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第一章 飞行动力学分析的基本方法1

1.1 引言1

1.2 飞机动力学的数学模型2

1.2.1 坐标轴系2

1.2.2 飞机动力学的数学模型3

1.2.3 飞机动力学数学模型的说明6

1.3 飞机稳定性和操纵性的分析方法12

1.3.1 各种近似条件下运动方程的简化14

1.3.2 自动控制系统的数学描述法17

1.4 稳定性和操纵性的评价方法17

1.4.1 评价体制18

1.4.2 飞机纵向飞行品质要求20

1.4.3 飞机横侧向飞行品质要求22

1.4.4 等效系统拟配23

1.4.5 其它飞行品质25

第二章 飞机的机动飞行性能26

2.1 引言26

2.2 飞机机动飞行特性的定义27

2.2.1 改变能量的能力27

2.2.2 改变飞行方向的能力29

2.2.3 改变空间位置的能力30

2.3 飞机机动飞行性能指标31

2.3.1 飞机机动特性的总体指标31

2.3.2 部分机动性指标的算法38

2.4 战斗机机动飞行性能的特点43

2.4.1 现代战斗机改变能量的能力43

2.4.2 改变飞行方向的能力与改变飞行方向所需空间的大小44

2.5 战斗机的敏捷性及其评估方法46

2.5.1 瞬态敏捷性尺度48

2.5.2 功能敏捷性尺度59

2.5.3 潜力敏捷性尺度64

第三章 飞机的攻击运动学67

3.1 导弹的导引运动学68

3.1.1 导弹的制导方式68

3.1.2 导弹攻击目标的运动学关系70

3.1.3 导弹的导引律71

3.1.4 空对空导弹的发射区74

3.2 空对空导弹攻击的飞机攻击运动学75

3.2.1 空战中飞机的作战方式76

3.2.2 中远距导弹攻击时飞机的攻击运动学81

3.2.3 近距导弹攻击时飞机的纯追踪攻击路线84

3.3 空对地攻击的飞机运动学87

3.3.1 空对地攻击的作战任务剖面87

3.3.2 空对地导弹攻击时飞机的攻击运动学89

3.3.3 轰炸时飞机的攻击运动91

第四章 评估飞行性能的飞行动力学仿真系统98

4.1 引言98

4.2 空战仿真软件102

4.2.1 空战的基本模式102

4.2.2 仿真软件的组成103

4.2.3 综合火控系统的功能106

4.2.4 飞机和导弹动力学系统112

4.2.5 作战效能的评估原则119

4.3 空战仿真系统120

4.3.1 仿真系统简介120

4.3.2 飞机动力学系统123

4.3.3 其它子系统136

第五章 人机系统动力学140

5.1 引言140

5.2 驾驶员行为的数学模型141

5.2.1 驾驶员控制任务的分类141

5.2.2 单自由度跟踪时驾驶员行为的数学模型145

5.3 驾驶员控制滚转角和俯仰角示例148

5.3.1 驾驶员控制滚转角148

5.3.2 驾驶员控制俯仰角151

5.4 俯仰姿态控制中驾驶员对飞机飞行品质的评价153

5.4.1 采用的数学模型和飞行品质评价的原则153

5.4.2 驾驶员超前或滞后补偿的作用156

5.4.3 T1？变化的影响158

5.4.4 短周期频率变化的影响160

5.5 滚转角控制中驾驶员的作用161

5.5.1 采用单自由度滚转数学模型的分析161

5.5.2 荷兰滚模态根位置的影响163

第六章 飞机的纵向稳定性和操纵性165

6.1 引言165

6.1.1 超声速飞机气动力和力矩变化的特点165

6.1.2 电传操纵控制增稳系统的组成及其基本要求167

6.1.3 电传操纵系统与飞机组合的动态特性分析方法171

6.2 改善纵向稳定性的增稳系统172

6.2.1 纵向阻尼器172

6.2.2 放宽静稳定性飞机的增稳器176

6.3 积分式指令控制增稳系统179

6.3.1 俯仰角速度指令式控制增稳系统180

6.3.2 过载指令式控制增稳系统189

6.4 比例式指令控制增稳系统198

第七章 控制系统元件的特性对飞机纵向稳定性和操纵性的影响205

7.1 控制系统元件的动态特性205

7.1.1 反馈传感器的信号205

7.1.2 控制增稳系统传感器信号的滤波211

7.1.3 机载数字式计算机实现功能计算时引入的动态效应214

7.1.4 执行机构的动态特性222

7.2 控制系统元件的动态特性对飞机纵向动态特性的影响224

7.2.1 过载反馈通道中低通滤波器的影响224

7.2.2 俯仰角速度通道中滤波器动态特性的影响229

7.2.3 比例式控制增稳系统反馈系数的选择233

7.3 极限飞行状态的限制器234

7.4 执行机构的非线性特性对飞机稳定性的影响236

7.4.1 预备知识236

7.4.2 执行机构的非线性特性对飞机稳定性的影响245

7.4.3 飞机稳定性对执行机构死区型非线性特性的要求250

7.4.4 飞机稳定性对执行机构饱和型非线性特性的要求251

第八章 飞机的横侧稳定性和操纵性255

8.1 横侧运动的近似分析255

8.1.1 超声速飞机的横侧气动力和力矩变化的特点255

8.1.2 横侧运动稳定性的近似分析261

8.2 飞机的横侧操纵特性267

8.2.1 飞机的横向操纵特性267

8.2.2 飞机的航向操纵特性274

8.3 具有控制增稳系统飞机的横侧稳定性和操纵性276

8.3.1 偏航阻尼器276

8.3.2 滚转阻尼器280

8.3.3 副翼方向舵交连283

8.3.4 航向增稳器285

第九章 空间运动动力学289

9.1 引言289

9.2 非线性动力学研究的定性方法290

9.2.1 预备知识292

9.2.2 平衡面的连续算法296

9.3 急滚飞行动力学298

9.3.1 线性近似分析方法299

9.3.2 急滚的非线性动力学分析303

9.4 偏离飞行动力学305

9.4.1 大迎角飞行的一些现象306

9.4.2 线性近似分析方法308

9.4.3 偏离的非线性特点311

9.5 尾旋动力学313

9.5.1 稳态尾旋的近似分析314

9.5.2 尾旋的全局稳定性分析317

参考文献321