飛機飛行動力學(xué)

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代飛機的飛行動力學(xué)特性。全書共分5章。前2章著重分析飛機質(zhì)心運動規(guī)律，確定飛機的基本飛行性能、續(xù)航性能、起落性能、機動性能和飛機的敏捷性。后3章分析討論剛體飛機的運動特性，包括飛機的縱向、橫航向以及空間運動的平衡、穩(wěn)定和操縱特性，飛控系統(tǒng)對飛機動力學(xué)特性的影響及相應(yīng)的飛行品質(zhì)等。    本書可以作為高等航空院校有關(guān)專業(yè)研究生的教材或參考書，亦可供從事航空專業(yè)的工作者參考。

書籍目錄

第1章  飛機的飛行性能  1.1  飛機質(zhì)心運動方程    1.1.1  飛行操縱原理    1.1.2  質(zhì)心運動方程  1.2  平飛性能    1.2.1  定直平飛時運動方程    1.2.2  最大平飛速度νmax    1.2.3  最小平飛速度νmin    1.2.4  平飛速度范圍  1.3  上升性能    1.3.1  定常直線上升時運動方程    1.3.2  定常上升運動性能    1.3.3  非定常上升運動性能  1.4  定常飛行狀態(tài)及其與操縱的關(guān)系    1.4.1  平飛范圍的劃分    1.4.2  飛行狀態(tài)與操縱的關(guān)系    1.4.3  定常飛行狀態(tài)的主要因素分析  1.5  續(xù)航性能    1.5.1  航程和航時的基本關(guān)系式    1.5.2  等高等速巡航時的航程和航時    1.5.3  飛機的最佳續(xù)航性能    1.5.4  風對續(xù)航性能的影響  1.6  起落性能    1.6.1  起飛性能    1.6.2  著陸性能    1.6.3  單發(fā)停車故障的對策    1.6.4  風切變下的起落過程    1.6.5  改善起落性能的措施  1.7  渦輪螺槳飛機的飛行性能    1.7.1  螺槳飛機的平飛和上升性能    1.7.2  螺槳飛機的續(xù)航性能第2章  飛機的機動性和敏捷性  2.1  機動飛行時的過載    2.1.1  運動與過載的關(guān)系    2.1.2  過載限制  2.2  鉛垂平面內(nèi)的機動性能    2.2.1  平飛加減速    2.2.2  躍  升    2.2.3  俯  沖  2.3  水平平面內(nèi)的機動性能    2.3.1  正常盤旋界限圖    2.3.2  極限盤旋    2.3.3  非定常盤旋  2.4  機動性能的綜合分析    2.4.1  能量機動性    2.4.2  定?；驑O限角速度    2.4.3  定?；蛩矐B(tài)轉(zhuǎn)彎半徑    2.4.4  綜合機動性指標  2.5  飛機的敏捷性    2.5.1  敏捷性概念    2.5.2  敏捷性分類    2.5.3  瞬態(tài)敏捷性尺度    2.5.4  功能敏捷性尺度    2.5.5  敏捷性潛力  2.6  過失速機動    2.6.1  尾沖和眼鏡蛇機動    2.6.2  Herbst機動  第3章  飛機的縱向穩(wěn)定性和操縱性  3.1  作用在飛機上的外力矩    3.1.1  俯仰力矩Mz    3.1.2  偏航力矩Mv和滾轉(zhuǎn)力矩Mx    3.1.3  鉸鏈力矩  3.2  剛性飛機的運動方程    3.2.1  飛機的動力學(xué)方程    3.2.2  飛機的運動學(xué)方程    3.2.3  運動方程組討論  3.3  飛機縱向運動穩(wěn)定性    3.3.1  縱向小擾動運動方程    3.3.2  典型運動模態(tài)    3.3.3  短周期模態(tài)分析    3.3.4  長周期模態(tài)分析    3.3.5  現(xiàn)代飛機縱向模態(tài)特點    3.3.6  縱向軌跡穩(wěn)定性  3.4  飛機縱向操縱性    3.4.1  縱向靜操縱性    3.4.2  助力操縱系統(tǒng)    3.4.3  縱向動操縱性  3.5  帶自動器飛機的縱向穩(wěn)定性和操縱性    3.5.1  縱向阻尼器系統(tǒng)    3.5.2  縱向增穩(wěn)系統(tǒng)    3.5.3  縱向控制增穩(wěn)系統(tǒng)    3.5.4  高度穩(wěn)定系統(tǒng)    3.5.5  實際自動器動態(tài)特性的影響  3.6  飛機縱向飛行品質(zhì)    3.6.1  等效系統(tǒng)指標    3.6.2  帶寬準則    3.6.3  閉環(huán)準則第4章  飛機的橫航向穩(wěn)定性和操縱性  4.1  飛機橫航向運動穩(wěn)定性    4.1.1  橫航向小擾動運動方程    4.1.2  典型的運動模態(tài)    4.1.3  現(xiàn)代飛機橫航向模態(tài)特點    4.1.4  飛機橫航向軌跡穩(wěn)定性  4.2  飛機橫航向操縱性    4.2.1  橫航向靜操縱性    4.2.2  橫航向動操縱性  4.3  帶自動器飛機的橫航向穩(wěn)定性和操縱性    4.3.1  橫向阻尼器系統(tǒng)    4.3.2  傾斜角控制系統(tǒng)    4.3.3  偏航阻尼器系統(tǒng)    4.3.4  偏航增穩(wěn)系統(tǒng)    4.3.5  副翼方向舵交聯(lián)系統(tǒng)    4.3.6  飛行航線穩(wěn)定系統(tǒng)  4.4  飛機的橫航向飛行品質(zhì)    4.4.1  模態(tài)特性品質(zhì)指標    4.4.2  操縱特性品質(zhì)指標第5章  飛機空間運動穩(wěn)定性和操縱性  5.1  縱、橫向運動耦合機理    5.1.1  運動耦合    5.1.2  慣性耦合    5.1.3  陀螺耦合    5.1.4  氣動力耦合  5.2  急滾動力學(xué)    5.2.1  軸對稱飛行器    5.2.2  面對稱飛行器  5.3  偏離動力學(xué)    5.3.1  偏離預(yù)測判據(jù)    5.3.2  機翼搖晃  5.4  尾旋動力學(xué)    5.4.1  進入階段    5.4.2  定常階段    5.4.3  改出階段  5.5  空間運動的自動控制    5.5.1  過載/迎角限制系統(tǒng)    5.5.2  尾旋自動防止系統(tǒng)    5.5.3  放寬靜穩(wěn)定系統(tǒng)    5.5.4  直接力操縱系統(tǒng)    5.5.5  機翼搖晃的抑制    5.5.6  過失速機動控制    5.5.7  飛控系統(tǒng)的綜合化參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　飛機的飛行性能　　研究飛機飛行性能時，常將飛機作為一可控質(zhì)心處理?？煽氐囊馑季褪钦f飛機的飛行軌跡是可以人為改變的，而軌跡的變化則決定于作用在飛機上的外力。為此本章首先介紹作用在飛機上的外力，建立飛機質(zhì)心運動方程；隨后按不同飛行狀態(tài)，討論飛機的平飛性能、上升性能、續(xù)航性能和起飛及著陸性能?！　≡陲w機設(shè)計時，總是提出一些典型飛行狀態(tài)的性能指標作為標準來評價飛機性能好壞。如定常直線運動狀態(tài)，是一種運動參數(shù)不隨時間而改變的運動。而嚴格地講，定常運動在飛機飛行中是不存在的。因為，即使飛行速度不變，但隨著燃油的消耗，飛機重量將不斷減小，從而飛機的迎角也隨之變化。如果飛機運動參數(shù)變化十分緩慢，則在一段時間間隔內(nèi)可近似認為運動參數(shù)不變。這種運動狀態(tài)雖不是定常運動，但與其差別不大，稱之為“準定?！边\動。飛機的基本性能就是在這個假設(shè)下計算得出的?！　★w機飛行性能與飛機的氣動外形、發(fā)動機工作狀態(tài)和飛機重量密切相關(guān)。計算中一般認為：飛機處于基本氣動外形狀態(tài)，發(fā)動機處于給定工作狀態(tài)（加力、量大和額定），飛機重量取平均飛行重量或給定的其他重量。所謂平均飛行重量是指正常裝載的飛機重量減去50％機內(nèi)燃油的重量。　　當然，不同飛行任務(wù)的飛機，設(shè)計時可以側(cè)重不同性能指標的選擇。特別是現(xiàn)代飛機的出現(xiàn)，飛機性能有了新的發(fā)展，僅用基于定常運動或準定常運動的基本性能指標，已經(jīng)不足以全面評價飛機的性能。為此還提出飛機總能量的大小及其積累的快慢作為重要的性能評定尺度。這部分內(nèi)容將在第2章介紹。

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