第1章 概论 1
1.1概述 1
1.1.1模型自由飞试验的特点及分类 1
1.1.2模型自由飞试验的主要研究内容 5
1.2模型自由飞试验在飞行器研制中的作用 11
1.3模型自由飞试验的经济性与精度 18
1.3.1模型自由飞试验的经济性 18
1.3.2模型自由飞试验的精度 20
1.4模型自由飞试验技术的发展方向 23
1.4.1扩大试验空域和速域 23
1.4.2开展带动力模型自由飞试验研究 24
1.4.3改进自由飞试验技术 24
参考文献 26
第2章 模型自由飞试验的总体方案和可靠性 30
2.1模型自由飞试验的相似性要求 30
2.1.1几何相似和质量参数相似 30
2.1.2主要相似参数 32
2.2模型自由飞试验的总体方案 34
2.2.1总体方案的制定 34
2.2.2总体方案与各系统方案之间的关系 42
2.3模型自由飞试验的可靠性 44
2.3.1模型自由飞试验中可靠性的特殊意义 44
2.3.2影响模型自由飞试验可靠性的因素 45
2.4模型自由飞试验的可靠性设计 47
2.4.1模型自由飞试验的可靠性要求及指标 47
2.4.2模型自由飞试验可靠性设计的基本原则 52
2.4.3模型自由飞试验可靠性的验收及评估 52
参考文献 53
第3章 模型自由飞试验的参数计算和测量数据处理 54
3.1自由飞试验模型气动力数据估算 54
3.1.1自由飞试验模型气动力数据预估 54
3.1.2自由飞试验模型的风洞试验 63
3.2自由飞试验模型飞行弹道计算 66
3.2.1弹道计算的目的 66
3.2.2质点弹道计算 67
3.2.3六自由度弹道计算 68
3.2.4解方程所用的原始数据 70
3.2.5数值积分与插值方法 71
3.3自由飞试验模型稳定性和扰动运动估算 73
3.3.1自由飞试验模型的稳定性 73
3.3.2扰动运动估算 77
3.4自由飞试验模型气动热环境参数估算 82
3.4.1估算的初始条件 83
3.4.2无粘流场计算 84
3.4.3边界层传热系数计算 86
3.4.4壳体（蒙皮）温度计算 88
3.5自由飞试验模型尾旋仿真计算 90
3.5.1数学模型 90
3.5.2气动力模型 93
3.6光学测量和遥测数据处理 95
3.6.1光测数据处理 95
3.6.2遥测数据处理 101
3.6.3遥测数据的预处理 104
参考文献 107
第4章 自由飞试验模型的设计制作 108
4.1自由飞试验模型的设计要求 108
4.1.1自由飞试验模型的基本要求 108
4.1.2自由飞试验模型外形精度的确定 110
4.1.3自由飞试验模型结构材料的选取 112
4.2自由飞试验模型结构设计 116
4.2.1自由飞试验模型设计载荷的确定 116
4.2.2自由飞试验模型结构设计步骤 117
4.2.3自由飞试验模型几种典型结构 120
4.3自由飞试验模型强度计算 126
4.3.1选取模型结构数学模型的原则 127
4.3.2模型结构强度计算 127
4.4模型结构的动态特性分析 131
4.4.1模型结构动态特性分析的目的和特点 131
4.4.2模型结构动态特性计算 132
4.5自由飞试验模型的加工装配和检验 134
4.5.1自由飞试验模型的加工装配 134
4.5.2自由飞试验模型的检验 138
4.6自由飞试验模型的地面试验 139
4.6.1自由飞试验模型的静力试验 139
4.6.2自由飞试验模型的动态特性试验 142
4.6.3自由飞试验模型的动强度试验 144
4.6.4自由飞试验模型的热载试验 145
参考文献 147
第5章 模型自由飞试验的控制系统 148
5.1自由飞试验模型的控制方式 148
5.1.1有线控制 148
5.1.2无线电遥控 149
5.1.3程序控制 149
5.1.4自动驾驶 150
5.1.5推力向量控制 150
5.1.6姿态控制 151
5.2无线电遥控系统 151
5.2.1遥控系统在模型自由飞试验中的作用 151
5.2.2遥控系统的组成和工作原理 152
5.2.3频分制多通道遥控系统 153
5.2.4多通道数字比例遥控系统 155
5.3程序控制系统 157
5.3.1程序控制系统的作用及分类 157
5.3.2自由飞试验使用的程序控制器 158
5.4自动驾驶系统 159
5.4.1自动驾驶系统的主要功能 159
5.4.2自动驾驶系统的工作原理 162
5.4.3一种典型的遥控试验机自动驾驶系统 165
5.5推力向量控制系统 167
5.5.1推力向量控制技术的作用 167
5.5.2推力向量控制系统的种类 168
5.5.3流体二次喷射推力向量控制系统 169
5.6姿态控制系统 170
5.6.1姿态控制系统的任务和要求 171
5.6.2姿态控制系统的组成及工作原理 171
第6章 模型自由飞试验的测量系统 173
6.1遥测技术的发展概况 173
6.1.1遥测技术的一般概念 173
6.1.2国内外遥测技术及发展方向 173
6.2自由飞试验的测量技术 176
6.2.1自由飞试验测量技术的现状 176
6.2.2自由飞试验测量技术的要求和特点 177
6.3自由飞试验常用的传感器 177
6.3.1压电角速度传感器 178
6.3.2过载传感器 179
6.3.3压电晶体加速度传感器 179
6.3.4电感式压差及压力传感器 180
6.3.5角加速度传感器 180
6.3.6压差归零式迎角/侧滑角传感器 181
6.3.7高度传感器 182
6.3.8速度传感器 182
6.3.9差容式加速度传感器 183
6.3.10石英挠性伺服加速度传感器 184
6.4无线电遥测系统 184
6.4.1无线电遥测系统的组成 184
6.4.2系统的性能及技术指标 185
6.5小型磁记录系统 186
6.5.1系统的组成 186
6.5.2系统的功能及工作原理 188
6.5.3系统的性能及技术指标 189
6.6单片机遥测系统 191
6.6.1系统的技术指标及特点 191
6.6.2系统的组成及工作原理 192
第7章 模型自由飞试验的动力系统 196
7.1助推固体火箭发动机 196
7.1.1固体火箭发动机的结构和工作原理 197
7.1.2固体火箭发动机的主要参数 200
7.2助推固体火箭发动机的选用及组合 202
7.2.1助推固体火箭发动机的选用 202
7.2.2助推固体火箭发动机的组合 204
7.3小型固体火箭发动机 205
7.4小型活塞式航空发动机 206
7.4.1小型活塞式航空发动机的种类 206
7.4.2小型活塞式航空发动机的组成 206
7.5小型空气喷气发动机 208
第8章 模型自由飞试验的回收系统 214
8.1自由飞试验模型的回收方式 214
8.2降落伞回收系统的设计 217
8.2.1降落伞-模型吊挂系统平衡下降速度 217
8.2.2开伞过程 218
8.2.3降落伞系统的参数设计 222
8.2.4伞型的选择 223
8.3降落伞回收过程的轨迹计算 225
8.4伞舱开启机构和伞包释放装置 226
8.5回收系统空投试验 228
第9章 自由飞试验模型的总装调配 230
9.1模型总装调配的内容和要求 230
9.1.1试验设备的安装及方位测量 230
9.1.2模型质量参数的调配与测量 231
9.1.3模型和助推（运载）器的对接装配 231
9.2模型的总装与调配 233
9.2.1有安装要求之设备的安装及位置测量 234
9.2.2其余设备和配重的安装及调配 235
9.3模型总装调配方案的估算 236
9.3.1手工试算估算装配方案 237
9.3.2用内点惩罚函数法估算装配方案 240
9.4模型质量质心位置和惯性矩的测量 244
9.4.1模型质量质心位置的测量 244
9.4.2模型惯性矩的测量 246
第10章 自由飞试验模型的升空与分离 252
10.1自由飞试验模型的升空方式 252
10.1.1助推器发射升空 252
10.1.2运载器带飞升空 253
10.1.3其它升空方式 255
10.2模型和助推器的组合方式及分离机构 255
10.2.1模型和助推器的组合方式 255
10.2.2分离机构 256
10.3地面发射设备 263
10.3.1 HP-2号地面发射车 264
10.3.2三七地面发射设备 266
10.3.3 Ⅱ型靶机地面发射设备 267
10.4投放模型对运载器的要求及投放装置 267
10.4.1投放模型对运载器的要求 268
10.4.2模型的吊挂投放装置 268
第11章 自由飞试验模型的飞行操纵 272
11.1遥控操纵的基本要求 272
11.1.1操纵飞机模型的一般方法 273
11.1.2螺旋桨与飞行操纵 274
11.2常规机动飞行的操纵 276
11.2.1飞机模型的起飞 276
11.2.2飞机模型的着陆 278
11.2.3平飞爬升和俯冲 280
11.2.4盘旋飞行 283
11.3操纵飞机模型的要领 285
11.3.1正确判断 285
11.3.2掌握时机 285
11.3.3迅速准确 286
11.3.4按需施量 287
11.4特技飞行与操纵 288
11.4.1筋斗 288
11.4.2横滚 290
11.4.3尾旋 291
11.5操纵技术与心理素质 295
11.5.1遥控操纵人员应具备的心理素质 295
11.5.2正确操纵动作的产生 297
11.5.3操纵技术的地面训练 299
参考文献 300
第12章 模型自由飞试验的组织实施 301
12.1模型自由飞试验大纲的编制 301
12.1.1试验目的 301
12.1.2试验设备 301
12.1.3试验方法 304
12.1.4试验数据采集和处理 306
12.2试验准备工作 307
12.2.1气动力计算和总体方案的制定 308
12.2.2各系统的技术准备 311
12.2.3进场前的其它准备工作 319
12.3飞行试验的组织实施 320
12.3.1进场后的准备工作 320
12.3.2试验阵地的准备和飞行试验 322
12.4安全及可靠性措施 324
12.4.1可靠性措施 324
12.4.2安全措施 329
第13章 几种典型的模型自由飞试验 332
13.1零升阻力模型自由飞试验 332
13.1.1零升阻力试验方案 332
13.1.2零升阻力试验数据处理 335
13.2纵横向动静导数模型自由飞试验 339
13.2.1纵向动静导数试验方案 339
13.2.2纵向动静导数试验数据处理 343
13.3航弹和子母弹自由飞投放试验 349
13.3.1低空航弹自由飞投放试验 349
13.3.2末修子弹投放试验 351
13.4飞机模型尾旋自由飞试验 353
13.4.1尾旋试验方案 353
13.4.2尾旋试验数据处理 356
13.5弹头模型粒子云侵蚀自由飞试验 361
13.5.1粒子云侵蚀试验方案 361
13.5.2侵蚀试验助推火箭研制 362
13.5.3天气环境测量和飞行试验 366
参考文献 367