1、08级电子专业飞行管理与自动飞行控制系统复习题第一章 飞行力学1. 三种飞机运动参数各自描述的是哪两个坐标系之间的关系？8个运动参数的准确定义和正负的规定？1）姿态角：机体轴系与地轴系的关系。俯仰角：机体纵轴与其在地平面投影线之间的夹角。以抬头为正；偏航角：机体纵轴在地平面上的投影与地面坐标系OX轴之间的夹角。以机头右偏航为正滚转角：又称倾斜角，指机体竖轴（飞机对称面）与通过机体轴的铅垂面间的夹角。飞机右倾斜时为正。2）飞机的轨迹角：速度坐标系与地理坐标系之间的关系。 航迹倾斜角：飞行地速矢量与地平面间的夹角，以飞机向上飞时为正；航迹偏转（方位）角：飞行地速矢量在地平面上的投影与地理坐标系OX
2、轴之间的夹角，以速度在地面上投影在地轴之右时为正；航迹滚转角：飞行地速矢量的垂直分量与飞行地速矢量及其在水平面上的投影组成的平面之间的夹角，以垂直分量在平面之右为正。3）气流角：空速向量与机体轴系的关系迎角：空速向量在飞机对称面上的投影与机体轴的夹角，以速度向量的投影在机体轴之下为正（飞机的上仰角大于轨迹角为正）；侧滑角：速度向量与飞机对称面的夹角。以速度向量处于飞机对称面右边时为正。2. 飞机升力的定义？方向的规定？升力的产生与什么部件有关？飞机升力的组成部分？与空速的关系？机翼产生升力的原理？升力L:飞机总的空气动力R 沿气流坐标系Za轴的分量,向上为正.产生升力的主要部件是飞机的机翼.机
3、翼的升力：机翼升力与机翼面积,动压成正比。机身的升力： 。和速度平方成正比。平尾的升力：与速度无关。3. 舵面偏转及其引起的操纵力矩的方向的规定？驾驶员是如何操纵这些飞机舵面的？操纵舵面的铰链力矩定义：铰链力矩就是作用在舵面上的空气动力的合力对舵面铰链转轴所形成的力矩。正负：定义迫使舵面正向偏转的铰链力矩He为正。升降舵：其正向的铰链力矩迫使其向下偏转；方向舵：其正向的铰链力矩迫使其向左偏转；副翼：其正向的铰链力矩迫使“左上右下”偏转；4. 横侧向气动力由哪些因素会引起侧力？如侧滑角。只有在不对称的气流作用下才会有侧力。侧滑角引起的侧力；偏转方向舵r引起的侧力滚转角速度P所引起的侧力；偏航角速
4、度r所引起的侧力5. 侧向力矩由哪些因素会引起滚转力矩？各力矩的名称？产生的原因？作用是什么？侧滑角引起的滚转力矩LA( ) ：滚转力矩主要由机翼和立尾在侧滑角 0时产生的。机bLbSVC)21(翼上(下)反角的作用: 上(下)产生-L（+L）；机翼后掠角1/4的作用:后掠角1/4产生-L；垂尾的作用: +产生-L。副翼偏转角a引起的滚转力矩LA(a)：副翼正偏转时（右副翼后缘下偏，左副翼后缘上偏），右翼升力增大，左翼升力减小，产生的滚转力矩L为负值，故Cla为负。方向舵偏转角r引起的滚转力矩LA(r)：方向舵正偏转（方向舵后缘向左偏转）时，产生正的侧力。由于方向舵在机身之上，此侧力对OX轴取
5、矩得正的滚转力矩。滚转角速度P引起的滚转力矩LA(P)：滚转阻尼力矩主要由机翼产生，平尾和立尾对此也有影响。起到了阻止滚转的作用，称为滚转阻尼力矩。平尾及立尾的作用原理与机翼相同，都是阻止滚转，只是作用小于机翼。 偏航角速度r引起的滚转力矩LA(r)：由于偏航角速度r0，因而左右两半翼的相对空速不同。在r0时，左翼向前转，相对空速成增加，故升力增加；右翼向后转，相对空速减小，故升力减小，形成正滚转力矩。此外，r0时立尾的局部侧滑角为负，将产生正的侧力。由于一般立尾在机身之上，因而亦产生正滚转力矩。6. 飞机立尾的位置和作用？飞机立尾在重心之后，立尾上的侧力对重心的力矩是稳定作用。7. 控制飞机
6、绕三个轴运动的舵面分别是什么？X：副翼； Y：升降舵； Z：方向舵8. 气流的伯努利方程和连续性方程分别是什么？什么含义？连续方程VS=m(常数)伯努利方程P+1/2V2=P0(常数)9. 飞机的阻力的定义？方向的规定？组成部分及各自特点？阻力：阻力D是飞机总的空气动力R沿气流坐标轴Xa轴的分量,向后为正。零升阻力：摩擦阻力、压差阻力、零升波阻升致阻力：诱导阻力、升致波阻第二章 空气动力学1. 飞机的飞行运动包括哪两类运动？飞机稳定性的含义。飞机的飞行运动分为基准运动和扰动运动。而稳定性的关键是扰动运动能否回到基准运动。2. 飞机纵向运动有几种模态？各运动参数的主要表现特征？物理成因？纵向扰动
7、运动两种模态:1）短周期模态:周期短,衰减快.其对应特征方程的一对大共轭复根；2）长周期模态:周期长,衰减慢.其对应特征方程的一对小共轭复根。物理成因：在扰动运动的初始阶段,飞机的角加速度变化得比飞机速度剧烈得多；起始迎角0 所产生的阻力和俯仰角变化所产生重力分量,远远小于飞机质量,因而初期线加速度dV/dt 很小.但是在力矩基本恢复平衡之后,作用于飞机上的外力仍然处于不平衡状态。3. 飞机横侧向运动有几种模态？各运动参数的主要表现特征？横侧扰动运动三种模态：滚转模态：具有一个绝对值较大的负实根；荷兰滚模态(震荡模态)：具有一个绝对值很小的负实根,或是有一个很小的正实根；螺旋模态：具有一对共轭
8、复根,其实部的绝对值介于两个实根的绝对值之间。4. 飞机“荷兰滚”运动的描述？第四章 舵回路1. 液压舵机的种类？组成？工作原理？种类：液压舵机(直接推动舵面偏转)与电液副舵机(它要通过液压主舵机，即液压助力器才能带动舵面偏转)。力矩马达：将电气量转换成机械角位移，是一种信号转换装置。 液压放大器：将机械位移转换为控制阀液压的流向及流量。位移传感器：将活塞杆的位移转变成电信号反馈到FCC。2. 铰链力矩定义？其对舵机的作用？正方向规定？铰链力矩：是舵机最主要的负载,是作用在舵面上的气动力相对于舵面铰链轴的力矩Mj。铰链力矩对舵机的作用：相当在舵机内部引入一个包围电动舵机和液压舵机的附加反馈。显
9、会改变舵机原来的特性。正负：定义迫使舵面正向偏转的铰链力矩He为正。3. 舵回路的基本类型？各自的特点？舵回路有硬反馈式：具有比例特性；软反馈式：具有积分特性；弹性反馈式：具有比例及积分特性。4. 舵回路按照哪两种信号去操纵舵面的？5. 电动舵机的机械特性和力矩特性是什么？第五章 典型飞行控制系统1. 自动驾驶仪对航向控制的任务？自动驾驶仪包括哪两个通道？自动驾驶仪各回路的输出信号是什么？自动驾驶仪的俯仰通道：用来控制飞机俯仰角运动的，作为俯仰角运动的自动控制，既要考虑飞机相对于横轴的转动，即俯仰角本身的变化，也要考虑速度向量在对称平面内的转动。自动驾驶仪对航向控制的任务是保证飞机纵轴沿航向的
10、稳定和飞行空速向量沿航向的稳定。2. 飞机速度的控制包括哪两方面？飞行速度V的方向-高度的控制；飞行速度V的大小-速度的控制；3. 自动油门系统是如何实现控制速度的？自动油门系统就是通过控制油门的大小，改变发动机推力从而实现控制速度的目的。4. 自动驾驶仪包括哪些主要的工作回路？各自的作用是什么？飞行控制系统：舵回路：改善舵机的性能以满足飞行控制系统的要求；稳定回路作用：稳定和控制飞机姿态；控制（制导）回路作用：稳定和控制飞机的运动轨迹。5. 飞机的水平转弯和协调转弯时分别都有哪些舵面协同工作？飞机要完成等高度的协调转弯飞行，需要同时协调操纵副翼，升降舵和方向舵。6. 比例式、积分式、均衡式A
11、/P控制和稳定飞机纵向姿态控制系统（如俯仰角等）的控制规律？控制规律中各信号的作用？比例式控制规律：舵面偏转角与自动驾驶仪输入信号之间成比例关系；构成比例式自驾驶仪（有差式）。积分式控制规律：舵面偏转角与自动驾驶仪输入信号之间成积分关系，或舵面偏转角速度与自动驾驶仪输入信号之间成比例关系；构成积分式自动驾驶仪（无差式）。飞机的纵向运动控制系统包括：俯仰自动驾驶仪、马赫配平系统和飞行速度控制系统。自动驾驶仪：用来控制飞机角运动的，所以又称为角位移自动驾驶仪。自动驾驶仪的控制规律：是描述自动驾驶仪如何驾驶飞机的控制过程，即自动驾驶仪本身的方程。根据其输入与输出之间的关系，分为：比例式和积分式两大类
12、。自动驾驶仪的俯仰通道：用来控制飞机俯仰角运动的，作为俯仰角运动的自动控制，既要考虑飞机相对于横轴的转动，即俯仰角本身的变化，也要考虑速度向量在对称平面内的转动。俯仰角本身变化：用纵轴的力矩方程来描述；速度向量的旋转：用法向力方程来描述。以上两种转动是通过迎角相联系，无论是俯仰角改变或是航迹倾斜角 改变都会使迎角变化，引起纵向稳定力矩和升力L的改变。自动驾驶仪工作状态：稳定状态和操纵状态。稳定状态：稳定给定的基准状态，使飞机运动尽可能不受外界干扰的影响；操纵状态：外加一个控制信号去改变原基准状态的运动。7. 飞行速度控制系统的方案有什么？有何不同点？飞行速度控制系统的作用是什么？控制和稳定飞行
13、速度有哪两种基本实现方案？1)通过升降舵偏转来改变俯仰角从而实现控制速度;2)通过自动油门系统控制油门大小控制速度的。8. 偏航阻尼器控制哪个舵面？完成什么功能？功能：改善飞机的荷兰滚震荡阻尼特性9. 协调转弯的定义是什么？协调转弯的条件及控制过程和控制规律？数字式飞行控制系统1. 自动驾驶仪和飞行指引分别适用于飞行的哪些阶段？当机组在MCP板上衔接一部自动驾驶仪时，自动驾驶仪在爬升、 巡航、 下降、进近、 复飞和拉平飞行阶段控制飞机的姿态。当MCP上的飞行指引电门置于（ON）时，飞行指引显示器在通用显示系统（CDS）或EADI上显示。除了拉平阶段不显示。2. 自动驾驶仪的工作方式包括什么？指
14、令（CMD）方式；驾驶盘操纵（CWS）方式。3. DFCS中A/P作动筒的作用？AP作动筒同步的作用？AP作动筒将来自FCC的指令电信号转换成液压控制的机械输出。/它防止当FCC衔接锁定电磁活门时舵面突然运动。4. 何时、何种情况采用速度配平，操纵飞机的什么舵面？何时、何种情况采用马赫配平，操纵飞机的什么舵面？在高发动机推力，低空速时，速度配平功能通过控制水平安定面保持驾驶员设定的速度。速度配平功能主要在起飞阶段起作用，且只有当自动驾驶未衔接时工作。飞行指引仪置于“ON（开），OFF（关）”位均可。当飞机速度增加时，飞机机头开始下俯。这种现象称为“Mach Tuck”。马赫配平功能控制升降舵上
15、偏，以保持机头不俯。不论自动驾驶或飞行指引衔接与否，该功能均有效。5. 自动驾驶仪工作在CMD和CWS方式时，其目标参数分别来自于什么部件？在指令方式，FCC计算自动驾驶仪作动筒的指令，作动筒将输入信号通过动力控制组件（PCU）驱动副翼和升降舵偏转。在CWS方式，驾驶杆下面的力传感器感受驾驶员作用在驾驶杆和驾驶盘上的力的大小，并将感受到的信号发送给FCC。 FCC发送指令给自动驾驶仪作动筒，控制副翼和升降舵。6. 自动驾驶仪有哪两个通道组成？AP通道A是：FCC A的AP功能；AP通道B是：FCC B的AP功能。飞行管理系统1. 什么是飞行管理系统？飞行管理系统是高级区域导航系统和性能管理系统
16、的组合。它具有大容量的导航数据库，在飞机正常飞行区域内，计算机能提供从起飞到降落的闭环水平制导的功能；同样它具有大容量的性能数据库，能根据待飞航线、巡航高度、飞机总重、成本指数和阻力系数等提供节约燃油、降低直接运行成本的垂直制导能力。2. FMS的组成？并简述各组成部分之间的关系。飞行管理系统（FMS）由五个子系统组成：飞行管理计算机系统（FMCS）；惯性基准系统（IRS）；电子飞行仪表系统（EFIS）；数字式飞行控制系统（DFCS）；自动油门（A/T）。FMCS-包括FMC和CDU，各机型FMC和CDU数。IRS-是FMC基本传感器，向FMC提供2/3台IRU输出的导航数据；EFIS-是FM
17、C的显示器没FMC计算导航和性能目标值及其它一些在EFIS上显示的供飞行员使用的信息；AFCS-A/T：是FMC的执行机构。FMC的导航和性能功能与数字式飞行控制系统及自动油门相耦合提供飞机的全自动控制。3. 简述FMS在飞行系统各阶段中的性能。起飞：飞行员通过FMCS的CDU输入飞机全重和外界温度，FMC进行计算，为飞机提供最佳起飞目标推力。爬高：根据飞行员的选择和FMC确定的目标推力和目标速度，FMS提供最佳爬高剖面。巡航：FMS根据航线长短、航路情况等选定最佳巡航高度和最佳巡航速度。下降：FMS根据飞行员输入或储存的导航数据确定飞机开始下降的顶点。进近：FMS在下降结束点，在既定高度、确
18、定航距上，以优化速度引导飞机到跑道上的着陆点。 4. FMC的组成，并简述各组成部分的功用（三个微处理器的功能）？一台导航微处理器：主要完成导航功能的任务:执行与导航计算、水平和垂直操作导引和CDU管理等有关功能。一台性能微处理器：主要完成大部分与性能计算有关的功能。一台输入输出微处理器：有规则地在计算机和飞机各设备之间传输信息。 5. 成本指数定义？其边值含义？成本系数（COAST INDEX）：是航空公司根据本身的经济政策制定的。（总运营成本-燃油成本）/分钟成本系数=燃油成本/千克成本系数可从0-200之间取值，当选取成本系数为0时，FMC就以给定航程下耗油最少为依据而计算。当选取成本系
19、数为最高值200时，FMC以给定距离航程下飞行时间最短为依据计算。6. FMC数据库的种类？功能是什么？数据库分为：导航数据库和性能数据库 。导航数据库功能：确定飞机当时位置；进行导航计算；以及导航台自动调谐管理等。性能数据库功能：包含对飞机垂直导航进行性能计算所需的有关数据。它们是与飞机和发动机型号有关的参数，性能数据基本上是固定的值。7. 导航数据库类型，分类及其主要数据？标准数据：对各航空公司都适用，一般都与美国杰普逊(Jeppeson)航图发行公司签订合同，由杰普逊公司定期提供。特定数据：是仅与航空公司飞行航线的航路结构有关的数据。8. 性能数据库分类及其主要数据？飞机空气动力模型：飞
20、机基本阻力极面，偏航阻力等；批准的飞机操作极限值，它们是最大角度爬高，最大速率爬高；最大速度，最大马赫数；一个冲击限制包络线以及一些根据飞机和发动机型号而来的固定参数。发动机数据模型：爬高和巡航单发停车连续飞行时的额定推力值的修正；EPR或N1转速限制值；推力和燃油流量关系参数；发动机在客舱、驾驶舱空调系统工作以及各防冰系统工作时的引气量等。9. 什么是制导？制导与导航概念的区别？制导：是当飞机沿基准轨迹飞行时，飞机受到外界的扰动、风的扰动和导航的不确定性，引起飞机偏离基准轨迹后作出的一种决策。导航：着重于利用IRS和无线电导航信号准确地确定飞机当时的位置。制导：是计算航迹偏差，并产生操纵指令
21、，使飞机沿着所选定的飞行剖面飞行。10. FMC制导功能的内容？FMC制导部分包含三个主要功能电路：飞行计划管理；水平制导指令；垂直制导指令。11.FMCS的导航功能内容是什么？导航（接收机）的管理的内容？导航：就是有目的地、安全有效地引导飞机从一地到另一地的飞行水平控制过程。导航管理：是指对导航接收机的管理。11. FMCS指定为自动调谐时的管理过程？电子飞行仪表系统（EFIS）：选定的最接近飞机当前位置的20个导航台，以供“导航管理”选择；VOR控制板给出的自动/人工调谐信息；ILS选定信息；以“导航管理”在决策时的依据；导航数据库给出的相对应的一些导航数据：导航台位置、频率、海拔高度等等
22、。飞行管理计算机内部制导功能块提供的参数，经“导航管理”处理后，输出：选定的导航方式和导航设备；调协VOR/DME的频率值；响应遥控的调谐要求（由CDU输入）。12. FMCS的显示信息包括哪些类？内容及解决方案？EADI：主要是IRS的显示器，只显示来自FMC的地速和飞机在各飞行阶段的飞行方式，EHSI：显示飞行航线、航路点、导航台等飞行信息。这些信息可通过EFIS-CP上的“距离”选择电门来决定显示的范围。在“PLAN”和“MAP”两种方式下可对无线电导航台VOR/DME实现自动调谐。13. 双系统的FMCS为什么要同步？何时需要同步？如何同步？增加了系统可靠性。 如果探测到两台FMC的某项数值的比较差值超过了允许值，那么，不论哪台FMC计算上出现问题，主FMC就要对从FMC进行重新同步。“主”FMC对“从”FMC进行重新同步；正常工作的FMC对断电的FMC进行重新同步；使用IRS位置数据以及无线电位置数据重新同步。
