北航航概复习

1《航空技术发展概论》复习题120516班傅作林1、第三代战斗机的标志性特点有哪些？➢ 第三代战斗机的性能有了明显的提升，具有更高的机动性能和超视距攻击能力，具有多用途、大航程、敏捷性、先进的综合航空电子和火控系统，更大的武器外挂能力，是名副其实的“空中优势”战斗机。

➢ 采用多种气动布局形式。

出现鸭式布局、无尾布局、三翼面布局、翼身融合、大边条翼、前缘机动襟翼、腹部进气等布局形式。

➢ 采用了更为先进的发动机，涡轮风扇发动机广泛应用于三代机，推重比（发动机推力/飞机重量）达到并超过1.0。

➢ 第三代战斗机开始采用大量的诸如主动控制、空中加油、复合材料、放宽静稳定、电传操纵等先进技术。

➢ 第三代战斗机的使用过载达到9左右，使用寿命一般在3000飞行小时上，机体除满足强度、刚度设计要求外，还考虑了安全寿命设计、破损安全或损伤容限设计。

为减轻结构重量，第三代战斗机的框、梁、壁板等主体结构多采用整体构件，钛合金、铝锂合金、复合材料等先进轻质材料的用量明显增加。

2、第四代战斗机的标志性特点有哪些？➢ 具备隐身能力。

为获得较好的隐身性，飞机采用多棱隐身外形、S形进气道、内埋式武器舱等设计，如美国F-22采用正常双垂尾布局，垂尾向外倾斜27度，两侧进气口装在边条翼下方，与喷口一样，都作了抑制红外辐射的隐身设计，主翼和平尾边缘平行化，都是小展弦比的梯形翼，水泡型座舱盖凸出于前机身上部，全部投放武器都隐蔽地挂在4个内部弹舱之中。

➢ 采用了推重比大于10并带有“矢量喷管”的涡轮风扇发动机。

➢ 具有超机动、超声速巡航、中远程攻击能力。

四代机很好的兼顾了隐身性和机动性，在不开加力燃烧的情况下可以进行超声速巡航。

➢ 具有多目标攻击武器系统、综合式航电系统，主要机载武器为超视距攻击空空导弹。

➢ 大量采用比强度、比刚度更高的轻质材料，其中复合材料、钛合金、铝锂合金等高性能轻质材料的用量大幅度增加，传统铝合金和钢的用量显著减少，机体按耐久性/损伤容限设计。

3、什么是正常式气动布局？正常式气动布局有哪些优缺点？➢ 正常式布局是指机翼在前、水平尾翼在机身后段的布局型式。

➢ 正常式布局广泛采用，技术成熟，数据资源、知识储备和设计经验丰富，理论研究完善，生产技术也成熟稳定，同其他气动布局型式相比各项性能比较均衡。

➢ 正常式布局飞机机翼-尾翼的组合具有较好的纵向和横航向稳定性。

➢ 对于静稳定的正常式布局飞机而言，水平尾翼需产生负升力，全机升力减小，升阻比降低。

➢ 平尾位于机翼的下洗区，影响平尾效率。

4、什么是鸭式气动布局？鸭式气动布局有哪些优缺点？➢ 鸭式布局是指将水平尾翼安排在机翼之前的气动布局。

➢ 对于静稳定的飞机，鸭翼产生向上的平衡力，提高了全机的升力。

➢ 在中大迎角时，鸭翼和主翼都产生脱体涡，两者相互作用，使涡系更稳定而产生很高的涡升力。

2➢ 鸭式布局机动性比正常式布局飞机更好。

➢ 鸭翼翼梢的涡流会使机翼的诱导阻力特性变差，增大了诱导阻力。

➢ 大迎角下，如果鸭面前缘涡破裂，可能使飞机纵向静不稳定。

➢ 鸭式布局在大迎角时俯仰力矩上仰严重。

5、什么是隐身技术？飞机上有哪些主要和次要雷达波散射源？➢ 隐身技术是指通过降低飞行器的特征信号，使其难以被发现、识别和攻击的技术。

➢ （它是一项跨学科的系统工程，涉及到电磁理论、空气动力学、飞行器设计、材料科学、雷达技术、红外技术、声学、光学以及测试技术等多种学科。

）➢ 主要：腔体散射（进气道、尾喷管、座舱、雷达舱）；二面角（机翼-机身、机翼-机身-挂架、垂直尾翼-水平尾翼）；曲面镜面反射：机身，机翼、尾翼前后缘。

➢ 次要：缝隙：机翼、机身上舱门口盖缝隙以及机翼的襟、副翼缝隙；台阶：不同部件间造成的结构台阶；螺/铆钉；尖点；小孔；介质不连续特征：导体和介质分界面表面波散射：行波、爬行波散射）；6、减缩雷达散射截面（RCS）的外形隐身技术措施有哪些？➢ 减少散射源：布局 飞翼、翼身融合，无尾三角翼，双垂尾；减少外挂、武器内埋；减少开口，缝合，台阶。

➢ 对强散射源进行遮挡：背负式与反背负式进气道，利用机身遮挡进气道；对某些强散射部件进行遮挡；采用S形弯管进气道遮挡压气机，使电磁波不能直接照射到压气机；利用金属栅网遮盖进气道（网孔尺寸远小于雷达波长，电磁波将从栅网上散射而不进入气道）；座舱——在座舱盖表面蒸镀上一层不透波的金属膜，遮挡住雷达波，使其不能进入座舱内镀膜不影响舱盖的透明度，既保证了飞行员的视野又可以降低RCS值；舱门、口盖、唇口锯齿化；控制散射方向，使散射能量集中在雷达威胁区域之外；消除角反射器效应；边缘平行化，将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位内，使波峰之间的回波信号非常弱。

7、航空发动机有哪些种类？➢ 活塞式发动机；➢ 喷气发动机：涡轮喷气、涡轮螺旋桨、涡轮风扇、涡轮桨扇、涡轮轴；➢ 未来发动机：超然冲压、脉冲爆震、开式转子。

8、简述飞机结构设计思想的演变过程。

➢ 静强度设计（符合地面静强度是飞机结构设计的前提，充分考虑极限载荷、限制载荷、破坏载荷和安全系数等因素）➢ 新增动强度设计（充分考虑设计的速度、气动弹性临界速度、颤振速度、翼面发散速度、安全系数、结构变形准则以及静强度设计阶段的气动弹性设计准则）➢ 新增疲劳安全寿命设计（考虑静力涵盖疲劳准则，设计寿命、安全寿命、试验寿命、计算寿命，以及计算分散系数和试验发散系数）➢ 新增损伤容限设计（准则：缓慢裂纹扩展阶段和破损安全结构）➢ 新增结构完整性要求设计（原则：既考虑飞机使用的经济寿命，又考虑其安全性可靠性；强调机体结构和影响经济性和安全性的次要结构；强调持久性、损伤容限和断裂强度要求，传统刚度要求；规定设计研制阶段和设计定形阶段要求，规定飞机使用阶段要求。

）39、什么是复合材料？飞机结构应用最多的是哪种复合材料？从应用部位来看，复合材料在飞机结构上的应用有何趋势？➢ 复合材料是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。

各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

➢ 飞机结构应用最多的复合材料是：碳纤维复合材料➢ 趋势：从非承力、次承力构件（舱门、整流罩、安定面、飞行操纵面），到尾翼主承力、再到机翼与机身主承力构件应用，最后趋向于整机大部分使用复合材料。

10、简述民机环控系统组成及功能。

➢ 组成：引气及空气分配系统、加温系统、制冷系统、增压系统、电子设备冷却系统、温度控制系统、防冰系统、防雾防霜和除雨系统、飞机氧气系统、民生应急救生系统；➢ 功能：控制飞机在高空中的压力、温度、湿度和空气浓度等适合人的生存，并尽量使人感到舒适，使机载设备在高空能够正常运行；在遇到恶劣天气条件的时候，能够安全稳定的起飞、巡航、降落；遇到紧急事故的时候，能够安全迅速的着陆，保证机载人员的安全。

11、你认为民机环控系统中哪一环节最重要？为什么？➢ 增压环节最为重要➢ 高空由于压力不足，将会引起人体产生各种生理病症，叫做高空减压症。

低气压对人体也有着一定的危害，高空减压症通常是发生在8千米左右的高空，一般表现为高空胃肠气胀、高空栓塞和皮肤组织气肿。

➢ 高空胃肠气胀：随着高空压力的降低，人体的胃肠内气体膨胀，导致肠胃腹部疼痛，呼吸困难。

➢ 高空栓塞：人体在高空长时间停留时会产生此症状。

随着压力的降低，溶于血液内的氮气游离形成气泡，在血管内造成栓塞，阻碍血液流通并压迫神经。

➢ 皮肤组织气肿：当高度增大到19.2km时，大气压力为47mmHg，水此时沸点为37℃，这也基本等同于人体体温。

如果人体突然暴露在该条件下，体内液体将会沸腾汽化，产生大量气泡，引起皮肤组织气肿。

12、长航时无人机的关键技术有哪些？➢ 发动机的选择和飞机、发动机的设计匹配问题；（耗油率、发动机与飞机的匹配）➢ 总体/气动/隐身/结构一体化综合设计问题；（气动好坏是前提，隐身是生存关键、结构重量影响起飞总重）➢ 提高生存力（增加飞行高度、采用隐身技术）；➢ 减轻结构重量（采用复合材料、结构优化设计）；➢ 先进气动力设计问题；（机翼气动设计是核心，翼型气动性能是机翼性能的基础）➢ 大展弦比飞机气动弹性问题；（大展弦比复合材料机翼，其气动弹性影响飞行安全、有效载荷、飞行性能如续航时间、操纵性和稳定性等）➢ 大展弦比复合材料机翼的设计制造问题；➢ 自主高精度起降导引与控制技术；➢ 可靠性设计问题。

413、无人作战飞机的关键技术有哪些？➢ 飞机总体综合优化设计技术；（要求飞行平台既有优良的气动特性，又有高的生存力和重量轻、价格便宜、使用维护性好、强度合理的机体结构；气动布局的综合优化技术）➢ 新型飞控与导航技术；（精确导航与定位技术；目标探测、超视距识别、标定、细节鉴别与目标对抗判断；先进传感器微型化、集成化、模块化、通用化、智能化、网络化技术）➢ 无线电数据链技术；（数据链路的抗截获、抗干扰编码、加密、变频、跳频、扩频与解扩技术，图像压缩与传输解压，高速信号处理技术；中继技术；多目标测控、定位、数据融合、航路参数处理与现实技术，多雷达监视侦查数据判定、组合定位技术；组网技术）➢ UCAV专用动力技术；（高性能火箭与低油耗的冲压发动机结合技术；冲压高超音速燃烧发动机技术；低成本、高推重比的重油发动机及其增压技术；适应高空、高速的涡扇发动机，解决推力随高度与速度增加呈线性下降的问题）➢ UCAV起降技术；（可靠的自动起降技术，短距或垂直起降技术，蒸汽/液压/电动/内燃机驱动的短冲程大功率弹射起飞；出现故障、伤损、信息中断、遭遇强干扰，能自行觉察判断，在无法修复的情况和应变情况下，自动返航着陆技术）➢ 空中管理问题；➢ 人机交互问题；14、直升机的关键技术有哪些？➢ 发动机➢ 桨叶（寿命）➢ 桨毂改善使用性能15、直升机按反扭矩分类有几种形式？➢ 单旋翼带尾桨➢ 共轴双旋翼➢ 横列式➢ 纵列式➢ 横列交叉式➢ 倾转旋翼。