教师教案 (2020一2021学年第1学期) 课程名称:航空航天概论 授课学时:32 授课班级:2019100208 任课教师:李滚 教师所在学院:航空航天学院 电子科技大学教务处
1 教 师 教 案 (2020—2021 学年第 1 学期) 课 程 名 称:航空航天概论 授 课 学 时:32 授 课 班 级:2019100208 任 课 教 师:李滚 教师所在学院:航空航天学院 电子科技大学教务处
课程名称 航空航天概论 授课 班级 2018100301 航空航天工程 专业 课程代码 H1902520 修 课 28 人数 基础通识类(): 核心通识类();交叉通识类( );学科通识类() 课程类型 学科基础课():学科拓展课():专业核心课(Y):个性化课程() 理论课(Y);实践课() 课堂讲授为主():实验为主(): 是否采用 授课方式 自学为主()专题讨论为主(Y): 多媒体授课 其他: 考核方式及 考试(Y)考查() 是否采用 成绩构成 成绩构成及比例:平时30%+期末70% 双语教学 学时分配 讲授30学时:实验0学时;上机0学时;习题0学时;课程设计2学时 教材 名称 作者 出版社及出版时间 《航空航天概论》 昂海松、童明 科学出版社,2015 波、余雄庆 《航空航天技术概论》 贾玉红 北京航空航天大学出版社, 2017 Introduction to Aeronautics-A Steven American Institution of 参考书目 Design Perspective A.Brandt, Aeronautics and Randall Astronautics,2013 J.Stiles 授学时间 第1周一一第16周
2 课程名称 航空航天概论 授 课 专业 航空航天工程 班级 2018100301 课程代码 H1902520 修 课 人数 28 课程类型 基础通识类( );核心通识类( );交叉通识类( );学科通识类( ) 学科基础课( );学科拓展课( );专业核心课( Y );个性化课程( ) 理论课( Y );实践课( ) 授课方式 课堂讲授为主( );实验为主( ); 自学为主( );专题讨论为主( Y ); 其他: 是否采用 多媒体授课 Y 考核方式及 成绩构成 考 试( Y )考 查( ) 成绩构成及比例:平时 30%+期末 70% 是否采用 双语教学 N 学时分配 讲授 30 学时;实验 0 学时;上机 0 学时;习题 0 学时;课程设计 2 学时 教材 名称 作者 出版社及出版时间 《航空航天概论》 昂海松、童明 波、余雄庆 科学出版社,2015 参考书目 《航空航天技术概论》 Introduction to Aeronautics-A Design Perspective 贾玉红 Steven A.Brandt, Randall J.Stiles 北京航空航天大学出版社, 2017 American Institution of Aeronautics and Astronautics,2013 授学时间 第 1 周——第 16 周
第一章绪论(授课学时:4学时) 一、教学内容及要求 1、课程概述及航空、航天概念的基本内涵,理解航空与航天的基本定义、区别与联系。 2、了解飞行器的定义,熟悉飞行器的分类,比较结构形式相似的航天器或航空器的异 同。 3、了解航空航天发展简史,熟悉中国航空航天历史和现状。包括世界飞行器发展历史 和国内外航空航天工业技术发展概况,现代军用飞机、民用飞机及航天器的发展历史及趋 势,特别是我国航空航天产业发展进程中具有里程碑意义的事件和对我国航空航天发展做 出杰出贡献的行业奠基人。 二、教学重点、难点及解决办法 课程着重以专题讨论的方式,引导学生从创新思维的角度去了解和认知航空、航天技术, 激发学生对航空航天的兴趣,培养学生对航空航天的热爱,增强爱国主义情怀。 三、教学设计 本章内容包含飞行器分类、飞行器发展概述和中国航空航天三部分,授课学时共计5 学时。以讲授结合专题讨论的模式开展教学,围绕着以下的问题展开讨论。 1、航空航天技术的特点是什么? 2、飞机从无到有,在飞机的研制过程中想象和知识那个发挥了更大的作用? 3、讨论航空器和航天器的主要区别在哪里? 4、美国的歼击机从第一代到第四代,每一个新型号都有创新点,新设计的飞机具有创 新性的关键是什么? 5、中国人民在抗战期间饱受飞机轰炸所带来的痛苦,新中国成立后为什么会优先发展 航天而不是航空,谈谈你的看法?
3 第一章 绪论 (授课学时:4 学时) 一、教学内容及要求 1、课程概述及航空、航天概念的基本内涵,理解航空与航天的基本定义、区别与联系。 2、了解飞行器的定义,熟悉飞行器的分类,比较结构形式相似的航天器或航空器的异 同。 3、了解航空航天发展简史,熟悉中国航空航天历史和现状。包括世界飞行器发展历史 和国内外航空航天工业技术发展概况,现代军用飞机、民用飞机及航天器的发展历史及趋 势,特别是我国航空航天产业发展进程中具有里程碑意义的事件和对我国航空航天发展做 出杰出贡献的行业奠基人。 二、教学重点、难点及解决办法 课程着重以专题讨论的方式,引导学生从创新思维的角度去了解和认知航空、航天技术, 激发学生对航空航天的兴趣,培养学生对航空航天的热爱,增强爱国主义情怀。 三、教学设计 本章内容包含飞行器分类、飞行器发展概述和中国航空航天三部分,授课学时共计 5 学时。以讲授结合专题讨论的模式开展教学,围绕着以下的问题展开讨论。 1、航空航天技术的特点是什么? 2、飞机从无到有,在飞机的研制过程中想象和知识那个发挥了更大的作用? 3、讨论航空器和航天器的主要区别在哪里? 4、美国的歼击机从第一代到第四代,每一个新型号都有创新点,新设计的飞机具有创 新性的关键是什么? 5、中国人民在抗战期间饱受飞机轰炸所带来的痛苦,新中国成立后为什么会优先发展 航天而不是航空,谈谈你的看法?
通过对上述问题的共同讨论,调动学生思维的积极性和主动性,深刻理解航空航天的内 涵和体系架构,激发对航空航天的兴趣。 教学中结合实物模型教学,要求学生观察比较不同气动布局的飞机模型,引导学生思考 分析其中的原因,为后续的理论学习打下铺垫。 介绍对我国航天事业做出卓越贡献的两院院士孙家栋,从参与我国的第一颗人造卫星 开始到主持北斗导航系统的组网和应用,再到探月工程第一期的总设计师,主持研制了45 颗卫星研发任务,被授予“共和国勋章”。 要求学生从自身出发谈谈“两弹一星精神”,分组讨论并给观点性结论。以此加深对 “热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于攀登”精神的理解。 四、作业 P42:1、3、9、观看“龙腾东方”第一集 五、参考资料 1.军事航空航天技术概论,钱坤等,国防工业出版社,2014: 2.21世纪航天,杨敬荣,国防工业出版社,2013: 3.世纪航空从书:航空科学技术的发展,张耀,航空工业出版社,2007. 六、教学后记 通过绪论部分的讲解和讨论学习,学生通过对世界航空航天科学技术发展史特别是中国 航空航天科学技术发展史的学习,增强对空天救过、空天报国、空天强国的家国情怀。 重点要求学生自己阅读课外书籍,了解相关技术现状。 结合中华人民共和国成立70周年,观看阅兵式,思考我国在航空航天技术领域近年来 取得的辉煌成就
4 通过对上述问题的共同讨论,调动学生思维的积极性和主动性,深刻理解航空航天的内 涵和体系架构,激发对航空航天的兴趣。 教学中结合实物模型教学,要求学生观察比较不同气动布局的飞机模型,引导学生思考 分析其中的原因,为后续的理论学习打下铺垫。 介绍对我国航天事业做出卓越贡献的两院院士孙家栋,从参与我国的第一颗人造卫星 开始到主持北斗导航系统的组网和应用,再到探月工程第一期的总设计师,主持研制了 45 颗卫星研发任务,被授予“共和国勋章”。 要求学生从自身出发谈谈“两弹一星精神”,分组讨论并给观点性结论。以此加深对 “热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于攀登”精神的理解。 四、作业 P42: 1、3、9、观看“龙腾东方”第一集 五、参考资料 1. 军事航空航天技术概论,钱坤等,国防工业出版社,2014; 2. 21 世纪航天,杨敬荣,国防工业出版社,2013; 3. 世纪航空丛书:航空科学技术的发展,张耀,航空工业出版社,2007. 六、教学后记 通过绪论部分的讲解和讨论学习,学生通过对世界航空航天科学技术发展史特别是中国 航空航天科学技术发展史的学习,增强对空天救过、空天报国、空天强国的家国情怀。 重点要求学生自己阅读课外书籍,了解相关技术现状。 结合中华人民共和国成立 70 周年,观看阅兵式,思考我国在航空航天技术领域近年来 取得的辉煌成就
第二章飞行器飞行原理(授课学时:6学时) 一、教学内容及要求 1.了解各类飞行器的飞行环境,包括大气飞行环境、地球空间环境、行星际、恒星际 空间环境各自的特点,着重熟悉大气飞行环境的变化和各层的特征。 2.从相对运动原理、连续性和伯努利定理的角度解释飞机升力产生的原理。认识飞机 机翼的翼型和几何参数,掌握飞机的升力主要由机翼贡献,而机翼产生升力的关键是翼 型和迎角。理解翼型的升力曲线,翼型重要几何参数对于该曲线的影响。掌握产生失速 的原因。通过对升力公式的学习,分析各参数对升力大小的影响,了解常见增升装置的 原理和结构特点。 3.认识流体的粘性,由此造成的气流流过翼面时流动变化,了解附面层气流流动从层 流到紊流的变化和最后的气流分离的过程。理解摩擦阻力、压差阻力产生的原因。了解 气流的下洗,诱导阻力产生的过程。了解干扰阻力的形成以及减阻措施。 4.认识飞机飞行时压缩空气产生疏密波,与声波的本质一样。重点掌握马赫数的物理 含义。由扰动源和扰动波的关系,理解激波的产生和特点。了解波阻的产生对飞机飞行 的影响,激波强度的影响因素。了解提高临界马赫数的措施。 5.了解直升机的飞行原理,掌握不同类型直升机的平衡反扭矩的方式。掌握直升机在垂 直飞行和水平飞行时的特点,了解全铰式浆毂的三个铰的作用。 二、教学重点、难点及解决办法 掌握大气飞行环境和空间飞行环境的特征,重点讲解大气飞行环境对航空飞行器的重要 影响。 了解大气流体的粘性、附面层,掌握流体连续性定理和伯努利定理的概念及其适用范围, 重点讲授伯努利定理中的静压和动压概念。明确飞行器高速飞行时的气流特征及其影响,重 点讲授高速飞行时的大气的密度变化特征,熟悉风洞的主要功用
5 第二章飞行器飞行原理 (授课学时:6 学时) 一、教学内容及要求 1. 了解各类飞行器的飞行环境,包括大气飞行环境、地球空间环境、行星际、恒星际 空间环境各自的特点,着重熟悉大气飞行环境的变化和各层的特征。 2. 从相对运动原理、连续性和伯努利定理的角度解释飞机升力产生的原理。认识飞机 机翼的翼型和几何参数,掌握飞机的升力主要由机翼贡献,而机翼产生升力的关键是翼 型和迎角。理解翼型的升力曲线,翼型重要几何参数对于该曲线的影响。掌握产生失速 的原因。通过对升力公式的学习,分析各参数对升力大小的影响,了解常见增升装置的 原理和结构特点。 3. 认识流体的粘性,由此造成的气流流过翼面时流动变化,了解附面层气流流动从层 流到紊流的变化和最后的气流分离的过程。理解摩擦阻力、压差阻力产生的原因。了解 气流的下洗,诱导阻力产生的过程。了解干扰阻力的形成以及减阻措施。 4. 认识飞机飞行时压缩空气产生疏密波,与声波的本质一样。重点掌握马赫数的物理 含义。由扰动源和扰动波的关系,理解激波的产生和特点。了解波阻的产生对飞机飞行 的影响,激波强度的影响因素。了解提高临界马赫数的措施。 5. 了解直升机的飞行原理,掌握不同类型直升机的平衡反扭矩的方式。掌握直升机在垂 直飞行和水平飞行时的特点,了解全铰式浆毂的三个铰的作用。 二、教学重点、难点及解决办法 掌握大气飞行环境和空间飞行环境的特征,重点讲解大气飞行环境对航空飞行器的重要 影响。 了解大气流体的粘性、附面层,掌握流体连续性定理和伯努利定理的概念及其适用范围, 重点讲授伯努利定理中的静压和动压概念。明确飞行器高速飞行时的气流特征及其影响,重 点讲授高速飞行时的大气的密度变化特征,熟悉风洞的主要功用
掌握飞机产生升力和阻力的基本原理,机翼及翼型的关键特征,理解升力的定性分析公 式及主要影响因素,理解飞机的增升原理:重点掌握飞机产生阻力的原因和主要类型,明确 飞机增大和减小阻力的基本原理和主要措施。 重点理解声速、马赫数的含义,掌握气流流过激波后其物理量发生急剧变化。局部激波 的产生对于飞机飞行的影响,以及如何推迟局部激波,提高临界马赫数。 掌握直升机旋翼产生升力的原理,直升机平衡反扭矩的方式。了解直升机的垂直和水平 飞行特点,以及桨毂的作用。 三、教学设计 大气环境随高度的变化,大气呈现显著的特点。围绕不同飞行器在不同飞行高度,如何 考虑环境的影响,包括结构、发动机、通信、人机环境等问题展开讨论,引导学生理解飞行 环境的重要性。 为什么高层之间的通道会是疾风口? 往两张纸中间吹气,会发生什么现象? 大海中的两只船靠的太近会发生什么? 乒乓球的旋球轨迹为什么是弧线的? 八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅: 由这些问题引出流体的基本定律:连续性定律和伯努利定理,并通过实验验证两大定律。 了解这两个定理的本质是质量守恒和动量守衡。重点强调动压合总压的含义,以及利用动压 来测速。引导学生利用这两个定理分析低速和高速流体分别流过压缩和扩张管道时的流动特 性。 飞机要实现飞行需要克服那些力? 气流流过物体表面时作用于物面的力有哪些? 产生升力的主要部件是什么? 由问题的讨论带领学生展开对升力的认识,通过仔细观察,研究翼型模型,并结合翼型 吹风实验视频,以及翼型风洞实验上下表面的压力分布曲线结果,循序渐进的使学生对气流
6 掌握飞机产生升力和阻力的基本原理,机翼及翼型的关键特征,理解升力的定性分析公 式及主要影响因素,理解飞机的增升原理;重点掌握飞机产生阻力的原因和主要类型,明确 飞机增大和减小阻力的基本原理和主要措施。 重点理解声速、马赫数的含义,掌握气流流过激波后其物理量发生急剧变化。局部激波 的产生对于飞机飞行的影响,以及如何推迟局部激波,提高临界马赫数。 掌握直升机旋翼产生升力的原理,直升机平衡反扭矩的方式。了解直升机的垂直和水平 飞行特点,以及桨毂的作用。 三、教学设计 大气环境随高度的变化,大气呈现显著的特点。围绕不同飞行器在不同飞行高度,如何 考虑环境的影响,包括结构、发动机、通信、人机环境等问题展开讨论,引导学生理解飞行 环境的重要性。 为什么高层之间的通道会是疾风口? 往两张纸中间吹气,会发生什么现象? 大海中的两只船靠的太近会发生什么? 乒乓球的旋球轨迹为什么是弧线的? 八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅; 由这些问题引出流体的基本定律:连续性定律和伯努利定理,并通过实验验证两大定律。 了解这两个定理的本质是质量守恒和动量守衡。重点强调动压合总压的含义,以及利用动压 来测速。引导学生利用这两个定理分析低速和高速流体分别流过压缩和扩张管道时的流动特 性。 飞机要实现飞行需要克服那些力? 气流流过物体表面时作用于物面的力有哪些? 产生升力的主要部件是什么? 由问题的讨论带领学生展开对升力的认识,通过仔细观察,研究翼型模型,并结合翼型 吹风实验视频,以及翼型风洞实验上下表面的压力分布曲线结果,循序渐进的使学生对气流
流过翼型时从前缘分成上下两股,各自流过上下表面后在后缘处汇合的现象产生深刻直观形 象的认识,对气流流过翼型上下表面时压力不同产生更加可靠的认识。并提出讨论问题: 利用伯努利定理解释气流流过二维翼型时如何产生升力? 通过翼型在不同迎角下的实验视频,引导学生观察,气流从开始的紧贴表面流动到分离 产生漩涡,从层流附面层到紊流附面层的过程产生深刻形象的认知。并提出讨论问题: 气流的分离产生的原因? 迎角的增大对升力产生怎样的影响? 失速是如何产生的?飞机失速时的状况是什么?如何避免失速? 通过两个计算实例熟悉升力公式,特别要区别翼型、机翼、全机升力系数。通过解读升 力系数与迎角的关系曲线,更全面的认识翼型与其升力之间的关系。 分析升力公式中哪些因素对升力有影响? 通过哪些方式可以改变升力? 由这个问题引出飞机上增升装置的增升原理,在介绍几种常见的增升装置后,进一步提 出问题引发学生更深层次的思考: 发挥你的想象力,谈谈其他增升的方法或方式? 摩擦阻力和压差阻力的根本原因是在于流体的粘性,通过实验视频观察粘性对于运动流 体的影响,观察气流流过翼型时附面层的变化和分离现象,理解摩擦阻力和压差阻力的成因 以及减阻措施。 从流体绕圆柱体流动,在一定的雷诺数范围内出现卡门涡街现象,到卡门钱一近似公式, 介绍钱学森在空气动力学方面的贡献,而钱老的贡献远不止这些。钱学森被誉为“中国航天 之父,中国导弹之父”通过视频短片学习了解钱老对我国航天事业的贡献。从中让同学们感 悟钱老的爱国情怀,奉献精神,和严谨的科学态度。 大雁往南飞为什么排成人字形? 7
7 流过翼型时从前缘分成上下两股,各自流过上下表面后在后缘处汇合的现象产生深刻直观形 象的认识,对气流流过翼型上下表面时压力不同产生更加可靠的认识。并提出讨论问题: 利用伯努利定理解释气流流过二维翼型时如何产生升力? 通过翼型在不同迎角下的实验视频,引导学生观察,气流从开始的紧贴表面流动到分离 产生漩涡,从层流附面层到紊流附面层的过程产生深刻形象的认知。并提出讨论问题: 气流的分离产生的原因? 迎角的增大对升力产生怎样的影响? 失速是如何产生的?飞机失速时的状况是什么?如何避免失速? 通过两个计算实例熟悉升力公式,特别要区别翼型、机翼、全机升力系数。通过解读升 力系数与迎角的关系曲线,更全面的认识翼型与其升力之间的关系。 分析升力公式中哪些因素对升力有影响? 通过哪些方式可以改变升力? 由这个问题引出飞机上增升装置的增升原理,在介绍几种常见的增升装置后,进一步提 出问题引发学生更深层次的思考: 发挥你的想象力,谈谈其他增升的方法或方式? 摩擦阻力和压差阻力的根本原因是在于流体的粘性,通过实验视频观察粘性对于运动流 体的影响,观察气流流过翼型时附面层的变化和分离现象,理解摩擦阻力和压差阻力的成因 以及减阻措施。 从流体绕圆柱体流动,在一定的雷诺数范围内出现卡门涡街现象,到卡门钱-近似公式, 介绍钱学森在空气动力学方面的贡献,而钱老的贡献远不止这些。钱学森被誉为“中国航天 之父,中国导弹之父”通过视频短片学习了解钱老对我国航天事业的贡献。从中让同学们感 悟钱老的爱国情怀,奉献精神,和严谨的科学态度。 大雁往南飞为什么排成人字形?
由此问题引出气流流过有限展长翼型时产生的气流下洗现象,观察气流流过机翼时后缘 的气流状态,理解翼尖涡或下洗的现象,通过分析,深刻理解机翼在产生升力的同时形成诱 导阻力。 飞机飞行时压缩前面的空气形成疏密波,这种波本质上与音波一样。在此基础上提出 马赫数的概念,引导学生理解马赫数的物理含义表征的是空气被压缩的程度,特别强调的是, 在不同的大气高度音速是不相同的。根据飞行器马赫数的大小,将飞机的飞行范围划分为亚 音速、跨音速、超音速和高超音速。通过对不同型号飞机模型的展示,讨论它们分别属于那 种飞行速度区间的飞机。 通过分析扰动源与扰动波运动的关系,直观展示激波是由一系列的压缩波叠加而成。 通过对高速飞行器飞行视频演示,让同学更加直观的“看到”和“听到”激波。提出问题让 同学们思考: 激波出现时对飞行器产生哪些其它方面的影响? 随着飞行器速度的不断增加,激波会消失吗? 局部激波是在跨音速飞行时出现,局部激波的产生对飞机的飞行产生极大不利的影响。 通过与学生共同讨论,让它们对飞机上常采用提高临界马赫数的措施有一定的认识。 直升机的飞行原理采用讲述和讨论的模式。介绍直升机的飞行原理。讨论下面问题: 直升机的升力和固定翼飞机的升力产生的原理有何不同? 通过比较旋翼和固定翼机翼产生升力的不同,使同学们对两者升力产生的原理有更深 层次的理解。讲述直升机旋翼旋转时对于机身产生的反扭矩,通过动画演示,形象展示反扭 矩对于直升机飞行的不利影响,引入问题讨论: 单旋翼带尾桨直升机和双旋翼直升机是如何平衡反扭矩的? 分析直升机的垂直方向飞行,直升机如何实现垂直上升、下降、悬停。对比垂直飞行 状态,分析直升机前飞时,桨叶上的气流速度分布,由此产生的倾翻力矩和对桨叶根部产生 的交变弯矩在很长时间内阻碍了直升机的诞生。讲述全铰式桨毂的挥舞铰、摆振铰、变距铰 是如何解决上述问题的。 四、作业
8 由此问题引出气流流过有限展长翼型时产生的气流下洗现象,观察气流流过机翼时后缘 的气流状态,理解翼尖涡或下洗的现象,通过分析,深刻理解机翼在产生升力的同时形成诱 导阻力。 飞机飞行时压缩前面的空气形成疏密波,这种波本质上与音波一样。在此基础上提出 马赫数的概念,引导学生理解马赫数的物理含义表征的是空气被压缩的程度,特别强调的是, 在不同的大气高度音速是不相同的。根据飞行器马赫数的大小,将飞机的飞行范围划分为亚 音速、跨音速、超音速和高超音速。通过对不同型号飞机模型的展示,讨论它们分别属于那 种飞行速度区间的飞机。 通过分析扰动源与扰动波运动的关系,直观展示激波是由一系列的压缩波叠加而成。 通过对高速飞行器飞行视频演示,让同学更加直观的“看到”和“听到”激波。提出问题让 同学们思考: 激波出现时对飞行器产生哪些其它方面的影响? 随着飞行器速度的不断增加,激波会消失吗? 局部激波是在跨音速飞行时出现,局部激波的产生对飞机的飞行产生极大不利的影响。 通过与学生共同讨论,让它们对飞机上常采用提高临界马赫数的措施有一定的认识。 直升机的飞行原理采用讲述和讨论的模式。介绍直升机的飞行原理。讨论下面问题: 直升机的升力和固定翼飞机的升力产生的原理有何不同? 通过比较旋翼和固定翼机翼产生升力的不同,使同学们对两者升力产生的原理有更深 层次的理解。讲述直升机旋翼旋转时对于机身产生的反扭矩,通过动画演示,形象展示反扭 矩对于直升机飞行的不利影响,引入问题讨论; 单旋翼带尾桨直升机和双旋翼直升机是如何平衡反扭矩的? 分析直升机的垂直方向飞行,直升机如何实现垂直上升、下降、悬停。对比垂直飞行 状态,分析直升机前飞时,桨叶上的气流速度分布,由此产生的倾翻力矩和对桨叶根部产生 的交变弯矩在很长时间内阻碍了直升机的诞生。讲述全铰式桨毂的挥舞铰、摆振铰、变距铰 是如何解决上述问题的。 四、作业
P83:1、4、5、6、8、12、13、20、21 观看“龙腾东方”第二集、第三季一一我国航空工业的起步 网络调研孙家栋院士的资料,写一段300字的体会。 五、参考资料 1.飞机空气动力学,王秉良等,清华大学出版社,2013: 2.飞行控制系统(第2版),吴森堂,北京航空航天大学出版社,2013: 3.Introduction to Aeronautics-A Design Perspective,Steven A.Brandt,Randall J. Stiles[et.al.]American Institution of Aeronautics and Astronautics,2004 六、教学后记 本节主要讲解飞行器飞行原理:主要内容有:飞行环境、航空器飞行原理、航天器飞行 原理、导弹与火箭飞行原理。 在教学中,这一样是比较简单的,但是学生往往忽视把这一章的内容与大学物理基本知 识结合起来,提高综合能力,这是以后需要加强的,同时,航天器飞行原理,要加强和微积 分知识的结合,提高分析解决问题的能力。 航空器飞行原理这一节,要进一步引导同学们结合实际的飞机型号,分析其增升和减阻 装置的基本原理,做到学以致用
9 P83:1、4、5、6、8、12、13、20、21 观看“龙腾东方”第二集、第三季——我国航空工业的起步 网络调研孙家栋院士的资料,写一段 300 字的体会。 五、参考资料 1. 飞机空气动力学,王秉良等,清华大学出版社,2013; 2. 飞行控制系统(第 2 版),吴森堂,北京航空航天大学出版社,2013; 3. Introduction to Aeronautics-A Design Perspective, Steven A. Brandt, Randall J. Stiles[et.al.], American Institution of Aeronautics and Astronautics,2004. 六、教学后记 本节主要讲解飞行器飞行原理:主要内容有:飞行环境、航空器飞行原理、航天器飞行 原理、导弹与火箭飞行原理。 在教学中,这一样是比较简单的,但是学生往往忽视把这一章的内容与大学物理基本知 识结合起来,提高综合能力,这是以后需要加强的,同时,航天器飞行原理,要加强和微积 分知识的结合,提高分析解决问题的能力。 航空器飞行原理这一节,要进一步引导同学们结合实际的飞机型号,分析其增升和减阻 装置的基本原理,做到学以致用
第三章飞行性能与飞行品质(授课学时:4学时) 一、教学内容及要求 了解飞机的飞行性能,掌握飞机的主要飞行性能指标的具体含义:了解直升机的飞行性 能,掌握直升机的主要飞行性能指标和含义:重点掌握飞机和直升机的稳定性和操纵性,明 确飞行器稳定性和操纵性是评价其飞行品质的重要设计指标。 二、教学重点、难点及解决办法 重点掌握最小平飞速度等重要概念,理解飞机的各种飞行速度、航程航时、爬升率、起 飞距离、降落距离、机动性等关键飞行性能指标:飞机稳定性的主要影响因素和措施,以及 飞机的操纵系统构成。掌握飞机稳定性和操纵性的基本概念,明确飞机的三大飞行操纵舵面, 阐明飞机的操纵性。重点讲解直升机的飞行性能指标,以及直升机的基本操纵系统和结构组 成。理解直升机保持稳定性的基本原理,熟悉直升机实现飞行操纵的基本原理。 三、教学设计 “飞机是想飞多高就能飞多高?想飞多快,能飞多快?想飞多远就能飞多远吗?”以此 问题引入本章教学内容。 飞行性能部分主要采用讲述和分析推导结合的方式。速度性能包括最大平飞速度和最小 平飞速度以及巡航速度。最大平飞速度和最小平飞速的采用定性分析的方法,分析获得最大 和最小飞行速度的条件,强调最小速度指标的意义。巡航速度是最经济的飞行速度,作为远 程轰炸机和运输机性能的重要指标,同时也是第四代超音速歼击机的重要性能指标。采用图 示法演示飞机的爬升,了解爬升率、爬升角、以及在爬升方向的合力的大小,重点介绍获得 最大爬升率的条件,理解该指标是衡量歼击机性能的重要指标之一。分析随着高度的增大飞 的最大推力减小,爬升率逐渐减小,爬升率为零的高度就是理论升限,引导学生理解爬升率 是受到高度限制的。重点讲述过载的定义,过载越大飞机在这个方向的机动能力越强。以飞 机的盘旋为例,分析在此过程中侧倾角和速度和过载的关系,并用图表展示不同参数时的过 载大小,让学生对过载有更加深刻的认识。虽然过载越大飞机的机动性越好,但是对于有人 驾驶的飞机过载的最大值受到人体承受的限制。 0
10 第三章 飞行性能与飞行品质 (授课学时:4 学时) 一、教学内容及要求 了解飞机的飞行性能,掌握飞机的主要飞行性能指标的具体含义;了解直升机的飞行性 能,掌握直升机的主要飞行性能指标和含义;重点掌握飞机和直升机的稳定性和操纵性,明 确飞行器稳定性和操纵性是评价其飞行品质的重要设计指标。 二、教学重点、难点及解决办法 重点掌握最小平飞速度等重要概念,理解飞机的各种飞行速度、航程航时、爬升率、起 飞距离、降落距离、机动性等关键飞行性能指标;飞机稳定性的主要影响因素和措施,以及 飞机的操纵系统构成。掌握飞机稳定性和操纵性的基本概念,明确飞机的三大飞行操纵舵面, 阐明飞机的操纵性。重点讲解直升机的飞行性能指标,以及直升机的基本操纵系统和结构组 成。 理解直升机保持稳定性的基本原理,熟悉直升机实现飞行操纵的基本原理。 三、教学设计 “飞机是想飞多高就能飞多高?想飞多快,能飞多快?想飞多远就能飞多远吗?”以此 问题引入本章教学内容。 飞行性能部分主要采用讲述和分析推导结合的方式。速度性能包括最大平飞速度和最小 平飞速度以及巡航速度。最大平飞速度和最小平飞速的采用定性分析的方法,分析获得最大 和最小飞行速度的条件,强调最小速度指标的意义。巡航速度是最经济的飞行速度,作为远 程轰炸机和运输机性能的重要指标,同时也是第四代超音速歼击机的重要性能指标。采用图 示法演示飞机的爬升,了解爬升率、爬升角、以及在爬升方向的合力的大小,重点介绍获得 最大爬升率的条件,理解该指标是衡量歼击机性能的重要指标之一。分析随着高度的增大飞 的最大推力减小,爬升率逐渐减小,爬升率为零的高度就是理论升限,引导学生理解爬升率 是受到高度限制的。重点讲述过载的定义,过载越大飞机在这个方向的机动能力越强。以飞 机的盘旋为例,分析在此过程中侧倾角和速度和过载的关系,并用图表展示不同参数时的过 载大小,让学生对过载有更加深刻的认识。虽然过载越大飞机的机动性越好,但是对于有人 驾驶的飞机过载的最大值受到人体承受的限制