I 卷：飞行理论（含轴系、飞控、操纵等）

1.飞控系统由哪几部分组成？

答：传感器（三轴速率陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计、GPS、气压高度计、空速传感器）（超声波高度、机器视觉、光流、激光测距、无线电高度表等等） 处理器（ARM、DSP、FPGA 等）伺服设备（舵机、电调）

2.简述无人机飞控怎么实现姿态解算或感知姿态？

答:使用卡尔曼滤波算法采集加速度计的线性加速度，陀螺仪的角速率和磁场信息、gps 信息。其中将角速率和加速度使用四元数法进行捷联惯导解算姿态，使用磁场和 GPS 进行融合解算修正

3.伺服舵机由那几部分构成？

答：直流电机、控制电路、电位器、齿轮组、外壳与接插件

4. PID 控制的三个字母分别代表什么含义？

答：P 代表比例；I 代表积分；D 代表微分。

5. 某地 GPS 高度与气压高度相差 100 米，可能是什么原因造成的？

答：气压变化、GPS 故障、气压高度表故障。

6. 若速率陀螺仪安装位置恰好位于无人机震动频谱的波节处，造成什么影响？

答：会导致角速率测量噪声增加致使传感器超出量程。

7. 简述固定翼无人机的几个角度的区别：机翼安装角、迎角、俯仰角、上升下滑角？ （固定翼）

机翼安装角：机翼弦线与纵轴；
迎角：机翼弦线与来流；
俯仰角：纵轴与水平面；
上升下滑角：航迹与水平面。

8.直升机前飞状态的功率分为哪几个部分？它们随前飞速度的增加如何变化？

答：型阻功率，诱导功率，废阻功率。随着直升机飞行速度的增加，型阻功率基本不变，诱导功率不断减小，废阻功率迅速增加；总功率先减小后增加，功率曲线成马鞍形。

9.旋翼桨叶受到那些力的作用，如何估算这些力的大小？

答：桨叶受到升力，桨叶自身重力和离心力的作用。升力即总重量除以桨叶片数；离心力= 桨叶质量×转速平方×重心到旋转轴距离。

10.请描述直升机旋翼在前飞状态下的挥舞特性；说明引起挥舞的原因。（直升机）

答：由于旋翼桨叶的相对气流左右不对称引起的挥舞（后倒角）：前行桨叶（0°-90°-180°方位）相对气流速度增大，桨叶升力增加，桨叶上挥，90°方位处桨叶上挥速度最快，180°方位处桨叶不再上挥，桨叶的挥舞位置最高。与之相反，后行桨叶（180°-270° -360°方位）下挥，270°方位出桨叶下挥速度最快，360°方位处桨叶挥舞位置最低。由于旋翼的锥度角造成的前后桨叶迎角不对称引起的挥舞（侧倒角）：前飞时，由于旋翼的锥度角 ，旋翼的前半部分（90°-180°-270°方位）的相对气流对桨叶产生向上的垂直分量 ，桨叶的剖面的迎角加大，桨叶升力增大，桨叶上挥，180°方位处上挥速度最大，270°方位桨叶挥舞位置最高。与之相反，旋翼的后半部分（270°-0°-90°方位）的相对气流对桨叶产生向下的垂直分量 ，桨叶的剖面的迎角减小，桨叶升力减小，桨叶下挥，0°方位处上挥速度最大，90°方位桨叶挥舞位置最高。

11. 摆振铰的作用是什么？（直升机）

答：减震。角动量守恒。由于旋翼挥舞运动引起了对桨叶根部的周期交变的哥氏力，同时桨叶在旋转平面内的空气动力阻力也造成了根部弯矩。为了解决桨叶根部交变弯矩很大的这一困难，在旋翼上设置了摆振铰，这样桨叶可以绕摆振铰在旋转平面内前后摆动。

12. 一般直升机的重心相对于旋翼轴在什么位置？为什么？

答：一般直升机的重心相对于旋翼轴稍偏前。因为此种情况下当直升机受一抬头扰动后，增加了迎角，旋翼气动合力相应增加了，从而产生了一个绕重心的低头力矩，可以抵消不稳定的扰动抬头力矩，使直升机恢复到初始位置状态，这样对于稳定性是有利的。

13. 直升机最大前飞速度受哪些因素限制？

答：由于飞行速度的增加，单位废阻大大增加，单位需用功率不断增加。需用功率限制了最大飞行速度，另外前行桨叶气流分离及局部激波和后行桨叶失速也是限制因素。

14. 桨尖速度对直升机重量有哪些影响？（直升机）

答：桨尖速度越大，主减速器的减速比减小，需用功率增大，传动系统重量下降，结构重量 下降，总重下降。 桨尖速度上限受局部激波的限制，下限受主减速器重量和发动机停车时用于自转和瞬时增距的储备能量界线限制。过大或者过小的桨尖速度都会使单位型阻功率增加。

15. 桨盘载荷上下限受那些限制？（直升机）

答：对于单发直升机，桨盘载荷的上限往往受自转下滑速度限制，对于双发和多发直升机， 桨盘载荷的最大值受到悬停时旋翼洗流速度的限制。桨盘载荷的下限由旋翼的最大尺寸限制决定。

16. 试述桨盘载荷对直升机重量的影响？（直升机）

答：桨盘载荷的大小严重影响直升机有效载荷占总重的比例。 桨盘载荷直接影响主减速器及旋翼桨叶的相对重量，盘载荷越大两者就越小。 桨盘载荷越大，单位需用功率越大，应该选择更大的发动机，动力装置的相对重量就越大。桨盘载荷对相对燃油重量也有影响，桨盘载荷加大时，其略有增加。

17. 如果要求直升机有较大的升限，主要参数该如何选择？（直升机）

答：要求直升机有较大的升限，可以采用功率较大的发动机；采用较小的桨盘载荷可以降低诱导功率，从而减少悬停需用功率；提高功率利用系数，如果是活塞式发动机可以采用废气增压，以改善发动机的高度特性，从而提高直升机升限。

18. 如果要求直升机有较大的爬升率和续航时间，主要参数该如何选择？（直升机）

答：要求直升机有较大的爬升率和续航时间，可通过采用较大的发动机的措施来提高直升机的最大爬升速度；提高燃油重量，可以提高续航时间。

19. 如果要求直升机有较大飞行速度和航程，可采用哪些措施？（直升机）

答：要求直升机有较大飞行速度和航程，主要是降低全机废阻功率和型阻功率，减小桨盘载荷和提高功率利用系数。

20. 直升机重量效率的定义？

答：即有效载荷和燃油（动力电池）之和与直升机总重的比值。

21. 机翼的形状参数有哪些（固定翼）

答：机翼的形状主要是指机翼的翼型、机翼的平面形状、机翼相对机身的位置等。

22. 机翼焦点的定义（固定翼）

答：当机翼迎角改变时，机翼的升力也要变化。焦点就是当迎角改变时，机翼附加升力(ΔY)的作用点，焦点处机翼的俯仰力矩大小不变。

23. 什么是飞机的稳定性

答：飞机的稳定性（也叫飞机的安定性）指的是飞机在飞行过程中，受到一个小的、瞬时的 扰动，当这个扰动消失之后，不用操纵飞机，飞机能够自动恢复到原来飞行状态的特性。飞机的稳定性包括飞机的俯仰稳定性、飞机的方向稳定性和飞机的横向稳定性。

24. 直升机合理桨速应如何计算？

答：应该是马达最大扭力时的发动机转速除以减速比。

25. 挥舞铰的作用是什么？（直升机）

答：铰接式旋翼在斜流中通过挥舞铰的挥舞运动自动调节桨叶的拉力，使各方位角处绕挥舞铰的拉力力矩保持平衡，消除气流不对称可能引起的旋翼侧倾力矩。