符号表 1
绪论 7
第一章 飞机的一般运动方程 9
1-1 坐标轴系和飞机的运动参数 9
一、常用坐标轴系 9
二、飞机运动参数的定义 12
三、各坐标轴系之间的关系和转换 14
1-2 飞机的动力学方程 21
一、主要简化假定 21
二、对动坐标轴系写出的刚体动力学方程 22
1-3 飞机的运动学方程 26
1-4 方程组的讨论 28
一、方程的封闭情况 28
二、飞行力学的几类主要问题及方程的应用 29
1-5 运动方程的线化和简化--小扰动方程 31
一、小扰动法和方程的线化 31
二、小扰动方程分离为纵向和横侧两组的条件 33
三、线化的飞机小扰动运动方程组 34
1-6 小扰动方程的无因次形式 44
一、无因次表 44
二、纵向小扰动方程的无因次形式 46
三、横侧小扰动方程的无因次形式 49
1-7 小扰动方程的矩阵形式 49
一、纵向小扰动方程的矩阵形式 50
二、横侧小扰动方程的矩阵形式 51
1-8 操纵系统的运动方程 52
一、方程的基本形式 53
二、方程的线化形式 58
第二章 纵向气动特性及对称飞行的平衡、静稳定性和静操纵 61
2-1 引言 61
2-2 对称定直飞行时飞机的纵向力和力矩特性 63
一、机翼的纵向气动力及力矩特性 64
二、机翼机身组合体的纵向气动力及力矩特性 67
三、组合情况下平尾的纵向气动力及力矩特性 70
四、动力系统产生的纵向力及力矩特性 72
五、全机的纵向力及力矩特性 76
2-3 对称定直飞行的平衡 77
一、平衡所需的操纵面偏角及驾驶杆位移 77
二、平衡所需的纵向操纵力 84
2-4 纵向气动导数 90
一、对V的导数 90
二、对α的导数 92
三、对ωz的导数 96
四、对α的导数 99
五、对δz(或φpw)的导数 101
六、对δp的导数 103
七、对H的导数 105
2-5 飞机的纵向静操纵和静稳定性 107
一、定直飞行的舵偏角(或杆拉移)静操纵特性、握杆中性点 107
二、定直飞行时的杆力静操纵特性、松杆中性点 113
三、定常拉升时的舵偏角(或杆位移)静操纵特性、握杆机动点 122
四、定常拉升时的杆力静操纵特性、松杆机动点 126
五、助力操纵系统简介 129
六、弹簧、配重对杆力静操纵特性的影响 131
2-6 构形变化及气动参数对飞机平衡、静稳定及静操纵特性的影响 133
一、飞机构形变化的影响 133
二、Mα的数变化的影响 138
三、大迎角飞行和地面效应的影响 143
2-7 飞机的质心变动范围 144
第三章 横侧气动特性及非对称飞行的平衡、静稳定性和静操纵 148
3-1 引言 148
一、对β的导数 149
3-2 横侧气动导数 149
二、横侧静稳定性--上反效应和风标静稳定性 162
三、对ωx的导数 164
四、对ωy的导数 170
五、反δx及δy的导数 175
六、影响横侧气动力和力矩特性的各种因素 178
3-3 定直侧滑运动，正常盘旋及稳定滚转的平衡和静操纵 185
一、定常直线侧滑飞行的横侧平衡和静操纵 185
二、正常盘旋及稳定滚转的平衡和静操纵 193
3-4 横侧静操纵力和位移 197
一、副翼和方向舵静操纵力及操纵机构位移的一般表达式 198
二、副翼及方向舵的铰链力矩及铰链力矩导数 199
三、定直侧滑飞行的横侧操纵力 202
四、正常盘旋及稳定滚转时的附加操纵力 205
五、操纵面松浮时的气动导数 209
六、横侧操纵力与横侧松浮气动导数的关系及静操纵力指标 212
第四章 定常飞行的稳定性 215
4-1 运动稳定性 215
一、动稳定性的概念 215
二、扰动运动的模态 218
4-2 稳定性判据 220
一、罗斯判据 221
二、霍尔维茨判据 225
4-3 纵向小扰动方程的拉氏变换形式和方程的一般求解过程 226
一、纵向小扰动方程的拉氏变换形式 227
二、纵向小扰动方程的一般求解过程 229
4-4 纵向小扰动运动的两种典型模态及其物理成因 235
一、典型示例 235
二、两种典型运动模态及其物理成因 240
4-5 纵向扰动运动的简化求解方法 243
一、特征根的近似估算 243
二、短周期模态的简化分析方法 245
三、长周期模态的简化分析方法 249
4-6 飞行条件和气动参数对纵向动稳定性的影响 253
一、飞行速度的影响 253
二、飞行高度的影响 255
三、飞行航迹角的影响 256
四、静裕度的影响 257
4-7 松杆纵向动稳定性简介 261
4-8 横侧小扰动方程的拉氏变换形式和方程的求解过程 264
一、横侧小扰动方程的拉氏变换形式 265
二、横侧小扰动方程的一般求解过程 265
一、典型示例 273
4-9 横侧扰动运动的典型模态及其物理成因 273
二、三种典型运动模态及其物理成因 275
4-10 横侧振动运动的简化求解方法 280
一、滚转收敛模态的简化分析 280
二、螺旋模态的简化分析 282
三、荷兰滚模态的简化分析 282
4-11 飞行条件和气动参数对横侧动稳定性的影响 284
一、飞行速度的影响 284
二、飞行高度的影响 288
三、航迹角的影响 290
四、气动参数的影响和稳定边界的简略分析 293
4-12 纵横向交感运动简介 295
一、急滚惯性交感运动及其数值解 295
二、急滚交感运动的绒化求解方法--定常解 302
三、尾旋运动简介 307
4-13 飞机结构弹性变形对稳定性和操纵性的影响简介 311
4-14 有关动稳定性的品质要求 314
一、飞行品质要求简介 314
二、纵向稳定性品质指标 315
三、横侧稳定性品质指标 317
5-1 引言 320
第五章 飞行的操纵运动(开环) 320
5-2 飞机的纵向操纵运动 324
一、飞机纵向运动的传递函数 324
二、升降舵阶跃型输入时飞机的反应 330
三、升降舵谐波型输入时飞机的反应--频率特性 336
四、飞行条件和气动参数对纵向操纵特性的影响 339
5-3 飞机的横侧操纵运动 345
一、飞机横侧运动的传递函数 345
二、副翼阶跃型输入时飞机的反应 349
三、副翼谐波型输入时飞机的反应--横侧频率特性 355
四、飞行条件对副翼操纵反应特性的影响 356
五、滚转机动飞行中方向舵的协调操纵 359
5-4 飞机动态操纵品质指标简介 362
一、纵向动态操纵品质指标 363
二、横侧动态操纵品质指标 365
第六章 飞机的操纵运动(闭环) 368
6-1 引言 368
6-2 闭环操纵运动的一般原理 371
一、单通道、单回路闭环操纵运动分析 372
二、单通道、多回路系统的变换 378
三、双通道、多回路系统的闭环传递函数 380
一、沉浮运动的控制 384
6-3 纵向闭环操纵运动分析 384
二、短周期模态特性和操纵性的改善 390
三、高度和下滑航迹控制 394
四、通过减小纵向静裕度来改善飞机的性能 398
五、关于操纵(控制)系统动力学特性的影响 403
6-4 横侧闭环操纵运动分析 405
一、飞机倾斜姿态的控制 405
二、改善高空飞行时飞机横向操纵特性 408
三、通过方向舵通道的闭环操纵来改善飞机的横侧模态特性 410
附录Ⅰ 在动坐标系中质点的速度和加速度 416
附录Ⅱ 不同体轴系间的气动导数及惯矩的换算 422
附录Ⅲ 拉普拉斯变换 427
Ⅲ-1 定义 427
Ⅲ-2 基本性质 431
一、线性 431
二、平移定理 431
三、微分法则 432
四、积分法则 432
五、极值定理 433
Ⅲ-3 拉氏变换在解微分方程中的应用 434
Ⅲ-4 反变换法 438