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1.1 飞行动力学的内容1

1.1.1 定义1

第1章 绪论1

1.1.2 研究问题的类型3

1.2 飞行动力学的研究工具4

1.2.1 解析工具4

1.2.2 计算工具4

1.2.3 实验工具4

1.3 直升机概况5

1.3.1 发展简述5

1.3.2 直升机分类7

第2章 参考系及其转换9

2.1 引言9

2.2 在飞行器动力学中使用的参考系9

2.2.1 惯性参考系FI9

2.2.4 固定于大气的参考系FA10

2.2.2 固定于地球的参考系FE10

2.2.3 连带于飞行器的垂直参考系FV10

2.2.5 风轴系FW11

2.2.6 体轴系FB11

2.2.7 稳定性轴系FS12

2.3 直升机运动参数的定义12

2.3.1 直升机角运动参数12

2.3.2 直升机线运动参数13

2.4 常用两种坐标系的比较14

2.4.1 体轴系15

2.4.2 体轴系与连带于飞行器的垂直参考系的关系16

2.4.3 体轴系与风轴系的关系16

2.4.4 体轴系与旋翼构造轴系的关系17

2.4.5 翼型坐标轴系18

3.2 在任意运动参考系中的速度和加速度19

3.1 引言19

第3章 非定常运动的一般方程19

3.3 风轴系中的力方程20

3.4 体轴系中的力和力矩方程21

3.4.1 力方程21

3.4.2 力矩方程22

3.5 直升机各部件作用和力的描述23

3.5.1 旋翼23

3.5.2 尾桨25

3.5.3 水平尾面29

3.5.4 机身29

第4章 性能分析31

4.1 引言31

4.2 发动机特性31

4.2.1 活塞式发动机31

4.2.2 涡轮轴发动机32

4.3.1 直升机作为功率型飞行器概念的提出35

4.3 需用功率曲线35

4.3.2 需用功率与剩余功率36

4.4 垂直飞行性能37

4.4.1 功率平衡关系37

4.4.2 性能计算37

4.5 前飞性能40

4.5.1 平飞极限速度40

4.5.2 续航性能41

4.5.3 爬升性能44

4.6 自转性能45

第5章 旋翼空气动力学的应用47

5.1 引言47

5.2 翼型升力阻力特性47

5.2.1 升力特性47

5.2.2 阻力特性49

5.3 翼型俯仰力矩特性50

5.4.1 旋翼组合动量理论与叶素理论52

5.4 旋翼空气动力学基础52

5.4.2 旋翼涡流理论53

5.5 旋翼空气动力学的其他问题56

5.5.1 非定常气动力模型56

5.5.2 旋翼动态失速59

第6章 旋翼的挥舞特性61

6.1 挥舞定性讨论及控制方法61

6.1.1 旋翼挥舞特性61

6.1.2 旋翼挥舞控制方法64

6.2 计入铰外伸量影响的挥舞方程66

6.3 无铰旋翼挥舞方程68

6.4 挥舞－变距－扭转耦合运动方程69

6.4.1 桨叶弹性挥舞偏微分方程69

6.4.2 刚性变距和弹性扭转运动方程69

6.5 由俯仰和滚转角速度产生的挥舞70

7.2 平衡操纵方式72

7.1 引言72

第7章 直升机的平衡72

7.3 平衡方程的组成73

7.4 平衡计算原则74

7.5 直升机悬停时的平衡75

7.5.1 纵向平衡75

7.5.2 横航向平衡79

7.6 直升机平飞时的平衡82

7.6.1 纵向平衡82

7.6.2 横航向平衡86

7.6.3 机体／旋翼全耦合纵横向运动的平衡计算89

第8章 稳定性和操纵性分析91

8.1 引言91

8.2 直升机线化受扰运动方程92

8.2.1 小扰动与运动方程组的线性化概念92

8.2.2 扰动运动参数94

8.2.3 直升机小扰动线性化运动方程组96

8.3.1 旋翼的部件导数、过渡导数、孤立导数和简单导数97

8.3 直升机的部件导数97

8.3.2 尾桨的部件导数和孤立导数99

8.3.3 平尾的部件导数100

8.3.4 机身的部件导数100

8.4 稳定性导数和操纵性导数100

8.4.1 直升机的稳定性导数100

8.4.2 操纵性导数104

8.5 直升机稳定性分析105

8.5.1 静稳定性105

8.5.2 直升机的阻尼109

8.5.3 直升机的动稳定性111

8.5.4 稳定性分析113

8.6 直升机操纵性分析116

8.6.1 基本概念116

8.6.2 直升机操纵性分析118

9.2 国外的飞行试验研究122

9.1 引言122

第9章 机动飞行运动学122

9.3 机动飞行的运动学方程125

9.3.1 机动飞行坐标系125

9.3.2 机动动作的分类125

9.3.3 运动学方程126

9.4 机动飞行典型科目127

9.4.1 纵向机动飞行127

9.4.2 横向机动飞行135

9.4.3 三维机动飞行138

9.5 算例141

9.5.1 平飞转弯141

9.5.2 筋斗143

9.5.3 横滚147

9.6 结语148

习题思考题150

参考文献154