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FI 9
2.2.4 固定于大气的参考系FA 10
2.2.2 固定于地球的参考系FE 10
2.2.3 连带于飞行器的垂直参考系FV 10
2.2.5 风轴系FW 11
2.2.6 体轴系FB 11
2.2.7 稳定性轴系FS 12
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