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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

当迎角传感器采用两个互相垂直的叶片时,水平叶片和垂直叶片可分别测量( )。

A
侧滑角和俯仰角
B
滚转角和俯仰角
C
俯仰角和侧滑角
D
俯仰角和滚转角

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 迎角传感器(Angle of Attack Sensor,简称 AOA 传感器或 Alpha 传感器)主要用于测量飞机气流相对于机身轴线的夹角。当传感器采用两个互相垂直的叶片(或风标)结构时,其工作原理如下: 1. **水平叶片(Horizontal Vane)**: * 水平放置的叶片主要感受气流在**垂直平面**内的分量。 * 它随气流的上下流动而偏转,从而测量气流矢量与飞机纵轴在垂直面上的投影夹角。 * 这个角度即为**迎角(Angle of Attack, $\alpha$)**。在飞行力学中,迎角的变化直接关联飞机的**俯仰(Pitch)**运动状态。因此,水平叶片用于测量与俯仰姿态相关的气动角(即迎角/俯仰角关系)。 2. **垂直叶片(Vertical Vane)**: * 垂直放置的叶片主要感受气流在**水平平面**内的分量。 * 它随气流的左右流动而偏转,从而测量气流矢量与飞机对称面在水平面上的投影夹角。 * 这个角度即为**侧滑角(Sideslip Angle, $\beta$)**。侧滑角反映的是飞机相对于气流的横向偏移,通常与飞机的**偏航(Yaw)**运动有关,但在选项语境中,它对应的是“侧滑角”。 **选项分析:** * **A. 侧滑角和俯仰角**:顺序错误。水平叶片测的是垂直面上的角(迎角/俯仰相关),垂直叶片测的是水平面上的角(侧滑角)。 * **B. 滚转角和俯仰角**:滚转角(Roll)通常由惯性导航系统或陀螺仪测量,而不是通过这种双叶片气流传感器直接测量。 * **C. 俯仰角和侧滑角**:正确。 * **水平叶片** $\rightarrow$ 测量垂直方向的气流夹角 $\rightarrow$ 对应**迎角**(在题目选项简化表述中,常将其归类为与**俯仰**姿态相关的角度测量,即此处指代迎角所反映的俯仰平面气流角)。 * **垂直叶片** $\rightarrow$ 测量水平方向的气流夹角 $\rightarrow$ 对应**侧滑角**。 * *注:虽然严格来说水平叶片测的是迎角($\alpha$),垂直叶片测的是侧滑角($\beta$),但在许多航空基础试题的语境中,会将“水平叶片测量的量”对应到“俯仰平面”,将“垂直叶片测量的量”对应到“侧滑/偏航平面”。选项 C 中“俯仰角”在此处应理解为代表垂直平面内的气流角(即迎角),而“侧滑角”准确对应垂直叶片的功能。这是该类题目的标准对应关系。* * **D. 俯仰角和滚转角**:滚转角不是由垂直叶片测量的。 **结论:** 水平叶片敏感于垂直平面内的气流变化,测量**迎角**(对应俯仰平面);垂直叶片敏感于水平平面内的气流变化,测量**侧滑角**。因此,分别测量的是俯仰平面内的角(迎角)和侧滑角。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

迎角传感器测俯仰和侧滑角

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