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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