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AOPA无人机考试题库节选飞行理论部分

来源:韦加无人机培训 发布时间:2017-07-20 点击次数:346

AOPA无人机考试题库节选飞行理论部分(含轴系、飞控、操纵等)

 
1.请解释自动倾斜器与直升机周期变距的关系(直升机)
 
答:一般情况下,自动倾斜器偏转造成桨叶周期变距。就是说,当操纵平面(C-C,自动倾斜器平面)相对于构造旋转平面(S-S,旋翼挥出的平面)倾斜时,桨叶桨距在旋转中会发生周期变化。桨距的变化幅值恰好等于 C-C 平面的倾斜角,但之后桨叶挥舞出的平面角度却会落后于自动倾斜器平面 90°。参考教科书相关章节。
 
2.多旋翼飞行器为什么一般相对的桨旋转方向是不一样的?答:两两相对,抵消反扭。
 
3.旋翼翼尖线速度计算方法
 
答:角速度×半径。
 
4.简述升力公式和各项意义?
 
答:L=1/2CYρV2S。 L 升力; 1/2 常数; CY 升力系数主要反映迎角和弯度;
 
ρ空气密度  V 固定翼速度、旋翼或螺旋桨各点线速度 S 固定翼翼面积、旋翼或螺旋桨各位置单位面积。
 
5.无人机有几个运动轴、是什么,沿轴和绕轴都是什么运动?舵面如何实现该运动?
 
答:答案要点:沿横轴左右平移,绕横轴俯仰。沿纵轴前进后退,绕纵轴横滚。沿立轴上升下降,绕立轴改变航向。
 
 
6.手拿遥控器(日本或美国手),简述固定翼和多轴拨动每个杆转速或舵面怎么变化,飞行器怎么变化?
 
答:略
 
易混淆的是,固定翼拉杆,升降舵上偏,无人机上仰。多轴拉杆,前桨加速,无人机后退。
 
 
7.结合升力公式,说明螺旋桨为什么设计成几何负扭转?答:保证各半径位置均匀产生升力,提高整体效率。
 
8.简述 4 轴飞行器如何完成悬停中实现左转(顶视逆时针)90 度?
 
 
答:顶视顺时针桨加速,逆时针桨减速。
 
9.简述无人直升机周期变距的原理及机构原理?答:周期性改变(主旋翼)迎角;自动倾斜器。具体略
 
10.简述多轴、尾桨单旋翼直升机、共轴直升机分别如何实现原地悬停左转?答: 多轴顺桨加速,共轴直升机顺桨加距,尾桨单旋翼直升机尾桨变距。
 
11.结合升力公式简述固定翼无人机方向舵打左舵,飞机为何左转? (固定翼)
 
答案要点:垂尾出现向右的弯度与迎角产生向右气动力。重心为轴,尾向右,头向左。
 
12.常规静稳定气动布局固定翼无人机焦点在重心前还是重心后?(固定翼)答:在重心之后。
 
 
13.常规静稳定气动布局固定翼无人机水平尾翼产生的是抬头力矩还是低头力矩?(固定翼)答:抬头力矩。
 
14.飞行中真空速明显大于地速,最大可能是什么原因?
 
答:逆风飞行。
 
 
15.无人机以某空速在甲乙两地往复飞行一次所用的时间,与当有固定风速从甲地吹向乙地时作同样的一次往复飞行所用时间是否相等?原因是什么?
 
答:不相等,有风时时间会长,因为顺风时减少的时间小于逆风时增加的时间。可用极限原理思考。
 
16.  保持指示空速飞行,随着高度的增加,真空速会越来越大还是越来越小?为什么?(固定翼)
 
答:越来越大。指示空速表征飞机的动压,高度增加,空气密度减小,保持相同的动压,必须以相对气流更高的速度飞行。
 
17.  常规布局直升机的尾桨只是用来改变飞行航向的,不改变航向,不需改变尾桨转速,是否正确?(直升机)
 
答:不正确,尾桨主要用来平衡主旋翼的反扭力矩,若油门变化,必须相应调整尾桨转速平衡扭矩变化。
 
18.多旋翼飞行器一般以偶数螺旋桨数目配置,为什么?可否奇数个螺旋桨配置?
 
答:偶数个螺旋桨可以配置反扭自然相互抵消,提高效率,也可以(实用目前只见 3 旋翼一种,5,7 等旋翼理论上也可以,但需要飞控支持)奇数配置,但需采用抵消反扭力矩的措施, (比如使用舵机来进行动力扭转)。
 
19.风速越大,无人机平飞时产生升力越大,是否正确?风速影响飞行的什么参数?答:不正确,平飞时,无人机的升力只与空速有关,风速只影响地速。
 
20.固定翼无人机等油门爬升时,逆风越大,轨迹爬升角越大,是否正确?为什么?(固定翼)
 
答:正确,逆风时,风速越大,地速减小,爬升越陡。
 
21.  固定翼无人机在约等于空速的大逆风中飞行,当进行 180 度转弯时,是否会失速?(固定翼)
 
答:不会,飞机转弯过程中地速会随风向的变化增加,空速没有发生变化,不会失速。
 
 
22.纯手动操纵多旋翼前后飞行时,是否需要同时增加油门?为什么答:需要,因为前后飞行所需的拉力是升力的水平分量,此时升力在重力方向的分量也会减
 
小,如不增加油门,便会降低高度。
 
 
23.固定翼飞行从逆风场进入顺风场,固定翼会升高高度,是否正确?为什么?(固定翼)答:不正确。因为固定翼从逆风场进入顺风场时,空速会瞬间变小,升力减小,高度会下降。
 
24.翼型弦长及相对厚度的含义
 
答:1)翼型弦长:指翼剖面前缘到后缘的距离。
2)相对厚度:翼型最大厚度 Cmax 与弦长 b 的比值,并以百分数表示:
 
3)相对厚度的大小表示翼型的厚薄程度。相对厚度大,表示翼型厚;相对厚度小,表示翼型薄。
 
 
25.翼型相对弯度的含义答:相对弯度:翼型中弧线的最高点距翼弦线的最大距离与翼弦长的比值叫翼型的相对弯度,
 
并用百分数表示:相对弯度的大小表示翼型的弯曲程度,相对弯度大表示翼型向上弯曲度大;相对弯度小表示翼型向上弯曲度小。
 
26.常见的机翼平面形状(固定翼)
 
答:机翼的平面形状是指从飞机顶上往下看,机翼在水平面上的投影。常见的有矩形、梯形、椭圆形、后掠形、前掠形、三角形、双三角形等。
 
27.机翼、旋翼、螺旋桨升力产生的机理答:当气流流过机翼时,气流分别沿机翼上、下表面流过,而在机翼后缘重新汇合后向后流
 
去。由于机翼上表面流速加快,压力降低;在机翼下表面,流速基本不变,压力基本不变。机翼上、下表面出现了压力差。产生了机翼的升力。
 
28.描述翼型失速,一般多少度答:迎角增加超过一定数值时,气流在上翼面的中后部严重分离,升力会突然降低,阻力迅
 
速增加,这种现象被称为“失速”。一般迎角大于 13 度,这种现象就会逐步出现。
 
29.简述低速飞机阻力产生的原因及组成答:飞机在空中飞行时,除了产生升力外,还会产生阻力。阻力是阻碍飞机前进的空气动力,
 
它的方向与飞机运动方向相反(或与气流流动方向一致)。在低速飞行时,飞机的阻力有摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力四种。
 
30.影响阻力大小的因素
 
 
答:迎角、飞行速度、雷诺数、大气密度、机翼面积、翼型、表面光洁度、密封度等
 
31.影响飞机纵向稳定性的因素(固定翼)
 
答:飞机重心位置。在低速飞行中,飞机焦点的位置基本不变,一般重心位于焦点之前,并且重心越靠前稳定性越强,重心越靠后稳定性越弱。
 
32.无人机主要产生方向稳定性的部件是什么
 
答:垂尾
 
 
33.固定翼产生滚转稳定性的因素都有什么(固定翼)答:机翼的上反角、上单翼、机翼后掠角、垂尾。
 
34.方向稳定性和滚转稳定性的联系(固定翼)
 
答:方向稳定性过强,滚转稳定性不足,容易导致螺旋不稳定。滚转稳定性过强,方向稳定性不足,容易导致漂摆(荷兰滚)不稳定。(固定翼无人机一般不会将滚转稳定性设计的太强,因为这会破坏滚转控制的线性度,滚转稳定性直接交给飞控控制副翼实现动态稳定)
 
 
35.多旋翼有几个自由度?要在这几个自由度上改变旋翼怎么变化?
 
答:6 个自由度,上下,左右,前后,俯仰,横滚,航向。上下:旋翼都加速实现向上,减速向下。左右同横滚:多旋翼左侧加速,右侧减速实现向右移动/横滚,反之,右侧加速,左侧减速,实现向左移动/横滚。前后同俯仰:多旋翼后面加速,前面减速,实现
 
向前移动/俯,反之,前面加速,后面减速,实现向后移动/仰。航向:多旋翼向左(俯视多旋翼,顺时针旋转,旋翼加速,逆时针方向旋翼减速),向右转向,则反之
 
36.自动驾驶仪中的陀螺是用来测量哪些物理量的?
 
答:角速度或姿态角。(例如 MEMS 陀螺测量角速率,机械垂直陀螺测量姿态角)
 
 
37.GPS 导航、无线电导航、磁航向仪、惯性导航仪哪些是持续依赖外界条件的导航设备?答:前 3 者。
 
38.简述舵面遥控(纯手动)、姿态遥控、人工修正(即 GPS 模式)区别?
 
答: 舵面遥控飞控什么都不管;姿态遥控飞控管姿态,人管位置;人工修正飞控姿态位置都管,人给位置修正量。(也可以解释为舵面遥控操纵手杆量对应舵面偏转量;姿态遥控杆量对应飞机姿态,具体由飞控来保持;人工修正则完全由飞控控制,操纵手杆量作为叠加量或遥控指令处理。)

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