似蜂窝的一种夹层结构，又称蜂窝夹层结构（见图1和图2）。这种结构的夹芯层是由金属材料、玻璃纤维或复合材料制成的一系列六边形，四边形及其他形状的孔格，在夹芯层的上下两面再胶接（或钎焊）上较薄的表板。早期使用的轻质巴萨木夹层不耐潮，抗腐性差,不耐火,人们遂把注意力转向金属蜂窝夹层。1945年试制成最早的蜂窝夹层结构。蜂窝结构比其他夹层结构具有更高的强度和刚度,与铆接结构相比,结构效率可提高15%～30%。夹层的蜂窝孔格大小、高矮及其构成格子的薄片厚度等决定表板局部屈曲、孔格壁板屈曲的临界应力及夹层结构的保温性能。这些尺寸的选择，一般要保证能够承受一定的去取载荷的前途下具有一定的保温性能。蜂窝结构的受力分析与一般夹层结构相同。在航空航天工业中,蜂窝结构常被用于制作各种壁板,用于翼面、舱面、舱盖、地板、发动机护罩、尾喷管、消音板、隔热板、卫星星体外壳、刚性太阳电池翼、抛物面天线、火箭推进剂贮箱箱底等。 2、陀螺副翼

图1 陀螺副翼结构 1— 安定面 2—盖板 3—风轮 4—螺钉 5—副翼 6—锁紧销 7—销套 8—止动件 9—卡箍 10—轴座 11、12— 上下板 13—转轴图1是陀螺副翼。它位于安定面的翼尖后缘，由上下板、风轮和转轴等组成。工作原理：风轮轴被嵌在上下板的铜套座中，上下板由螺钉连接成一体。平时锁紧销6插在销套7内，副翼被锁在中立位置。导弹发射后，止动件8尾部的易熔材料被发动机燃气熔化，在弹簧作用下，锁紧销被拔出，陀螺副翼便被开锁。图2 陀螺副翼工作原理导弹在飞行过程中，受到气动力作用，风轮在气动力作用下作高速旋转，自转角速度为Ω ，方向如图2所示，相当于一陀螺转子。由二自由度陀螺的进动性知0ω ?Ω=J M 进动。当0ω ，方向为顺时针时，产生的进动力矩进动M 如图2所示。进动M 使两个陀螺副翼反向偏转，从而形成操纵导弹的滚动力矩，使导弹逆时针旋转，恢复到原来位置，保证导弹具有横向稳定性。 3、舱段的结构形式常见的舱段结构有：硬壳式结构、半硬壳式结构、整体式结构、波纹板式结构、夹层结构、构架式结构。根据受力形式不同，半硬壳式结构又可分为下列三种形式（1）梁式结构 Ω 进动 M 进动 Ω

空间飞行器总体设计考点

思考题： 1.1各国独立发射首颗卫星时间：苏联：1957年10月4日；美国：1958年1月31日；法国：1965年11月26日；日本：1970年2月11日；中国：1970年4月24日；英国：1971年10月28日；印度：1980年7月18日；以色列：1988年9月19日。 1.2什么是航天器设计：航天器设计就是解决每一环节的具体设计，主要有：①航天任务分析与轨道设计；②航天器构型设计；③服务与支持分系统的具体设计。 1.3画图说明航天器系统设计的层次关系及各部分的作用：（图前两行可不要，画上的原因是为了全面了解，考试时不画） ↓↓ 航天工程系统发射场运载器航天器系统地面应用系统运载与航天器测控网有效载荷（有效载荷分系统）航天器平台（保障系统）航天器结构平台（结构分系统）服务与支持系统电源分系统姿态控制分系统轨道控制分系统测控与通信分系统热控制分系统数据管理分系统环境↓ 控制与生命保障分系统 ①有效载荷：用来直接完成特定任务；②结构分系统：是航天器各受力和支承构件总成，功能是提供其他系统安装空间、满足各种系统安装方位精度、支承保护设备、满足刚度强度热防护要求、其他功能；③电源分系统：根据物理化学变化，将其他能量转化为电能，储存调节变换，向航天器各系统供电；④测控通信系统：是对航天器进行跟踪、测轨、定位、遥测、遥控、通信；⑤热控系统：合理调配航天器各部分间的热量吸收、储存、传递，对内外能量进行管理控制；实现航天器上废热朝外部空间排散；满足各阶段航天器内结构设备正常工作；⑥姿态轨道控制系统：轨控是导航，控制按预定轨道飞行，姿控是维持姿态稳定与控制；⑦推进系统：功能：轨道转移时控制、星际航行加速、在轨运行；⑧数据管理系统：将航天器遥测、遥控、程控、自主控制、管理等功能综合起来实现；⑨发射场：装配、储存、检测、发射航天器，测量飞行轨道，发射控制指令，接收处理遥测信息；⑩测控网：对运载器、航天器跟踪测量、监视控制、信息交换。 1.4航天器设计的特点： ①由运载器有效载荷引发的设计特点：⒈慎用质量和追求轻质量的特点；⒉追求小尺寸和巧妙安排的设计特点。 ②适应外层空间环境引发的设计特点：要创造必要的、可以模拟真实环境的条件，进行航天器部件、设备、分系统和整体航天器的检测、试验、接收；内容有：环境模拟条件制定、模拟设备选用、设计建造等。 ③由特殊的一次使用性引发的设计特点：航天器一般是一次性的，不存在维修、替换、补给，故对系统可靠性要求更高。 ④由单件生产引发的设计特点：卫星不会批量生产，每次都是单件生产，故每颗卫星都有特殊性。 2.1近地空间环境中对航天活动存在较大影响的环境因素：太阳电磁辐射、地球中性大气、地球电离层、地球磁场、空间带电粒子辐射、空间碎片、微流星。 2.2航天器在近地轨道中运行受到的环境因素影响、这些因素所影响的分系统： ①地球引力分布不均匀，对航天器运行轨道产生引力摄动（轨道控制分系统）； ②重力梯度对航天器产生扰动力矩（姿态控制分系统）； ③高层大气密度是影响低地球轨道航天器工作寿命的主要因素（轨道控制分系统）； ④空间带电粒子辐射对航天器的电子元器件、功能材料、仪器设备、航天员产生损伤作用； ⑤地球电离层可影响无线电波的传播（测控与通讯分系统）； ⑥太阳电磁辐射及地球对其反照，影响航天器光照环境、热设计中外热流标准、对地观测光学背景（热控、姿控分系统）； ⑦地磁场影响航天器姿态控制及要求磁净化的设备（姿态控制分系统）； ⑧空间碎片及微流星使航天器面临潜在危害（结构分系统）。 2.3太阳辐射对近地轨道航天器的影响： ①对航天器温控系统影响：太阳辐射是主要外热源；②对航天器姿控系统的影响：太阳辐射与地球辐射光压是姿控必须考虑的；③对航天器电源系统影响：影响太阳电池阵功率、控制回路软硬件设计、破坏太阳电池保护层；④对通信系统影响：太阳爆发时，辐射增强，引起电离层扰动，使无线电信号衰落或中断；还引起射电背景噪声增强，干扰通信系统。⑤对航天遥感器、探测器的影响：电磁辐射是航天遥感器设计、数据解释反演的重要光学背景；紫外辐射对绝缘材料、光学材料等存在损伤作用；材料中的气体杂质在高真空环境释放出来，在紫外照射下，对光学遥感系统形成污染。⑥对人体、生物体影响：X 射线、紫外辐射对人体有危害。 2.4电离层对航天活动的影响： ①对航天器通信系统影响：电离层对无线电波存在严重影响，对电磁波产生折射、反射、散射、吸收、色散、法拉第旋航天工程系统