航空航天概论要点2.
南航航空航天概论总复习

南航航空航天概论总复习一、航空航天的定义和历史发展1.航空航天的定义:航空是指运用飞行器在大气层中进行飞行的科学和技术;航天是指在大气层以外的空间中进行科学研究和利用的科学和技术。
2.航空航天的历史发展:-航空的发展:蒸汽动力飞机和内燃机飞机的出现,涡轮飞机的发展,喷气式飞机的问世。
-航天的发展:火箭技术的发展,人造卫星的发射,载人航天工程的实施。
二、航空原理和技术应用1.航空原理:-空气动力学:研究飞机在空气中运动的原理和空气对飞机的作用。
-水动力学:研究飞机在水中运动的原理和水对飞机的作用。
-结构力学:研究飞机结构的受力性能和强度计算方法。
-航空机械:研究飞机运动的动力学原理和控制方法。
2.航空技术应用:-航空器设计:包括飞机、直升机、滑翔机等各类飞行器的设计和优化。
-航空器制造:飞行器的制造材料和工艺,包括金属、复合材料的使用和加工。
-航空器维修:飞行器的维护、检查和修复,确保其安全可靠的运行。
-航空器运行管理:飞行器的航行规划、航班调度、运输管理等运行相关的工作。
三、航天原理和技术应用1.空间力学:研究天体运动的力学规律,包括行星运动、卫星轨道等。
2.航天器设计:包括载人航天器、探测器、火箭等航天器的设计和优化。
3.载人航天:人类的载人航天技术和航天员的选拔、培训和生活保障等方面的工作。
4.卫星应用:人造卫星的设计和发射,以及在通信、导航、气象等领域的应用。
5.太空科学:研究太空中的物理、化学和生物学等科学现象,探索宇宙的奥秘。
四、航空航天发展的前景和挑战1.前景:航空航天技术的不断进步,将带来更快速、更安全、更环保的飞行方式,推动空间探索和科技创新。
2.挑战:航空航天行业面临着航空器安全、能源问题、环境保护等方面的挑战,需要继续进行科学研究和技术创新。
总的来说,南航航空航天概论是航空航天工程专业的基础课程,通过对航空航天的定义、历史、原理和技术应用的学习和了解,可以帮助学生对航空航天工程有一个全面的认识,并为后续的学习和研究打下基础。
山东省考研飞行器设计与工程复习资料航空航天概论重点知识总结

山东省考研飞行器设计与工程复习资料航空航天概论重点知识总结在山东省考研飞行器设计与工程的复习过程中,航空航天概论是一个重要的知识点,涉及到飞行器设计与工程的基本原理、发展历程、技术应用等方面。
本文将就航空航天概论的重点知识进行总结,以供各位考生参考。
一、航空航天工程的发展历程航空航天工程的发展历程可以追溯到人类古代时期的梦想。
长期以来,人类一直梦想着像鸟一样翱翔于天空,探索未知的领域。
直到19世纪末,莱特兄弟的飞行实验才真正奠定了现代航空工程的基础。
之后,飞行器技术不断发展,从飞机到火箭、卫星、航天飞机等,航空航天工程取得了巨大的进展。
二、航空航天工程的基本原理1. 飞行器的运动原理:飞行器的运动主要依赖于空气动力学的原理,包括升力和阻力的产生与平衡、推力的产生与作用等。
2. 航空航天材料:航空航天工程中使用的材料要求具备较高的强度、刚度和耐高温性能,如航空铝合金、高温合金等。
3. 电子技术在航空航天工程中的应用:雷达、导航系统、通信系统等电子技术在飞行器设计与工程中起着重要的作用。
三、飞行器设计与工程的关键技术1. 飞行器设计理论:飞行器设计是航空航天工程的核心内容,要求掌握气动力学、结构力学、控制理论等相关知识。
2. 飞行器动力系统:飞行器动力系统包括发动机、燃料系统、动力传输系统等,不同类型的飞行器应选择合适的动力系统。
3. 仪表与控制系统:飞行器的仪表与控制系统包括导航系统、自动驾驶系统、飞行参数监测系统等,保证飞行器的安全与稳定飞行。
四、航空航天工程的应用领域航空航天工程的应用领域广泛,涉及到航空、航天、军事、交通运输、通信导航、科研等多个领域。
其中,航空运输、通信导航技术、遥感技术等是航空航天工程最为重要的应用领域。
五、航空航天工程的未来发展趋势随着科技的不断进步,航空航天工程将会迎来更加广阔的发展前景。
未来,人类可能会实现太空探索、航空旅行的普及化以及更高效、更环保的飞行器设计与工程等目标。
航空航天概论复习重点

民航概论总复习题(说明:黑体字题目系分析题和简答题,其余为选择题和填空题)一、绪论部分1、飞行器一般分为几类?分别是什么?3 类:航空器,航天器,导弹和火箭2、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?根据各层温度特征,分为五层逃逸层适合飞行的为平流层:温度基本不变;没有水蒸汽,几乎 没有云雨等气象现象,对飞行有利,这层几乎没有上下对 流,只有水平方向的风,空气质量不多约总重的 1/4不到。
以大气中温度随高度的分布为主要依据, 可将大气层划分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90ozontLayer 3020 stratosphere 7060 40km(25mi> A 、 、Mdojp kre 中间80 km SO mi)J -1WT^roposphfcr^x80 创刑 200 20 40 60 80 Ttl$ill$ I '1 i4*120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 o(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。
3、第一架飞机诞生的时间是哪一天,由谁制造的?1903年12月17日莱特兄弟4、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。
航空航天概论第一、二章

《航空航天概论》复习资料绪论1.航空:在地球周围稠密大气层内的航行活动。
航天:在大气层以外的近地空间,行星际空间,行星际附近以及恒星及空间的航行活动。
联系:地面发射的航天器或当航天器返回地面时,都要穿过大气层特别是水平起降的航天飞机,其起飞和降落过程均与飞机极为相似,就与航空航天的特点,因此航空与航天不仅是紧密联系的而且有时是难以区分的。
2.飞行器的概念:在地球大气层内或大气层外的空间飞行的器械统称。
分类:航空器、航天器、火箭、导弹。
3.航空器:在大气层内飞行的飞行器。
分为轻于空气的航天器(气球、飞艇)和重于空气的航天器(飞机滑翔机、直升机、旋翼机)。
航天器:在大气层外飞行的飞行器。
分为无人航天器(人造地球卫星、空间探测器)和载人航天器(载人飞船、航天站、航天飞机)。
导弹:依靠制导系统控制器飞行轨迹的飞行武器(弹道式导弹、巡航导弹、可高机动飞行的导弹、地空导弹、空空导弹)。
火箭:靠火箭发动机(化学、核、电)提供推动力的飞行器。
(无控火箭弹、探空火箭、远载火箭)。
4.⑴轻于空气的航天器:10世纪初中国“孔明灯”。
18世纪末法国蒙哥尔费兄弟热气球。
1783年10月15日E.P.罗奇埃和达尔郎特,热气球1000m高度12min飞行12km。
⑵重于空气的航天器:1903年12月17日莱特兄弟,“飞行者”1号飞行4次。
⑶火箭导弹:1942年纳粹德国V-2火箭,发射第一个以火箭发动机为动力的弹道导弹。
⑷航天:1957年10月4日,苏联发射第一个人造卫星。
1969年7月16日,美国航天员第一次登上月球。
5.大气层①对流层:高度上升气温下降,空气对流运动明显。
②平流层:高度上升气温开始不变→略升高→20km-30km以上急升,气流平稳,能见度好③中间层:高度上升气温下降,空气有相当剧烈的垂直方向运动。
④热层:高度上升气温上升,空气处于高度电离状态。
⑤散逸层:空气稀薄,空气分子不断向星际空间逃逸。
6.飞行环境:⑴自然环境--真空、电磁辐射、高能粒子辐射、等离子体、微流行体。
航空航天概论复习重点知识点整理

第一章绪论1.叙述航空航天的空间范围航空航天是人类利用载人或不载人的飞行器在地球大气层中和大气层外的外层空间(太空)的航行行为的总称。
其中,大气层中的活动称为航空,大气层外的活动称为航天。
大气层的外缘距离地面的高度目前尚未完全确定,一般认为距地面90~100km是航空和航天范围的分界区域。
2.简述现代战斗机的分代和技术特点发展史特点:a.可垂直起降、对起降场地木有太多特殊要求,b.可在空中悬停,c.能沿任意方向飞行但速度比较低、航程相对较短;工作原理:直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源,动能守恒要求,旋翼升力的获得靠向下加速空气,因此对直升机而言由旋翼带动空气向下运动,每一片旋翼叶片都产生升力,这些升力的合力就是直升机的升力。
4.试述航空飞行器的主要类别及其基本飞行原理A.轻于空气(浮空器):气球;飞艇。
原理:靠空气静浮力升空。
气球没有动力装置,升空后只能随风飘动或被系留在某一固定位置;飞艇装有发动机、螺旋桨、安定面和操纵面,可控制飞行方向和路线。
B.重于空气:固定翼航空器(飞机+滑翔机);旋翼航空器(直升机+旋翼机);扑翼航空器(扑翼机)。
原理:靠空气动力克服自身重力升空。
飞机由固定的机翼产生升力,装有提供拉力或推力的动力装置、固定机翼、控制飞行姿态的操纵面,滑翔机最大区别在于升空后不用动力而是靠自身重力在飞行方向的分力向前滑翔(装有的小型发动机是为了在滑翔前获得初始高度);旋翼机由旋转的机翼产生升力,其旋翼木有动力驱动,由动力装置提供的拉力作用下前进时,迎面气流吹动旋翼像风车似地旋转来产生升力;直升机的旋翼是由发动机驱动的,垂直和水平运动所需要的拉力都由旋翼产生;扑翼机(振翼机)像鸟类翅膀那样扑动的翼面产生升力和拉力。
5.简述火箭、导弹与航天器的发展史6.航天器的主要类别A.无人航天器:a.人造卫星(科学卫星、应用卫星、技术试验卫星),b.空间平台,c.空间探测器(月球探测器、行星探测器);B.载人航天器:a.载人飞船(卫星式、登月式),b.空间站,c.轨道间飞行器(轨道机动器、轨道转移器),d.航天飞机。
航空航天概论复习重点知识点整理

航空航天概论复习重点知识点整理第⼀章绪论1.叙述航空航天的空间范围航空航天是⼈类利⽤载⼈或不载⼈的飞⾏器在地球⼤⽓层中和⼤⽓层外的外层空间(太空)的航⾏⾏为的总称。
其中,⼤⽓层中的活动称为航空,⼤⽓层外的活动称为航天。
⼤⽓层的外缘距离地⾯的⾼度⽬前尚未完全确定,⼀般认为距地⾯90~100km是航空和航天范围的分界区域。
2.简述现代战⽃机的分代和技术特点超⾳速战⽃机3.简述直升机的发展史、特点及其旋翼的⼯作原理发展史特点:a.可垂直起降、对起降场地⽊有太多特殊要求,b.可在空中悬停,c.能沿任意⽅向飞⾏但速度⽐较低、航程相对较短;⼯作原理:直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升⼒和推进⼒来源,动能守恒要求,旋翼升⼒的获得靠向下加速空⽓,因此对直升机⽽⾔由旋翼带动空⽓向下运动,每⼀⽚旋翼叶⽚都产⽣升⼒,这些升⼒的合⼒就是直升机的升⼒。
4.试述航空飞⾏器的主要类别及其基本飞⾏原理A.轻于空⽓(浮空器):⽓球;飞艇。
原理:靠空⽓静浮⼒升空。
⽓球没有动⼒装置,升空后只能随风飘动或被系留在某⼀固定位置;飞艇装有发动机、螺旋桨、安定⾯和操纵⾯,可控制飞⾏⽅向和路线。
B.重于空⽓:固定翼航空器(飞机+滑翔机);旋翼航空器(直升机+旋翼机);扑翼航空器(扑翼机)。
原理:靠空⽓动⼒克服⾃⾝重⼒升空。
飞机由固定的机翼产⽣升⼒,装有提供拉⼒或推⼒的动⼒装置、固定机翼、控制飞⾏姿态的操纵⾯,滑翔机最⼤区别在于升空后不⽤动⼒⽽是靠⾃⾝重⼒在飞⾏⽅向的分⼒向前滑翔(装有的⼩型发动机是为了在滑翔前获得初始⾼度);旋翼机由旋转的机翼产⽣升⼒,其旋翼⽊有动⼒驱动,由动⼒装置提供的拉⼒作⽤下前进时,迎⾯⽓流吹动旋翼像风车似地旋转来产⽣升⼒;直升机的旋翼是由发动机驱动的,垂直和⽔平运动所需要的拉⼒都由旋翼产⽣;扑翼机(振翼机)像鸟类翅膀那样扑动的翼⾯产⽣升⼒和拉⼒。
5.简述⽕箭、导弹与航天器的发展史6.航天器的主要类别A.⽆⼈航天器:a.⼈造卫星(科学卫星、应⽤卫星、技术试验卫星),b.空间平台,c.空间探测器(⽉球探测器、⾏星探测器);B.载⼈航天器:a.载⼈飞船(卫星式、登⽉式),b.空间站,c.轨道间飞⾏器(轨道机动器、轨道转移器),d.航天飞机。
航空航天概论汇总

3、副翼
副翼装在机翼的后缘,由飞行员左右移动驾驶盘进行操纵。两侧机翼 上的副翼偏转方向总是相反的,从而使一侧机翼上的升力增加而另一 侧机翼上的升力减小,以达到使飞机做倾侧运动之目的。小型飞机的 副翼位于机翼后缘的外侧。大中型飞机一般左右机翼各有内外两块副 翼,外副翼也称低速副翼。飞机低速飞行时,内外两组副翼同时使用; 当飞行速度超过一定马赫数后,外侧副翼锁定,由内侧副翼和空中扰 流片共同来保证飞机的横侧操纵。
4、机动性能
飞机的机动性 是指飞机改变飞行速度、飞行高度和飞行方向的能 力,相应地称之为速度机动性(切向机动性)、高 度机动性和方向机动性(法向机动性)。
改变飞机运动状态的控 制力是空气动力和发动 机推力的合力,控制力 越大,改变飞机的运动 状态就越容易,机动性 越好。描述控制力大小 的参数是过载n
Ma>5.0
为高超声速飞行。
3.1.1 飞机飞行性能
1、速度性能
• 最大平飞速度(Vmax) • 最小平飞速度(Vmin)
✓ 当飞机速度减小到某个程度时,机翼已经达到临界迎角, 进一步增加迎角将机翼失速,此时的速度称为最小平飞速 度或失速速度。
✓ 飞机在一定高度上保持水平飞行的最小速度。飞机的Vmin 越小,起飞与着陆距离就越短,盘旋时的转弯越容易。
• 不具有稳定性的飞机,虽然飞行起来很困难,但 还勉强能够飞行;如果飞机不能操纵,则根本不 能飞行。飞机的操纵性是指驾驶员通过操纵设备 来改变飞机飞行状态的能力。
第4章 航空器机体结构
• 航空器基本组成部分是机体结构、推进装置和机载设备。 • 飞机机体结构是飞机各受力部件和支撑构件的总称,具
体包括:机翼、机身、尾翼、起落架、机械操纵系统等。 • 直升机机体包括机身、旋翼系统、尾桨、起落架、机械
航空航天概论要点 2要点

航空航天概论要点(正式稿)第一章航空航天发展概况1.1 航空航天基本概念1.3 航空航天发展概况1783年6月5日,法国的蒙哥尔费兄弟用麻布制成的热气球完成了成功的升空表演。
1852年,法国人H.吉法尔在气球上安装了一台功率约为2237W的蒸汽机,用来带动一个三叶螺旋桨,使其成为第一个可以操纵的气球,这就是最早的飞艇。
1903年12月17日,弟弟奥维尔·莱特,驾驶“飞行者”1号进行了试飞,当天共飞行了4次,其中最长的一次在接近1min的时间里飞行了260m的距离。
这是人类历史上第一次持续而有控制的动力飞行。
1947年10月14日,美国X-1研究机,首次突破了“声障”。
1.4 我国的航空航天工业新中国自行设计并研制成功的第一架飞机是歼教1。
我国自行设计制造并投入成批生产和大量装备部队的第一种飞机是初教6。
我国第一架喷气式战斗机是歼5型飞机,是一种高亚声速歼击机。
歼6飞机是我国第一代超声速战斗机,可达1.4倍声速。
我国第二代超声速战斗机包括歼7和歼8系列。
歼8系列飞机的研制成功,标志着我国的军用航空工业进入了一个自行研究、自行设计和自行制造的新阶段。
歼10战斗机是我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战斗机,实现了我国战斗机从第二代向第三代的历史性跨越。
“北京”1号是新中国自行研制的第一架轻型旅客机。
由北京航空航天大学的前身北京航空学院的师生设计、生产。
2007年2月26日,国务院正式批准我国大飞机国家重大专项立项实施,标志着我国大型民用客机和大型运输机进入工程研制阶段。
1970年4月24日21时35分,我国第一枚运载火箭“长征”1号携带着中国的第一颗人造地球卫星,从我国酒泉卫星发射场发射升空,10分钟后,卫星顺利进入轨道。
1970年4月24日,我国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红”1号。
不计,即把气体看成连续的介质。
大气的粘性是空气在流动过程中表现出的一种物理性质,也叫做大气的内摩擦力。
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航空航天概论要点(正式稿)第一章航空航天发展概况1.1 航空航天基本概念航空:载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行运动。
航空按其使用方向有军用航空和民用航空之分。
军用航空泛指用于军事目的的一切航空活动,主要包括作战、侦察、运输、警戒、训练和联络救生等。
民用航空泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动。
民用航空分为商业航空和通用航空两大类。
航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动,又称空间飞行或者宇宙航行。
航天实际上又有军用和民用之分。
1.2 飞行器的分类、构成与功用在地球大气层内、外飞行的器械称为飞行器。
在大气层内飞行的飞行器称为航空器。
1.3 航空航天发展概况1783年6月5日,法国的蒙哥尔费兄弟用麻布制成的热气球完成了成功的升空表演。
1852年,法国人H.吉法尔在气球上安装了一台功率约为2237W的蒸汽机,用来带动一个三叶螺旋桨,使其成为第一个可以操纵的气球,这就是最早的飞艇。
1903年12月17日,弟弟奥维尔·莱特,驾驶“飞行者”1号进行了试飞,当天共飞行了4次,其中最长的一次在接近1min的时间里飞行了260m的距离。
这是人类历史上第一次持续而有控制的动力飞行。
1947年10月14日,美国X-1研究机,首次突破了“声障”。
火箭之父:俄国的K.齐奥尔科夫斯基1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星从苏联的领土上成功发射。
1969年7月20日,“阿波罗”11号飞船首次把两名航天员N.阿姆斯特朗和A.奥尔德林送上了月球表面。
1986年1月28日,“挑战者”号发射升空不久即爆炸,7名航天员全部罹难。
2003年美国当地时间2月1日,载有7名航天员的“哥伦比亚”号航天飞机结束任务返回地球,在着陆前16分钟发生意外,航天飞机解体坠毁,机上航天员全部罹难。
1.4 我国的航空航天工业新中国自行设计并研制成功的第一架飞机是歼教1。
我国自行设计制造并投入成批生产和大量装备部队的第一种飞机是初教6。
我国第一架喷气式战斗机是歼5型飞机,是一种高亚声速歼击机。
歼6飞机是我国第一代超声速战斗机,可达1.4倍声速。
我国第二代超声速战斗机包括歼7和歼8系列。
歼8系列飞机的研制成功,标志着我国的军用航空工业进入了一个自行研究、自行设计和自行制造的新阶段。
歼10战斗机是我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战斗机,实现了我国战斗机从第二代向第三代的历史性跨越。
“北京”1号是新中国自行研制的第一架轻型旅客机。
由北京航空航天大学的前身北京航空学院的师生设计、生产。
2007年2月26日,国务院正式批准我国大飞机国家重大专项立项实施,标志着我国大型民用客机和大型运输机进入工程研制阶段。
1970年4月24日21时35分,我国第一枚运载火箭“长征”1号携带着中国的第一颗人造地球卫星,从我国酒泉卫星发射场发射升空,10分钟后,卫星顺利进入轨道。
1970年4月24日,我国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红”1号。
我国的气象卫星称为“风云”系列。
我国成功研制和发射了“北斗”导航定位卫星。
2003年10月15日,“长征”2号F运载火箭,托着我国第一艘载人飞船“神州”5号胜利升空。
我国第一位航天员杨利伟。
2005年10月12日上午9时,搭载费俊龙和聂海胜两名中国航天员的“神州”6号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。
2007年10月24日18时05分,“嫦娥”1号月球探测卫星从西昌发射中心由“长征”3号甲运载火箭成功发射。
2008年9月25日21时10分“神州”7号飞船发射,在轨期间,中国航天员翟志刚在搭档刘伯明和景海鹏的协助下首次出仓进行太空行走,飞船飞行到第31圈时,成功释放伴飞小卫星。
第二章飞行环境及飞行原理2.1 飞行环境飞行环境包括大气飞行环境和空间飞行环境。
根据大气中温度随高度的变化,可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层5个层次。
不计,即把气体看成连续的介质。
大气的粘性是空气在流动过程中表现出的一种物理性质,也叫做大气的内摩擦力。
大气的粘性,主要是气体分子作不规则运动的结果。
对于像空气这种内摩擦系数很小的流体,当物体在空气中的运动速度不是很大时,粘性的作用也就不很明显,此时,可以采用理想流体模型来做理论分析。
通常把不考虑粘性的流体(即流体的内摩擦系数趋于零的流体),称为理想流体或无粘流体。
当气流的速度较小时,压强的变化量较小,其密度的变化也很小,因此在研究大气低速流动的有关问题时,可以不考虑大气可压缩性的影响。
但当大气流动的速度较高时,由于可压缩性的影响,使得大气以超声速流过飞行器表面时与低速流过飞行器表面时有很大的差别,在某些方面甚至还会发生质的变化。
就必须考虑大气的可压缩性(气体的可压缩性是指当气体的压强改变时其密度和体积改变的性质)。
声速是指声波在物体中传播的速度。
声速的大小和传播介质有关。
在对流层中,气温随高度增加而降低,声速也随着降低。
马赫数Ma ,衡量空气被压缩程度的大小。
a v Ma =,v 表示在一定高度上,飞行器的飞行速度,a 表示该处的声速。
根据Ma 的大小,可以把飞行器的飞行速度划分为如下区域:为高超声速飞行为超声速飞行为跨声速飞行为亚声速飞行为低速飞行0.5Ma 5.0Ma 3.1 1.3Ma 85.00.85Ma 4.04.0Ma >≤<≤<≤<≤2.2 流动气体的基本规律相对运动原理:“空气流动,物体不动”和“空气静止,物体运动”产生的空气动力效果完全一样。
只要物体和空气之间有相对运动,就会在物体上产生空气动力。
可压缩流体沿管道流动的连续性方程:常数====ΛΛ333222111A v A v A v ρρρ 不可压缩流体沿管道流动的连续性方程:常数====ΛΛ332211A v A v A v (A 为所取截面的面积)不可压理想流体的伯努利方程:动压静压,常数,总压====+222121v p v p ρρ 低速气流的流动特点:(此时近似认为不可压缩)121212,,,p p v v A A <><不变则有ρ ; 反之121212,,,p p v v A A ><>不变则有ρ 。
高速气流的流动特点:12121212,,,p p v v A A ><><ρρ则有;反之12121212,,,p p v v A A <><>ρρ则有。
拉瓦尔喷管是使气流由亚声速加速成超音速的一种先收缩后扩张的管道,当然要想变为超音速,对气流还必须的是沿气流方向有一定压力差。
2.3 飞机上的空气动力作用及原理翼弦与相对气流速度v之间的夹角α叫“迎角”。
假设翼型有一个不大的迎角α,当气流流到翼型的前缘时,气流分成上下两股分别流经翼型的上下翼面。
由于翼型的作用,当气流流过上翼面时流动通道变窄,气流速度增大,压强降低,并低于前方气流的大气压;而气流流过下翼面时,由于翼型前端上仰,气流受到阻拦,且流动通道扩大,气流速度减小,压强增大,并高于前方气流的大气压。
因此,在上下翼面之间就形成了一个压强差,从而产生了一个向上的升力Y。
失速现象:随着迎角的增大,升力也会随着增大,但当迎角增大到一定程度时,气流就会从机翼前缘开始分离,尾部出现很大的涡流区。
此时,升力会突然下降,而阻力却迅速增大,这种现象称为“失速”。
失速刚刚出现时的迎角叫“临界迎角”。
所以飞机飞行时迎角最好不要接近或大于临界迎角。
影响飞机升力的因素1.机翼面积的影响2.相对速度的影响3.空气密度的影响4.机翼剖面形状的影响5.迎角的影响增升措施1.改变机翼剖面形状,增大机翼弯度;2.增大机翼面积;3.改变气流的流动状态,控制机翼上的附面层,延缓气流分离。
低速飞机上的阻力按其产生的原因不同可分为摩擦阻力、压强阻力、诱导阻力和干扰阻力。
1.摩擦阻力摩擦阻力的大小,取决于空气的粘性、飞机表面的状况、附面层中气流的流动情况和同气流接触的飞机表面积的大小。
空气的粘性越大,飞机表面越粗糙,飞机的表面积越大,则摩擦阻力越大。
为了减小摩擦阻力,应在这些方面采取必要的措施。
另外,用层流翼型代替古典翼型,使紊流层尽量后移,对减小摩擦阻力也是有益的。
2.压差阻力为了减小飞机的压差阻力,应尽量减小飞机的最大迎风面积,并对飞机的各部件进行整流,做成流线型,有些部件如活塞式发动机的机头应安装整流罩。
3.诱导阻力诱导阻力与机翼的平面形状、翼剖面形状、展弦比等有关。
可以通过增大展弦比,选择适当的平面形状(如椭圆形的机翼平面形状),增加“翼梢小翼”等来减小诱导阻力。
4.干扰阻力干扰阻力和飞机不同部件之间的相对位置有关,因此,在设计时要妥善地考虑和安排各部件的相对位置,必要时在这些部件之间加装流线型的整流片,使连接处圆滑过渡,尽量避免旋涡的产生。
2.4 高速飞行的特点激波实际上是受到强烈压缩的一层薄薄的空气。
正激波是指其波面与气流方向接近于垂直的激波。
斜激波是指波面沿气流方向倾斜的激波。
(P95图)由激波阻滞气流的产生的阻力叫做激波阻力,简称波阻。
某些超声速飞机的机身、机翼等部分的前缘设计成尖锐的形状,就是为了减小激波强度,进而减小激波阻力。
与临界速度相对应的马赫数就叫做“临界马赫数”,用Ma临界表示。
当飞机的飞行速度超过临Ma临界时,机翼上就会出现一个局部超声速区,并在那里产生一个正激波。
这个正激波是由于局部产生的,所以叫“局部激波”。
(临界速度是气流的速度,当气流以此速度从前缘爬升到机翼最高点时,刚好加速到声速)局部激波和波阻的产生,是出现“声障”问题的根本原因。
飞机气动布局的类型:(P98图)按机翼和机身的连接位置分:上单翼、中单翼、下单翼;按机翼弦平面有无上反角分:上反翼、无上反翼、下反翼;按立尾的数量分:单立尾、双立尾、V形尾;按纵向气动布局分:正常式、鸭式、无尾式超声速飞机的翼型特点:大都采用相对厚度小的对称翼型或接近对称的翼型。
波阻较小的翼型有:双弧形、菱形、楔形、双菱形超声速飞机的机翼平面形状和布局型式(7种)①后掠机翼②三角形机翼③小展弦比机翼④变后掠机翼⑤边条机翼⑥“鸭”式飞机⑦无尾式布局超声速飞机和低、亚声速飞机的外形区别1.低、亚声速飞机机翼的展弦比较大,梢根比也较大;超声速飞机机翼相反。
2.低速飞机常采用无后掠角或小后掠角的梯形直机翼,亚声速飞机的后掠角一般也比较小(小于35°),而超声速飞机一般为大后掠机翼或三角形机翼。
3.低、亚声速飞机的机翼翼型一般为圆头尖尾型,前缘半径较大,相对厚度也比较大(0.1~0.12);而超声速飞机机翼翼型头部为小圆头或尖头(前缘半径比较小),相对厚度比较小(0.05)。
4.低、亚声速飞机机翼的展长一般大于机身的长度,机身长细比较小,一般为5~7之间,机身头部半径比较大,前部机身比较短,有一个大而突出的驾驶舱;而超声速飞机机身的长度大于翼展的长度,机身比较细长,机身长细比一般大于8,机身头部较尖,驾驶舱与机身融合成一体,成流线形。