飞机总体设计_武哲_试卷1

一、填空题（每空0. 5分，共15分）1. 按照三个主要阶段的划分方式，飞机设计包括 ： ， :其中第一个阶段的英文名称为 2. 飞机的主要总体设计参数是 ， ， .相对参数是 ， .3. 在机翼和机身的各种相对位置中，二者之间的气动干扰以 的气动干扰最小，从结构布置的情况看 ， 的中翼段 比较容易布置.4. 对于鸭式飞机而言，机翼的迎角应 前翼的迎角.5. 机翼的主要平面形状参数中的组合参数为 ， .6. 假设某型战斗机的巡航马赫数为1. 3,若使其在巡航时处于亚音速 前缘状态，则机翼前缘后掠角的范围应为 .7. 武器的外挂方式包括（列举4种） ， ， 8. 根据衡量进气道工作效率的重要参数，一个设计良好的进气道应当 9. 布置前三点式起落架时应考虑的主要几何参数包括二、简答题:（65分）1. 飞机总体设计有什么主要特点（需简要阐述）？（6分）2. 飞机型式选择的主要工作有哪几个方面？ （9分）3. 简述鸭式布局的设计特点（5分）4. 在综合界限线围成的可选平面域中选取设计点对应的推重比与翼载 荷时，应考虑哪些基本原则？ （6分）5. 对比圆形和多圆形机身剖面的构型特点及优缺点（5分）6. 民机机身剖面直接影响飞机的经济性和舒适性，请列举出剖面设计 中的主要参数（10分）7. 机翼下吊舱式进气道有哪些主要的优点？ （4分）8. 列举机身外形设计的基本步骤并进行简要阐述（6分）9. 飞机的型式选择和外形设计中可采取哪些措施提高隐身性能？ （6分）(2010. 高效的团队有什么表现（列出至少8项）？（8分）题:分）1. 绘制一架对地攻击机的典型任务剖面，标出各个任务段的名称（5 分）2. 根据下图所示的某方案三个主要翼面的投影形状，在原图上用作图 法分别确定它们的平均气动弦位置和长度（不需要具体数值），并标注 出机翼亚音速气动中心位置（15分）鸭翼平尾机翼参考答条、填空题(每空0. 5分，共15分）1. 按照三个主要阶段的划分方式，飞机设计包括概念设计,初步设计， 详细设计;其中第一个阶段的英文名称为Conceptual Design。2. 飞机的主要总体设计参数是设计起飞重量，动力装置海平面静推力， 机翼面积.相对参数是推重比，翼载荷.3. 在机翼和机身的各种相对位置中，二者之间的气动干扰以中单翼的 气动干扰最小，从结构布置的情况看上单翼，下单翼的中翼段比较容易 布置。4. 对于鸭式飞机而言，机翼的迎角应企土前翼的迎角。5. 机翼的主要平面形状参数中的组合参数为展弦比,根梢比（或尖削 比、梯形比）。6. 假设某型战斗机的巡航马赫数为1. 3,若使其在巡航时处于亚音速 前缘状态，则机翼前缘后掠角的范围应为大于39.7。7. 武器的外挂方式包括（列举4种） ， ， 答案：机身外挂、机翼外挂、翼尖悬挂、保形运载、半埋式安装中任意4种。8. 根据衡量进气道工作效率的重要参数，一个设计良好的进气道应当总压恢复高，出口畸变小，阻力低，工作稳定。9. 布置前三点式起落架时应考虑的主要几何参数包括邃地息，防倒立 急，防侧翻角，前主轮距，主轮距，停机角。二、简答亂（65分）1. 飞机总体设计有什么主要特点（需简要阐述）？ 6分答：1）科学性与创造性飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、结构力 学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果；为满足某一设 计要求，可以有多种可行的设计方案，即总体设计没有“标准答案”。2）飞机设计是反复循环迭代的过程。3）高度的综合性：飞机设计需要综合考虑设计要求的各个方面，进行 不同学科专业间的权衡与协调。评分标准：2分/点，第一点中对“众多领域”的举例不必完全列出。2. 飞机型式选择的主要工作有哪几个方面？ 9分答：飞机型式选择的主要工作集中到以下几个方面:1）总体配平型式的选择；2）机翼外形和机翼机身的相互位置；3）尾翼的数目、外形及机翼机身的相互位置；4）机身形状，包括座舱、使用开口及武器布置等；5）发动机和进气道的数目和安装位置，包括燃油的大致装载位置等；6）起落架的型别、收放型式和位置。评分标准：1.5分/点3. 简述鸭式布局的设计特点5分答：1）随着主动控制技术的发展，鸭式布局技术日趋成熟。鸭式飞机在中、 大迎角飞行时，如果采用近距耦合鸭翼型式，前翼和机翼前缘同时产生 脱体涡，两者相互干扰，使涡系更稳定，产生很高的涡升力。2）鸭式布局的难点是鸭翼位置的选择和大迎角时俯仰力矩上仰的问 题，由于鸭翼位于飞机的重心之前，俯仰力矩在大迎角的情况下提供较 大的抬头力矩（上仰矩），不能够稳定的飞行，因此必须提供足够的低 头力矩来平衡之。评分标准：第一点3分，其中答出“涡升力”2分；第二点2分，需答 出“抬头力矩”。4. 在综合界限线围成的可选平面域中选取设计点对应的推重比与翼载 荷时，应考虑哪些基本原则？ 6分答：应考虑的基本原则包括：1）应选择靠近可选域底部的值，这样可使结构重量下降和有用载重增 大。2）不能选择太低的翼载荷值，它将会增加重量和成本。3）应对设计要求进行综合分析，要多照顾主要的设计要求，应稍离开 界限线，以留有充足的裕量。评分标准：2分/点，其中第二点的翼载荷可以用符号（W/S）表示5. 对比圆形和多圆形机身剖面的构型特点及优缺点5分答：圆形剖面由一个完整的圆构成；其优点在于：受力特性好，结构轻，易 于加工，生产成本低；其缺点在于空间有效利用率低。多圆形机身剖面由多段圆弧和与其相协调的光滑过渡曲线组成；其优点 在于：空间能够得到充分利用，适合于直径较小的飞机或具有多层客舱 的大型飞机；其缺点在于：结构设计及加工性能不如圆形剖面好，生产 成本较高。评分标准：两种剖面的构型特点各0.5分，共1分；两种剖面的优点和 缺点各1分，共4分6. 民机机身剖面直接影响飞机的经济性和舒适性，请列举出剖面设计 中的主要参数10分答：民机机身剖面设计中的主要参数有：1）剖面形状2）座椅规格3）过道数目及宽度4）座椅布置形式5）客舱地板结构高度6）地板下货舱形式7）扶手与侧壁间距8）客舱装饰层厚度9）机身框的结构高度10）行李架设计评分标准：1分/点7. 机翼下吊舱式进气道有哪些主要的优点？ 4分答：机翼下吊舱式进气道主要的优点有：1）进气口远离机身，可提供未经扰乱的气流，所需进气通道非常短2）发动机和排气远离机身，在客舱里产生的噪声很小3）便于地面维护4）发动机重量能产生有助于减轻机翼重量的“展向加载”的效果 评分标准：1分/点8. 列举机身外形设计的基本步骤并进行简要阐述6分答：基本步骤包括：1）根据总体布置草图，选定10个左右机身控制切面。典型的控制切 面包括雷达天线切面、座舱切面、进气道进口切面、发动机进口切面等。2）构造横截面外形。横截面通常由圆弧、直线、二次曲线、样条曲 线，或是由它们组成的组合曲线构成；在构造时要考虑到机身的纵向外 形，要考虑到前后连接以至整个机身外形的形成。3）控制站位处的控制横截面外形构成了整个机身外形的骨架，再在骨 架上铺上光滑连续的曲面就构成了整个机身外形。评分标准:2分/点。在第一点中可以用“剖面”或“横截面”代替“切 面”。9. 飞机的型式选择和外形设计中可采取哪些措施提高隐身性能？ 6分 答：可采取的措施包括：1）消除角反射器。2）变后向散射为非后向散射。3）采用一个部件遮挡另外强散射部件；将进气道设计成S型，减弱回 波强度；将外挂物布置在机身内。4）结构细节，如铆钉，台阶，缝隙等设计成锯齿形状。5）当部件不能采用外形隐身时，可以利用吸波材料降低回波强度。6）考虑飞机型式和发动机类型，尽量减少飞机的RCS和红外特征。 评分标准：1分/点10. 高效的团队有什么表现（列出至少8项）？ 8分答：局效的团队的表现包括:1）氛围一非正式、放松的和舒适的2）所有的成员都参加讨论3）团队的目标能被充分的理解/接受4）成员们能倾听彼此的意见5）存在不同意见，但团队允许它的存在6）绝大多数的决定能取得某种共识7）批评是经常的、坦诚的和建设性的；不是针对个人的8）成员们能自由地表达感受和想法9）行动：分配明确，得到接受10）领导者并不独裁11）集团对行动进行评估并解决问题评分标准：1分/项，需答出其中的任意8项三、作图题:（20分）1. 绘制一架对地攻击机的典型任务剖面，标出各个任务段的名称5分答：典型的任务剖面为1+10.各段名称分别为1：起飞2：爬升3：巡航4：下降5：投弹6：爬升7:巡航8：待机9：下降10:着陆评分标准：每个任务段0.5分（包括图示和名称）：如果在第一个下降 段之前增加了 “待机”段，也视为正确2. 根据下图所示的某方案三个主要翼面的投影形状，在原图上用作图 法分别确定它们的平均气动弦位置和长度（不需要具体数值），并标注 出机翼亚音速气动中心位置鸭翼机翼答:评分标准：鸭翼的平均气动弦位置和长度为3分，机翼和平尾各为5分， 亚音速气动中心位置2分（说明1/4位置可得1分）。应直接在原图上 作图。