第一章航空航天发展概况
什么是航天,什么是航空,航空和航天有何联系
航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。
航天是指载人或不载人的飞行器在地球大气层之外的航行活动。
都是属于人类飞行活动的不同阶段
飞行器如何分类
航空器: 在大气层内飞行, 依赖空气浮力或动力升力
航天器: 在大气层外飞行, 遵循天体力学规律
火箭与导弹: 跨大气层飞行, 自带推进剂不依赖空气
航空器如何分类,各类航空器又如何细分

- 航天器如何分类,各类航天器又如何细分

火箭和导弹有哪些相同和不同之处
相同: 跨大气层飞行, 自带推进剂不依赖空气
不同: 火箭为运载工具, 导弹为武器系统
发明飞机的进程中,要使飞机能够成功飞行,必须解决什么问题
升力、动力、控制、功重比、失速
战斗机是如何分代的,各代战斗机的典型技术特征是什么
螺旋桨时代和喷气机时代
直升机以什么技术标准进行分代
主要是以发动机为主,旋翼材料和飞行速度
载人航天的工具或方式有哪几种,之间有什么不同
载人飞船、空间站、航天飞机
巡航导弹和弹道导弹有什么不同
巡航导弹:开始一小段有动力飞行并对其弹道进行制导外,其余全部沿着只受地球重力作用的椭圆轨道飞行,其主要飞行段都在大气层外,最后再入大气层攻击目标
弹道导弹:动力装置一般不采用火箭发动机,而是用与飞机类似的喷气发动机,主要在大气层内进行巡航飞行。
航空航天在国防和国民经济建设中有什么样的地位。发挥什么样的作用
是战略威慑的核心力量,带动高端制造业升级、以及推动材料科学、自动控制等学科发展
新中国成立以来,中国的航空工业取得了那些重大成就
建成配套齐全的航空科研设计、制造和试验体系,成为国民经济技术密集型支柱产业
建立空气动力、强度试验等专业研究机构,拥有风洞、全机静力试验室等先进设施
覆盖军用飞机、民用飞机、直升机、战术导弹、航空发动机等多领域产品
什么是两弹一星
核弹(原子弹、氢弹)、导弹和卫星
中国的运载火箭有几个系列,多少个型号,各自有什么用途
运载火箭以长征系列为主,共有 8 个系列、20 种型号,覆盖低地球轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道及载人航天等任务。
对中国航空航天技术未来发展的看法
中国航空航天技术正处于高速发展的历史性节点。
大型客机为代表的民用大飞机进入工程实施和应用阶段 航天方面,随着中国空间站“天和”核心舱的发射升空并正式进入工程实施阶段,中国已开启空间站有人长期驻留时代;同时,探月工程(“嫦娥”计划)和火星探测(“天问”1 号、“祝融”号)等深空探测技术的不断突破,标志着中国航天正向更遥远的星际空间稳步迈进
第二章飞行器飞行原理
大气分几层,各层什么特点
对流层、平流层、中间层、热层和散逸层
什么是国际标准大气,大气的状态参数
国际标准大气规定大气被看成完全气体并服从气体状态方程
大气的状态参数主要是指它的压强、温度和密度这三个物理量
什么是流体的连续性定理,什么是伯努利方程
- 连续性定理:是质量守恒定律在流体流动中的应用。它表明流体在管道中稳定流动时,对于不可压缩流体,流体的流速与截面面积成反比(即在截面积大的地方流速低,截面积小的地方流速高) 。
- 伯努利方程:是能量守恒定律在流体流动中的应用 。它表明在管道中稳定流动的不可压缩理想流体,在与外界没有能量交换的情况下,流体的动压和静压之和始终保持不变(通俗地讲,即流速大的地方压强小,流速小的地方压强大) 。
河流中靠得很近的两只并肩行驶的小船会自动靠拢,试分析一下其自动靠拢的原因。
根据连续性原理,靠的很近的小船之间看作是变窄的截面,根据连续性定理,截面越小,流速越大。再根据伯努利原理,流速大的地方压强小。导致两个小船中间的压强小于外侧的压强,从而自动靠拢
低速气流和超声速气流的流动特点有何不同?
低速气流可视为不可压缩流体,密度变化可忽略。流速随截面积减小而增大,随截面积增大而减小。
超声速气流必须考虑气体的可压缩性,密度变化显著。流速随截面积的减小而减小,随截面积的增大而增大(与低速气流完全相反)。
拉瓦尔喷管中的气流流动特点是什么?
拉瓦尔喷管是收敛-扩张型喷管。气流在收敛段(前段)亚声速加速;在喉部(最窄处)达到声速;在扩张段(后段)超声速加速。它是将亚声速气流加速为超声速气流的典型结构。
什么是翼型?什么是迎角?
翼型是机翼平行于飞机对称面的剖面形状。
迎角是相对气流速度方向之间的夹角。
升力是怎样产生的?影响升力的因素有哪些?
由于翼型上方气流流道变窄、流速加快,下方流道变宽、流速减慢,根据伯努利定理,机翼上表面压强变小,下表面压强变大,存在压强差导致上升。
简述飞机增升装置的种类和增升原理?
后缘襟翼、前缘襟翼、前缘缝翼
改变机翼的弯度(如下放襟翼增加弯度)或增加机翼面积来提高升力系数;
飞机在飞行过程中会产生哪些阻力?试说明低速飞机各种阻力的影响因素及减阻措施。
摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力
机翼的几何参数有哪些?
什么是激波?超声速气流流过正激波时,流动参数有哪些变化?
激波:超声速气流中出现的压强、密度、温度突跃升高的强扰动波面。
气流通过正激波后,速度从超声速突降为亚声速,压强、密度和温度骤然急剧升高,造成能量损失。
什么是正激波和斜激波?二者在流动上有何区别?
气流通过正激波后,速度从超声速突降为亚声速,压强、密度和温度骤然急剧升高,造成能量损失。
什么是临界马赫数?什么是局部激波?
临界马赫数:飞机飞行时,机翼表面上某一点的局部气流速度刚刚达到声速时,飞机整体的飞行马赫数。
局部激波:飞机在跨声速飞行时,机翼局部超声速气流减速时产生的较弱的激波。
超声速翼型的升力是怎样产生的?
依靠激波和膨胀波的压强差
什么是超声速飞行的声爆和热障?如何消除热障?
声爆:超声速飞行产生的激波传到地面时,引起的雷鸣般的巨响。
热障:超声速飞行时,由于气流强烈的压缩和摩擦,使飞机表面温度急剧升高的现象。
采用耐高温材料(如钛合金),加装隔热设备,使用冷却系统
试简述超声速飞机的外形特点?如何减小超声速飞机的激波阻力?
使用后掠翼推迟激波产生
试简述后掠机翼、三角形机翼、小展弦比机翼、变后掠机翼、边条机翼、“鸭”式布局和无尾式布局等飞机各有什么特点?
低速飞机和超声速飞机在外形上有何区别?
- 低速:机头圆钝,机翼平直且厚,展弦比大,重视减小摩擦和压差阻力。
- 超声速:机头尖锐,机翼薄且大后掠(或三角翼),展弦比小,重视减小激波阻力。
飞机的气动布局型式有哪些?
飞机的飞行性能包括哪些指标?
什么是最小平飞速度?什么是最大平飞速度?什么是巡航速度?
最大平飞速度:发动机最大推力等于飞机阻力时的平飞速度。
什么是静升限?
飞机能维持爬升率为零(即不能再继续爬升)时的最大平飞高度
衡量飞机起飞着陆性能的指标有哪些?如何提高飞机的起飞着陆性能?
起飞滑跑距离、着陆滑跑距离。
什么是飞机的机动性?什么是飞机的过载?什么是尾旋?
什么是飞机的稳定性?飞机包括哪几个方向上的稳定性?影响飞机稳定性的因素有哪些?
什么是飞机的操纵性?驾驶员是如何操纵飞机的俯仰、偏航和滚转运动的?
试说明直升机旋翼的工作原理?
旋翼由发动机带动旋转,每片桨叶相当于一个机翼,相对空气运动产生空气动力,其铅垂向上的分力提供升力,水平分力提供克服机身阻力的推力。
直升机是如何实现前飞、后飞、上飞和下飞的?
多旋翼直升机是怎样飞行的?
直升机有哪些布局形式?各有何特点?
什么是开普勒三大定律?
- 椭圆定律:行星绕太阳的轨道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。
- 面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
- 调和定律:行星绕太阳公转周期的平方与椭圆轨道半长轴的立方成正比。
航天器的轨道类型有哪些?它们与发射速度有何关系?
轨道类型分为圆轨道、椭圆轨道、抛物线轨道、双曲线轨道
速度等于第一宇宙速度时,为圆轨道;在第一和第二宇宙速度之间为椭圆轨道;达到第二宇宙速度为抛物线轨道(脱离地球);达到第三宇宙速度为双曲线轨道(飞出太阳系)。
轨道要素有哪些?
轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、过近地点时刻
试简述各种卫星轨道的特点?
近地轨道 (LEO):高度低,周期短,常用于观测和载人航天。
地球同步轨道 (GEO):周期与地球自转周期相同,相对地面静止(需在赤道上空),用于通信、广播。
太阳同步轨道 (SSO):轨道平面随地球公转而同步旋转,卫星每次飞越同一纬度时当地地方时相同,适于气象和资源勘探。
极轨道:轨道倾角接近 90 度,经过南北极上空,能覆盖全球。
什么是轨道摄动?摄动因素有哪些?
为什么要做轨道机动?轨道机动的方式有哪些?
航天器发射入轨的方式有哪些?
直接入轨、滑行入轨(通常指先进入停泊轨道,再通过过渡轨道加速进入最终轨道)。
航天器的再入方式有哪几种,各有何特点?
弹道式再入:无升力,再入轨迹较陡,过载大,落点控制精度低。
半弹道式再入:产生少量升力,通过调整升力方向控制轨迹,过载较小,落点较准(神舟飞船采用)。
滑翔式再入:产生较大升力(如航天飞机),过载小,可大范围机动并水平降落。
- 航天器姿态稳定与控制的方法有哪些?
被动控制:重力梯度稳定、自旋稳定、气动力稳定、太阳辐射压稳定。
主动控制:喷气控制(微型推力器)、动量轮控制(反作用飞轮、控制力矩陀螺)、磁力矩控制。
第三章飞行器动力装置
试说明发动机的分类及各类发动机的特点?
航空发动机(活塞式、空气喷气发动机)和航天发动机(火箭发动机)
活塞式适合低速,空气喷气发动机适合高速飞行,自带燃料
火箭发动机,能在真空中工作,自带燃料和氧化剂
试述活塞式发动机的主要组成及工作原理。
进气、压缩、做功(膨胀)、排气
为什么螺桨式飞机不适于高速飞行?
螺旋桨叶尖的相对气流速度会接近甚至超过声速,从而产生强烈的激波阻力(波阻)。这会导致螺旋桨的效率急剧下降,因此不适合高亚声速和超声速飞行。
试述涡轮喷气发动机的主要组成部分及其各部分的功用。
进气道的作用是什么?为什么要分亚声速进气道和超声速进气道?
以最小的流动损失将来流空气减速、增压,并以均匀的流场将其送入压气机。
亚声速气流减速需要扩张型通道;而超声速气流减速必须先经过收敛(或利用激波减速)降至声速,再经过扩张通道降为亚声速。因此两者在几何外形和工作原理上截然不同。
试述轴流式压气机的主要组成和它的增压原理。
由转子和定子交替排列组成。
空气流过高速旋转的动叶片时被做功,绝对速度和压力均增加;随后流过静叶片(其通道为扩压通道),空气速度降低,动能进一步转化为压力能
试述喷气发动机燃烧室的主要组成及各部分的功用。
将燃油的化学能转化为热能。
燃烧室的形式有哪些,各有何特点?
涡轮的作用是什么?涡轮叶片通道的形状与压气机叶片通道的形状有何区别?
将高温高压燃气的热能转化为机械能,驱动压气机和发动机附件。
加力燃烧室的作用是什么?为什么加力燃烧室不宜长时间工作?
在涡轮后喷入额外燃油再次燃烧,从而在短时间内成倍增加发动机推力
加力燃烧室的热效率极低,耗油量剧增
尾喷管的形式有哪些?什么时候采用收敛-扩散形喷管?
收敛形喷管、收敛-扩散形喷管(拉瓦尔喷管)
超声速飞行的时候需要;需要将燃气加速到超声速以获得最大推力时,必须采用收敛-扩散形喷管
涡轮螺桨发动机的结构有何特点?适用于什么速度范围?它的推力组成有何特点?

- 涡轮风扇发动机的结构有何特点?适用于什么速度范围?有何优势?

什么叫涵道比?军用和民用涡扇发动机的涵道比有何不同?
外涵道空气流量与内涵道空气流量的比值
民用客机追求经济性和低噪音,多采用大涵道比(通常在 5 甚至 10 以上);军用战斗机追求高速、小迎风面积和高机动推力,多采用小涵道比(通常在 0.2~1.0 之间)。
什么叫桨扇发动机?
一种介于涡轮风扇和涡轮螺桨之间的发动机
涡轮轴发动机有什么特点?用在什么飞机上?
燃气的大部分可用能量都在膨胀做功,转化为输出的机械能。
主要用于直升机的动力装置
推力矢量发动机有那些类型?各有何特点?
二元矢量喷管、轴对称(三维)矢量喷管。
试述冲压发动机的工作原理。它为什么不能单独使用?
利用高速飞行的迎面气流自行“冲压”减速增压,无需压气机和涡轮,增压后的空气直接进入燃烧室与燃料混合燃烧,向后喷出产生推力。
在静止或低速状态下,无法产生足够的冲压压力使其点火工作
衡量空气喷气发动机的主要性能指标是什么?
推力、耗油率、推重比
试述涡轮喷气发动机常用的工作状态有哪些?
最大状态、额定状态、巡航状态、慢车状态
试述火箭发动机的分类和特点。
化学火箭发动机(液体、固体、液固混合)、电火箭发动机、核能火箭发动机
液体火箭发动机的主要组件是什么?
推力室(包括喷注器、燃烧室和拉瓦尔喷管)、推进剂供应系统、发动机控制系统
挤压式和泵式输送系统各有何优缺点?
挤压式:依靠高压气体将推进剂挤入燃烧室。优点是结构简单可靠;缺点是推进剂贮箱必须耐高压,导致极其笨重,不适合大型火箭。
泵式:依靠涡轮泵将推进剂泵入燃烧室。优点是可以提供极大的流量和压力,推进剂贮箱无需耐高压从而减轻重量(运载火箭首选);缺点是系统极其复杂。
液体火箭发动机常用的推进剂有哪些?
试述固体火箭发动机的构造和工作原理。
燃烧室壳体、固体推进剂药柱、点火装置和喷管。
点火装置点燃具有特定形状的药柱,固体推进剂在壳体内剧烈燃烧,产生高温高压燃气,直接经喷管膨胀加速后高速排出,产生推力。
固体火箭发动机是怎样控制推力的变化规律的?
通过设计药柱内部通道(内孔)的截面几何形状(如圆形、星形、齿轮形等)。
试分析液体火箭发动机和固体火箭发动机的优缺点,各适用于什么情况?
液体火箭:比冲高(推力效率高),推力可调控甚至可多次启动关机;缺点是结构复杂,发射准备时间长。适用于航天运载火箭、大型航天器。
固体火箭:结构简单,可靠性高,可加注好推进剂长期储存,随时发射(反应快);缺点是比冲较低,工作时间短,推力一般无法调节和关机。适用于战略/战术导弹、火箭助推器。
- 什么叫冲量和比冲?
冲量:发动机推力与其作用时间的乘积。
比冲(Specific Impulse):发动机消耗单位质量的推进剂所产生的冲量(单位通常为秒 (s) 或 m/s)。它是衡量火箭发动机经济性和性能的最核心指标。
- 试举几种组合式发动机的例子。
涡轮/冲压组合发动机(TBCC):低速时用涡扇/涡喷,高速时切换为冲压发动机(常用于高超声速飞行器)。
火箭/冲压组合发动机(RBCC):结合火箭发动机的高推力与冲压发动机的高比冲优势。
深空探测发动机有哪些?各有何特点?
电火箭发动机(如离子推进器、霍尔推力器)。推力比较小但是比冲极高,推进剂消耗极慢
第四章飞行器记载设备及飞行控制
飞行器机载设备的主要作用是什么?
保障飞行器安全可靠、按照预定航线飞行、完成特定的任务、改善乘员环境条件
飞行器飞行时需要测量哪些参数?
飞行高度、飞行速度、马赫数、航向、姿态角(俯仰角、滚转角、偏航角)、发动机参数(温度、转速、压力)、空间位置坐标等。
飞行高度分哪几种?它们分别在什么情况下使用?
绝对高度、相对高度、真实高度、标准气压高度
叙述气压式空速表的测量原理。
迎面气流的总压和侧面小孔的静压的差值(动压)大小与气流速度的平方成反比
气压式高度表、气压式空速表和气压式升降速度表在构造原理上的主要区别是什么?
气压式高度表是测量单一的绝对静压
气压式控诉表是测量总压与静压的插值(动压)
气压式生姜速度表测量的是静压的变化率
陀螺仪的两个重要特性是什么?有什么作用?
定轴性、进动性;用作测量飞行器姿态、航向的基准元件,是惯性导航和自动驾驶仪的核心部件。
陀螺地平仪如何测量俯仰角和滚转角?
利用三自由度陀螺的定轴性,通过重力摆装置使其自转轴始终保持在铅垂方向当飞行器发生俯仰或滚转时,固定在机身上的仪表外壳随之转动,而内部陀螺自转轴保持不动。测量外壳与陀螺自转轴之间的相对夹角,即可得出飞机的俯仰角和滚转角。
测量飞行器的航向有哪些方法?试比较它们的优缺点。
磁罗盘:测地磁航向。优点是简单、独立、无累积误差;缺点是易受地磁异常和机体铁磁物质干扰,高纬度地区失效。
陀螺航向仪:利用陀螺定轴性。优点是短期指示稳定,不受磁场干扰;缺点是有随时间累积的漂移误差,需定时校准。
天文罗盘:观测星体测航向。优点是精度高、无累积误差;缺点是受天气(云层)和昼夜交替影响较大。
GPS/惯导航向:优点是精度高、全天候;缺点是系统复杂,GPS 战时易受干扰。
试述大气数据系统的工作原理。
大气数据系统集中接收空速管测得的静压、总压,以及温度传感器、迎角传感器等信号。利用中央大气数据计算机进行综合计算补偿,统一输出精确的高度、空速、马赫数、升降速度、真空速等信息,然后分配给飞行仪表和飞行控制系统。
与机械仪表显示相比电子综合显示的优点是什么?
综合化程度高,将大量分散信息集中显示在屏幕上;形式直观、清晰,可靠性高,重量轻,便于维护。
什么是雷达的距离分辨力?距离分辨力受哪些因素影响?
雷达能够分辨出在同一方向上两个相邻目标之间的最短距离的能力。主要受雷达发射脉冲宽度的影响。脉冲宽度越窄,距离分辨力越高(两个目标的距离必须大于脉冲空间长度的一半)。
机载通信设备的功用是什么?
飞行器与地面、飞行器之间、机组之间
机载电气设备的功用是什么?
产生、调节、控制和分配电能。为飞行器上所有的航电设备、飞行控制、照明、加温除冰、武器系统等提供可靠、稳定的电力供应。
飞行员具有哪些保证安全的防护措施?
高空缺氧防护、高过载防护、应急救生设备
自动测向器与全向信标系统有哪些相同和不同之处?
均是通过无线电波测定飞机相对地面台的方位来进行导航。
自动测向器(ADF)配合地面无方向性信标(NDB)使用,测出的是地面台相对于机首的相对方位角,精度较低,易受雷电干扰。全向信标系统(VOR)测出的是飞机以磁北为基准相对于地面台的磁方位角,工作在甚高频段,精度高,基本不受天气影响。
测距系统与测距差系统在作用距离上有何不同?为什么?
测距系统距离较近、测距差系统距离很远
惯性导航系统的导航原理是什么?
它是一种完全自主的导航系统。利用机载加速度计测量飞行器在惯性参考系内的加速度,再利用陀螺仪提供的姿态基准进行空间坐标转换;将加速度对时间进行一次积分得到速度,再进行二次积分得到位移,最后与初始位置相加,计算出当前精确的经度、纬度等位置信息。
全球定位系统 (GPS) 为什么要用 4 颗卫星的信号才能对飞行器定位?
确定空间中的三维位置(经度、纬度、高度)本身需要解算 3 个未知数,即需要测量与 3 颗卫星的距离(建立 3 个方程)。但由于用户接收机的石英钟精度远不及卫星上的原子钟,两者存在时间偏差(第 4 个未知数)。因此必须同时接收 4 颗卫星的信号,建立 4 个方程,才能同时解算出准确的三维位置和钟差。
“北斗”导航系统的卫星轨道是怎样布置的?有何特点?
采用独创的混合星座布局,包含地球静止轨道卫星(GEO)、倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)和中圆地球轨道卫星(MEO)。 既能实现全球覆盖,又能为亚太地区提供更高精度和更高可用性的服务;此外北斗还具备独有的短报文通信功能。
什么是地形匹配导航?什么是景象匹配导航?它们的区别是什么?
地形匹配:利用雷达高度表测得实际下方的地形高低起伏序列(高程数据),与预存在计算机中的数字高程地图进行比对定位。
景象匹配:利用光学或红外摄像机获取下方的地表图像(视觉或热像特征),与预存的参考图片进行特征比对定位。
导弹制导系统的类型有哪些?
自主制导(如惯导、星光制导)、遥控制导、寻的制导(自导引)、复合制导(组合使用几种制导方式)。
什么是遥控制导?
导弹本身不主动寻找目标,而是由设在地面、舰面或载机上的控制站雷达测定目标和导弹的位置,计算出偏差并转化为制导指令,通过无线电发给导弹,导弹按指令改变轨迹飞向目标。
什么是寻的制导?
导弹利用弹头上的导引头(探测器),自动接收目标辐射或反射的能量(如红外线、雷达波),依靠导弹自身的设备实时测量目标相对参数,自动形成控制指令飞向目标(发射后不管或部分不管)。
被动寻的制导、主动寻的制导和半主动寻的制导区别是什么?
被动寻的:导引头自己不发射信号,只被动接收目标本身发出的辐射(如发动机红外热辐射、敌方雷达电磁波)。
主动寻的:导弹导引头自己发射探测信号(如主动雷达波),并接收目标反射回来的回波进行跟踪。
半主动寻的:由载机或地面雷达向目标发射照射电磁波或激光,导弹导引头只负责被动接收目标反射回来的散射波进行跟踪。
航天测控网的组成及其作用?
由航天测控中心、若干陆基测控站、海基测量船以及天基数据中继卫星组成。 对运行的航天器进行轨道测量、遥测数据接收、发送遥控指令和注入数据,并在载人航天中承担与航天员的通信联络任务。
飞机机械式操纵系统和电传操纵系统的区别是什么?
机械式:飞行员的操纵动作通过钢索、滑轮、拉杆等机械连杆机构直接传给舵面(或液压助力器)。结构笨重,有摩擦滞后。
电传操纵 (Fly-by-Wire):将驾驶杆的机械位移转化为电信号,通过电缆传给飞行控制计算机,计算机处理后再输出电指令驱动液压作动筒偏转舵面。省去了沉重的机械连杆,重量轻,易于实现主动控制和飞行包线保护。
自动驾驶仪的组成和工作原理是什么?
测量元件、计算机、执行机构
仪表着陆系统是怎样引导飞机着陆的?
通过地面发射机向空中发射两束相互垂直的无线电波
无人机地面控制站的作用是什么?
是无人机系统的指挥中枢。主要负责航线任务规划、起飞与着陆控制、实时飞行状态监控、任务设备(如摄像机、雷达)的操作控制,以及遥测数据的接收、显示与情报处理。
无人机数据链路包括哪些组成部分?
机载数据终端、地面数据终端以及连接两者的无线电通信信道
第五章飞行器构造
对飞行器结构的一般要求有哪些?
气动要求、重量与强度要求、使用与维护要求、工艺与经济要求
什么是复合材料?它们有哪些特点?
复合材料:由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质(通常是基体材料和增强材料)通过人工方法组合而成的新型多相材料(如碳纤维复合材料)。
特点:比强度高、比刚度大(即重量轻但极其坚固);抗疲劳性能好;减振性好;耐腐蚀、耐高温;可设计性强(可根据受力方向定向铺设纤维)。
飞艇在飞行操纵上与飞机有什么不同?
飞艇的升降主要不靠机翼产生的气动升力,而是通过向气囊内充入或排出气体,以及抛投压舱物(如水)来改变静浮力实现升降。
飞机的组成有哪几大部件和哪些系统?
机翼、机身、尾翼、起落架。动力装置(发动机及燃油系统)、飞行控制系统、液压系统、电气系统、航电系统(通信、导航、雷达等)及环控生保系统等。
飞机结构中翼梁、翼肋、桁条和蒙皮分别起什么作用?
翼梁:机翼的主要纵向受力构件,承受全部或大部分的弯矩和剪力。
翼肋:横向骨架,维持机翼剖面的翼型形状,并将蒙皮和桁条传来的局部气动力传递给翼梁。
桁条:纵向骨架,主要用于支撑蒙皮,防止蒙皮受压失稳,并承受部分弯矩产生的轴向力。
蒙皮:形成并保持机翼的气动外形,直接承受空气动力,与翼梁腹板等共同组成封闭的盒段来承受机翼的扭矩。
- 前三点式起落架与后三点式起落架相比有哪些优缺点?
- 直升机旋翼的种类有哪些,各有何特点?
全铰接式旋翼:桨叶根部设有挥舞铰、摆振铰和变距铰。结构复杂,维护工作量大,但能有效消除由于不对称气流产生的翻转力矩。
半刚性(跷跷板式)旋翼:一般为两片桨叶,共用一个中央铰接点,像跷跷板一样上下挥舞。结构简单,重量轻。
无铰式旋翼:取消了挥舞铰和摆振铰,依靠桨毂或桨叶根部的柔性变形来代替铰链功能。结构简化,操纵响应快。
无轴承式旋翼:连变距铰也取消,完全依靠复合材料柔性元件的扭转来实现变距。零件最少,寿命长。
直升机自动倾斜盘是如何工作的?
自动倾斜盘分为静环和动环。静环不旋转,但可随驾驶杆的操纵上下平移或向四周倾斜;动环随旋翼轴一起高速旋转,并在轴承的作用下始终贴合在静环上方。
直升机尾翼的种类有哪些,各有何特点?
平尾(水平尾翼):主要提供俯仰方向的稳定力矩,改善平飞时的纵向稳定性。
垂尾(垂直尾翼):主要提供航向稳定性;在前飞时,其产生侧向气动力可以卸载尾桨的部分反扭矩工作,节省发动机功率。
- 举例说明什么是航天器的专用系统。航天器的保障系统包括哪些分系统?
专用系统:指直接执行特定航天任务的系统。例如:通信卫星上的“通信转发器和天线”、侦察卫星上的“高分辨率光学相机”、气象卫星上的“辐射计”。
保障系统(服务系统):保障航天器正常运行的通用系统。包括:结构系统、热控制系统、电源系统、姿态与轨道控制系统、测控系统及数据管理系统等。
- 空间探测器的软着陆方式主要有哪几种形式,各有何特点?
反推火箭式:全程利用反推发动机减速降落(如“嫦娥”系列落月)。适用于没有大气的星球(如月球)。
降落伞+气囊缓冲式:先用降落伞减速,触地前充起巨大气囊全方位包裹探测器并在表面弹跳缓冲(如早期火星探路者)。适用于有大气但较稀薄的星球。
空中吊车式:反推火箭平台在距离地表一定高度悬停,用缆绳将巡视器(火星车)吊放至地面,随后平台飞离坠毁(如“好奇”号)。适合重型探测器的精准降落。
- 空间站由哪些部分组成,各有什么作用?
核心舱:空间站的控制中枢和管理中心,提供航天员主要的居住和工作环境。
实验舱:开展各类太空科学实验和技术试验的主要场所。
节点舱/气闸舱:节点舱用于对接多个舱段或飞船;气闸舱是航天员出舱进行太空行走的门户。
载人飞船:负责航天员的天地往返和空间站驻留期间的应急救生。
货运飞船:负责为空间站补给推进剂、食物、实验设备,并带走废弃物焚毁。
航天飞机由哪些部分组成,其飞行方式与普通飞机有什么不同?
航天飞机是垂直发射升空(像火箭),在大气层外绕地轨道飞行(像卫星),完成任务后再入大气层,全程无动力滑翔,在跑道上水平着陆(像滑翔机)。
运载火箭的组合方式有哪几种?各有什么优缺点?
串联、并联以及混合
“长征”3 号甲是几级运载火箭?火箭的级间分离方式有哪几种,各有何特点?
三级,有冷分离和热分离,看前一级熄没熄火
有翼导弹由哪些部分组成?各部分的功用是什么?
导弹的制导方式主要有哪几种?它们的主要区别是什么?
自主制导、寻的制导、遥控制导和复合制导
弹道导弹的多弹头控制方式有哪几种?它们的特点是什么?
集束式多弹头:母舱一次性释放多个无制导子弹头,类似霰弹,扩大杀伤面积,但不能分别瞄准不同目标。
分导式多弹头:母舱(末助推级)具有机动能力,能在太空中多次改变轨道,将不同弹头分别送向分布在广大地域内的多个独立目标,极大地提高了突防和打击能力。
机动变轨式弹头:弹头进入大气层后,依靠自身的气动外形或小型动力进行拉起、侧滑等高机动变轨,使敌方反导系统无法预测其弹道。
第六章地面试验与地面保障设施
风洞实验的基本相似准则有哪些?
保证模型流场与真实飞机流场相似的准则包括:几何相似(模型外形按比例缩放)、运动相似(迎角、侧滑角一致)和动力相似(主要要求雷诺数 Re 和马赫数 Ma 相等)。
结构静力试验、动力试验和疲劳试验的目的是什么?
静力试验:验证飞行器结构强度是否达到设计规范要求,确定其承受最大极限载荷的能力而不发生破坏。
动力试验:测定飞机结构的固有频率和振型,为防颤振设计提供数据,确保飞行中不发生毁灭性的共振。
疲劳试验:模拟飞行器在整个服役周期内所承受的交变载荷,验证其抗疲劳能力,确定飞行器的安全使用寿命(飞行小时数/起落次数)。
为什么要进行发动机地面高空模拟试验?
高空环境具有低气压、低温度和低氧密度的特点,这些条件在常规地面无法直接复现。必须建立高空模拟试车台,在封闭舱内抽真空和降温,以准确测试和验证发动机在整个高空飞行包线内的点火、工作性能及稳定性,防止空中停车等致命故障。
什么是“铁鸟台”?“铁鸟台”试验项目主要包括哪些?
是飞机飞行控制系统和液压系统的地面综合试验台。飞行控制系统的硬件在环仿真、液压系统的压力和流量分配测试、系统故障模拟及降级容错能力测试。
为什么要做环境模拟试验?以某一具体试验为例详细说明环境模拟试验的过程。
航天器在太空中面临极高真空、绝对冷黑、强太阳辐射等极端恶劣环境,必须在发射前在地面模拟这些环境,验证航天器系统(特别是热控系统)的生存能力。
机场地面保障设施一般包括哪些内容?
什么是空中交通管理?空中交通管制的空域是如何划分的?
为保障航空器安全、高效、有序飞行而进行的引导、监视和控制管理工作。
通常分为塔台管制区(负责机场起降及附近低空)、进近管制区(终端管制区,负责起飞后爬升和降落前下降段的航迹排序)和区域管制区(负责高空平飞航线上的间隔调配)。
选择航天发射场的场址一般要考虑哪些因素?
地理纬度、气象条件、落区安全、交通运输
简述航天发射场的组成。
中国有哪几个卫星发射中心?它们的用途分别是用什么运载工具发射什么样的航天器?
酒泉、太原、西昌、文昌
航天测控网的由哪几部分组成?功用是什么?
航天飞行控制中心(如北京飞控中心)、分布各地的陆基测控站、海基“远望”号测量船、天基“天链”数据中继卫星系统。
在整个飞行任务期间,对运载火箭和航天器进行精密轨道测量;接收航天器下传的遥测数据(状态、图像等);向航天器发送遥控指令;并负责载人航天中的天地语音/视频双向通信。
简要说明战略弹道导弹的发射方式。
陆基发射(固定阵地或机动)、海基发射(战略核潜艇水下发射)和空基发射(战略轰炸机挂载发射),三者共同构成“三位一体”核打击力量。
陆基战略弹道导弹有哪几种发射方式?各有什么特点?
地下井发射:导弹储存在深埋地下的钢筋混凝土发射井中。优点是抗核打击生存能力强,恒温恒湿易于长期战备,可发射重型液体洲际导弹;缺点是位置固定,容易被敌方卫星侦察锁定。
公路机动发射:使用多轴重型越野运输起竖发射车(TEL)搭载固体导弹。优点是机动灵活,难以被敌方侦察追踪,生存力强;缺点是受桥梁和公路承载力限制,导弹吨位不能太大。
铁路机动发射:导弹隐藏在专用的铁路列车中发射。优点是机动范围极广,伪装性好,且可承载比公路更重的洲际导弹;缺点是高度依赖铁路网,战时铁路易被切断。
目前书中的公式
- 气体状态方程:
- 变截面管道两截面气体质量相等公式:
- 可压缩流体沿管道流动的连续性方程:
- 不可压缩流体沿管道流动的连续性方程:
- 伯努利方程:
静压和动压之和始终保持不变
- 不可压理想流体的伯努利方程:
- 声速公式:
其中 k 为空气的绝热指数,常温下约为
- 马赫数公式:
飞行速度与当地声速的比值。
- 动压公式:
- 升力公式:
其中
- 阻力公式:
- 升阻比:
- 比冲:
王海平