北航研究生航空器適航設(shè)計技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、第一部分：填空題。（1）JAR/FAR/CS-23正常類，實用類，特技類和通勤類飛機設(shè)定：正常類，實用類和特技類飛機，其座位設(shè)置（不包括駕駛員座位）為9座以下，最大審定起飛質(zhì)量不超過5670kg（12500磅）。（2）飛機三證：（TC型號合格證，PC生產(chǎn)許可證，AC單機合格證）都是適航當(dāng)局頒發(fā)給飛機制造商的。（3）JAR/CS-27小型旋翼機/FAR27正常類旋翼機最大重量為3175kg（7000磅）或者更低，座位數(shù)小于等于9座的旋翼機。（4）民機四性：安全性，經(jīng)濟性，舒適性，環(huán)保性。 民機三減：減重，減排，減阻。第二部分：論述題1 簡述航空器適航性的含義與涵。早期一般詞典定義：適航性是航空器

2、適宜于空中飛行的性質(zhì)。適航性是指航空器在預(yù)期的運動環(huán)境中在經(jīng)審明并被核準的使用限制下運行時，應(yīng)具備的安全性和物理完整性品質(zhì)，這種性質(zhì)使航空器始終處于符合其幸好設(shè)計及安全的狀態(tài)。適航性的標準：為了保證實現(xiàn)民用航空器的適航性，而制訂的最低安全標準。飛機發(fā)生事故或全損失事的原因：人為差錯，機械故障和環(huán)境因素。造成機械故障的原因，大體分為“先天性”和“后天性”兩個方面?！跋忍煨浴敝饕窃O(shè)計上的安全性缺陷和制造方面的物理完整性缺陷?！昂筇煨浴敝饕遣磺‘?dāng)?shù)氖褂?，維修等，降低甚至破壞了航空器的安全水平。航空器的安全屬性只能說明航空器“先天”應(yīng)有的安全性水平，而航空器的適航性屬性則是既概括設(shè)計，制造等“先天

3、”應(yīng)賦予航天器的安全性，也包含了使用，維修等“后天”應(yīng)該恢復(fù)或者保持的安全性，從而賦予航空一個全壽命周期的安全屬性。2 適航管理工作主要包括哪些容？航空器的適航性工作稱為適航管理，民用航空器的適航管理是以保證民用航空器的安全性為目標的技術(shù)管理，是政府適航部門在制訂了各種最低安全標準的基礎(chǔ)上，對民用航空器的設(shè)計，制造，使用和維護等環(huán)節(jié)進行科學(xué)同一的審查，鑒定和管理。適航管理工作主要包括：（1）制訂各種適航規(guī)章，標準，程序，指令，通告，審定，監(jiān)督規(guī)則，這是適航管理的基礎(chǔ)。（2）民用航空器的型號合格審定，頒發(fā)型號合格證書。取得型號合格證書是準予生產(chǎn)的前提條件，這是為了保證產(chǎn)品的設(shè)計符合適航標準和要求

4、。（3）對航空器、發(fā)動機和螺旋槳的制造進行生產(chǎn)許可審定，頒發(fā)生產(chǎn)許可證；對其他民用航空產(chǎn)品進行設(shè)計和生產(chǎn)審定，頒發(fā)“制造人批準書”或“技術(shù)標準規(guī)定項目批準書”。這是為了保證每件產(chǎn)品都符合型號設(shè)計并處于安全使用的狀態(tài)。（4）對已經(jīng)取得國籍登記證的航空器進行適航檢查、鑒定并發(fā)給適航證，沒有適航證的飛行是的。（5）對維修企業(yè)進行審定發(fā)給維修許可證，該維修企業(yè)要根據(jù)批準的維修大綱制訂維修方案，對維修人員進行考核發(fā)給執(zhí)照。這是為了使航空器的適航性始終得到良好的保證。（6）掌握民用航空器的持續(xù)適航情況，頒發(fā)適航指令。這是為了監(jiān)視航空器的故障率、使用可靠性和不正常飛行情況。（7）對安全問題和事故進行調(diào)查，隊

5、違章和不符合適航標準的情況采取措施。上述適航管理容，一般又可以分成初始適航管理和持續(xù)適航管理，即民用航空器“優(yōu)生”和“優(yōu)育”兩個相輔相成的方面。我國的初始適航標準有：運輸類飛機適航標準（CCAR-25）運輸類旋翼飛行器適航標準（CCAR-29）航空發(fā)動機適航標準（CCAR-33）等。持續(xù)適航管理是對航空器在使用，維護階段所保持的適航性實施控制，即在航空器通過初始適航審定，并獲得適航證投入運行之后，為保證航空器保持其設(shè)計，制造所賦予的安全性和物理完整性所進行的各項審定，批準和監(jiān)督工作。包括維修單位合格審定，維修人員的資格評審和航空器適航性的監(jiān)督，等三個方面。其基本依據(jù)是：民用航空器維修許可審定規(guī)

6、定（CCAR-145）和民用航空器維修人員合格審定的規(guī)定（CCAR-65）3 試列出航空器適航標準體系和結(jié)構(gòu)答：美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）頒布的聯(lián)邦航空條例（FAR）英國民用航空管理局（CAA）頒布的英國民用適航性要求（BCAR）西歐國家的聯(lián)合適航性要求（JAR）（后改為CS）俄羅斯的民用航空條例（早期的：聯(lián)和經(jīng)互會民用運輸機統(tǒng)一適航標準）中國民用航空頒布的CCAR看看航空器審定的適航標準（JAR/CS-22、JAR/CS-VLA、JAR/FAR/CS23、JAR/FAR/CS25、JAR/FAR/CS27、JAR/FAR/CS29），可以注意到存在一定協(xié)調(diào)性和一致性的通用結(jié)構(gòu)。除了“前言”

7、“目錄”外，還可以找到“分部”和“附錄”。如前所述，JAR/CS也包含了咨詢材料。每個分部包含的條款都有標題（如“地面載荷”、“控制系統(tǒng)”等），有趣的是在上述所有的標準中，相同的主題容一般都在相同的編號條款中（“重量限制”條款是XX25，“材料與工藝”條款是XX603）。這樣很容易在標準之間過渡，并在需要時進行比較。該結(jié)構(gòu)的一些細節(jié)如下：（1）A分部：總則。該分部提供了標準所適用的航空器型號及類別信息。（2）B分部：飛行。該分部針對性能、操縱性機動性和穩(wěn)定性等要求的符合性驗證所進行的試飛。值得提及的是，該分部并不是覆蓋審定試飛的唯一分部，其他分部也包含了一些必須試飛驗證的要求。（3）C分部：結(jié)

8、構(gòu)。該分部包括了飛行和地面載荷評估要求和機身、操縱系統(tǒng)、起落架及其他部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，也提供了適墜性與疲勞要求參數(shù)。（4）D分部：設(shè)計與制造。該分部包括了設(shè)計方法、材料、安全因子操縱系統(tǒng)、起落架設(shè)計、需要進行的結(jié)構(gòu)試驗、駕駛艙和客艙設(shè)計、防火以及顫振要求等。（5）E分部：動力裝置。該部分包括了動力系統(tǒng)安裝及相關(guān)系統(tǒng)（如燃油、滑油和排氣系統(tǒng)等）的要求，也包括了動力系統(tǒng)操縱、附件和防火等要求。（6）G分部：使用限制和資料。該分部提供了為使航空器正確運行、駕駛員和其他人員必須得到的所有資料要求，包括從標記，標牌到飛行手冊容等。（7）附錄。附錄有不同的容，如簡化的設(shè)計載荷判據(jù)、材料可燃性評估的試驗程

9、序、持續(xù)適航文件和其他信息。4.70部聯(lián)邦航空條例中有那幾部是從設(shè)計角度提出的具體要求？答：70部聯(lián)邦航空條例中的大多數(shù)屬于管理性質(zhì)的，但其中有8部則是從最低安全要求出發(fā)，對航空器、發(fā)動機或螺旋槳的設(shè)計提出了具體要求。FAA將其進一步定名為“標準”，其中包括7部適航標準和1部噪聲標準。為了方便和習(xí)慣上常聯(lián)通技術(shù)要求，F(xiàn)AA將其進一步定名為“標準”為了方便和習(xí)慣上常連同技術(shù)標準規(guī)定（TSO，原FAR37）統(tǒng)稱為適航性標準。這8部聯(lián)邦航空條例對航空器、發(fā)動機或螺旋槳的設(shè)計至關(guān)重要，它們是：FAR 23試航標準：普通類、通運類、特技類和通勤類飛機FAR 25試航標準：運輸類飛機FAR 27試航標準：

10、普通類旋翼機FAR 29試航標準：運輸類旋翼機FAR 31試航標準：載人自由氣球FAR 33試航標準：航空發(fā)動機FAR 35試航標準：螺旋槳FAR 36試航標準：航空器型號和試航合格審定FAR23和FAR25均適用于固定翼飛機。FAR23適用于9座或9座以下。最大審定起飛質(zhì)量為12500磅或12500棒以下的通勤類、通用類和特技類飛機；以及19座或19座以下，最大審定起飛質(zhì)量為19000磅或19000磅以下的通勤類飛機。FAR25適用于運輸類飛機。FAR27和FAR29適用于旋翼機，其中FAR27適用于最大起飛重量為6000磅及6000磅以下的普通類旋翼機；而FAR29則適用于運輸類旋翼機。這

11、四部試航標準鈞包括7個分部。A分部是總類，規(guī)定了適用圍；B分部是飛行，規(guī)定了航空器性能和操作性、穩(wěn)定性方面的要求；c分部是結(jié)構(gòu)，規(guī)定了載荷和強度方面的要求；d分部是設(shè)計與制造。規(guī)定了結(jié)構(gòu)、布置方面等要求；e分部是動力裝置，規(guī)定了發(fā)動機及其各系統(tǒng)的安裝要求f分部是設(shè)備。規(guī)定了各種機載設(shè)備的安裝要求；g分部是使用限制和材料，規(guī)定了必須確定的使用限制和對飛機手冊容的要求。5 ccar25部關(guān)于結(jié)冰試航審定的氣象條件是什么答：a連續(xù)最大結(jié)冰大氣結(jié)冰狀態(tài)的最續(xù)強度（連續(xù)最大結(jié)冰）由云層液態(tài)水含量、云層水滴平均有效直徑和周圍空氣溫度三個變量決定。這三個變量的相互關(guān)系列于本附錄圖 1 中。用高度和溫度表示的

12、結(jié)冰限制包線列于本附錄圖 2 中。由圖 1 和圖 2 可確定云層液態(tài)水含量同水滴直徑及高度間的相互關(guān)系。水平圍 17.4 海里以外的連續(xù)最大結(jié)冰狀態(tài)的云層液態(tài)水含量，用圖 1的液態(tài)水含量乘上本附錄圖 3 的相應(yīng)系數(shù)來確定。B間斷最大結(jié)冰大氣結(jié)冰狀態(tài)的最大間斷強度（間斷最大結(jié)冰）由云層液態(tài)水含量、云層水滴平均有效直徑和周圍空氣溫度三個變量決定。這三個變量的相互關(guān)系列于本附錄圖 4 中。用高度和溫度表示的結(jié)冰限制包線列于本附錄圖 5 中。由圖 4 和圖 5 可確定云層液態(tài)水含量同水滴直徑及高度間的相互關(guān)系。水平圍 2.6 海里以外的間斷最大結(jié)冰狀態(tài)的云層液態(tài)水含量，用圖 4的液態(tài)水含量乘上本附錄圖

13、 6 的相應(yīng)系數(shù)來確定。 c最大起飛結(jié)冰 起飛時最嚴重的結(jié)冰條件（最大起飛結(jié)冰）為云中水含量 0.35g/m3平均水滴直徑為20 微米，地面環(huán)境溫度為零下 9 攝氏度。最大起飛條件從地面延伸到起飛表面上 457 米（1500英尺）的高度。 6. 軍用適航性審定容有哪些及特點答：MIL-HDBK-516B的主要容包括系統(tǒng)工程、結(jié)構(gòu)、飛行技術(shù)、推進系統(tǒng)和推進系統(tǒng)安裝、航空器子系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、航空電子、電氣系統(tǒng)、電磁環(huán)境效應(yīng)、系統(tǒng)安全、計算機資源、維修、武器/外掛綜合、乘客安全性及材料等，共計近900項適航性審查條款，適航性審查條款的容是以美國軍用標準規(guī)的技術(shù)要求為基礎(chǔ)，剪裁引用美國聯(lián)邦航空試航條例

14、的條款要求而形成的。采取三種形式分別構(gòu)成各審查條款要求，引用軍用標準的的規(guī)技術(shù)容“A”類（占16%），引用聯(lián)邦航空試航條例的條款容“B”類（占1%），同時引用軍用標準規(guī)和聯(lián)邦航空試航條例的容“A+B”類（占76%，其他占7%），該準則共引用的美國國防部聯(lián)合服務(wù)規(guī)指南（JSSG)、美軍標準規(guī)（MIL-STD）、美軍設(shè)計手冊指南（MIL-HDBK）以及其他行業(yè)協(xié)會標準規(guī)等技術(shù)文件220多項。7、從適航性設(shè)計標準B部分（飛行部分）出發(fā)，試論述對翼型設(shè)計的要求答：適航性設(shè)計標準B部分是飛行，規(guī)定了航空器性能和操作性、穩(wěn)定性方面的要求。翼型是構(gòu)成機翼、尾翼的重要部分，它直接影響到飛機的性能和飛行品質(zhì)。在

15、各種飛行狀態(tài)（包括在近臨界迎角下）和給定的升力下，機翼和尾翼的氣動特性應(yīng)當(dāng)保證機翼有最小的阻力和必需的安定性和操縱性，這就要求選用的翼型具有大的升阻比及高的最大升力系數(shù)而阻力系數(shù)最小，并應(yīng)有小的零升力俯仰力矩。在滿足氣動要求的同時，要兼顧結(jié)構(gòu)、強度及工藝的需求。對于亞聲速飛機，為了提高飛行速度，節(jié)省燃油，主要考慮有高的阻力系數(shù)Ma數(shù)和高的最大升力系數(shù)，因此多選用上翼面吸力平坦區(qū)長的，產(chǎn)生激波的Ma數(shù)高二激波強度較弱的翼型。20世紀50年代用MACA6系列翼型，特點是頭部呈圓型，最大厚度位置較靠后，60年代為提高阻力發(fā)散Ma數(shù)，選用尖峰翼型，到70年代以后，采用后緣加載的超臨界翼型，特點是前緣豐

16、滿，下翼面平坦，后緣向上凹。對于超聲速飛機，由于采用小展弦比機翼，翼型的重要性減小了，主要從減小波阻考慮，一般選用相對厚度在5%以下，而且彎度小的翼型，其特點是頭部較尖銳，上下表面呈弧形而且基本對稱。上述各種翼型如圖8、直升機的主要參數(shù)包括哪五個參數(shù)？簡述直升機設(shè)計規(guī)和適航條例的重要性。答：直升機的主要參數(shù)包括：直升機總重G，槳盤載荷p，功率載荷q，旋翼實度，槳尖速度R等。直升機設(shè)計技術(shù)要研制直升機的依據(jù)，但直升機設(shè)計還必須嚴格遵守有關(guān)的設(shè)計規(guī)和適航條例的各種規(guī)定。直升機設(shè)計規(guī)和適航條例是在直升機設(shè)計實踐過程中逐步形成的，它是直升機設(shè)計和使用實踐的積累和總結(jié)，是設(shè)計過程中必須遵循的指令性文件，

17、也是直升機設(shè)計型或適航取證驗收的依據(jù)。直升機設(shè)計規(guī)和適航條例，對各類直升機都做了在設(shè)計中必須遵守的許多指令性規(guī)定，包括設(shè)計情況，安全系數(shù)，過載，重量，重心，飛行載荷，著陸載荷，強度和剛度，動力學(xué)特性，配平特性，操縱性和穩(wěn)定性，飛行品質(zhì)，結(jié)構(gòu)試驗，飛行試驗等。直升機設(shè)計規(guī)和適航條例是指導(dǎo)直升機設(shè)計工作的通用性文件，是對設(shè)計的全面的綜合性的要求，而具體型號在設(shè)計要求和設(shè)計特點上又各不相同，因此，在具體型號設(shè)計時有必要對規(guī)的某些條款進行局部修改或取舍，根據(jù)不同型號的具體情況，對規(guī)進行適當(dāng)剪裁，形成型號設(shè)計規(guī)，經(jīng)評審和批準后，作為型號工程設(shè)計的指令性文件，并同時作為型號驗收的依據(jù)。軍用直升機的設(shè)計定型是由國家組織專門的定型委員會依據(jù)研制總要求和設(shè)計規(guī)對新機研制全過程進行審查、考核和驗收，通過后頒發(fā)定型證書。民用直升機適航條例（CCAR-27部、CCAR-29部）是民用直升機最低安全標準。民用直升機在適航管理上實施“型號合格證（TC證）、生產(chǎn)許可證（PC證）和單機適航證（AC證）”三證管理，民用直升機只有在該型號獲得型號合格證，單機有取得適航證后才能進入民用市場。民用直升機為了確保使用安全，其適航取證具有法規(guī)性和強制性，必須百分之百滿足，取得單機適航證的民用直升機，其適航管理為全壽命管理，從投入市場開始，到退出市場為止。直升機的設(shè)計過程是一個創(chuàng)新性和科學(xué)性相結(jié)合的過程，創(chuàng)