飞行动力学.pptx

飞行动力学
飞机的操纵性与稳定性
1
飞行力学的研究内容/分支
内容
研究问题
数学模型
飞行性能
飞机在外力作用下质心的运动规律,飞机的极限飞行能力
质点
三自由度
操纵性
稳定性
外界扰动或操纵下的飞机的运动特性,飞机保持和改变飞行状态的能力
刚体
六自由度
气动弹性
结构弹性平衡和飞机结构在极短时间内的反应特性,如结构发散、颤振
弹性体
2
本课程研究的问题
问题
研究内容
平衡
重心位置选择、舵面设计、平衡的操纵
稳定性
飞机受到扰动后的保持原有飞行状态的能力
操纵反应
驾驶员进行一定操纵后飞机的动态反应
3
坐标系
地面坐标轴系
机体坐标轴系
气流坐标轴系
航迹坐标轴系
半机体坐标轴系
稳定性坐标轴系
4
机体坐标系
原点:重心
方向:
x:机身轴线
y:垂直于对称面向右
z:对称平面内垂直于x向下
5
纵向、横向、航向的定义
纵向运动:飞机的低头抬头运动(俯仰)
横向运动:飞机绕ox轴的转动(滚转)
航向运动:飞机绕oz轴的转动(偏航)
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力矩及角速度方向定义
气动力矩
角速度
方向
操纵舵面
舵面方向
纵
向
俯仰力矩 M
q
抬头为正
升降舵(平尾)e
后缘下偏为正
横
向
滚转力矩 L
p
右滚为正
副翼
a
右副翼下偏为正
航
向
偏航力矩 N
r
右偏航为正
方向舵
r
左偏为正
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地面坐标系与机体坐标系
8
欧拉角定义
偏航角
体轴x轴在水平面内投影与xg的夹角
y
0~360 
俯仰角
体轴x轴与水平面的夹角
q
-90~90
滚转角
过体轴x轴的铅垂面与对称面的夹角
f
-180~180
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气流坐标系与半机体坐标系
原点:重心
气流坐标系方向:
x:速度方向
z:对称平面内垂直于xa轴向下
y:垂直于xz向右
半机体坐标系方向:
x:速度在对称面内的投影
y:垂直于对称面向右
z:对称平面内垂直于x向下
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