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1、飞行器总体设计试题飞行器总体设计试题一、填空题(25分，每空1分)1. 飞机设计可分为3个阶段，分别是。2.最重要的三个飞机总体设计参数是：、03.飞机空机重量可分为 3局部，分别是、，飞机空机重量系数随起飞重量的增加而。4.在飞机重心的第一次近似计算中，如果飞机重心不在规定的范围内，那么须对飞 机重心进行调整。调整飞机重心最常用的2种方法是(11) 、(12) o5. 超音速进气道的压缩方式有3种，分别是：、和(15) o6. 喷气式飞机在 状态下到达最远航程，此时其翼载荷为(17);螺旋桨飞机在(18)状态下到达最远航程，此时其翼载荷为(19)(假设飞机的极曲线为的方法。8. 亚音速飞机的
2、最大升阻比取决于。9.进气道总压恢复系数是与之比。10.从飞机设计的角度来看，对发动机的主要设计要求可归结为2个方面，即要求发动机的大和大。2Cx CxO A Cy)。7. 要缩短飞机起飞/着陆滑跑距离，可以采用翼载荷二、选择题(20分，每题1分，正确的选择“ +，错误的选择“-)1. 减小翼载荷对飞机的巡航性能有利。(+)(-)2. 将喷气式发动机安装到飞机上，需要考虑装机修正和推进装置阻力。(+)(-)3. 进气道的功用是将流入进气道的空气减速增压。(+)(-)4. 机身结构重量大致与机身浸湿面积成正比。(+)(-)5. 现代战斗机上常使用高涵道比的涡扇发动机。(+)(-)6. 飞机起飞重
3、量一定时，增加飞机的航程和航时会降低飞机的机动性。(+)(-)7. 飞机的寿命周期本钱包括研制本钱和使用维护本钱两局部。(+)(-)8. 如技术水平一定，那么飞机设计要求都要以一定的重量代价来实现。(+)(-)(+) (-)9. 飞机的载油量是根据飞机所执行任务的任务剖面要求确定的。10. 超音速飞行时，涡轮风扇发动机的耗油率小于涡轮喷气发动机。 (+) (-)11. 前三点式起落架几何参数选择时，应考虑的主要因素之一是防止飞机翻倒和防止飞机倒立。(+) (-)12. 飞机起落架的重量一般占该机起飞重量的 15%左右。 (+) (-)13. 雷达隐身飞机要求减小镜面反射和角反射器反射。 (+)
4、 (-)14. 按面积律设计的飞机能减小跨音速波阻。 (+) (-)15. 满足设计要求的起飞重量最小的飞机是设计先进的。 (+) (-)16. 设计要求不变时，结构重量增加 1 千克使飞机起飞重量也增加 1 千克。 (+) (-)17. 如飞机修形方案使结构重量增加 1 千克，阻力减小 1 千克，那么该方案不可行。(+) (-)18. 飞机的燃油包括任务燃油(可用燃油)、备份油和死油三局部。(+) (-)19. (+) (-)20.高速飞机应该采用长细比拟大的机身。(+)(-)战斗机的翼载荷比运输机的大。三、计算题(20分，每题10分)1. 某飞机有效载荷重量 W载重 3000千克，结构重量
5、系数K 结构 0.32，动力装置重量系数 K动力 0.14，设备重量系数K设备 0.09，燃油重量系数K燃油 0.28。(1) 求有效载荷重量系数 K载重和全机重量 W0(2) 如果结构重量增加10%即 K结构/K结构 10%求全机重量变(1) (1)W W/W0 00化量及全机重量变化的百分比(3) 如果结构重量减小10%即 K结构/K结构 10%求全机重量(2)W/W0W00变化量及全机重量变化的百分比(4) 从以上计算结果，你对结构重量对全机重量的影响可以得出什么结论？2. 一个飞翼式飞机重为125吨，飞翼面积为208.3m，设计飞行速度为250m/s，设计飞行高度为11千米(该高度空气
6、密度为2C 0.015(1.56)，110.364kg/m3) ； x0飞翼的零升阻力系数为诱2导阻力系数为Cxi比。请选择该飞翼的平均相对厚度和展弦比，使其具有最大升阻比，并计算出该最大升阻比的数值。四、问答题(20分，第1题8分，第2题8分，第3题4分)1. 气动特性对飞机几何外形的主要要求包括哪些方面？2.选择飞机设计方案的翼载应考虑哪些因素？3. 选择机身几何参数、确定机身外形时，应该考虑哪些方面的要求？五、设计题(15分)请提出一个第四代战斗机的总体设计方案，画出三面图和总体布置图，并说明你是如 何对该设计方案进行考虑的(方案指飞机、发动机、机翼、机身、起落架等采用何种型式 以及采用
7、这些型式的优缺点)。要求该机具有超音速巡航能力、短距起落能力、隐身能力 等。飞行器总体设计试题答案一、填空题(25分，每空1分)1. (1)(3)方案设计、初步设计、详细设计；2. (4)(6)正常起飞重量、动力装置海平面静推力、机翼面积/正常起飞重量、翼载荷、推重比；3. (7)(9)结构重量、设备重量、动力装置重量，(10)减小；4. (11)(12)调整装载、移动机翼；5. (13)(15)外压式、内压式、混合式；6. (16) 0.866Kmax(Kmax为最大升阻比，下同)，(17) qCx0/3/A (q 为速压，下同)，(18) Kmax，(19) qx0/A ； 7. (20)
8、 减小；8. (21)浸湿展弦比；9. (22)(23)进气道出口总压、进气道进口总压；10. (24)(25)推重比、单位迎面推力。二、选择题(20分，每题1分，正确的选择“ +，错误的选择“-)1 x 2 V 3 V 4 V 5 x 6 V 7 x 8 V 9 V 10 x11V 12 x 13 V 14 V 15 V 16 x 17 x 18 V 19 x 20 x三、计算题20分，每题10分1.K 载重 1 K结构 K动力 K设备 K燃油10.320.140.090.280.17 ,Kg 。W0 W载重 /K 载重 3000/0.1717647K载重1 K结构 K动力K设备K燃油11.
9、10.320.140.090.280.138 ,(1)(1)WW/K 3000/0.13821739Kg, 0载重载重(1)(1)W W W0 2173917647 4092Kg, 00(1)W/W0 4092/176470.231923.19%。02)K载重1 K结构K动力 K设备 K燃油10.90.320.140.090.280.202 ,2)WW/K 3000/0.20214851Kg, 0载重载重(2)W W W0 14851176472796Kg, 00W/W0 2796/176470.158415.84%。04结论：飞机结构重量增加减少1公斤，导致飞机全机重量增加减少1公斤以上。2
10、.CxO0.015(640)0(1),(2) 6/40 0.1515% (3)mg1250009.80.5170.5V2S0.50.3642502 208.3 ,x02C0.015(1.56 0.15 20 0.15)0.01575 ,(5)Cxi Cx02Cy0.051750.51725.4050.015750.01575 (6),2CyKmaxCy2Cx00.51716.41320.01575。四、问答题20分，第1题8分，第2题8分，第3题4分1. 气动特性对飞机几何外形的主要要求包括：(1) 飞机在巡航状态飞行时，应具有最大的升阻比，最低的油耗；同时飞机的阻力应 该最小。在布局阶段，尤
11、其应该注意减小飞机的配平阻力。(2) 在保证具有足够平安裕度的情况下，飞机在起飞着陆状态应具有最大的可用升力 系数，以改善飞机的低速性能，缩短起飞着陆滑跑距离，并改善机动性。(3) 飞机几何外形应尽量减小其零升阻力系数，保证在高速飞行时阻力最小，以满足 高速飞行的需要。尤其是下一代具有超音速巡航能力的战斗机，这一点更为重要。(4) 应保证在所有的飞行状态下，飞机都具有符合规定的稳定性和操纵性。(5) 应保证动力装置具有最正确的工作环境和条件，最大限度地减小发动机的进、排气 损失，等等。2. 主要考虑： (1) 失速速度要求； (2) 起飞距离要求； (3) 着陆距离要求； (4) 最优巡航性能
12、要求； (5) 瞬时转弯 ( 瞬时过载 ) 性能要求； (6) 持续转弯 (持续过载 ) 性 能要求； (7) 爬升与下滑性能要求； (8) 最大升限要求。3. 主要考虑： (1) 机身应具有足够的内部容积，保证满足内部装载的使用要求；(2) 应使机身的气动阻力最小； (3) 要有利于进行结构布置，具有足够的结构高度，便于连接和安装机翼、尾翼等其他部件，等等。五、设计题 (15 分 )应从 (1) 飞机形式、 (2) 发动机类型、数量、安装方式、 (3) 机翼形状、 (4) 机身形状、(5) 平尾形状、 (6) 垂尾形状、 (7) 起降方式、 (8) 飞机设备、 (9) 部件之间相互位置关系 等 方面说明，并给出飞机三面图和总体部位安排图。