飞控复习提纲含答案

1、一、飞行原理1、飞机升力产生的原理，飞机迎角与升力的关系，飞机速度与升力的关系。A根据连续方程，绕上表面的气流，由于机翼上表面的曲度较大，流管截面积小，故上表面的气流流速较快，按照伯努利方程，上表面的压强较小，相反，机翼下表面曲度较小，流管截面积大，气流流速较慢，压强大，上下表面的压差就形成了飞机的升力。B飞机的迎角越大，升力越大，当迎角增至某一值时，有最大的升力，如果迎角在增大，则升力下降。C 飞机升力大小与相对气流的动压成正比，与机翼面积成正比，与升力系数成正比 (低速（M0.5）飞行时，CL基本保持不变，0.5MMcr时，CL增大更剧烈，但随之又降低，M1.5时，CL随M的增大而减。)2

2、、飞机纵向平衡的条件是什么，如何建立这个平衡？A飞机等速直线平飞，L=G(升力=重力)，T=D（推力=阻力），M=0（重力力矩）B根据飞机的重力选择合适的迎角，使之具有一定数值的Cl（升力系数），以使L=G，为使M=0，必须偏转相应的升降舵偏角，根据飞机阻力的大小，选择合适的油门位置，使T=D.3、什么是飞机纵向静稳定性？满足飞机纵向静稳定性的条件是什么？分析飞机具有纵向静稳定情况下，迎角受到外界干扰时的稳定过程？A纵向静稳定性：某种干扰使飞机有一俯仰角，干扰消失后，飞机自身产生一个俯仰力矩使飞机恢复原状态的趋势B俯仰力矩系数为负值（Cm）,飞机的重心位置必须在全机焦点之前C设当=1时飞机平衡

3、，如果因为风的干扰，使1，负的Cm将产生低头力矩，使自动减小到1上，反之，在1时，负的Cm将产生抬头力矩使恢复到14、飞机纵向稳定力矩，控制力矩，阻尼力矩。 A Cm(-0)稳定力矩 Cmee控制力矩 Cmqq阻尼力矩 C由飞机转动引起其作用方向总是阻止飞机转动，故称为阻尼力矩5、什么是飞行速度稳定性？什么是正常操纵和反操纵？马赫配平的作用是什么？A飞机收到外界干扰后，飞机的速度发生变化，当干扰消失后，飞机的速度具有回到原来速度的趋势（改变推力，是速度发生改变后，飞机的升力改变，最终速度与迎角增量的终值为零，回到推力改变前的原始状态，但飞机的飞行轨迹发生了改变）B 1、正常操纵 对于长周期模态

4、稳定的飞机来说，要使飞机平飞加速，需要推驾驶杆的同时推油门杆；相反，要使飞机平飞减速，需要拉驾驶杆的同时拉油门杆，这样的操纵符合驾驶员的感觉，称为正常操纵。 2、反操纵 长周期模态不稳定通常是定载不稳所致。此时，长周期模态变成非周期的单调发散模态，这种情况下要操纵飞机也变得困难了。若飞机长周期模态不 稳定，那么加大油门使飞行速度增加后，飞机有自动低头的趋势，速度会自动增加，此时如驾驶员按正常操纵推驾驶杆，飞机将进入俯冲。为使飞机不致进入俯冲，必须拉驾驶杆以维持 L=G。但不可拉杆过多，否则飞机减速过快，会自动进入大过载状态（nz增大过快），可能引起结构上的破坏。这种操纵技巧较难掌握。此情况称为

5、反操纵。C保持飞机任意时刻总具有速度稳定性，高Ma时，调整水平安定面，是焦点不后移（马赫配平是飞机在高速的情况下随着飞机速度增加到一定马赫数时，飞机会产生一低头的趋势，为了抵消飞机低头的趋势，FCC会产生指令改变升降舵或安定面，产生一个使飞机抬头的操作来抵消高速时产生的低头趋势，保证飞机的水平稳定。）6、飞机纵向运动有哪两种运动模态，各自有什么特征及其原理是什么。A短周期模态：周期短，衰减快，一对大共轭复根，是以迎角和俯仰角为主要变量的运动，速度几乎不变B长周期模态：周期长，衰减慢，一对小共轭复根，是以速度和俯仰角为主要变量的运动，迎角的变化极其微小C物理成因：飞机受到外界扰动后，出现不平衡的

6、外力和外力矩，外力要改变飞行速度是不易的，外力矩改变迎角（包括俯仰角）比较容易。因此飞机消除要快一些，而V改变要慢一些飞机的俯仰阻尼力矩 Mq与M也不小，表现出周期短阻尼大的特点。在扰动运动初期阶段，数秒钟内短周期运动已基本结束，俯仰力矩基本恢复到受扰前的平衡状态。短周期运动结束后，飞机的航迹倾斜角为负值，即飞机向下滑，在重力沿轨迹切线方向分为力的作用下逐渐加速，速度增加，则动压增大，升力也增大。由于LG，轨迹向上弯曲。轨迹向上则重力分力又使飞机减速，动压又逐渐减小。LG时，轨迹向下弯曲。这种交替变换，实际上就是飞机动能与位能的交替转换，表现为速度V与航迹倾斜角的振荡运动。起恢复作用的气动力Z

7、VV和起阻尼作用的气动力XVV 远远小于飞机质量（m），因此振荡周期长，衰减慢是长周期模态的特点。在长周期运动中，飞机重心时升时降，故称为浮沉运动，7、什么是飞机横向稳定性？什么是飞机航向稳定性？A横向静稳定性：某种干扰使飞机有一滚转角，干扰消失后，飞机自身产生一个滚转力矩使飞机恢复原状态的趋势B偏航稳定性：某种干扰使飞机有一侧滑角，当外界干扰消失后，飞机自身产生一个偏航力矩使飞机恢复原状态的趋势8飞机航向阻尼力矩、控制力矩、稳定力矩；横向阻尼力矩、控制力矩、稳定力矩？分析它们是如何产生的？ 滚转力矩L侧滑角引起的L-侧向静稳定力矩副翼偏转角a引起L-滚转控制力矩方向舵偏转角引起的L-操纵交叉

8、力矩滚转角速度p引起的L-滚转阻尼力矩偏航角速度r引起的L-交叉动态力矩偏航力矩N 侧滑角引起的N-航向静稳定力矩 副翼偏转角a引起N-操纵交叉力矩 方向舵偏转角引起的N-航向控制力矩 滚转角速度p引起的N-交叉动态力矩 偏航角速度r引起的N-航向阻尼力矩9飞机横侧向运动有哪三种运动模态，各自有什么特征及其原理是什么。A滚转阻尼模态：飞机受扰动后的滚转运动，受到机翼产生的较大阻尼力矩的阻止而很快的结束，对应的是一个大的负实根。一方面由于大展弦比机翼的滚转阻尼导数|Cl|大，另一方面为旋转惯量Ix较小所致。B荷兰滚模态（振荡模态）飞机受扰动后，滚转阻尼运动很快结束，共轭复根所表现的的振荡于是显露

9、出来，在横侧振荡模态里，航向静稳定性导数Cn起恢复作用，直接消除侧滑角（），而侧力导数和航向阻尼力矩导数起阻尼作用，这两个导数在数值上远小于CL和 CL+Cm，因此横侧向震荡模态的衰减很慢。由于横滚静稳定性导数CL的存在，伴随着侧滑角（）的正负震荡，飞机还产生了左右滚转的运动。设某时刻有正侧滑（0），航向静稳定性Cn产生正的偏航力矩，以消除正侧滑；同时横滚静稳定性 CL产生负的滚转力矩，使飞机向左滚转（0），在正偏航力矩消除正侧滑角时，飞机产生正偏航角速率（0），由于转动的惯性作用，在消除正侧滑角之后会出现负侧滑角（0），但此时飞机已产生了负滚转角（0）使升力L向左倾斜，L与重力G的合力起到了

10、加剧向左侧滑的作用，这就抵消了一部分偏航运动的阻尼效果。出现左侧滑角（0）时，又会重复上述过程，但方向相反，这种飘摆运动的飞行轨迹呈S型，同时又左右偏航左右滚转，很像荷兰人滑冰的动作，故称荷兰滚模态。C 螺旋模态：当|Cl|较小|Cn|较大时，易形成不稳定的螺旋模态。发展过程若t=0，有正的滚转角（0 ），则升力L右倾斜与重力G合力使飞机向右侧滑；交叉动导数（Cl）为正，产生较大的正滚转力矩。当负滚转力矩小于正滚转力矩时，飞机更向右滚转，于是L与G的合力作用使飞机更向右侧滑。如此逐渐使角正向增大，升力的垂直分量（Lcos）则逐渐减小，轨迹向心力（Lsin）则逐渐增大，致使形成盘旋半径愈来愈小，

11、高度不断下降的螺旋线飞行轨迹，故称为螺旋模态。螺旋模态不稳定对应小实根为正值，若小实根是负值，则为稳定的，此时不形成下降的螺旋飞行轨迹，但仍称为螺旋模态。10、机翼上反与后掠对横向静稳定性有什么影响。若是上反角则气动导数为负，下反角则为正若是后掠翼则气动导数为负，前掠则为正二、舵回路1、舵回路的基本组成？放大器,舵机,反馈装置2、画出硬反馈式舵回路的结构图，其传递函数近似于一个什么环节？其工作特性是什么？硬反馈又称位置反馈，近似于一个惯性环节飞行自动控制系统的指令可按比例控制舵偏角的大小。3、画出软反馈式舵回路的结构图，其传递函数近似于一个什么环节？其工作特性是什么？软反馈又称速度反馈，近似于

12、一个积分环节速度反馈舵回路输出舵偏角正比于输入电压的积分，即：输出多面偏转角速度正比于输入电压，飞行自动控制系统的指令可按比例控制舵偏角的速度。4、画出均衡反馈式舵回路的结构图，其传递函数近似于一个什么环节？其工作特性是什么？ ? 结构图均衡反馈又称弹性反馈，在低频段近似于一个积分环节，在高频段近似于比例环节它的输出既正比于输入，又正比于输入的积分。5、电动舵机中磁粉离合器的作用是什么？金属摩擦离合器的作用是什么？磁粉离合器：输出与电信号成比例的传动比，传动比可控电磁离合器：实现人工驾驶与自动驾驶的切换，使鼓轮与外壳多面成为一体，接通A/P状态，由舵机控制多面金属摩擦离合器的作用：利用金属片之

13、间的摩擦传递力矩，是一种安全装置，当负载力矩超出某值时，金属片打滑，从而限制了舵机的最大输出力矩，紧急状态下，驾驶员可以强行操纵，以保障飞机的安全6、磁粉离合器的机械特性曲线是指？力矩特性曲线是指？ 力矩特性曲线 机械特性曲线7、电液副舵机的力矩马达的作用是？液压放大器的作用是？ A将电气量转换成机械角位移，是信号转换装置B将机械位移转换为控制阀液压的流向及流量8、电液复合舵机具有哪四种工作状态。电磁转换机构和锁紧机构的作用是。A四种工作状态：人工驾驶+自动控制+复合工作+应急操作B作用：用作人工驾驶和自动控制的状态转换9、舵机的负载是？它影响舵机的什么工作特性。是铰链力矩（作用在多面上的气动

14、力相对于多面铰链轴的力矩）影响飞机的静特性与动特性，静特性影响稳态误差，动特性影响速度10、用磁粉离合器控制的电动舵机的空载特性可描述为什么环节？负载特性可描述为什么环节？两个积分环节与一个惯性环节的串联一个二阶无阻尼振荡环节与一个惯性环节串联三、典型飞行控制系统1、已知某飞机的传递函数是：，其俯仰姿态角控制系统的控制规律为： 。（1）由控制规律画出相应的系统结构图；（2）要控制该飞机舵回路的时间常数应作何限制？（3）若飞机受到常值力矩公斤*米，已知 =-1.15公斤*米/度，若要求稳定后其静差 0时Clb产生正的偏航力矩，消除侧滑，产生正的偏航角速度 Clb产生负的滚转力矩，飞机向左滚转此时

15、升力L左倾斜，L与G的合力加剧左侧滑，抵消部分偏航运动的阻尼效果，若出项右侧滑，则重复以上过程，方向相反，这样出现了侧滑角正负振荡，滚转角左右滚转的运动过程偏航阻尼器的作用：偏航阻尼器给出指令使方向舵与飞行的偏航力矩成比例并与其相反的方向移动.偏航阻尼系统提供飞机偏航轴的稳定。在飞行中，偏航阻尼器通过控制方向舵，来抑制飞机绕偏航轴的摆动，即抑制飞机的“荷兰滚”运动，并对飞机的转弯起协调作用。2、主偏航阻尼器的部件有哪些？各有什么作用？偏航阻尼系统由一下部分组成偏航阻尼耦合器：提供方向舵偏转指令以抵消飞机沿航向轴的摆动综合飞行系统附件组件：偏航阻尼耦合器与其他系统的接口，可控制Y/D 衔接衔接开关：偏航阻尼系统的衔接控制，只有满足一定条件才能打开衔接开关警告灯：系统不衔接时，YAW DAMPER 警告灯亮，同时主警告灯和警告牌上飞行控制灯亮偏航阻尼指示器：指示由耦合器指令引起的方向舵偏转方向舵 PCU上的部件：探测由荷兰滚和湍流造成的不期望的飞机偏航，把驾驶员或偏航阻尼器的机械和电气控制输入通过液压转变为方向舵的机械输入3、ADIRU给偏航阻尼器的信号主要有哪些？大气数据惯性基准组件（ADIRU）向SMYD发送惯性的和大气数据。数据包括空速，姿态，偏航和横滚速率及加速度。4、主方向舵PCU 电动液压伺服活门的作用是？主方向