飞行力学教学大纲
教学大纲
课程编号：05Z8511
课程名称：飞行力学(Flight Mechanics)
学时学分：44+4学时，2.5学分
先修课程：高等数学（微积分、常微分方程、线性代数），理论力学，空气动力学，自动控制原理，航空航天概论.
一、课程教学目标
飞行力学是飞行器设计和工程力学专业的主要专业基础课程之一。通过本门课程的学习，使学生：
1. 掌握飞行器飞行的受力特点，了解其基本运动规律；
2. 建立飞行器飞行力学分析和设计的正确思路、概念和方法；
3. 培养学生从飞行现象和实际工程中提出问题、分析问题和解决问题的兴趣和能力；
4. 初步了解研究飞行力学的工具和方法。
从而提高与航空器设计及应用相关的必要的理论素质和实践应用能力，为进一步的航空专业学习和研究，或从事与飞行器设计及应用有关的工作如布局选型选参、总体方案性能检验等奠定基础。
二、教学内容及基本要求
基本要求
1. 掌握飞行器飞行的受力特点，了解其基本飞行规律；
2. 掌握飞行性能分析和设计的基本方法；
3. 对飞行的稳定性和操纵性分析和设计具有准确的基本概念和思路；
4. 具备初步的飞行器运动建模及对模型合理简化的能力；
5. 对自动飞行控制的力学机理有一定了解；
6. 对飞行模拟试验手段有基本的认识。
侧重于对基本概念、方法的定性认识和基本的定量分析。
讲授内容
1. 绪论（1学时）
课程内容；历史简介；飞行性能概念；操纵性稳定性概念；制导飞行器的导引；飞行力学研究方法。
2. 飞行器的质心运动方程（3学时）
升阻特性。
动力特性；飞行操纵原理；飞行器质心运动方程及其简化。
3. 基本飞行性能（10学时）★
定常平飞需用推力曲线（组成及其物理含义，随飞行速度、高度的变化）；
定常平飞性能的确定及飞行包线。
定常上升和下滑性能的确定；非定常上升性能；
定常飞行状态及其与操纵的关系（飞行包线的划分，平飞状态与操纵的关系）。定常飞行状态的主要因素分析；
航程和航时的基本关系式；等高等速巡航时的航程和航时。
最佳续航性能；风对续航性能的影响。
起飞性能；着陆性能；单发停车故障的对策；改善起落性能的措施。
*螺旋桨飞机的飞行性能。
4. 机动性和敏捷性（4学时）
机动飞行过载；铅垂平面内的机动性能；水平平面内的机动性能。
机动性能的综合分析（能量机动性，空战周期，综合机动性指标）；敏捷性概念和尺度；过失速机动（尾冲，眼镜蛇，过失速转弯）。
5. 刚性飞行器的一般运动方程（4学时）
坐标轴系（地面系，机体系，气流系，航迹系）及其相互关系；刚性飞行器动力学方程；刚性飞行器运动学方程。
作用在飞行器上的外力和外力矩特点；运动方程的线化；平衡、稳定性、操纵性基本概念。
6. 纵向平衡、静稳定性与静操纵性（6学时）★
纵向静稳定性的概念；飞机各部件及全机的纵向力矩；各种因素对纵向力矩特性的影响。
舵偏角平衡曲线；铰链力矩和气动补偿；松杆静稳定性与松杆中立点。
驾驶杆力平衡曲线；曲线飞行中的纵向力矩；单位过载舵偏角与握杆机动点。
*单位过载杆力增量与松杆机动点。
重心范围的确定。
7. 横航向平衡、静稳定性和静操纵性（3学时）★
侧滑引起的气动侧力和横航向力矩；横航向静稳定性；偏转副翼和方向舵产生的操纵力矩；横航向阻尼导数及交叉导数
正常盘旋的平衡和操纵；稳定滚转和副翼操纵。
8. 纵向动稳定性和动操纵性（7学时）★
典型纵向运动模态。
模态近似分析；现代飞机纵向模态特点。*纵向轨迹稳定性。
助力操纵系统；纵向动操纵性。
纵向阻尼器；增稳器；纵向控制增稳系统。
*实际控制器动力学特性的影响。*飞机纵向飞行品质。
9. 横航向动稳定性和动操纵性（4学时）
典型横航向运动模态；模态近似分析；横航向静稳定性与动稳定性关系。
*现代飞机横航向模态特点。*横航向轨迹稳定性。
横航向动操纵性；横航向阻尼器；副翼－方向舵交联系统。
*飞机横航向飞行品质。
重点说明
本课程上述讲授内容中带―★‖的部分，即基本飞行性能、静操稳性、纵向动操稳性是重点内容，对其它内容作一般了解。
带―*‖者则为机动内容，选学。
其它
观看录像（1学时）：美国空军基地及试飞；现代飞行模拟技术发展。
实验（4学时）：飞行特性模拟实验，2次。内容为：
1) 基本航线飞行，并观察不同定常飞行条件下的驾驶杆和油门操纵特性。
2) 分别操纵升降舵，方向舵和副翼，激发飞机的纵向和横航向模态，并观察重心移动的影响。
复习（1学时）。
三、教学安排及方式
课堂教学、实验教学与网络教学相结合（课件已经上网）。
课后作业与综合练习相结合，每章留50%的课后作业题。飞行性能与操纵性稳定性部分各有一次大作业。
指导学生多参与其它与飞行器（如小飞机）设计、制作、试验相关的实践环节；形成动手、动脑和积极讨论的氛围。
学时分配表：
注：课内外学时之比1:2。
四、考核方式
方式一：平时作业、综合大作业、实验报告和期末考试成绩作为课程总成绩。
方式二：如果在其它实验环节中独立发现有价值的飞行力学问题及现象，并能通过正确途径进行分析研究，完成研究小论文，可以用于课程总成绩的评价。
五、参考教材
1. 方振平，陈万春，张曙光编. 航空飞行器飞行动力学. 北京航空航天大学出版社，2003
2. 熊海泉等编. 飞机飞行力学. 航空专业教材编审组，1990
3. Dole C E, Lewis J E. Flight Theory and Aerodynamics: A Practical Guide for Operational Safety (2nd ed.). John Wiley & Sons, 2000
4. Etkin B. Aircraft Dynamics – Stability and Control (3rd ed.). John Wiley & Sons, Inc., 1996
5. 胡兆丰等编. 飞行动力学—飞机的稳定性和操纵性. 国防工业出版社，1985
6. 金长江等编. 飞机飞行性能计算. 国防工业出版社，1995
7. 王维军编. 飞行仿真. 北航自编讲义
模拟飞行实验一：基本航线飞行 8
一、实验目的
1．了解地面飞行模拟器及其工作原理
2．了解教练机和现代战斗机的座舱仪表特点
3．熟悉基本航线飞行的要点
二、实验仪器和设备
1． JJ-5仪表飞行模拟台
2．教学飞行模拟器
3．数据后置处理计算机
三、实验原理
参阅：
1．王维军编. 飞行仿真课程实验指导书. 北航509教研室, 1996
2．王行仁主编. 飞行实时仿真系统及技术. 北京航空航天大学出版社, 1998
3．王正中等编著. 现代计算机仿真技术及其应用. 国防工业出版社, 1991
4．熊光楞, 彭毅等编著. 先进仿真技术与仿真环境. 国防工业出版社, 1997
四、实验
实验准备
1．实验前预习飞行模拟仿真原理；
2．听取实验指导教师介绍：实验室设备功能与原理；本次实验参数要点；起飞、着陆、定直平飞模拟操纵技术特点。
3．拟定基本操纵方案，其中须覆盖下列任务要求：
1）起飞并上升到预定条件H=5000m, M=0.4；
2）平缓加速到 M=0.7，又平缓减速到M=0.4，要求高度基本保持不变；
3）分别在H=5000m, M=0.4和M=0.7，对比纵向操纵特点；
4）返航并着陆。
（操纵方案需经小组充分讨论。）
实验过程
1．加电、开机，硬件、软件初始化；
2．仔细观察实验指导教师的演示；
3．分组轮换进行模拟飞行实验，在预定时间内完成所有要求的任务，并正确记录数据。
数据处理
1．根据记录数据，提取与任务要求相关的模拟飞行段数据，并绘制曲线；
2．提取起落关键参数。
五、实验报告要求
1．简述本次实验所用模拟器基本原理和配置；
2．提交数据处理结果，并进行必要的分析；
3．回答思考题中的问题。
六、思考题
1．飞机起飞有哪些技术要领和关键参数？
2．飞机着陆有哪些技术要领和关键参数？困难在哪里？
3． H=5000m, M=0.4和M=0.7的纵向操纵有什么不同特点？为什么？
模拟飞行实验二：飞机典型运动模态激发
一、实验目的
1．掌握常规布局飞机的模态特点
2．了解重心后移对稳定性的影响
二、实验仪器和设备
1．教学飞行模拟器
2．数据后置处理计算机
三、实验原理
参阅：
1．王维军编. 飞行仿真课程实验指导书. 北航509教研室, 1996
2．方振平，陈万春，张曙光编. 航空飞行器飞行动力学. 北京航空航天大学出版社，2003 3．熊海泉等编. 飞机飞行力学. 航空专业教材编审组，1990
4． Etkin B. Aircraft Dynamics – Stability and Control (3rd ed.). John Wiley & Sons, Inc., 1996
四、实验
实验准备
1．实验前复习有关飞机典型运动模态的内容；
2．听取实验指导教师介绍：模拟控制台参数设置方法；阶跃、脉冲、倍脉冲等操纵方式特点；模态参数的模拟飞行实验提取方法；
3．拟定模拟状态点和基本操纵方案，其中须覆盖下列任务要求：
1）分别在低空低速、低空高速、中空中速、高空高速激发典型的纵向运动和横航向运动典型模态；
2）对比重心后移后，纵向模态特点的变化。
（状态点和操纵方案需经小组充分讨论。）
实验过程
1．加电、开机，硬件、软件初始化；
2．仔细观察实验指导教师的演示；
3．分组轮换进行模拟飞行实验，在预定时间内完成所有要求的任务，并正确记录数据。
数据处理
1．根据记录数据，提取与任务要求相关的模拟飞行段数据，并绘制曲线；
2．提取飞机飞行纵向和横航向模态参数。
五、实验报告要求
1．提交数据处理结果，并进行必要的分析；
2．回答思考题中的问题。
六、思考题
1．模态参数辨识实验常用的飞行操纵方式有哪些？
2．常规布局飞机典型扰动运动模态如何随飞行状态变化？
3．纵向扰动运动模态如何随重心变化？
飞行力学复习提纲
第一章 1. 连续介质模型：将流体看成是由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质。 2. 流体的弹性（压缩性）：流体随着压强增大而体积缩小的特性。 压缩系数的倒数称为体积弹性模量E ，他表示单位密度变化所需压强增量：ρ ρβd dp E ==1 流体密度：单位体积中流体的质量。表示流体稠密程度。 压缩系数β：一定温度下升高单位压强时，流体体积的相对缩小量。 ｛注：当流体速度大于马赫时才考虑弹性模量｝ 3. 完全气体状态方程：T nR mRT pV m ==｛kmol m m k kmol J m V R 3*414.228314 ==｝ 4. 流体粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在着一对等值而反向的作用力来阻 碍两相邻流体层作相对运动。 5. 牛顿内摩擦定律：相邻两层流体作相对运动所产生的摩擦力F 与两层流体的速度梯度成 正比；与两层的接触面积成正比；与流体的物理特性有关；与接触面上压强无关。 注：切应力τ：快同慢反静无，只是层流。 6. 理想流体：不考虑粘性（粘性系数0=μ）的流体。 7. 流体内部一点出压强特点：大小与方向无关，处处相等。 8. 质量力（B F ）｛彻体力、体积力｝：作用在体积V 内每一流体质量或体积上的非接触力，
其大小与流体质量或体积成正比，流体力学中，只考虑重力与惯性力。 F）：作用在所取流体体积表面S上的力，它是有与这块流体相接触的流体或表面力（S 物体的直接作用而产生的。 9.等压面：在静止流体中，静压强相等的各点所组成的面。 性质：（1）在平衡流体中通过每点的等压面必与该点流体所受质量力垂直。 （2）等压面即为等势面。 （3）两种密度不同而又在不相混的流体处于平衡时，他们的分界面必为等压面。
直升机飞行力学复习题答案
Chapter One A helicopter of central articulated rotor makes a level flight with cruse speed. In this flight condition, the pitching attitude angle is 20, longitudinal cyclic pitching angle is B1 70, rotor longitudinal flapping angle is a1s 30. Assuming the tilted angle of rotor shaft is 00, please determining the following angles: Helicopter climb angle Fuselage attack angle Rotor attack angle s Rotor flapping due to forward speed a10 中心铰式旋翼直升机以巡航速度前飞。俯仰角-2 °，纵向周期变距7°，纵向挥舞角-3 °，旋翼轴前倾角0° 平飞，爬升角0° 机身迎角-2 ° 桨盘平面迎角-2 ° 吹风挥舞4°
Chapter Two 1. For the main/tail rotor configuration helicopter, the pilot applies which stick or rudder to control what kind of surfaces and corresponding aerodynamic forces? 2. Whythe gradient of control stick forces can' t be too large or small? 3. Co-axis, tandem and tilted-rotor helicopters have no tail rotor. How to change the direction in hover for these helicopters? 1. 操纵——气动面——响应P13 表2-1 前推/后拉杆——纵向周期变距，桨盘前倾/ 后倒——前飞/后飞，俯仰 左推/ 右推杆——横向周期变距，桨盘侧倒——侧飞，滚转 油门/ 总距杆——改变总距——改变垂向速度脚蹬——改变尾桨总距——改变航向 2. 为什么杆力梯度不能太大也不能太小P16 太大时大操纵较吃力，太小了不易感觉当前位移量。杆力梯度适中有利于精确操纵。 3. 共轴、纵列、倾转旋翼机如何悬停转弯？共轴——上下旋翼总距差动纵列——前后横向周期变距一个向左一个向右倾转旋翼——一侧后倒一侧前倒
飞行力学知识点
1.最大飞行速度：飞机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。 2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度 3.实用静升限：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5（m/s）或0.5（m/s）的飞行高度。 4.理论静升限：飞机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度 5.飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离（包括上升和下滑的水平距离）。 6.飞机的航时：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。 7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。 8.上升率：飞机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。 9.定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。 10.飞机的平飞需用推力：飞机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力 11.铰链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为铰链力矩 12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需要的时间 13.小时耗油率：飞机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量 14.公里耗油率：飞机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量 15.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远距离。 16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这样的特殊点称为机翼的焦点 17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动 18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=0）条件下，升降舵偏角与飞机升力系数之间的关系 19.极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线 20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;Oxb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；Ozb轴也在对称面内，垂直于Oxb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。 （书上版：是固联于飞机并随飞机运动的一种动坐标系。它的原点O位于飞机的质心；Oxt 轴与翼弦或机身轴线平行，指向机头为正；Oyt轴位于飞机对称面内，垂直于Oxt轴，指向上方为正；Ozt轴垂直飞机对称面，指向右翼为正。） 21.翼载荷：飞机重力与及面积的比值 22.纵向静稳定力矩：由迎角引起的那部分俯仰力矩称之为纵向静稳定力矩 23.航向静稳定性：飞行器在平衡状态下受到外界非对称干扰而产生侧滑时，在驾驶员不加操纵的条件下，飞行器具有减小侧滑角的趋势 1.作用在飞机上的外力主要有飞机重力G、空气动力R、发动机推力P 2.飞机的过载分为切向过载n x、法向过载n y组成 3.飞机的着陆过程可分为：下滑、拉平、平飞减速、飘落、地面滑跑。
飞行器自动控制导论_第二章飞行力学基础
第二章飞行力学基础 2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame）Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点（例如飞机起飞点）。o g x g 轴处于地平面内并指向 某方向（如指向飞行航线）；o g y g 轴也在地平面内并指向右方；o g z g 轴垂直地面 指向地心。坐标按右手定则规定，拇指代表o g x g 轴，食指代表o g y g 轴，中指代表 o g z g 轴，如图2-1所示。 2）机体坐标系（体轴系）(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处，坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行，且处于飞机对称平面内；oy轴垂直于飞机对称平面指向右方；oz轴在飞机对称平面内；且垂直于ox轴指向下方（参看图2.1-1）。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3）速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处，ox a 轴与飞行速度V的 方向一致。一般情况下，V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂 x 图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系
直于ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2.1-2所示。作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4）航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处，ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内，向下为正；oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时，采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1）飞机的姿态角 1.俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2.偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3.滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角，指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时 图2.1-2 速度坐标系与地面坐标系
北航飞行力学大作业.(可编辑修改word版)
飞行力学大作业
= 0 CE E E E CB BE CE BE E E E BE E BE E E B B B B B B B B B Z ? 1 理论推导方程 在平面地球假设下，推导飞机质心在体轴系下的动力学方。 质心惯性加速度的基本方程是式（5.1.7），其中动点就是在转动参考系 F E 中的 O y 。这样 r ' 质心相对 于地球的速度，已用V E 来表示。这里假设地轴固定于惯性空间，且 = 0 。因此， F 的原点的加 速度a 0 就是与地球转动有关的向心加速度。数值比较表明，这一加速度和 g 相比通常可以略去。而 对于式（5.1.7）中的向心加速度项 r ' 的情况也是一样的，，也通常省略。在式（5.1.7）中剩下的 两项中 r ' = V E ，而哥氏加速度为2 E V E 。后者取决于飞行器速度的大小和方向，并且在轨道速度 时至多为 10%g 。当然在更高速度时可能更大。所以保留此项。最后质心的加速度可以简化为如下形 式： a = V E + 2 E V E 有坐标转换知： a = L a = L (V E + 2 E V E ) = L V E + 2L E V E = V E + ( B - E ) V E + 2 E V E = V E + ( + E ) V E (1) 体轴系中的力方程为：f=m a CB 而 f= A B +mg+T 设飞机的迎角为 ，侧滑角为 ，则体轴系的气动力表示为： ? A x ? ?-D ? ?cos cos -cos sin -sin ? ?-D ? ? A ? = L A = L ()L (-) ?-C ? = ? sin cos 0 ? ?-C ? ? y ? BW W y Z ? ? ? ? ? ? ?? A z ?? 重力在牵连垂直坐标系下为： ?? -L ?? ? 0 ? ?? sin a cos -sin a s in cos a ?? ?? -L ?? ? ? V ? ? ?? g ?? (3) 设发动机的安装角为，发动机的推力在机体坐标系的表示如下： ?T x ? ? T cos ? ?T ? = ? 0 ? (4) ? ??T y ? ? ? ? ? ?-T sin ? ? 由坐标转换可知 ： E g
空间飞行器动力学与控制
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Spacecraft Dynamics and Control Teacher：Han-qing Zhang College of Astronautics
Spacecraft Dynamics and Control Text book: Spacecraft Dynamics and Control：A Practical Engineering Approach https://www.360docs.net/doc/513568777.html,/s/1o6BF32U (1) Wertz, J. R. Spacecraft Orbit and Attitude Systems, Springer. 2001 (2) 刘墩.空间飞行器动力学，哈尔滨工业大学出版社，2003. (3) 章仁为.卫星轨道姿态动力学与控制，北京航空航天大学出版社，2006. (4) 基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用，清华大学出版社，2002。 2014年4月22日星期二Spacecraft Dynamics and Control
Spacecraft Dynamics and Control 1. Introduction Space technology is relatively young compared to other modern technologies, such as aircraft technology. In only forty years this novel domain has achieved a tremendous level of complexity and sophistication. The reason for this is simply explained: most satellites, once in space, must rely heavily on the quality of their onboard instrumentation and on the design ingenuity of the scientists and engineers. 2014年4月22日星期二Spacecraft Dynamics and Control
北航飞行力学实验班飞机典型模态特性仿真实验报告(精)
航空科学与工程学院 《飞行力学实验班》课程实验飞机典型模态特性仿真 实验报告 学生姓名:姜南 学号:11051136 专业方向:飞行器设计与工程 指导教师:王维军 (2014年 6 月29日 一、实验目的 飞机运动模态是比较抽象的概念, 是课程教学中的重点和难点。本实验针对这一问题,采用计算机动态仿真和在人-机飞行仿真实验平台上的驾驶员在环仿真实验,让学生身临其境地体会飞机响应与模态特性的关系,加深对飞机运动模态特性的理解。 二、实验内容 1.纵向摸态特性实验 计算某机在某状态下的短周期运动、长周期运动的模态参数;进行时域的非实时或实时仿真实验,操纵升降舵激发长、短周期运动模态,并由结果曲线分析比较模态参数;放宽飞机静稳定性,观察典型操纵响应曲线,并通过驾驶员在环实时仿真体验飞机的模态特性变化。
2.横航向模态特性实验 计算某机在某状态下的滚转、荷兰滚、螺旋模态参数;进行时域仿真计算,操纵副翼或方向舵,激发滚转、荷兰滚等运动模态,并由结果曲线分析比较模态参数。 三、各典型模态理论计算方法及模态参数结果表 1 纵向模态纵向小扰动运动方程 0000 1 00 0e p e p e p u w e u w q p u w q X X u u X X g Z Z w w Z Z Z q q M M M M M δδδδδ δδδθθ????????-???? ????????? ? ???????????=+??????????????????? ?????????????????? A =[ X
u X ?w Z u Z w 0?g Z q 0M ?u M ?w0 M q 010] =[?0.01999980.0159027?0.0426897?0.04034850?32.2869.6279 0?0.00005547?0.001893500?0.54005010] A 的特征值方程 |λ+0.0199998?0.01590270.0426897 λ+0.0403485032.2 ?869.627900.000055470.001893500λ+0.540050 ?1λ |=0 特征根λ1,2=?0.290657205979137±1.25842158268078i λ3,4=?0.00954194402086311±0.0377636398212079i 半衰期t 1/2由公式t 1/2=? ln2λ 求得,分别为 t 1/2,1=2.38475828674173s t 1/2,3=72.6421344585972s 振荡频率ω分别为 ω1=1.25842158268078rad/s ω3=0.0377636398212079rad/s 周期T 由公式T =
弹道计算大作业doc资料
弹道计算大作业
目录 一、初始条件和要求 (2) 1.1 初始条件 (2) 1.2 仿真要求 (2) 二、模型的建立 (2) 2.1 升力和阻力模型 (2) 2.2 大气和重力加速度模型 (3) 2.3 无控飞行 (3) 2.4 平衡滑翔 (4) 2.5 最大升阻比滑翔飞行弹道 (4) 三、仿真结果 (5) 3.1 无控飞行弹道仿真 (5) 3.2 平衡滑翔弹道仿真 (7) 3.3 最大升阻比滑翔弹道仿真 (8) 附录 (9)
一、初始条件和要求 1.1 初始条件 已知给定的初始条件如下： 表1 初始条件 1.2 仿真要求 请使用Simulink或Buildfly完成以下仿真任务：（1）请完成该导弹的无控飞行弹道仿真； （2）请完成该导弹的平衡滑翔方案飞行弹道仿真；（3）请完成该导弹的最大升阻比滑翔飞行弹道仿真； 二、模型的建立 2.1 升力和阻力模型 已知展弦比为λ的飞行器的升力线斜率为：
y C α= (1) 根据飞行力学相关知识，飞行器的升力系数和阻力系数为： () 20y y x x y C C C C C ααε?=??=+?? (2) 其中，升力线斜率由（1）式可得；ε为效率系数：1 e επλ =。 由升力系数和阻力系数，得到导弹的升力和阻力为： 2212 12 x y X C v S Y C v S ρρ?=??? ?=?? (3) 2.2 大气和重力加速度模型 在计算过程中，大气密度采用如下模型： 4.25588 000.0065=1H T ρρ??- ? ?? (4) 其中，30 1.225/kg m ρ=为海平面的大气密度；0288.15T K =。 重力加速度采用如下模型： 2 0d d R g g R H ?? = ?+?? (5) 其中，09.8g =，6371000d R m =为地球半径；H 为飞行器距离地面的高度。 2.3 无控飞行 假设导弹的运动始终在铅垂平面，根据飞行力学知识，得到导弹无控飞行时的运动学和动力学方程为：
飞行力学部分知识要点
空气动力学及飞行原理课程 飞行力学部分知识要点 第一讲：飞行力学基础 1.坐标系定义的意义 2.刚体飞行器的空间运动可以分为两部分：质心运动和绕质心的转 动。描述任意时刻的空间运动需要六个自由度：三个质心运动和三个角运动 3.地面坐标系, O 地面任意点，OX 水平面任意方向，OZ 垂直地面 指向地心，OXY 水平面（地平面），符合右手规则在一般情况下。 4.机体坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机设计轴指向机头方向， OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则 5.气流（速度）坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机速度方向且重 合，OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则 6.航迹坐标系, O取在飞机质心处，坐标系与飞机固连，OX轴与飞 行速度V重合一致，OZ轴在位于包含飞行速度V在内的铅垂面内，与OX轴垂直并指向下方，OY轴垂直于OXZ平面并按右手定则确定 7.姿态角, 飞机的姿态角是由机体坐标系和地面坐标系之间的关系 确定的：
8. 俯仰角—机体轴OX 与地平面OXY 平面的夹角，俯仰角抬头为正； 9. 偏航角—机体轴OX 在地平面OXY 平面的投影与轴OX 的夹角，垂直于地平面，右偏航为正； 10. 滚转角—机体OZ 轴与包含机体OX 轴的垂直平面的夹角，右滚转为正 11. 气流角, 是由飞行速度矢量与机体坐标系之间的关系确定的 12. 迎角—也称攻角，飞机速度矢量在飞机对称面的投影与机体OX 轴的夹角，以速度投影在机体OX 轴下为正； 13. 侧滑角—飞机速度矢量与飞机对称面的夹角 14. 常规飞机的操纵机构主要有三个：驾驶杆、脚蹬、油门杆，常规气动舵面有三个升降舵、副翼、方向舵 15. 作用在飞机上的外力,重力，发动机推力，空气动力 16. 重力，飞机质量随燃油消耗、外挂投放等变化，性能计算中，把飞机质量当作已知的常量 17. 空气动力中，升力，阻力，的计算公式，动压的概念。 18. 随迎角增大，升力曲线非线性，迎角分别经历抖动迎角，失速迎角，临界迎角等过程 19. 喷气发动机工作原理f k p ()P m V V =-， 20. 台架推力Pf ，发动机在试车台上测得的推力 21. 可用推力Pky ，飞行中发动机能够实际供给的用以推动飞机前进的推力 22. 推重比γfd ，耗油量qh ，单位时间消耗的燃油质量
飞行力学基础
第二章飞行力学基础 2、1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性与操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame)Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点(例如飞机起飞点)。o g x g 轴处于地平面内并指向某 方向(如指向飞行航线);o g y g 轴也在地平面内并指向右方;o g z g 轴垂直地面指向地 心。坐标按右手定则规定,拇指代表o g x g 轴,食指代表o g y g 轴,中指代表o g z g 轴,如 图2、1-1所示。 2)机体坐标系(体轴系)(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处,坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行,且处于飞机对称平面内;oy轴垂直于飞机对称平面指向右方;oz轴在飞机对称平面内;且垂直于ox轴指向下方(参瞧图2、1-1)。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3)速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处,ox a 轴与飞行速度V的方 向一致。一般情况下,V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂直于 ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2、1-2所示。作用在 x 图2、1-1 机体坐标系与地面坐标系
飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4)航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处,ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内,向下为正;oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时,采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1)飞机的姿态角 1、俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2、偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3、滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角,指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时为正。 2）速度轴系与地面轴系的关系 图2、1-2 速度坐标系与地面坐标系
飞行动力学与控制大作业
《飞行力学与控制》 飞行动力学与控制大作业报告 院（系）航空科学与工程学院 专业名称飞行器设计 学号 学生姓名
目录 一．飞机本体动态特性计算分析 (2) 1.1飞机本体模型数据 (2) 1.2模态分析 (2) 1.3传递函数 (3) 1.4升降舵阶跃输入响应 (3) 1.5频率特性分析 (5) 1.6短周期飞行品质分析 (6) 二．改善飞行品质的控制器设计 (7) 2.1SAS控制率设计 (7) 2.1.1控制器参数选择 (8) 2.1.2数值仿真验证 (12) 2.2CAS控制率设计 (13) 三．基于现代控制理论的飞行控制设计方法 (16) 3.1特征结构配置问题描述 (16) 3.1.1特征结构的可配置性 (16) 3.1.2系统模型 (16) 3.2系统的特征结构配置设计 (17) 3.2.1设计过程 (17) 3.2.2具体的设计数据 (17) 3.2.3结果与分析 (18) 四．附录 (20)
一． 飞机本体动态特性计算分析 1.1 飞机本体模型数据 本文选取F16飞机进行动态特性分析及控制器设计，飞机的纵向状态方程形式如下： . x =Ax +Bu y =Cx (1.1) 状态变量为：[]T u q αθ=x 控制变量为：e δ=u 基准状态选择为120,2000V m s H m ==的定直平飞。选取状态向量 ()T u q αθ =x ,控制量为升降舵偏角，则在此基准状态下线化全量方程所得 到的矩阵数据如下： -0.0312 -1.1095 -9.8066 -0.5083-0.0013 -0.6543 0 0.9185 0 0 0 1.00000 -0.3828 0 -0.6901???? ? ?=???? ??Α (1.2) []-0.0167 -0.0014 -0.0956T =B (1.3) []1.000057.295857.295857.2958diag =C (1.4) 1.2 模态分析 矩阵A 的特征值算出为： 1,23,4-0.6778 + 0.5926i -0.0100 + 0.0769i λλ== 对应的特征向量如下： 0.9874 0.9874 -1.0000 -1.0000 0.1137 - 0.0053i 0.1137 + 0.0053i 0.0011 - 0.0000i 0.0011 + 0.0000i 0.0521 - 0.0629i 0.0521 + 0.0629i 0.002=V 1 + 0.0078i 0.0021 - 0.0078i 0.0019 + 0.0735i 0.0019 - 0.0735i -0.0006 + 0.0001i -0.0006 - 0.0001i ?? ?? ? ??????? 由系统特征值可知，系统具有两对共轭复根，也即具有两种运动模态：长周
飞行力学知识点
飞行力学知识点 集团文件发布号：（9816-uATww-M W UB-W UNN-I NNUL-D QQTY- 1.最大飞行速度：E机在某高度上以特定的重量和一定的发动机工作状态
进行等速水平直线飞行所能达到的最大速度称为飞机在该高度上的最大平飞速度，各个高度上的最大平飞速度中的最大值，称为飞机的最大平飞速度。 2.最小平飞速度：指飞机在一定高度上能作定直平飞的最小速度 3.实用静升限：E机以特定的重量和给定的发动机工作状态做等速直线平飞时，还具有最大上升率为5 (m/s)或0.5 (m∕s)的飞行高度。 4.理论静升限：E机以特定的质量和给定的发动机工作状态能够保持等速直线平飞的飞行高度，也就是上升率等于零的飞行高度 5?飞机的航程：飞机携带的有效载荷在标准大气及无风情况下，沿预定航线飞行，耗尽其可用燃油所经过的水平距离(包括上升和下滑的水平距离)。 6.飞机的航时：E机携带的有效载荷在标准大气及无风条件下按照预定航线飞行，耗尽其可用燃油所能持续的飞行时间。 7.飞机的过载：作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比，称为过载。 8.上升率：E机以特定的重量和给定的发动机工作状态进行等速直线上升时在单位时间内上升的高度，也称上升垂直速度。 9?定常运动：运动参数不随时间而改变的运动。 10.飞机的平飞需用推力：E机在某一高度以一定的速度进行等速直线平飞所需要的发动机推力 11?较链力矩：作用在舵面上的气动力对舵面转轴的力矩，称为狡链力矩
12.最短上升时间：以最大上升率保持最快上升速度上升到预定高度所需 要的时间 13.小时耗油率：E机飞行一小时发动机所消耗的燃油质量 14.公里耗油率：E机飞行一公里发动机所消耗的燃油质量 13.飞机的最大活动半径：飞机由机场出发，飞到目标上空完成一定任务后，再飞回原机场所能达到的最远葩离。 16.飞机的焦点：当迎角变化时，气动力对该点的力矩始终保持不变，这 样的特殊点称为机翼的焦点 17.尾旋：当飞机迎角超过临界迎角时，飞机同时绕三个机体轴旋转并沿 小半径的螺旋轨迹急剧下降的运动 18.升降舵平衡曲线：在满足力矩平衡（Mz=O）条件下，升降舵偏角与E 机升力系数之间的关系 19?极曲线：反应飞行器阻力系数与升力系数之间的关系的曲线 20.机体坐标系：平行于机身轴线或机翼的平均气动原点，位于飞机的质心;OXb轴在飞机的对称面内，弦线指向前；OZb轴也在对称面内，垂直于OXb轴，指向下；Oyb轴垂直于对称面，指向右。 （书上版：是固联于飞机并随飞机运动的一种动坐标系。它的原点0位于飞机的质心；OXt轴与翼弦或机身轴线平行，指向机头为正；Oyt轴位于飞机对称面内，垂直于OXt轴，指向上方为正；OZt轴垂直飞机对称面，指向右翼为正。） 21.翼载荷：飞机重力与及面积的比值
飞行力学知识点
《飞行动力学》掌握知识点 第一章 掌握知识点如下： 1）现代飞机提高最大升力系数采取的措施包括边条翼气动布局或近耦鸭式布局。 2）飞行器阻力可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力和激波阻力等。 3）试描述涡喷发动机的三种特性：转速（油门）特性，速度特性，高度特性并绘出变化曲线。（P7） 答：涡轮喷气发动机的性能指标推力T和耗油率f C等均随飞行状态、发动机工作状态而改变。下面要简单介绍这些变化规律，即发动机的特性曲线，以供研究飞行性能时使用。 1）转速（油门特性） 在给定调节规律下，高度和转速一定时，发动机推力和耗油率随转速的变化关系，称为转速特性。图1.10为某涡轮喷气发动机T和f C随转速n的变化曲线。 由于一定转速对应一定油门位置，故转速特性又称油门特性或节流特性。 2）速度特性 在给定调节规律下，高度和转速一定时，发动机推力和耗油率随飞行速度或Ma的变化关系，称为速度特性。图1.11为某涡轮喷气发动机T和f C随Ma变化曲线。 3）高度特性 在发动机转速和飞行速度一定时，发动机推力和耗油率随飞行高度的变化关系，称为高度特性。图1.12为某涡轮喷气发动机的T和f C随H的变化曲线。
第二章 掌握知识点如下： 1）飞机飞行性能包括平飞性能、上升性能、续航性能和起落性能。 2）飞机定直平飞的最小速度受到哪些因素的限制？（P40） 答：最小平飞速度 min V 是指飞机在某一高度上能作定直平飞的最小速度。 1）受最大升力系数 max L C 限制的理想最小平飞速度S C W V L ρmax min 2= ； 2）受允许升力系数 a L C .限制的最小允许使用平飞速度S C W V a L a ρ.2= ； 3）受抖动升力系数 sh L C .限制的抖动最小平飞速度S C W V sh L sh ρ.2= ； 4）受最大平尾偏角 m ax .δL C 限制的最小平飞速度S C W V L ρδδmax max .min 2)(= ； 5）发动机可用推力 a T 。一般情况下，高空飞行由于a T 的下降，min V 往往受到a T 的限制；在低空飞行时，min V 由最大允许升力系数a L C .来确定。 3）为提高飞机的续航性能，飞机设计中可采取哪些措施？（P64） 答：设计中力求提高升阻比，增加可用燃油量，选用耗油率低，经济性好的发动机，选择最省油状态上升和最佳巡航状态巡航。
实验二 飞机小扰动飞行仿真演示实验
实验二飞机小扰动飞行仿真演示实验 实验类型：（演示性） 1.实验目的 该实验将飞行力学知识与飞行仿真、模拟相结合，分析、研究飞机横航向小扰动运动特性。通过该实验，可以使学生更好地学习和理解飞行力学稳定性与操作性的有关内容，增强对飞机飞行品质的感性认识。 2.实验仪器与设备 实验在PC个人计算机、WINDOWS 98以上操作系统、Matlab环境中进行。 3.实验原理 飞行器在定直平飞平衡运动状态下，受到小扰动或操纵作用，响应具有典型的模态特性。纵向小扰动运动包括短周期运动模态、长周期运动模态特点。 其中迎角为短周期运动参数，短周期小扰动运动方程为： 速度、航迹倾角为长周期运动参数，长周期小扰动运动方程为： 横航向小扰动运动包括滚转模态、荷兰滚模态、螺旋模态特点，横航向特征方程为：
滚转模态特征为初始阶段快速滚转，荷兰滚模态特征为既左右偏航又来回滚转，螺旋模态不稳定时，表现为扰动后期飞机沿螺旋线缓慢滚转下降。 本实验建立典型飞机的仿真模型，计算飞机在纵向、横航向小扰动作用下的响应特性，演示飞机的模态特性。 4.实验步骤 1）软件启动 在Matlab环境中执行模型程序“lab.mdl”，界面如下。 2）飞机原始数据调用 鼠标双击，读入“../fdc13/lab/aircraft-lab.dat”文件。 3）配平数据调用
鼠标双击，弹出窗口： 选择， 读入“../fdc13/lab/cr45_3000_lab.tri”文件。 4）扰动输入 鼠标双击，将初始迎角改为5度，相当于加入纵向扰动。 鼠标双击，将初始侧滑角改为5度，相当于加入横航向扰动。5）仿真计算 在Matlab环境对“lab.mdl”进行仿真，仿真时间40秒。 6）结果保存 鼠标双击，保存仿真计算结果。 7）结果输出 鼠标双击，查看纵向运动参数变化情况。 鼠标双击，查看横航向运动参数变化情况。
飞行器飞行力学
题号：839 《飞行器飞行力学》 考试大纲 一、考试内容 根据我校教学及该试题涵盖专业的特点，对考试范围作以下要求： 1．基本概念：压力中心；焦点；静稳定性；失速；瞬时平衡假设；纵向运动；攻击禁区；相对弹道；绝对弹道；理想弹道；理论弹道；基准运动；扰动运动；附加运动；强迫扰动运动；自由扰动运动；动态稳定性；操纵性；超调量；调节规律；特征方程及特征根。 2．坐标系及其转换：惯性坐标系；弹道坐标系；速度坐标系；弹体坐标系；坐标转换方程；迎角、侧滑角、弹道倾角、弹道偏角、姿态角、速度滚转角；作用在导弹上的力和力矩。 3.导弹运动方程的建立：导弹作为刚体的六自由度运动方程的建立方法；导弹作为可操纵质点的运动方程的建立；纵向运动方程的建立；平面运动方程的建立；轴对称和面对称导弹的操纵方法；理想操纵关系式。 4．过载：过载的概念；过载的投影；过载与运动参数之间的关系；过载与机动性的关系；过载与导弹结构强度设计之间的关系；过载与弹道形状的关系；需用过载；可用过载；极限过载；最大过载；过载与轨道半径的关系。 5．导引规律与弹道：导引弹道的研究方法、特点；相对运动方程的建立；追踪法；平行接近法；比例导引法；三点法；角度法；复合制导。 6.方案制导：方案制导的弹道方程；按要求给出方案弹道的具体方案。 7.干扰力和干扰力矩：风的干扰；发动机安装偏差；弹身对接偏差；弹翼安装偏差；控制系统误差。 8．扰动运动方程：扰动运动方程的建立；扰动运动方程与扰动源性质的关系；“系数”冻结法；扰动运动方程的拉氏解析求解方法；扰动运动方程特征根与扰动运动形态和稳定性的关系。 9．纵向扰动运动：纵向扰动运动动态特性的分析方法；纵向短周期扰动运动特性的分析；纵向短周期扰动运动的动态稳定条件的推导；纵向短周期扰动运动的动稳定性与静稳定性的关系；纵向短周期扰动运动的传递函数；舵面阶跃偏
北航航空工程考研(085232)考试科目、招生人数、参考书目、复习指导---新祥旭考研
2018年北航航空工程考研（085232）考试科目、招生人数、参考书目、 复习指导 一、招生信息 所属学院：航空科学与工程学院 招生人数：100 所属门类代码、名称：工学[08] 所属一级学科代码、名称：工程硕士[0852] 二、研究方向： 01 动力学与控制 02 固体力学 03 流体力学 04 工程力学 05 飞行器设计 06 飞行力学与飞行安全 07 人机与环境工程 08 飞行器适航设计 09 旋翼飞行器设计 三、初试考试科目： ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④951力学基础或952热工基础或953理论力学与控制综合 四、参考书目 951力学基础 《理论力学》谢传锋、王琪主编高等教育出版社 《动力学》谢传锋高等教育出版社
《材料力学》（Ⅰ、Ⅱ）单辉祖高等教育出版社 952热工基础 《工程热力学》（2001年6月第三版）高等教育出版社沈维道编 《传热学》（2006年第四版）高等教育出版社杨世铭编 953理论力学与控制综合 《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编 《数字电子技术基础》（2007年二月第一版）北京航空航天大学出版社胡晓光主编 《数字电子技术基础》（2001第四版）高等教育出版社阎石主编 《理论力学》谢传锋、王琪主编高等教育出版社 五、复习指导 1、参考书的阅读方法 （1）目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。 （2）体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。 （3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。 2、学习笔记的整理方法 （1）第一遍学习教材的时候，做笔记主要是归纳主要内容，最好可以整理出知识框架记到笔记本上，同时记下重要知识点，如假设条件，公式，结论，缺陷等。记笔记的过程可以强迫自己对所学内容进行整理，并用自己的语言表达出来，有效地加深印象。第一遍学习记笔记的工作量较大可能影响复习进度，但是切记第一遍学习要夯实基础，不能一味地追求速度。第一遍要以稳、细为主，而记笔记能够帮助考生有效地达到以上两个要求。并且在后期逐步脱离教材以后，笔记是一个很方便携带的知识宝典，可以方便随时查阅相关的知识点。 （2）第一遍的学习笔记和书本知识比较相近，且以基本知识点为主。第二遍学习的时候可以结合第一遍的笔记查漏补缺，记下自己生疏的或者是任何觉得重要的知识点。再到后期做题的时候注意记下典型题目和错题。 （3）做笔记要注意分类和编排，便于查询。可以在不同的阶段使用大小合适的不同的笔记本。
北航 飞力实验课实验报告
课程代码：051709 研究生课程试卷 2017－2018学年第一学期期末 《飞行力学实验I》 飞行原理实验报告 考试时间2018年 11月 1日 姓名：苏雨 学号：ZY1805316 专业：飞行器设计 指导教师：王维军 北京航空航天大学 航空科学与工程学院 2018年11月
飞机失速尾旋现象研究 第一章：失速尾旋现象介绍 在我从事航模生涯这些年以来，有一种十分危险的飞行现象，导致了我多架模型飞机坠毁。这就是在飞行中有时会出现飞机突然失去控制，一边下坠，一边偏侧翻转，操纵无效直到坠地。经查阅资料，了解到这种飞行现象称为失速尾旋。 失速：失速是当机翼攻角（迎角）增大到一定的程度（临界迎角）后，机翼上表面气流分离，导致升力减小所发生的现象。飞机将低头下沉，直至获得足够升力飞行。在高度低时发生失速是危险的，高度足够高时，可以练习失速的改出，改出失速的基本操作是迅速推杆到底采用俯冲姿态，等速度大于等于1.3倍失速速度时，缓慢向后拉杆改出至平飞。 尾旋（螺旋）：当一侧机翼先于另一侧机翼失速时，飞机会朝先失速的一侧机翼方向沿飞机的纵轴旋转，称为螺旋或尾旋。发生螺旋式非常危险的事情，有些飞机在设计制造时是禁止飞机进入螺旋的，这样的飞机进入螺旋姿态后，很难改出。可以改出的飞机改出尾旋的基本方法是推杆到底，并向相反方向拉杆，如果发动机以高速运转，必须立即收油门到慢车，向螺旋相反方向蹬满舵，螺旋停止后，使用失速改平的方法。成功的关键是飞行员的技术和飞机的性能。 全世界每年飞机事故中因失速发生的占事故总数约30%～40%，如果飞行员认知不清、处置不及时准确，飞机很可能在极短时间内进入失速尾旋，若在低空小高度时飞机进入失速尾旋处置不当，很可能会造成机毁人亡的等级事故，研究失速与尾旋的预防措施与改出方法，对考核飞机边界飞行的操控性、安全性，挖掘飞机的机动性能以及保证战斗生存率与飞行安全意义重大。 第二章：失速尾旋现象原理分析 2.1失速现象原理分析 飞机在飞行时，机翼翼型中心与气流来流方向的夹角为迎角，当迎角增加到抖振迎角时，机翼上气流开始分离，机翼开始出现了抖振，此时机翼升力系数还在上升，当迎角增加到临界迎角时，机翼表面气流分离出现了严重分离，飞机升力系数急剧下降，可见失速根源是由于机翼表面气流分离造成，失速也包括平尾、鸭翼等控制翼面的气流分离，导致机翼和飞机其它控制翼面失去部分或全部效能,在失速过程中如果飞机升力支撑不了飞机重量，飞机就会掉高度（图1、图2），临界迎角表征着飞机抗失速能力，飞机临界迎角越大，飞机抗失速能力越大，其中一代、二代战机临界迎角约为10°～25°、三代战机约为25°～50°、四代战机约为50°～70°,飞行中仰角，其中θ为俯仰角、φ为偏航角、γ为滚转
空气动力学与飞行力学复习题10
】 《空气动力学与飞行力学》复习题 一、选择题 1．连续介质假设意味着。 (A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数 (C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩 2．温度升高时，空气的粘度。 (A) 变小（B）变大 (C) 不变 3．水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。 （ (A) < （B）近似等于 (C) > 8．的流体称为理想流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 9．的流体称为不可压缩流体。 (A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变 10．静止流体的点压强值与无关。 (A) 位置（B）方向 (C) 流体种类（D）重力加速度 11．油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下处的表压强为kPa。 — (A) （B） (C) （D） 12．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2= 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。 (A) 3 （B）1/3 (C) 9 （D）1/9 13．流量为Q，速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为。 (A) QV （B）QV2(C) ρQV （D）ρQV2 14．圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。 (A) 2320 （B）400 (C) 1200 （D）50000 15．超音速气流在收缩管道中作运动。 > (A) 加速（B）减速 (C) 等速 16．速度势只存在于 (A) 不可压缩流体的流动中（B）可压缩流体的定常流动中 (C) 无旋流动中（D）二维流动中 17．流函数存在于 (B) 不可压缩流体的平面流动中（B）可压缩流体的平面流动中 (C) 不可压缩流体的轴对称流动中（D）任意二维流动中 18．水的粘性随温度升高而 ， A . 增大； B. 减小； C. 不变。 19．气体的粘性随温度的升高而 A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。