1、南 京 航 空 航 天 大 学 考 试 试 卷（A）课程名称：直升机空气动力学二 OO 二二 OO 三学年第二学期考试日期：2003 年 6 月 14 日考试班级： 学号： 姓名： 成绩：一、 判断题（20 分）下列说法，若正确，请在题后的括号内打“” ，若错误则打“”：1、轴流状态的矩形桨叶，仅在桨叶的桨根和桨尖处拖出自由涡。 （ ）2、桨距表示桨叶特征剖面处相对来流的迎角。 （ ）3、来流的马赫数()越大，最大升力系数越大。 （ ）4、涡环状态下的旋翼，其相对气流速度为零。 （ ）5、桨叶的挥舞运动幅值越大，摆振运动的幅值也越大。 （ ）6、前飞时气流分离是因相对气流速度较大产生的。 （
2、）7、与直升机动升限对应的速度，是它的最大飞行速度。 （ ）8、直升机的平飞速度仅受限于发动机的可用功率。 （ ）9、桨盘平面的反流区位于 270 度，从外向内扩展。 （ ）10、直升机在地面效应中悬停，拉力较小。 （ ）二、 多项选择题：（20 分）下列各题中，请把所有正确答案前的编号填入题后的括号内，全填则不得分，填错一个1 分：1、与其它飞行器相比，直升机的特点是 （ ）A. 能垂直起降且悬停；B. 飞行速度较快；C. 不会发生气流分离或激波失速；D. 发动机的效率较高；E. 能在条件较差的地方起降；F. 能利用自转下滑和涡环状态飞行。2、与其它形状的桨叶相比，矩形桨叶的儒氏旋翼：（ ）
3、A. 拉力一定时，需用功率最小；B. 拉力一定时，安装角最小；C. 拉力一定时，负扭转最小D. 功率一定时，拉力最小；E. 功率一定时，桨叶环量分布最小；F. 功率一定时，诱导速度最小。3、与悬停状态相比，直升机小速度前飞时： （ ）A. 通过旋翼的气体质量流量增大；B. 桨叶的挥舞角增大；C. 直升机的需用功率增大；D. 旋翼的诱导速度增大；E. 挥舞运动的周期增大；F. 摆振运动的幅度增大。4、相同条件下，旋翼桨叶采用负扭转， （ ）A. 可使桨叶升力载荷分布趋向一致；B. 能推迟桨叶气流分离的发生；C. 可使桨叶环量减小一半；D. 可使诱导速度减小一半；E. 可使拉力系数增大一倍；F.
4、工艺制造不太方便。5、关于旋翼诱导速度， （ ）A. 诱导速度是气流通过桨盘时的速度；B. 旋翼转速越大，引起的诱导速度越大；C. 桨叶迎角越大，引起的诱导速度越大；D. 桨叶负扭转越大，诱导速度越小；E. 飞行速度越大，诱导速度越小；F. 相同条件下，旋翼拉力越大，诱导速度越大。三、 计算题：（20 分）1、 某直升机在水平飞行时，a 0=6，a 1=3 ，b 1=1：1) 写出挥舞角 的一阶表达式；2) 算出挥舞角最大及最小处的方位角；3) 算出挥舞速度最大及最小处的方位角；4) 算出最大挥舞角和最小挥舞速度所在方位角之差。2、 某直升机重 G7000 千克，旋翼直径 D21 米，转速 n
5、180 转/ 分，实度0.051，在海平面以 V0160 千米/小时平飞，若近似地取 = ，废阻 0V系数 C x 0.015，型阻功率为旋翼总功率的 1/3，假定发动机的传递系S数 0.8 (1) 求废阻力和废阻功率；(2) 求此时发动机的输出功率。 （取1，J 0=1, =CT/4 ，空气密度 1.235 千克立方米。 ）1v00四、 论述题：（40 分）1. 简述涡流理论的特点，画出轴流状态下涡系模型的草图，简要说明前飞涡系模型与轴流涡系模型的主要差别。2. 下图为直升机前飞时，旋翼桨叶的某一剖面在旋转一周过程中迎角和马赫数的变化历程“8 字图” ，试结合该图，分析右旋旋翼桨叶旋转一周的气动环境、受力与运动情况及结果，并大致画出该过程中，桨叶的迎角“补偿”曲线与实际迎角曲线。3. 右图为直升机平飞需用功率与飞行速度的关系图。(1) 根据该图分析组成需用功率的各成分随前飞速度变化的特点；(2) 在图上标出并说明直升机平飞时的极限速度位置和与最大爬升率相对应的速度位置；(3) 分析说明诱导功率随前飞速度变化的物理本质；
