航空概论课后作业答案

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~~航空概论作业第一章绪论1、什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航空活动。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，又称空间飞行或宇宙航行。航天不同于航空，航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空航天之间产生了必然的联系。2、飞行器是如何分类的？按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同，可以把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类。3、航空器是怎样分类的？各类航空器又如何细分？根据产生升力的基本原理不同，可将航空器分为两类，即靠空气静浮力升空飞行的航空器（通常称为轻于同体积空气航空器，又称浮空器），以及靠与空气相对运动产生升力升空飞行的航空器（通常称为重于同体积空气的航空器）。轻于同体积空气的航天器包括气球和飞艇。重于同体积空气的航天器包括固定翼和旋转翼两类，旋翼航空器包括直升机与旋翼机。4、航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？~~~ ~~航天器分为无人航天器和载人航天器。根据是否环绕地球运行，无人航天器可分为人造地球卫星和空间探测器。载人航天器可分为载人飞船、空间站（又称航天站）和航天飞机。5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地点。1783．11．21法国的罗齐尔和达尔朗德乘蒙特哥菲兄弟发明的热气球第一次升上天空，开创了人类航空的新时代。1783．12．01法国的查尔斯和罗伯特首次乘氢气球升空。1785．06．15法国的罗齐尔和罗曼乘氢气和热气的混合气球在飞越英吉利海峡时，气球着火爆炸，二人成为第一次航空事故的牺牲者。1852．09．24法国的季裴制成第一艘软式飞艇。1900．07．02德国的齐伯林“LZ-1号”硬式飞艇首次在博登湖上空试飞成功。1903．12．17美国的莱特兄弟发明的带动力装置的飞机第一次试飞成功，在五十九秒内飞行了二百六十米。1908．09．17美国的塞普里金乘坐威尔伯．莱特驾驶的飞机坠落，成为第一次飞机事故的牺牲者，威尔伯．莱特身负重伤。1910．10．31法国的费勃成功地解决了水上飞机的起降问题，制成世界上第一架水上飞机。1911．02．08世界第一次运载航空邮件。法制“索默”双翼飞机携带6500封信由印度的阿拉哈巴特到达五英里外的奈尼。1915．05．31德国的齐伯林“LZ-38号”飞艇首次夜袭伦敦，是世界上第一次空袭。1919．08．25第一条由英国伦敦到法国巴黎的民用航线通航，所用的DH-16双翼机可载四名旅客。1923．06．26美国的史密斯和里比德各驾驶一架DH-4B双翼机，用输油胶管进行了世界上的第一次空中加油。1929．08．08－08．29德国的“齐伯林伯爵号”~~~ ~~飞艇环球飞行成功，航程31400公里，历时21天7小时26分钟。1937．05．06世界上最大的飞艇，德国的“兴登堡号”着火爆炸，36人牺牲，从而导致了飞艇的衰落。1939．08．27世界上第一架喷气式飞机，德国的亨克尔公司制造的He178试飞成功。1947．10．14由B-29母机投放的X-1火箭飞机首次突破音速飞行，驾驶员为美国的查尔斯．耶格。1949．02．26－03．02第一次不着陆环球飞行成功，美国的盖莱合尔等人驾驶B-50轰炸机历时94小时零1分钟，航程37734公里，途中进行了四次空中加油。1954．08．01新中国的第一架飞机——雅克-18初级教练机试制成功。1961．11．09英国的“SUMPAC号”(塞桑普顿大学号)人力飞机首次实现了自力飞行，飞行距离64米。1973．12．06英国和法国联合研制的世界上第一架超音速旅客机“协和”客机试飞成功，最大速度为2333公里/小时。1999．03．01－03．21第一次不着陆气球环球飞行由瑞士探险家贝特朗．皮卡尔和英国的布赖恩．珍斯驾驶“布雷特林轨道器3号”气球完成。他们一共飞行了19天21小时55分，飞行距离为42810公里。6、战斗机是如何分代的？各代战斗机的典型技术特征是什么？目前通用的战斗机的划代方法是美国提出的，以作战效能为标准的划代方法。第一代：出现于上世纪40年代中后期，飞行速度低于音速，为亚音速战斗机。最大速度0.8马赫，作战半径400----800公里。主要用航炮近距格斗，可挂火箭弹。代表机型有美国的F84/86,苏联的米格15。~~~ ~~第二代：出现于上世纪50年代中期至70年代初，最大飞行速度2马赫，巡逻速度0.8马赫，作战半径1000公里。已经装备第一代空空、空地导弹。但还是以机炮格斗为主，强调高空速度。代表机型有美国的F104、F105（50年代后期）、F4（60年代），苏联的米格21、米格23，苏联15，法国的幻影F1/2/3。目前还有不少的二代机及其改进型飞机在服役。第三代：出现于上世纪70年代至今。具有高机动性、飞机推重大于1，装备先进的电传操纵系统、先进的电子干扰系统、火控系统，可以超视距对空、对地、对舰攻击。代表机型有美国的F15、F16、F/A18，苏联的米格29、苏27、法国的幻影2000、中国的歼10等。第四代：出现于21世纪之初，具有隐身、超音速巡航、超机动、超视距攻击能力。代表机型有美国的F22、F35，俄罗斯的T50、中国的歼20、歼31,。目前唯一在服役的是美国的F22，其他机型还在试验之中。7.新中国成立以来，我国的航空工业取得了哪些重大成就？~~~ ~~经过60多年的艰苦创业，我国航空工业从小到大、从弱到强，形成了完备的工业体系，取得了举世瞩目的重大成就：一是型号研制进展顺利，C919大型客机、ARJ21涡扇支线飞机、中型直升机等重点产品研制稳步推进，民用飞机正在实现由研制生产中小型飞机向大型飞机的跨越；二是技术水平显著提升，我国已经基本掌握了航空产品设计、试制、实验、批量生产等关键技术，在总体启动等技术领域取得了重要突破，超临界机翼、数字化设计制造等多项预研成果在航空产品研制中得到充分应用；三是产业体系不断健全和完善，以中航工业和中国商飞两大国有企业为龙头，以国家新型工业化产业示范基地为依托，众多地方企业、外资企业、合资合营企业、航空高校和科研院所广泛参与的航空产业新格局已经基本形成，航空产业基础能力进一步加强；四是国际交流与合作继续深入，中俄、中欧、中法、中英等政府间的交流与沟通机制得到强化，工业合作领域不断拓展，科技合作层次不断推进，逐步实现与国际航空工业接轨。第二章1．地球大气按什么划分？分为哪些层？各层主要有什么特点？通常按离地面的铅垂高度，将地球大气自下而上划分为五个特征层段；对流层平流层中间层热层外层；对流层：最接近地球表面的一层，气温随高度的升高而降低。这一层的空气质量几乎占地球大气全部质量的四分之三，层内的压强，密度，温度和湿度等经常变化。存在云，雾雨雪等复杂的天气现象。平流层：大气基本无上下对流，主要是沿水平方向的对流和水平风，气温虽高度升高增大，空气质量约占地球大气全部质量的四分之一，通常不存在云雾雨雪等空气现象，水蒸气很少。中间层：气温虽高度增加而升高，空气质量仅占整个大气质量的三千分之一。热层：由于空气直接受太阳辐射的缘故，此层大气温度随高度增高而迅速上升。外层：大气分子会自由散逸进入太空，这层的大气质量仅为整个地球大气质量的10^-11，大气极其稀薄。2.什么是国际标准大气？它的意义何在？~~~ ~~（1）大气为完全气体，服从热力学完全气体方程，即p=ρRT.(2)大气相对于地球是静止的即无风的。（3）大气相对湿度为0，即为看早的空气，忽略空气中的水蒸气。（4）海平面为铅垂高度计算的起始点，海平面上空气状态的参数值温度为15ºC，压强为一个标准大气压即101325Pa，密度为1.225kg／m³.满足以上四个条件即为国际标准大气。意义：国际标准大气是对地球真实大气的理想化模型，便于比较和评估飞行器的设计和飞行性能。3.气体的状态参数有哪些？当为完全气体时，压强，温度和密度满足什么关系式？气体的状态参数为温度T／K,压强p／﹙10∧5pa﹚,密度ρ／﹙kg／m³﹚。当为完全气体时满足公式p=ρRT。4.什么是气流的粘性？气流粘性随温度如何变化？水与空气哪个粘性大?当俩相邻流层的流速不相等时，及存在有速度差或有速度梯度，在此相邻相邻的俩流层之间的接触面上，就会形成一对等值而反向的内摩擦力，而起到缓减阻碍俩气体层作相对运动的的作用。这种在流层接口上出现的内摩擦力，就是流体的黏性阻力或粘性剪切力。将流体微团具有的抵抗其相邻流层之间产生相对滑移的性质，称为流体的粘性或粘滞性。随介质的温度升高，气体的粘性系数增大，液体的粘性系数减小。水比空气粘性大。5.按马赫数的大小，气流速度范围一般是如何划分的？~~~ ~~当气体与物体之间的流速小于当地声速时，Ma<1，这种相对流动称为亚声速气流;当相对流速大于当地声速时，Ma>1,称其为超声速气流；当物体上一部分区域的相对流动Ma<1而其余部分的流动Ma>1时，物体上的某个点或线必须存在Ma=1,那么这种既有亚声速又有超声速的混合流动，称其为跨声速流动。当躯体与物体之间的相对流速马赫数Ma≧5时，这种相对流速称为高超声速气流。6.什么是力学的相对性原理？应用它意义何在？根据理论力可知，在一切惯性系统中，力学规律都是等同的或是等效的，这既是力学的相对性原理。地面以及相对于地面做等速直线运动的物体都近似看做驽钝惯性系统。因此要研究飞行过程中所受的空气动力，只需要吧飞机看做不动而让气流从反方向流过来就行了。如此转化处理带来的好处就是描述问题的方程组得以简化，可少一个时间变量。7.什么是流体的质量连续性定理？其物理含义是什么？依据质量守恒定律，流管中任一部分的流体质量都不能中断或者堆积，在同样的时间间隔内，流进任一过截面的流体质量必然与从该截面流出的流体质量相等ρ1v1A1=ρ2v2A2。流体的在截面变化的流管流动时，横截面大的位置流速小，截面积小的位置流速大。8.什么是流体的伯努利方程？其代表的物理意义是什么？P+½ρυ²＝p*=常数流体的压强能和动能之间可以相互转化，但流动的总机械能不变。~~~ ~~9.简述低速气流在管道中的流动特点。当气体从大截面进，小截面出时，沿流向速度增大而压强降低，即气流增速减压。当气体从小截面进大截面出时，沿流向速度下降而压强增高，即气流减速扩压，单无论是收缩管还是扩张管，任意俩个过界面上的静压和动压之和都是保持相等的10.简述超声速气流在管道中的流动特点。在超声速流动时，随着流管截面积变小，气体的流速是减小的，其压强、温度和密度是增大，流管截面积变大，气体流速将增加，而压强、温度和密度是减小的。11.拉瓦尔喷管是什么形状？气体在其内的流动特点是什么？1.拉瓦尔喷管是一种先收缩后扩张的管道形状。其中最小截面积叫做喷管的喉部或喉道。2.喷管上下游在一定压强差的作用下，亚声速气流从左侧流入喷管，在喉道左半部，随管道截面积的逐渐减小，气流速度不断加快，马赫数不断增大；在喉道处，气流加速到当地声速，即Ma=1；喉道右半部扩张段内，沿流程因管道截面积不断增大，气流又不断加速，成为超声速气流。12.风洞实验有何作用？为证明缩比模型风洞实验结果尽可能与飞行实际情况相符，必须保证缩比模型与飞机之间的哪几个方面相似？~~~ ~~1.作用：为了研究运动的气流物体之间相互作用关系。风洞是一个人工可控的气流的通道，根据运动相对性原理，将飞行模型甚至飞行器实物放在通道内，让气流吹过静止固定的模型，即可测量获得气流对物体的作用力等。模拟和研究高空飞行是的各种现象；确定最佳的飞机各组成部分的改出方法和有关参数对部件特性的影响。2.①“几何相似”。实验模型的外形与真实飞机的相似，即模型个部分，个方向的几何尺寸是根据真飞机按同一比例值缩小而得到的。②“运动相似”。模型与直飞机各对应部分的气流速度大小成同一比例值，并且流动方向也要相同。也就是说，两者在气流中的相对位置必须相同（如迎角和侧滑角需保持一致）；同时，实验时风洞中气流扰动情况也要与实际飞行时气流扰动情况相同。③“动力相似”。作用在模型上的空气动力必须与作用在真飞机上的空气动力成正比，且方向相同。④高速风洞实验时，模型气流马赫数与飞机飞行马赫数相等也是必须满足的。13.什么是雷诺数？它的物理含义是什么？1.雷诺数表示流体的惯性力与粘性剪切之比，用它可以反映粘性摩擦阻力在模型或真飞机的总阻力中所占比例大小。2.雷诺数大则摩擦阻力所占的比例小，反之则大。14.超声速气流通过正激波后，其流动参数分别如火如何变化的？激波升压后容易引起气流分离加剧，使得飞行阻力明显增加，升力值下降。15.什么是临界马赫数？简述提高临界马赫数的意义和方法。~~~ ~~1.来流（A点）速度以小于声速流向机翼，翼型上表面比小表面凸些，B点为上表面最高点区域。根据流动的质量连续性定理，B点处流速为最大。如果继续提高A点的来流速度，B点处的流速将也随之增大。当A点速度提高到某个值（仍小于声速）时，B处点的流速将等于该点的当地声速即MaB=1.此时，A点处的来流速度称为改翼型的临界速度，相应的马赫数称为其临界马赫数。2.①意义：使局部激波出现位置显著后移，飞机能够以更高的亚声速飞行而不会出现局部激波。对于飞机机翼或者发动机汽机来说，设计中都要设法尽量提高翼型或叶型的临界马赫数，使局部激波发生推迟，并减缓波阻增加的趋势，使跨声速时的气动力特性比较平缓。②方法：1.采用综合技术措施（机翼外形、发动机推力、主动控制）2.在现代民用亚声速客机设计上，采用超临界翼型设计17.什么是局部激波？何谓跨声速流场？1.局部激波：实际飞行中，随着马赫数的增大，在飞行马赫数还未达到1，即来流亚声速范围内时，机翼表面上仍然会出现小区域的超声速流动，并产生局部激波。2.跨声速流场：流体在流场中接近声速的流动。18.什么是超声速飞机的声爆和热障？消除或减缓热障影响的措施有哪些？1.①声爆：飞机突破“声障”进入超声速飞行后，飞机上产生的头、尾激波会传递并延伸到地面或建筑物上，使那里的空气压强急剧变化，产生的压力脉冲变化似如N字形状，由此形成类似爆炸般的声响躁声。②~~~ ~~热障：当飞行器以高速尤其是以超声速和高超声速在大气中飞行时，飞行器结构表面附面层中粘性气流速度减速，气体动能转变为内能，并先使飞行器表面附近气体温度显著升高。这时飞行器表面结构的温度还并不很高。这样，两者之间就有了温差存在，气体即将热量传递给飞行器表面，使其温度也很快升高，随后飞行器结构表面与其附近气体达到热力平衡。过高的温度会使飞行器表面结构材料的力学性能大为下降，气动外形产生变化，将造成飞行器表面结构失效甚至破坏。2.措施：表面蒙皮采用耐热性能优良的材料，施加隔热层来保护机内设备和人员，用水或者其他介质冷却蒙皮结构的内表面等。第三章飞机的飞行原理1.什么翼型？什么是迎角？机翼上切下来的翼剖面即翼型；机翼之翼弦与相对气流速度v之间的夹角即迎角。2.翼型和机翼的几何参数分别有哪些？翼型几何参数：前缘点、后缘点、几何弦、翼型的厚度和弯度、翼型的中弧线。机翼的几何参数：翼展、翼弦、展弦比、梢根比。3.简述在小的正迎角下，翼型升力产生的原理。由于翼型作用当气流流过翼面时，流动通道变窄，气流速度增大，压强降低；相反下翼面处流动通道变宽，气流速度减小，压强增大，上下翼面之间形成一个压强差从而产生一个向上的升力。4.影响翼型升力的因素有哪些？分别是如何影响的？机翼面积的影响：机翼面积越大，则产生的升力就越大。相对速度的影响：相对速度越大，机翼产生的升力就越大。~~~ ~~飞行高度的影响：飞行高度越低，飞行速度越大，机翼上的升力就越大。机翼迎角的影响：一定范围内，机翼迎角增加，升力系数则增大。1.试述飞机增升装置的种类和增升原理。种类：前缘缝翼、后缘襟翼、附面层控制系统和喷气襟翼等。原理：增大机翼剖面翼型的弯度；增大机翼平面面积；改变空气在机翼上的流动状态，推迟气流的不利分离；主动控制机翼表面粘性流动附面层。6.飞机在飞行过程中会出现哪些类型的阻力？试说明低速飞机各种阻力的影响因素及减阻措施。阻力类型：摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力（低速和低亚速飞行）、激波阻力（高速飞行）。阻力影响因素：①迎角改变对机翼阻力的影响。迎角增加，阻力增加，临界迎角后，阻力急剧增加。②飞行速度v 和空气密度ρ对阻力的影响。阻力随气流速度密度增大将增大。③机翼面机翼形状和表面质量对阻力的影响。减小飞机阻力可采取的措施有以下：①要减小摩擦阻力，设计时应尽可能缩小飞机与空气相接触的表面积。②要减小压差阻力，应尽可能将暴露在空气中的各个部件或零件做成流线型的外型，并减小迎风面积。③要减小诱导阻力，低速飞机可增大展弦比和采用梯形翼。~~~ ~~④要减小干扰阻力，设计时要妥善按排飞机各部件的相对位置，同时在各部件连接处安装整流包皮。7.飞机的飞动布局格式有哪些？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、无立尾式。按纵向气动布局分：正常式、鸭式、无平尾式。8.超声速飞机机翼常采用的翼型有哪些？后掠机翼、三角形机翼、小展弦比机翼、变后掠机翼、边条机翼。9.简述后掠机翼、三角形机翼、变后掠机翼、边条机翼、鸭式布局和无尾式布局飞机的主要气动特点。后掠机翼：后掠角通常设计在40度~60度之间，在此范围内，机翼的后掠角值越大，临界马赫数值就越大，可降低激波阻力。后掠机翼上表面安装不同翼刀以阻止减缓气流的展向流动。机翼前缘带有适当锯齿或缺口，以形成一定旋涡而阻止气流沿翼展的流动。后掠机翼的展弦比适当减小，可降低激波阻力。三角形机翼;前缘后掠角大，展弦比小和相对厚度较小，在大迎角飞行时具有足够的升力系数。且翼根部分比较长，起到改善根部结构受力状况的作用。从跨声速到超声速的飞行过程中，三角形机翼气动焦点的位置比其他平面形状机翼的变化量都要小，因此更有助于保证飞机的纵向飞行稳定性。变后掠机翼：~~~ ~~机翼后掠角在飞行中可以改变的机翼称之为变后掠翼。一般的变后掠翼的内翼段是固定的，外翼同内翼用铰链轴连接，通过液压助力器操纵外翼前后转动，以改变外翼段的后擦角和整个机翼的展弦比。变后掠翼的缺点是，结构和操纵系统复杂，重量较大，不大适合轻型飞机使用。边条机翼;一种混合平面形状的机翼，它有前翼和基本翼两部分构成。边条为大后掠角的细长小翼，主翼为中等展弦比，中等后掠角的三角形机翼。大后掠角边条使整个有效后掠角增大，相对厚度减小，有效地减小了激波阻力。主翼的存在使整个机翼的有效展弦比增大，因此可减小低亚声速和跨声速飞行的诱导阻力。鸭式布局：是一种十分适合于超音速空战的气动布局，是将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧，就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能，而且前翼和机翼可以同时产生升力，而不像水平尾翼那样，平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力。无尾式布局：在无尾布局的飞机上，副翼兼顾了平尾的作用。省去了平尾，可以减少飞机的重量和阻力，使之容易跨过音速阻力突增区，其缺点主要是起降性能差无尾布局的飞机高空高速性能好，适合做截击机用。但其低空区音速机动性能差，不符合现代飞机发展趋势，正逐渐被鸭式布局所取代。10.试列表对比低速飞机和超声速飞机的外形和布局特点。类型外形布局特点~~~ ~~低速飞机飞机机翼的展弦比、稍根比都比较大；机翼常采用无后掠角或小后掠角的梯形直机翼；机翼翼型一般为圆头尖尾型，前缘半径、相对厚度都比较大；飞机机翼的展长一般大于机身的长度，机身长细比较小，机身头部半径比较大，前部机身比较短，有一个大而突出驾驶舱。正常式布局超声速飞机除正常式布局外，还有“鸭”式布局和无平尾式布局。~~~ ~~飞机机翼的展弦比、稍根比都比较小；机翼一般为大后掠角机翼或三角机翼；飞机机翼翼型头部为小圆头或箭头，相对厚度比较小；飞机机身的长度大于翼展的长度，机身比较细长，机身头部较尖，驾驶舱与机身融合成一体，成流线形。11.飞机的起飞和着陆指标有哪些？如何提高飞机的起飞和着陆性能？起飞性能指标包括：起飞滑跑距离；离地速度；起飞距离。逆风起飞、增大发动机推力、减小翼载荷、采用增升装置等，可以缩短滑跑距离和改善起飞性能。着陆性能指标包括：着陆距离、接地速度、滑跑距离。在机翼上设置襟翼、缝翼等増升装置，控制机翼的附面层，使用阻力板、减速伞或反推力装置，逆风着陆等用来降低接地速度和缩短滑跑距离，挺高着陆性能。12.静升限的定义是什么？指飞机能作水平直线飞行的最大高度。13.最小平飞速度、最大平飞速度和巡航速度分别指的是什么？最小平飞速度：飞机在一定的飞行高度上维持飞机定长水平飞行的最小速度。最大平飞速度：飞机在一定的飞行上高度上作水平飞行时，发动机以最大推力工作所能达到的最大飞行速度。巡航速度：发动机在每公里消耗燃油最少的情况下飞机的飞行速度。~~~ ~~14.飞机的操纵性指的是什么？驾驶员如何实现飞机的俯仰、偏航和滚转动作？飞机的操纵性指驾驶员通过操纵设备来改变飞机飞行状态的能力。在飞机飞行过程中，驾驶员操纵升降机，飞机就会绕着横轴转动，产生俯仰运动；操纵方向舵，飞机便绕着立轴转动，产生偏航运动；操纵副翼，飞机便绕着纵轴转动，产生滚转运动。15.什么是飞机的稳定性？衡量飞机飞行品质的重要参数，指飞机在受到扰动之后是否具有回到原始状态的能力。16.什么是飞机的机动性？指飞机在一定时间间隔内改变飞行状态的能力。17.飞机的纵向稳定中，为什么焦点要在重心之后？只有焦点的位置在在飞机的重心之后飞机才具有俯仰稳定性，焦点距离重心越远，俯仰稳定性越强。18.什么是侧滑？飞机师如何恢复方向平衡的？指在摆动副翼向左（右）倾斜时向右（左）蹬方向。19.飞机通过什么装置恢复其横侧平衡？机翼的后掠角、上反角和垂直尾翼。第4章1.发动机可以分为哪几种类型？各种类型有何特点？~~~ ~~答：按大的方面可以分为活塞式发动机和喷气式发动机两大类；特点：活塞式发动机不直接产生使飞行器前进的推力，而是通过带动螺旋桨转动产生推力；喷气式发动机利用低速流入发动机的工质经燃烧后高速向后喷出，直接产生向前的反作用力，来推动飞行器前进。2.活塞式航空发动机由哪些部分组成？答：主要由汽缸、活塞、连杆、曲杆、进气活门和排气活门等组成。3.试述活塞式航空发动机的四个行程和每一行程的过程。答：四个行程分别是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程；进气冲程，活塞从上死点运动到下死点，进气活门开放而排气活门关闭，雾化了的汽油和空气的混合气体被下行的活塞吸入气缸内；压缩冲程，活塞从下死点运动到上死点，进气活门和排气或们都关闭，混合气体在气缸内被压缩。在活塞到达上死点附近时，由装在汽缸头部的火花塞点火；膨胀冲程，混合气体点然后，具有高温高压的燃气开始膨胀，推动活塞从上死点想下死点运动。在此冲程，燃烧气体所蕴含的内能转变为活塞运动的机械能，并由连杆传送给曲轴，成为带动螺旋桨转动的动力；排气冲程，活塞从下死点运动到上死点，排气活门开放，燃烧后的废气被活塞排出缸外。当活塞达到死点后，排气或门关闭。4.衡量活塞式航空发动机性能的指标有哪些？答：有效功率、功率重量比、燃料消耗率。5.衡量喷气发动机的主要性能参数是哪些？答：推力、单位推力、推重比、单位耗油率。6.何谓喷气发动机的推重比、单位消耗率？~~~ ~~答：推重比表示发动机推力（地面最大工作状态下）其结构重量的比；单位消耗率表示产生单位推力每小时所消耗的燃油量。7.试述涡轮喷气发动机的主要组成部分及其各部分的功用。答：组成部分：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、尾喷管、附属系统与附件传送系统；功用：进气道，整理进入发动机的气流，消除漩涡，保证在各种工作状态下都能供给发动机所需要的空气量；压气机，将进入发动机的空气压力提高，为燃烧室提供高压空气，以提高发动机热力循环的效率；燃烧室，将优雅奇迹出来的高压空气与燃料混合并进行燃烧的装置；涡轮，其主要功用是将燃烧室出口的高温高压燃气的大部分能量转变成机械能，高速旋转并产生较大的功率，由涡轮轴输出；加力燃烧室，再次喷油燃烧，湿气流温度大幅升高，从喷口高速喷出，以获得额外推力；尾喷管，将由涡轮流出的、仍具有一定能量的燃气膨胀加速，以较大的速度排除发动机，用于产生推力；附属系统及附件传动系统，保证发动机正常工作。8.涡轮螺旋桨发动机的结构有何特点？答：由燃气发生器、动力涡轮、尾喷管、发动机附属系统及附件传动装置组成，结构上还特有螺旋和减速器。9.涡轮风扇发动机的结构有何特点？答：把螺旋桨的直径大大缩短，增加桨叶的数目和排数，并将所有的桨叶叶片包在机匣内。克服了螺旋桨的特点，形成了能在较高的速度下很好的工作的风扇。10.什么叫桨扇发动机？~~~ ~~答：桨扇发动机是一种可用于800km/h以上速飞机飞行的燃气涡轮螺旋桨风扇发动机。11.涡轮轴发动机用在什么航空器上、有何特点？答：一般用在直升机上；特点：具有质量轻、体积小、功率大、振动小、易于启动及便于维修和操作的特点。12试比较说明涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮桨扇发动机和涡轮轴发动机的结构特点。答：涡轮喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、尾喷管、附件传动装置与附属系统等装置组成；涡轮螺桨发动机比涡轮喷气发动机多了螺旋桨和减速器等装置；涡轮风扇发动机实在涡轮螺桨发动机的基础上发展起来的，把螺旋桨的直径大大缩短，增加桨叶的数目和排数，并将所有的桨叶叶片包在机匣内；涡轮桨扇发动机桨扇一般有6至8片桨叶，桨叶的剖面形状为超临界翼型，桨叶薄而后掠，桨盘直径仅为普通螺旋桨的40%至50%，质量减轻到原来的50%至60%,桨扇的桨叶数目较多；涡轮轴发动机具有质量轻、体积小、功率大、振动小、易于启动等特点，有进气装置、压气机、燃烧室、燃气发生器涡轮、动力涡轮、排气装置及体内减速器、附件传动装置等部件构成。13.试述冲压发动机的工作原理。它为何不能单独使用？~~~ ~~答：原理：靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道后减速，将动能转变成为压力能，使空气静压提高的一种空气喷气发动机。它利用飞行器高速飞行时，迎面气流进入发动机后减速增压并达到一定数值，直接进入燃烧室喷油燃烧，从燃烧室出来的高温高压燃气直接进入尾喷管膨胀加速，向后喷出，产生反作用力；由于在静止时不能产生推力，因此要靠其他动力装置将其加速，所以冲压发动机不能单独使用。14.试述脉动式发动机的工作原理。答：它是空气和燃料间歇的供入燃料室的无压气机喷气发动机。当一股空气顶开进气活门进入燃烧室后，进气活门在弹簧作用下关闭，此时喷进燃料并点火燃烧，燃烧后的高温燃气由尾喷管高速喷出，产生推力，并吸开进气活门，空气又进入发动机燃烧室，重复上述过程，因此燃烧与喷气是断续的。15.试述火箭发动机的分类和特点。答：分类：非化学能火箭发动机和化学能火箭发动机；特点：火箭发动机不依赖于空气而工作，完全依靠自身携带的氧化剂和燃料产生高温高压气体，因此可以再高空和大气层外使用。16.试述几种组合式发动机。答：1：火箭发动机与冲压发动机形成的组合发动机，其主要组成部分除了冲压发动机的进气道、燃烧室和尾喷管外，还增加了一台小型液体火箭发动机作为燃气发生器。这种发动机在刚启动时由液体火箭发动机产生推力，当飞行器达到一定速度后，冲压空气的进入使推力加大，进而使飞行速度进一步提高。当达到一定速度时，冲压发动机处于良好的工作状态，液体火箭发动机停止工作，此时推力完全由冲压式发动机产生。~~~ ~~2：固体火箭发动机与冲压发动机形成的组合发动机，由于冲压发动机不能自行工作，且低速性能很差，因此需要固体火箭发动机作为助推器组合使用。固体火箭助推器安置在主发动机的内部，二者共用一个燃烧室。3：涡轮喷气发动机与冲压发动机所组成的组合发动机，由于冲压发动机在速度为零时不能工作，因此涡轮喷气发动机首先启动。当涡轮喷气发动机工作到一定的飞行马赫数后，涡轮喷气发动机停车，随后冲压发动机开始工作。4：火箭发动机与涡轮喷气发动机所形成的中发动机，涡轮有火箭发动机的燃气发生驱动，燃气发生器实际上就是液体火箭发动机，她是火箭涡轮发动机的重要组成部件。涡轮的转动又带动压气机工作，使空气增压。这种发动机的主发动机是涡轮喷气发动机，它可以认为是涡轮喷气发动机的变形。第五章航空器的构造1.对飞行器结构的一般要求是什么？a空气动力要求b重量和强度、刚度要求c使用维护要求d工艺和经济性要求2．飞机的组成包括哪几大部件和哪些系统？通常飞机由机身、机翼、尾翼、起落架和动力装置五部分组成，通过机载设备、燃油系统、电气系统、操纵系统、等构成飞机的全部。2.飞机结构中翼梁、翼肋、桁条和蒙皮分别起什么作用？~~~ ~~翼梁是最主要的在纵向构件，他承受全部或大部分弯矩和剪力。在机翼根部与机身用固定连接接头连接。翼梁具有一个组合式工字形状，它由上下凸缘、腹板和支柱构成。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，主要承受弯矩；腹板用硬铝合金板材料制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接，用来承受垂直于梁的剪力。为了提高承受载荷的能力，用立柱来加强腹板。普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一片，把由蒙皮和横条传来的空气动力载荷传递给翼梁，并保持翼刨面的形状。加强翼肋是承受有集中载荷的翼肋。在有集中载荷的地方对普通翼肋加强就获得加强翼肋，除普通翼肋作用外他还承受集中力。蒙皮是包围在机翼骨架外的受力构件，用粘结剂或铆钉固定于骨架之上，形成机翼的气动力外形。其直接功能是形成流线型的机翼外表面。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能承受局部气动力。4.前三点式起落架与后三点式起落架相比有哪些优缺点？“前三点式”起落架主要优点：前轮远离飞机重心，允许强烈制动，有利于缩短滑跑距离；飞机着陆容易操纵，滑跑时方向稳定性好；飞机机身轴线与地面基本平行，可避免发动机喷出的燃气烧坏跑道；飞行员视界较好。缺点是前起落架承受的载荷大，构造复杂，结构较重。前轮会产生摆振现象，所以需要加装减摆装置。“后三点式”起落架的优点是：在飞机上易于装置尾轮，结构简单，尺寸、质量都较小；着陆滑跑时迎角较大，可利用较大阻力进行减速，缩短滑跑~~~ ~~距离。缺点是：在达速度滑跑时，遇到前方撞击和强烈制动，容易发生倒立，因此一般着陆不允许强烈制动，从而导致滑跑距离增加；起飞着陆操纵困难，滑行稳定性差；在停机、起陆滑跑时，机身仰起，因而向下的视界不好。~~~