航空航天概论思考题

1． 什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？

答：飞行器在地球大气层内的航行活动为航空。指人造地球卫星、宇

宙飞船等在地球附近空间或太阳系空间飞行。

联系：ⅰ：航空宇航天是紧密联系的；ⅱ：航空航天技术是高度

综合的现代科学技术：力学、热力学和材料学是航空航天的科学基础。电子技术、自动糊控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步发挥了重要作用。医学、真空技术和低温技术的发展促进了航天的发展。

2． 航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？

答：按技术分类和按法律分类。按技术分类主要按飞行原理进行分类，根据航空器产生升力的原理不同，航空器可分为两大类：⑴ 轻于空气的航空器⑵ 重于空气的航空器。轻于空气的航空器包括：气球，汽艇，飞艇等；重于空气的航空器又分为：固定翼航空器、旋翼航空器、扑翼机、侧旋转翼机。其中固定翼航空器又分为飞机和滑翔机；旋翼航空器又分为直升机和旋翼机。

按法律分类：分为民用航空器和国家航空器。 3、要使飞机能够成功飞行，必须解决什么问题？ 答：作为动力源的发动机问题；

飞行器在空中飞行时的稳定和操纵问题。

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3． 简述对飞机的创造发明做出卓越贡献的科学家，及他们

的工作？

答：阿代尔在1890年10月9日制成了一架蝙蝠状的飞机进行试飞，但终因控制问题而摔坏。美国科学家S.P.兰利1891年设计了内燃机为动力的飞机，但试飞均告失败。德国的O.李林达尔，完善了飞行的稳定性和操纵性，于1891年制成一架滑翔机，成功地飞过了30米的距离。美国的莱特兄弟从1896年开始研究飞行，他们在学习前人著作和经验的基础上，分析其成败的原因，并用自制的风洞进行了大量的试验，于1900年制成了一架双翼滑翔机，先进行滑翔飞行和改进，尔后又开始了动力飞行试验。1906年，侨居法国的巴西人桑托斯.杜蒙制成箱形风筝式飞机“比斯－14”，并在巴黎试飞成功。1908年，冯如在旧金山自行研制出我国第一架飞机。1909年7月，法国人L.布莱里奥驾驶自己设计的一架单翼飞机飞越了英吉利海峡，从法国飞到了英国。1910年3月，法国人法布尔又成功地把飞机的使用范围从陆地扩大到水面，试飞成功世界上第一架水上飞机。1910年，谭根制成船身式水上飞机，并创造了当时水上飞机飞行高度的世界纪录。 1913年，俄国人I.西科斯基成功地研制了装4台发动机的大型飞机，并于同年8月首飞成功国内，1914年，北京南苑航校修理厂潘世忠自行研制出“枪车”号飞机，并试飞成功。

4． 大气分几层？各层有什么特点？

答：对流层：对流层包含了大气层质量四分之三的大气，气体密度最大，大气压力也最高；气温随高度升高而逐渐降低； 空气上下对流

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剧烈，风向风速经常变化；一有云雨雾雪等天气现象。

平流层：集中了全部大气质量的四分之一不到的空气；气温随高度的增加起初基本保持不变（约为216K），到20-32km以上，气温升高加快，到了平流层顶，气温升至270-290k；平流层大气只要是水平方向的流动，没有上下对流。

中间层：所含大气质量之战大气总质量的1/3000左右；气温随高度升高而下降；含有大量的臭氧。

热层（电离层）：空气密度很小。 散逸层（外层）：空气及其稀薄。 5、 什么是国际标准大气？

答：国际标准大气压是由国际性组织（如国际民用航空组织、国际标准化组织）颁布的一种“模式大气“。有规定：大气被看做完全气体，服从气体状态方程；以海平面的高度为零高度，在海平面上大气的标准状态为：气温T=15℃ 压强P=一个标准大气压（10330kg/㎡） 密度 p=1.225kg/m㎡ 音速 a=341 m/s

5． 大气的状态参数有哪些？

答：压强p、温度T和密度p 状态方程： P=pRT T=t+273K R=287.05 J/kg·K

6． 什么是大气的粘性？

答：空气在流动过程中表现出的一种性质。是有气体分子做不规则运

动的结果。

7． 何谓声速和马赫数？

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答：声速是指声波在物体中传播的速度。马赫数是衡量空气被压缩的

程度 Ma=V/a a是该处声速。

8． 什么是飞行的相对运动原理？

答：飞机以一定的速度在静止的大气中飞行，或者，气流以相同的速

度流过静止的飞机，这两种情况，在飞机上产生的空气动力完全相等。叫做飞行相对运动原理。

9． 什么是流体的连续性定理和伯努利方程？它们所代表

的物理意义是什么？

答：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分

的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的.连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中，不仅流速和管道切面相互联系，而且流速和压力之间也相互联系,即 Q1=Q2

在管道中稳定流动的不可压缩理想气体，在与外界没有能量交换的情况下，在

管道各处的流体的动压和静压之和始终保持不变。P+1/2pv`2=常数

10． 低速气流和超声速气流的流动特点有何不同？

答：低速：管道截面大的地方，流体的速度小，流体的静压就大；反 超音速：横截面及变化引起的密度变化，比其引起的速度变化

快得多，在超音速气流中，随着流速增大，管道截面积必然增大。 11． 拉瓦尔喷管中的气流流动特点是什么？

答：发动机中的燃气流在燃烧室压力作用下，经过喷管向后运动，进

入喷管的A。在这一阶段，燃气运动遵循\流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小\的原理，因此气流不断加速。

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当到达窄喉时，流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循\截面小处流速大，截面大处流速小\的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在B，燃气流的速度被进一步加速，为2-3公里/秒，相当于音速的7-8倍 12． 什么是翼型？什么是迎角？

答：翼型也叫““翼剖面”，是指沿平行于飞机对称面的切平面切割机

翼所得的剖面。迎角是翼弦与相对气流速度V之间的夹角，也称飞机的攻角，用阿尔法表示。

13． 升力是怎样产生的？它和迎角有何关系？

答：相对气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上表面流过，

而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗， 其气流流速慢，压力较大。因此，产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力(R)， 它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。升力维持飞机在空中飞行。 14． 影响升力的因素有哪些？

答：机翼在气流台的相对位置（迎角）、气流的速度和空气密度（空

气的动压以及飞机本身的特点（飞机表面质量、机翼形状机翼面积、是否使用襟翼和前缘缝翼是否张开等）。

15． 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。

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