大气飞行力学第2-2机敏性

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航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学航空航天工程师是一项精湛的职业,他们致力于研究和开发航空航天器。

在这个领域中,掌握航天器气动力学和飞行力学知识至关重要。

本文将探讨航天器气动力学和飞行力学的重要性以及工程师在日常工作中应用这些知识的方式。

一、航天器气动力学航天器气动力学是研究航天器在大气中运动时所受到的气动力的学科。

它涉及到飞行器的外形、空气动力学特性以及运动状态等方面。

航天器气动力学对于航空航天工程师来说至关重要。

首先,了解航天器在大气中的运动特性可以帮助工程师设计更加优化的飞行器。

通过研究航天器的气动力学特性,工程师可以调整外形设计和尺寸,以提高航天器的飞行效率和稳定性。

此外,航天器气动力学还对飞行器的空气动力学特性进行研究。

航空航天工程师可以利用气动力学知识来预测航天器在不同飞行条件下的性能,包括阻力、升力、侧向力和扭矩等。

这些信息对于设计适应不同任务需求的航天器至关重要。

二、飞行力学飞行力学是研究飞行器在空中运动时所受到的力和运动的科学。

它涉及到航空器的力学原理、飞行器的稳定性和操纵性等方面。

在航空航天工程师的工作中,飞行力学扮演着重要角色。

首先,飞行力学可以帮助工程师分析和预测航天器在飞行过程中的性能,包括速度、加速度、姿态稳定性等。

这些信息对于设计飞行器的动力系统、操纵系统以及飞行控制系统至关重要。

其次,飞行力学还涉及到航天器的稳定性和操纵性。

通过了解飞行力学原理,工程师可以选择适当的控制方法和策略,以确保航天器在各种飞行状态下都能保持稳定并具有良好的操纵性能。

三、航空航天工程师的应用实例在实际工作中,航空航天工程师需要将航天器气动力学和飞行力学知识应用于设计和测试过程。

以下是一些典型的应用实例:1. 飞行器设计和优化:工程师利用气动力学和飞行力学知识来分析和优化飞行器的外形和气动特性。

他们通过调整飞行器的形状,降低阻力并提高升力,从而提高飞行器的性能和效率。

2. 飞行器控制系统设计:工程师根据飞行力学原理设计飞行器的控制系统,以确保飞行器在各种飞行状态下都能稳定并且易于操纵。

大气飞行力学第2-1章补充机动性能

大气飞行力学第2-1章补充机动性能

大气飞行力学--机动性能
11
积分得
ΔH = ∫
θ
0
V 2 ( n y cos γ s − cos θ ) dH dθ = ln g ( n y cos γ s − 1) dθ
直线俯冲段
⎧ G dV = Pky − Q + G sin θ xh ⎪ ⎨ g dt ⎪Y = G cos θ xh ⎩
慢车推力近似 为零
改出段
⎧ dV ⎪m dt = ( Pky − Q ) − G sin θ ⎪ ⎨ ⎪ dθ = g (n − cos θ ) ⎪ dt V y ⎩
剩余推力近似 为零
dV V sin θ =− dθ n y − cos θ dV sin θ dθ =− V n y − cos θ
大气飞行力学--机动性能
⎧G dV ⎪ g dt = Pky − Q − G sin θ ⎪ ⎨ ⎪G V dθ = Y − G cos θ ⎪ g dt ⎩
大气飞行力学--机动性能
铅垂面质心运动 的一般方程。 可数值求解。
8
3、跃升性能计算方法 能量法
假设:ΔP的平均作用为零,飞机总能量不变。
G 2 进入跃升 E0 = H 0G + V0 2g G 退出跃升 E1 = H 1G + V12 2g
1 t= g dV G V1 dV = V0 n g V0 ΔP x t1 G V1 VdV L = Vdt = t0 g V0 ΔP

V1



大气飞行力学--机动性能
7
二、跃升
衡量飞机由动能换取势能、迅速获取高度优势 的能力,即高度机动性。
1、指标
ΔH max ,
Δ t ΔH

第一章飞行力学基础2

第一章飞行力学基础2
C L
e

CLt St M e SW
为升力系数对 e 的导数 ;


零升阻力:分为摩擦阻力、压差阻力和零升波阻 (激波引起)。 升致阻力:伴随升力的产生而出现的阻力。 诱导阻力: C Dt C L 升致波阻: C Dt C L sin
阻力: D CD QSW
0 M<0 升降舵偏角 e:平尾后缘下偏为正 e〉 0 L<0 副翼偏转角 a:右翼后缘下偏(右下左上)为正 a〉 0 N <0 方向舵偏转角 r:方向舵后缘向左偏为正 r〉 油门杆位置 : 0 加大油门、推力 T 向前推油门杆为正 T〉
T 288.15 0.0065 * High A 20.0648 * T g 9.80665 /(1 High / 6.356766e 6 ) 2
0 * (1 0.225577e 4 * High ) 4.25588
2、马赫数M

马赫数定义为气流速度(V)和当地音速 (a)之比, M=V/A。 马赫数M的大小表示空气受压缩的程度。
C mw C mw0 C Lw ( xcg xacw )

Cmw0
机翼零升力矩系数
Cmw C Lw ( xcg xacw ) xcg xacw 飞机纵向静稳定;
xcg xacw 飞机纵向静不稳定;

机翼——机体组合产生俯仰力矩:
Cmwb Cmw 0 CCmb 0 CLw [ xcg ( xacw xacb )] Cmwb 0 CLw ( xcg xacwb )
b2 展弦比: A SW

2 cA SW
0
b 2

航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器气动力学和飞行力学航空航天工程是一门涉及航空航天器设计、制造和运行的学科,而气动力学和飞行力学是航空航天工程中关键的技术领域。

航空航天工程师的任务之一就是研究和应用气动力学和飞行力学的原理,以设计更安全、高效和稳定的航天器。

本文将介绍航天器气动力学和飞行力学的基本概念和应用。

一、气动力学气动力学研究流体(如气体)在物体表面上产生的压力和引起的力的学科。

在航天器设计中,气动力学是非常重要的,因为它影响着航天器在大气层中的运动和姿态控制。

1. 升力和阻力航天器在飞行过程中会受到重力、升力和阻力的作用。

升力是指垂直于飞行方向的力,可以支持航天器在空中飞行;阻力是与飞行方向相反的力,阻碍了航天器的运动。

航空航天工程师需要通过气动外形设计、机翼形状优化和控制表面设计等手段来减小阻力和增大升力,以提高航天器的飞行效率。

2. 稳定性和操纵性在设计航天器时,稳定性和操纵性也是需要考虑的重要因素。

稳定性是指航天器在受到干扰后能够自动回复到平衡状态的能力;操纵性是指航天器对于操纵输入的响应能力。

通过气动力学的研究和调整飞行姿态,可以使航天器具有良好的稳定性和操纵性。

二、飞行力学飞行力学是研究航空航天器在飞行过程中的运动和力学原理的学科。

通过对航天器的运动方程和控制原理的研究,航空航天工程师可以设计航天器的飞行轨迹和飞行控制系统。

1. 科氏力和飞行轨迹科氏力是指由于航天器在运动中所受到的离心力和压力力的合力。

科氏力的大小和方向决定了航天器所处的飞行轨迹。

例如,在升力和重力平衡的情况下,航天器可以以水平的圆周轨道飞行。

2. 飞行控制系统飞行控制系统是用来控制航天器的姿态和运动的系统。

航空航天工程师需要设计合适的飞行控制系统来确保航天器的稳定、安全和精确的飞行。

常见的飞行控制系统包括姿态控制系统、推力控制系统和导航系统等。

三、航空航天工程师的任务作为航空航天工程师,研究和应用航天器气动力学和飞行力学是其重要任务之一。

飞行力学知识点

飞行力学知识点

《飞行动力学》掌握知识点第一章掌握知识点如下:1)现代飞机提高最大升力系数采取的措施包括边条翼气动布局或近耦鸭式布局。

2)飞行器阻力可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力和激波阻力等。

3)试描述涡喷发动机的三种特性:转速(油门)特性,速度特性,高度特性并绘出变化曲线。

(P7)答:涡轮喷气发动机的性能指标推力T和耗油率f C等均随飞行状态、发动机工作状态而改变。

下面要简单介绍这些变化规律,即发动机的特性曲线,以供研究飞行性能时使用。

1)转速(油门特性)在给定调节规律下,高度和转速一定时,发动机推力和耗油率随转速的变化关系,称为转速特性。

图1.10为某涡轮喷气发动机T和f C随转速n的变化曲线。

由于一定转速对应一定油门位置,故转速特性又称油门特性或节流特性。

2)速度特性在给定调节规律下,高度和转速一定时,发动机推力和耗油率随飞行速度或Ma的变化关系,称为速度特性。

图1.11为某涡轮喷气发动机T和f C随Ma变化曲线。

3)高度特性在发动机转速和飞行速度一定时,发动机推力和耗油率随飞行高度的变化关系,称为高度特性。

图1.12为某涡轮喷气发动机的T和f C随H的变化曲线。

第二章掌握知识点如下:1)飞机飞行性能包括平飞性能、上升性能、续航性能和起落性能。

2)飞机定直平飞的最小速度受到哪些因素的限制?(P40)答:最小平飞速度m in V 是指飞机在某一高度上能作定直平飞的最小速度。

1)受最大升力系数m ax L C 限制的理想最小平飞速度S C W V L ρmax min 2=;2)受允许升力系数a L C .限制的最小允许使用平飞速度S C W V a L a ρ.2=;3)受抖动升力系数sh L C .限制的抖动最小平飞速度SC W V sh L sh ρ.2=; 4)受最大平尾偏角m ax .δL C 限制的最小平飞速度SC W V L ρδδmax max .min 2)(=;5)发动机可用推力a T 。

航空航天工程师的航空气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航空气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航空气动力学和飞行力学航空航天工程师是一个令人激动的职业,他们负责设计、开发和测试飞行器。

在这个职业中,航空气动力学和飞行力学是最基础且重要的学科。

本文将通过介绍航空气动力学和飞行力学的定义、原理以及应用领域来探索航空航天工程师的工作内容。

一、航空气动力学航空气动力学是研究飞行器在空气中运动的学科。

它主要关注空气对飞行器的作用力以及这些作用力如何影响飞行器的运动特性。

航空气动力学不仅仅是理论研究,还包括实验研究和数值模拟。

航空气动力学主要研究以下两个方面:1. 升力和阻力:升力是空气对飞行器垂直升力的作用力,而阻力是空气对飞行器运动方向的阻碍力。

航空气动力学研究如何最大化升力以提供足够的升力支撑飞行器,同时最小化阻力以减少能量损耗。

2. 稳定性和控制性:稳定性是指飞行器在受到外界干扰时能够自动保持平衡或者恢复平衡的能力。

控制性是指飞行器在飞行中能够按照操纵输入实现预期的运动变化。

航空气动力学研究如何通过设计飞行器的外形和控制系统来提高稳定性和控制性。

二、飞行力学飞行力学是研究飞行器的运动和力学特性的学科。

它涉及到物体在空气中受到的各种力以及这些力如何影响飞行器的轨迹和运动状态。

飞行力学有助于理解飞行器的飞行性能和操纵特性,对于飞行器的设计和控制至关重要。

飞行力学主要研究以下两个方面:1. 运动学:运动学研究飞行器的运动轨迹、速度和加速度等基本运动特性。

它通过描述飞行器的位置、速度和加速度之间的关系来分析和预测飞行器的运动状态。

2. 动力学:动力学研究飞行器的运动如何由外部力和飞行器自身特性共同决定。

它涉及到受力分析、转动和姿态控制等方面,帮助工程师设计出稳定和可操控的飞行器。

三、航空航天工程师的工作作为航空航天工程师,熟悉航空气动力学和飞行力学对于成功完成工作任务非常重要。

他们需要将这些理论知识应用于飞行器的设计、制造和改进过程中。

航空航天工程师的工作可以包括以下几个方面:1. 飞行器设计:根据航空气动力学和飞行力学的原理,工程师负责设计飞行器的外形和控制系统,以达到稳定、高效的飞行特性。

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理研究

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理研究

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理研究航空航天工程师是一个充满挑战和责任的职业。

他们致力于研究和开发航空器,其中航空器的气动和飞行力学分析原理是非常关键的一部分。

本文将探讨航空航天工程师在这一领域中的研究原理和方法。

一、气动力学分析原理1. 空气动力学基础航空器的气动力学分析需要掌握空气对物体运动产生的力和力矩的基本原理。

空气动力学基础包括空气动力学方程、雷诺数、气动力系数等。

2. 翼型气动力学分析翼型是航空器的重要组成部分,对其气动特性进行分析可以揭示翼型的升力和阻力变化规律。

翼型气动力学分析需要考虑绕流模式、升力系数、阻力系数等因素。

3. 气动力学实验和数值模拟气动力学实验和数值模拟能帮助航空航天工程师更全面地了解航空器的气动特性。

实验手段包括风洞试验、模型试飞等;而数值模拟则可以通过计算流体力学方法对流场进行模拟。

二、飞行力学分析原理1. 重心和飞行稳定性航空器在飞行中必须保证重心的稳定以及良好的飞行稳定性。

重心位置的确定和飞行稳定性分析需要考虑空气动力学、质量配重等因素。

2. 控制系统和操纵性航空器的操纵性能对飞行安全至关重要。

航空航天工程师需要设计和分析航空器的控制系统,考虑操纵面的位置、工作原理以及操纵力矩等因素。

3. 飞行力学的数学模型为了更好地研究航空器的飞行特性,航空航天工程师需要建立相应的数学模型。

这些模型可以通过运动方程、力矩方程、控制方程等来描述航空器的动力学特性。

三、研究方法1. 实验研究在航空航天工程师的研究过程中,实验研究是必不可少的一部分。

通过设计和实施风洞试验、模型试飞等实验手段,可以获得航空器的气动和飞行力学数据。

2. 数值模拟随着计算机技术的进步,数值模拟成为研究航空器气动和飞行力学的重要方法之一。

计算流体力学方法可以帮助研究人员模拟和分析航空器周围的气流场,从而揭示其气动特性。

3. 理论推导和分析航空航天工程师还需要进行一系列的理论推导和分析,以深入理解航空器的气动和飞行力学原理。

大气飞行力学第2-1章补充【性能数据】

大气飞行力学第2-1章补充【性能数据】
大气飞行力学-性能计算原始数据
二、 阻力特性
阻力分类:零升阻力、升致阻力 极曲线表达式
按产生原 因、性质 分类
摩擦阻力 压差阻力 诱导阻力 干扰阻力 激波阻力
性能计算时
2 C x = C x 0 + C xi = C x 0 + AC y
零升阻 力系数
诱导阻 力系数
诱导阻 力因子
零升阻力系数
1) 与升力无关,取决于外形、M、Re 2) 长细比增大,机翼薄,
大气飞行力学-性能计算原始数据
最大升阻比随 M数变化
Kmax 亚音速飞机
先进布局 经典超音 速飞机
M 最大升阻比是评定飞机升阻特性的重要气动参数 之一。直接影响航程、航时、下滑及升限等性能 指标,要求采用设计措施提高该值。 1 dK max 1 dCx 0 = K max =− 2 ACx 0 K max 2 Cx0
n↑ n↑
mk ↑ ,VP ↑
⎫ ⎬ 同时 V P ↑ , Pf ↑⎭
Pf ↑
Pf ∝ n 3
qh ↑
qkh取决于二者变化的相对 快慢
Pf
qkh
qh qkh = Pf
n(%)
大气飞行力学-性能计算原始数据
n巡航 n(%)
发动机典型油门状态
1)加力状态:带加力燃烧室,开动其工作的状态。对应于 最大转速,推力较最大状态增加30%左右,耗油率增加近 一倍以上,连续工作时间限5-10min。 2)最大状态:对应于最大许用转速(nmax)的发动机状态 。 推力为非加力时的最大值。只能连续工作5-10min,通常 用于起飞、短时加速、爬升、空中机动等。 3)额定状态:对应于最大许用转速97% ,推力为最大状 态的85-90%,可较长时间工作(半小时~1小时),用于 平飞、爬升、远航飞行等。 4)巡航状态:n巡≈90% n额,Pf巡 ≈ 80%Pf额,耗油率最小, 不限时,用于巡航。 5)慢车状态:n慢 ≈ 30% n额,推力很小,Pf慢 ≈ 3~5%Pfmax,连续工作时间不允许超过10-15min,用于下 滑、着陆。(不允许空中停车)

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理航空航天工程师在设计和开发航空器时,必须了解航空器的气动和飞行力学分析原理。

这些原理包括空气动力学、力和力矩平衡、机翼气动性能以及稳定性和操纵性等方面。

本文将探讨航空航天工程师在进行航空器气动和飞行力学分析时所依据的原理。

一、空气动力学空气动力学是研究空气对物体运动的影响的学科,其中的基本原理是伯努利定律和牛顿定律。

伯努利定律描述了流体在运动过程中速度增加,压力减小的关系。

航空航天工程师利用伯努利定律分析航空器在不同速度和高度下的气动性能,可以确定其升力和阻力的变化规律,并进行相关优化。

二、力和力矩平衡在航空器设计过程中,力和力矩平衡是至关重要的。

力的平衡涉及到航空器在各个方向上受到的合力,力矩平衡则涉及航空器绕各个轴线的力矩平衡。

航空航天工程师通过分析力和力矩的平衡关系,可以确保航空器在飞行状态下的稳定性和操纵性。

三、机翼气动性能机翼是航空器的重要组成部分,其气动性能直接影响着航空器的升力和阻力。

航空航天工程师通过分析机翼的气动力学特性,包括升力系数、阻力系数以及升阻比等参数,可以优化机翼的设计,提高航空器的性能。

四、稳定性和操纵性稳定性和操纵性是航空器设计中另一个重要考虑因素。

稳定性指的是航空器在飞行过程中的自稳定性,即在无干扰的情况下保持稳定飞行。

操纵性则是指航空器对操纵输入的响应能力。

航空航天工程师通过分析航空器的稳定性和操纵性,可以对飞行控制系统进行优化,确保航空器具有良好的操纵性和稳定性。

综上所述,航空航天工程师在进行航空器气动和飞行力学分析时,依靠空气动力学、力和力矩平衡、机翼气动性能以及稳定性和操纵性等原理。

这些原理的应用可以提升航空器的飞行性能,保证其在各种飞行条件下的安全性和可靠性。

作为航空航天行业的核心技术之一,航空器气动和飞行力学分析原理的研究对于航空航天工程领域的发展具有重要意义。

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学分析原理航空航天工程师是负责设计、研发和测试航空航天器的专业人士。

在设计航空器时,了解和应用气动和飞行力学原理是至关重要的。

本文将探讨航空航天工程师在航空器气动和飞行力学分析中的原理和应用。

一、气动原理气动原理是航空航天工程师在设计航空器时必须了解的基础。

气动原理研究空气在航空器表面的作用力,并运用这些知识来优化航空器的设计。

在航空器的设计过程中,航空航天工程师需考虑以下几个方面:1. 气动阻力气动阻力是航空器飞行中所面临的阻碍力量。

航空航天工程师必须通过减小气动阻力来提高航空器的性能和效率。

减小气动阻力的方法包括改善航空器的流线型外形、减少物体表面的粗糙度以及采用高效的空气动力学设计。

2. 升力升力是航空器飞行中产生的上升力量。

航空航天工程师需要根据航空器的需求来合理设计翼型和机翼的结构,以提供足够的升力来维持航空器在空中的飞行。

通过优化气动外形和使用可调节的飞行控制装置,可以最大程度地提高航空器的升力。

3. 操纵性航空航天工程师还需要考虑航空器的操纵性。

操纵性是指航空器在飞行中的稳定性和机动性能。

通过了解和运用气动原理,航空航天工程师可以设计出具有良好操纵性的航空器,确保飞行过程中的平稳和灵活。

二、飞行力学原理在航空器的飞行过程中,飞行力学原理发挥着重要作用。

航空航天工程师需要理解和应用飞行力学原理,以确保航空器的稳定性和安全性。

1. 平衡和稳定航空器的稳定性是指航空器在飞行中保持平衡的能力。

航空航天工程师需要设置航空器的重心和合适的机翼位置,使其在各种飞行工况下都能保持平衡。

此外,通过研究和应用操纵面、尾翼和舵面等控制元件,航空航天工程师可以实现航空器的稳定性控制。

2. 飞行性能飞行性能是指航空器在飞行中的性能指标,如速度、爬升率、机动性等。

航空航天工程师需要根据航空器的设计要求,进行性能预测和优化。

借助飞行力学原理,航空航天工程师可以确定航空器的最大飞行速度、最大高度、最大载荷等重要性能参数。

航空航天领域的航空器气动力学与飞行力学

航空航天领域的航空器气动力学与飞行力学

航空航天领域的航空器气动力学与飞行力学航空航天领域的航空器气动力学与飞行力学是研究航空器在大气中运动和飞行特性的学科。

它涉及到气流的流动、升力、阻力、推力以及飞行器的飞行稳定性和控制问题。

本文将从气动力学和飞行力学两方面对这一学科进行探讨。

一、气动力学在航空航天领域中,气动力学研究了空气与飞行器表面之间的相互作用。

气动力学可以分为低速气动力学(Subsonic Aerodynamics)和高速气动力学(Supersonic and Hypersonic Aerodynamics)两个部分。

低速气动力学主要研究飞行速度低于音速的飞行器。

其中,主要关注的是升力和阻力的产生机理。

升力是使得飞行器能够在空中保持飞行的力量,而阻力则是抵抗飞行器前进运动的力量。

低速气动力学研究的内容包括翼型的气动特性、升力和阻力的计算与分析、气动力的实验测试等等。

而高速气动力学则是研究飞行速度接近或超过音速的情况。

在这种情况下,气动力学的问题更加复杂。

因为在高速飞行中,会出现激波和冲击波等现象,对飞行器的气动特性产生显著的影响。

研究高速气动力学需要运用流体力学和热力学等相关知识,并进行数值模拟和实验验证。

二、飞行力学飞行力学是研究航空器在飞行过程中的运动规律以及飞行器自身的稳定性和操控性问题。

它主要涉及到飞行器的运动学和动力学两个方面。

飞行器的运动学研究了飞行器在空间中的位置、速度和加速度等运动参数。

通过运动学的分析,可以确定飞行器的轨迹、转弯半径等重要的飞行参数。

动力学研究了飞行器的受力和运动状态之间的关系。

其中,力的平衡是保证飞行器在飞行过程中保持稳定的前提。

常见的力包括重力、升力、推力和阻力等。

研究动力学可以帮助我们了解飞行器的稳定性和操控性,以及在不同条件下的飞行特性。

三、航空器气动力学与飞行力学的应用航空器气动力学与飞行力学在航空航天领域中具有广泛的应用。

首先,它们对飞行器的设计起着至关重要的作用。

通过分析气动力学和飞行力学,工程师们可以优化飞机的外形和翼型,从而提高升力和减小阻力。

航空航天工程师的飞行力学知识

航空航天工程师的飞行力学知识

航空航天工程师的飞行力学知识航空航天工程师是一个极具挑战性和技术要求高的职业,在他们的日常工作中需要掌握深入的飞行力学知识。

飞行力学是研究飞行器在大气中运动和控制的科学,对于航空航天工程师来说,它是必不可少的基础。

一、空气动力学力的作用在飞行力学中,空气动力学力的作用极为重要。

空气动力学力包括升力、阻力、推力和重力等等。

升力使得飞行器在大气中上升,阻力抵抗飞行器的前进方向,推力则通过推进剂提供动力,而重力是飞行器受到的地球引力。

飞行器的升力源于机翼的空气动力学特性。

机翼的形状和斜角会影响到飞行器产生的升力。

同时,附着到机翼上的襟翼和襟翼的操作也会对升力产生影响。

阻力则是飞行器前进时受到的空气阻碍,从而抑制了其速度的增加。

推力是由发动机提供的动力,足够大的推力可以克服阻力,使飞行器加速前进。

重力则是飞行器受到的地球引力,必须通过升力和推力来克服。

二、飞行器的运动学除了力的作用,航空航天工程师还需要了解飞行器的运动学知识。

在飞行力学中,飞行器的运动是三维的,并且受到外在力和力矩的影响。

外在力是指由空气动力学力所产生的力,如升力、阻力和推力等。

这些力会对飞行器产生推动、阻挡和转向的效果。

飞行器的外在力的大小和方向将直接影响到其运动状态。

此外,飞行器还会受到力矩的作用。

力矩会使得飞行器发生转动,并影响到其姿态和稳定性。

飞行器的推力和阻力分布、重心位置以及控制面的操作都会对力矩产生影响。

航空航天工程师通过研究飞行器的力矩,可以预测并控制飞行器的飞行轨迹和姿态。

三、飞行控制与稳定性在飞行力学中,航空航天工程师需要掌握飞行器的控制和稳定性。

飞行器的控制涉及到飞行器运动状态的改变,如姿态的调整和位置的变化。

而稳定性则是指飞行器在受到外界干扰后能够自动调整,并保持平稳飞行的能力。

飞行器的控制和稳定性主要依靠控制面实现。

控制面是飞行器上用于调整运动状态的活动部件,如副翼、方向舵和升降舵等。

航空航天工程师需要研究控制面的操纵和运动对飞行器的影响,以实现飞行器的精确控制和良好的稳定性。

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学

航空航天工程师的航空器气动和飞行力学航空航天工程师的航空器气动和飞行力学是该领域的关键学科之一。

航空器气动和飞行力学旨在研究飞行器在空气中的运动、控制、稳定性以及空气动力学效应等方面的科学原理。

本文将介绍和探讨航空器气动和飞行力学相关的重要概念和原则。

一、航空器气动学的基本原理航空器气动学是研究飞行器在空气中运动时所受到的空气力学原理和机理的学科。

它的基础是空气动力学。

空气动力学包括气动力学和空气动力学两个方面。

1.1气动力学气动力学研究飞行器在空气中受到的压力、阻力、升力和侧向力等力学特性,并解释这些现象的物理原因。

其中,升力是飞行器在垂直于运动方向的平面上产生的向上的力;阻力是飞行器在运动方向上产生的与运动方向相反的力;侧向力是垂直于升力和阻力平面的力。

1.2空气动力学空气动力学研究飞行器在不同气动条件下的运动规律和稳定性,并提供有关飞行器设计和控制的指导。

它涉及到飞行器的气动力学特性、气动力学载荷、操纵和稳定性等方面的理论和实践问题。

二、飞行力学的基本概念飞行力学是研究飞行器的飞行性能、运动学特性和控制特性等方面的学科。

飞行力学涵盖了飞行器的运动学和动力学两个主要方面。

2.1运动学飞行器的运动学研究包括飞行器的位移、速度、加速度以及运动轨迹等。

通过对飞行器运动学的研究,可以了解飞行器在空中的运动方式和行为规律。

2.2动力学飞行器的动力学研究包括外部力对飞行器产生的作用以及飞行器的运动响应等。

动力学分析可以帮助工程师研究飞行器的操纵特性和稳定性,从而优化飞行器的设计和性能。

三、航空器气动和飞行力学的应用航空器气动和飞行力学对于航空航天工程师来说具有重要的应用价值。

以下是一些航空器气动和飞行力学在航空领域的应用:3.1飞行器设计和优化:通过对航空器气动和飞行力学的研究,工程师可以改进飞行器的设计,提高飞行器的载荷能力、飞行性能和机动性能。

3.2飞行器操纵和控制:航空器气动和飞行力学的知识有助于工程师理解和预测飞行器的操纵和控制特性,为飞行器的自动化控制系统和飞行员的操纵技术提供理论基础。

航空航天工程师的飞行力学知识

航空航天工程师的飞行力学知识

航空航天工程师的飞行力学知识航空航天工程师是一个综合性较强的职业,需要具备相关的专业知识和技能。

其中,飞行力学是航空航天工程师所必备的核心知识之一。

本文将介绍航空航天工程师在飞行力学方面需要了解的内容,以及其在工程设计和飞行控制中的应用。

一、飞行原理飞行力学研究的基础是飞行原理。

在航空航天领域,飞行原理包括气动力学、重力学和运动学等方面的知识。

气动力学研究空气对飞机的作用力和运动产生的影响,重力学研究地球引力对飞机的作用力,而运动学则研究飞机的运动状态和路径。

二、飞行力学模型为了研究飞行器的运动,需要建立相应的力学模型。

常用的飞行力学模型有单刚体模型和多刚体模型等。

单刚体模型适用于研究简单、对称的飞行器,如常见的飞机。

多刚体模型适用于研究非对称、复杂的飞行器,如卫星和航天飞机等。

根据实际需求,航空航天工程师可以选择合适的模型进行分析和计算。

三、飞行力学方程为了描述飞行器的运动,需要建立相应的运动方程。

在飞行力学中,最常用的方程是牛顿第二定律和欧拉运动方程。

牛顿第二定律描述了物体的质量和加速度之间的关系,欧拉运动方程描述了物体的力矩和角加速度之间的关系。

通过这些方程,可以计算飞行器在不同飞行状态下的运动轨迹和力学参数。

四、飞行器稳定性与操纵性飞行器的稳定性与操纵性是设计飞行器的重要考虑因素。

稳定性是指飞行器在受到干扰后能够自动恢复到平衡状态的能力,而操纵性是指飞行器在操纵员的控制下能够按照预期进行操纵的能力。

航空航天工程师需要通过飞行力学的知识,设计出满足稳定性和操纵性要求的飞行器结构和控制系统。

五、飞行动力学飞行动力学研究飞行器的动力学特性,包括加速度、速度、高度和姿态等方面的运动。

通过飞行动力学的分析,可以优化飞行器的设计,提高其性能和安全性。

此外,飞行动力学还研究飞行器的机动性能和航迹控制等问题,为飞行员提供飞行操作指导。

六、飞行力学在航空航天工程中的应用飞行力学在航空航天工程中有广泛的应用。

航空航天工程师的航天器空气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器空气动力学和飞行力学

航空航天工程师的航天器空气动力学和飞行力学航空航天工程师是从事航宇领域工作的专业人士,负责设计、研发和测试航天器。

在这个领域,航空航天工程师需要掌握航天器的空气动力学和飞行力学知识,这是确保航天器安全和性能的重要因素。

本文将介绍航天器空气动力学和飞行力学的基本概念和应用。

一、航天器空气动力学航天器空气动力学是研究航天器在大气中飞行时与空气相互作用的科学。

空气动力学主要包括气动力学和空气动力学两个部分。

1. 气动力学气动力学研究力和物体之间的关系。

在航空领域,研究的对象主要是空气对航空器的作用力,如升力和阻力。

而在航天领域,研究的对象是推进剂排放所产生的作用力。

航天器在大气中飞行时会受到阻力的影响。

掌握空气动力学的原理可以帮助工程师优化航天器的设计,减少阻力,提高飞行效率。

2. 空气动力学空气动力学是研究航空器在空气作用下产生的力和运动的科学,其中最重要的概念是升力和阻力。

升力是垂直向上的力,使得航空器能够在空中飞行。

它是通过翼面产生的,而翼面的形状和倾斜角度决定了升力的大小。

阻力是航天器在飞行过程中受到的阻碍运动的力。

减小阻力可以提高航天器的速度和效率。

航空航天工程师需要研究和优化航天器的外形、尺寸和材料,以降低阻力。

二、航天器飞行力学航天器飞行力学研究航天器在空中飞行时的运动和控制。

它包括航向动力学、纵向动力学和侧向动力学三个方面。

1. 航向动力学航向动力学研究航天器在水平面上的运动和控制。

航向动力学涉及航天器的转弯半径、转弯速度和飞行路径等概念。

在航天器的设计中,航向动力学的分析和优化对飞行过程的安全和稳定性至关重要。

2. 纵向动力学纵向动力学研究航天器在纵向方向上的运动和控制。

纵向动力学涉及航天器的上升力、下降力和姿态控制等概念。

航空航天工程师需要掌握纵向动力学的原理,以确保航天器的高度和速度控制在安全范围内。

3. 侧向动力学侧向动力学研究航天器在侧向方向上的运动和控制。

它涉及航天器的侧向力、滚转和偏航等概念。

大气飞行力学第2-1章补充基本性能

大气飞行力学第2-1章补充基本性能

上升性能
适用方程
P ky = P px + G sin θ ⎫ ⎬ Y = G ⎭ (θ , [α + ϕ p ]不大 )
适用方法
简单推力法
大气飞行力学--基本性能
一、上升角θ和最大上升角θmax
Pky = Ppx + G sin θ ⇒
sin θ = ΔP ΔP ⇒ θ = sin − 1 ( ) G G − 1 Δ Pmax ) ⇒ θ max = sin ( G
图1
推力曲线(H=5000米)
图2
推力曲线(H=14000米)
大气飞行力学--基本性能
1-2 飞机定常平飞性能的确定 定常平飞性能指标 Pf
性能指标
Vmax ( Mmax ) , Vmin, Hmax ,平飞包线
11 km
H
简单推力法 在近似公式的基础上,根据 可用推力和平飞需用推力曲 线确定性能的方法。
飞行参数不 随时间变化
大气飞行力学--基本性能
1-1 飞机定常平飞需用推力曲线 一、基本定义和计算公式 定义
飞机在一定高度、一定速度作定直平飞时,所需 要的发动机推力,称为定常平飞需用推力Ppx。
Ppx = f ( H , V )
基本公式
平飞需用推力曲线
Kmax 亚音速飞机
先进布局 1 ⎧ 2 经典超音 ⎪ Ppx = Qpf = C x 2 ρV S ⎪ 速飞机 ⎨ ⎪G = Y = C y 1 ρV 2 S M ⎪ ⎩ 2 ∴ K max ↔ Ppx min ↔ Vyl , α yl , C yyl
零升阻力 升致阻力 (诱导阻力)
大气飞行力学--基本性能
一)平飞需用推力随飞行速度的变化规律
AG 2 1 2 Q0 = C x 0 ρV S , Qi = 1 2 ρV 2 S 2 M < M lj (亚音速范围 )

航空工程中的飞行器气动力学资料

航空工程中的飞行器气动力学资料

航空工程中的飞行器气动力学资料航空工程是指研究和开发飞行器以及与之相关的各种技术的学科。

飞行器气动力学是航空工程中的一个重要分支,它研究飞行器在空气中运动时所受到的气动力学效应。

本文将介绍航空工程中涉及的飞行器气动力学资料,包括飞行器的气动特性、气动力学参数和相关工具。

一、飞行器的气动特性飞行器的气动特性是指飞行器在空气中运动时所表现出的气动效应。

这些特性包括升力、阻力、侧力、滚转力矩、俯仰力矩、偏航力矩等,它们直接影响着飞行器的飞行性能和稳定性。

在航空工程中,需要对飞行器的气动特性进行精确的测量和分析,以便优化设计和改进飞行性能。

二、气动力学参数气动力学参数是用来描述飞行器在空气中运动时所受到的气动力学效应的量化指标。

常见的气动力学参数包括升力系数、阻力系数、侧力系数、滚转力矩系数、俯仰力矩系数、偏航力矩系数等。

这些参数的测量和计算可以帮助航空工程师了解飞行器的气动性能,并做出相应的改进和调整。

三、气动力学模拟与计算工具在航空工程中,气动力学模拟与计算工具是不可或缺的。

它们通过建立数学模型和使用计算方法来模拟和计算飞行器在不同条件下的气动力学效应。

其中,计算流体力学(CFD)是一种广泛应用的方法,它可以通过数值计算来模拟和分析复杂的气动力学问题。

此外,还有一些专业的软件工具如风洞数据处理软件、飞行器风洞试验分析软件等,用于获取和分析飞行器的气动数据。

四、飞行器气动力学资料的应用飞行器气动力学资料在航空工程中具有广泛的应用。

它们可以用于优化飞行器的设计、改进飞行性能、提高飞行安全性以及进行飞行器的控制和导航等。

航空工程师可以根据气动力学资料,针对不同飞行任务和工况进行飞行器的设计和改进,以满足飞行器的性能要求。

综上所述,航空工程中的飞行器气动力学资料对于飞行器的设计和改进具有重要的意义。

通过研究飞行器的气动特性、计算和分析气动力学参数,以及利用气动力学模拟与计算工具,航空工程师可以更好地理解和掌握飞行器在空气中的行为,进而优化飞行器的设计和改进飞行性能。

科学实验发现飞行的秘密

科学实验发现飞行的秘密

科学实验发现飞行的秘密在人类的历史上,飞行从来都是一项神秘而令人向往的能力。

数千年来,人们一直在探索飞行的可能性,并通过不断的实验和研究逐渐揭开了飞行的秘密。

本文将介绍一些科学实验发现飞行的关键要素,并探讨它们对现代航空技术的影响。

一、气动力学的实验突破飞行的第一个重要要素是气动力学,即空气力学的应用。

在19世纪末,德国的奥托·李莱希特(Otto Lilienthal)进行了一系列以飞行为目标的实验。

他通过制作和测试不同形状的翅膀,观察翅膀在不同角度和速度下的受力情况。

通过这些实验,李莱希特发现了有效的翅膀设计对于飞行的关键性作用。

二、莱特兄弟与首次动力飞行的实验证明20世纪初,美国的莱特兄弟进行了一系列具有里程碑意义的实验证明了飞行的可能性。

他们首次使用了内燃机作为动力装置,并通过飞行器的操控来保持平衡。

莱特兄弟的实验证明了他们设计的飞行器是可行的,并且为后来的航空工程提供了重要的启示。

三、火箭科技的突破飞行的另一个重要发现是对火箭科技的研究和实验。

20世纪中叶,德国的弗ェ尔纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun)和他的团队进行了火箭实验,并最终成功地将人类送入太空。

他们的实验表明,火箭技术不仅可以实现地球上的飞行,还可以将人类送往更远的宇宙。

四、空气动力学与现代飞行器随着科学技术的不断发展,空气动力学成为了现代飞行器设计的重要基础。

通过各种实验和仿真,科学家们能够准确地预测和控制飞行器在不同气流条件下的表现。

这种先进的空气动力学研究成果被应用于喷气式飞机、直升机、导弹等各种飞行器的设计和改良中。

五、模拟实验与飞行安全性的提高飞行的安全性一直是人们关注的焦点之一。

通过模拟实验,科学家们能够模拟各种极端飞行条件,并评估飞行器在这些条件下的性能和安全性。

这种模拟实验的方法大大提高了飞行器的设计和制造安全性,并帮助飞行员在飞行前获得充分的训练和准备。

六、无人机技术的突破如今,无人机技术正逐渐成为航空领域的一项重要技术。

大气飞行力学第2-2机敏性

大气飞行力学第2-2机敏性

反馈量
高度 迎角 过载等
传感器
图: 飞行仿真系统结构
大气飞行力学--敏捷性
28
6.4.1.2飞机物理子系统及仿真模块
飞机运动仿真软件 子模块
主 程 序 模 块
控 制 系 统 模 块
气 动 计 算 模 块
发 动 机 模 块
机 体 动 力 学 模 块
配 平 模 块
算 法 及 工 具 模 块
指 令 输 入 模 块
大气飞行力学--敏捷性 20
TR T22 T3 T4
T21
T1
V
犬舍(Doghouse)图
• • • • • T1:飞机在某一速度从拉杆到最大过载的时间; T21:用最大过载作减速盘旋直到达到最大升力系数的时间; T22:继续以最大升力系数盘旋达到攻击时的转弯角为止的时间; T3:在该速度下卸载到1g的时间; T4:从小速度恢复到原来速度的时间。
计 算 显 示 模 块
*
*
*
软件子模块结构图
大气飞行力学--敏捷性 29
1)主程序模块
a)主控程序AGL_main.for
主要起接口及计算管理的作用。读入界面生成的计
算管理文件及飞机特性数据文件,调用优化计算程 序或仿真主程序计算指标。 b)仿真主程序AGL_sub.for 在操纵指令确定的情况下,控制实现飞机运动的仿 真过程。包含机敏性指标计算时内部指令生成的程 序文件AGL_act.for。 c)全局变量定义程序
大气飞行力学--敏捷性
V
23
6.3.10动态速度转弯图
定义: 动态速度转弯图是从“doghouse”图演化来的。 分别用在转弯过程中转弯速率对减速率的曲线 图和在水平直线加速过程中水平加速度对速度 的曲线图来表示。 说明: 动态速度转弯图分成两部分:转弯图和加速图。 1) 转弯图计算时,仿真计算到飞机转过180度停 止,输出转弯速率和减速率的时间历程数据, 作图可得到转弯图。 2) 加速图计算时,当飞机转过180度,开始加速 时,输出水平加速度和速度的时间历程数据, 作图可得到加速图。

战斗机的机敏性与超机动性(二)

战斗机的机敏性与超机动性(二)

战斗机的机敏性与超机动性(二)
高浩;张曙光
【期刊名称】《飞行力学》
【年(卷),期】1991()4
【摘要】3 机敏性(或称敏捷性) 3.1机敏性定义正如机动性最初才提出时的情况一样,对什么是机敏性?如何衡量它?它与飞机的作战效能有多大关系?设计战斗机时怎样来保证机敏性等方面目前还没有一个完全统一的认识。

通常的说法是:机敏性是飞机的机动性和机动能力变化速率的综合评价。

或者说飞机改变机动状态和转动机动平面的能力。

对飞机的机敏性要求都是从如何取得空战优势的角度考虑的。

例如,在战斗机1对1空战时,与空战胜负的直接有关因素为:(1)两机的相对速度。

【总页数】6页(P8-13)
【关键词】歼击机;机敏性;超机动性;飞行性能
【作者】高浩;张曙光
【作者单位】西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】V212.135
【相关文献】
1.苏-35S多用途战斗机展示超机动性 [J], 温杰
2.第四代战斗机超机动性带来的航空医学问题 [J], 刘保钢;赵显亮;张莉莉;苏芳;张晓丽
3.高机动验证机X-31与现代战斗机超机动性 [J], 江雨
4.苏—27/米格—29高机动性能战斗机机敏性分析 [J], 周金龙
5.战斗机的机敏性与超机动性(一) [J], 高浩;张曙光
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6.3.5加载(卸载)时间
定义: 加载时间是指从1g拉杆到最大过载所需的时间,卸载时 间是指从最大过载卸载到0g所需的时间。
大气飞行力学--敏捷性
15
6.3.6 T90
定义: 飞机滚转并捕获90度滚转角所需要的时间。 仿真操纵步骤: 1) 在给定高度下,设定试验马赫数,使飞机配 平于等速水平直线飞行状态; 2) 以中等大小的斜坡指令做纵向拉杆获得一定 过载,并保持2秒左右; 3) 以阶跃方式施加最大副翼操纵杆力,并保持 一段时间; 4) 以相同的方式反向压杆,保持一段时间后, 使杆力为0,最终捕获90度滚转角。
大气飞行力学--敏捷性
21
说明:
空战周期时间反映的是飞机能尽快地攻击敌机并准备 好下一次攻击的能力。在M:N的空战环境中,攻击目 标的机会将会是很多的。飞机作大大小小的转弯以达 到首先向敌机开火的目的。由于在转弯过程中,飞机 能量将减小,所以转弯机动后要进行加速,加速过程 是在进入下一次转弯之前恢复能量的过程。在整个战 斗持续时间内,这一周期会反复出现。用空战周期时 间来定义,相当于一次攻击全过程的时间历程。空战 周期时间将转弯能力(能量损失)和直线加速能力 (能量获得)结合到单一参数中,是衡量战斗机机敏 性优劣的一个很好的度量。
大气飞行力学--敏捷性
30
பைடு நூலகம்
2)气动模块
不同飞机的气动构型不同,收集到的气动原始数据、计算公式
也可能有各种特殊的形式,尤其是在机敏性指标计算中,线性化的
导数气动力计算模型已不再适用,导致气动计算模块无法建立统一 的模式。为保证本软件系统有最大的适用性,软件设计中没有对气 动数据的形式和计算公式规定统一的格式,而是将气动仿真计算设 计成用户自定义模块,用户可以根据不同的要求和数据条件编制不 同的气动计算程序,满足机敏性指标计算的要求。 气动仿真计算设计成用户自定义模块,大大提高了程序的灵活
6.3.2功率损失参数
定义: 从最大功率/最小阻力状态转换到最小功率/最大阻力状 态时,单位重量剩余功率的增量除以转换所需时间所得 商值,称为功率损失参数。 仿真操纵步骤及计算流程: 基本同功率增加参数。
大气飞行力学--敏捷性
12
6.3.3最大过载速率
定义:最大正过载速率(上仰机敏性)是指最大限 度拉杆过程中出现的最大的过载变化率;最 大负过载变化率(下俯机敏性)是从最大过 载最大限度推杆到0g过程中出现的最大过载 变化率。 仿真操纵步骤: 1) 在给定高度下,设定试验马赫数,使飞机配 平于等速水平直线飞行状态; 2) 以阶跃方式施加最大正向上仰杆力,并保持 到法向过载达到最大时为止(约2~3秒); 3) 在法向过载达到最大值时,以相同的阶跃方 式施加最大负向下俯杆力,直到过载为0。
大气飞行力学--敏捷性
V
23
6.3.10动态速度转弯图
定义: 动态速度转弯图是从“doghouse”图演化来的。 分别用在转弯过程中转弯速率对减速率的曲线 图和在水平直线加速过程中水平加速度对速度 的曲线图来表示。 说明: 动态速度转弯图分成两部分:转弯图和加速图。 1) 转弯图计算时,仿真计算到飞机转过180度停 止,输出转弯速率和减速率的时间历程数据, 作图可得到转弯图。 2) 加速图计算时,当飞机转过180度,开始加速 时,输出水平加速度和速度的时间历程数据, 作图可得到加速图。
大气飞行力学--敏捷性
5
机敏性与传统的机动性指标区别与联系
机敏性是在机动性基础上发展而来。机动性对作战效
能是很重要的,但对现代战斗机仅突出好的机动性还 不够,需要考虑多长时间才能形成机动能力、多长时
间才能达到最大机动性以及怎么样、用什么方式形成
机动作战能力。
机敏性是机动性对时间的导数。
机敏性包含了飞机的机动性、可控性、指向目标能力、
计 算 显 示 模 块
*
*
*
软件子模块结构图
大气飞行力学--敏捷性 29
1)主程序模块
a)主控程序AGL_main.for
主要起接口及计算管理的作用。读入界面生成的计
算管理文件及飞机特性数据文件,调用优化计算程 序或仿真主程序计算指标。 b)仿真主程序AGL_sub.for 在操纵指令确定的情况下,控制实现飞机运动的仿 真过程。包含机敏性指标计算时内部指令生成的程 序文件AGL_act.for。 c)全局变量定义程序
大气飞行力学--敏捷性 9
2)按飞机运动方向分类
轴向敏捷性――表示平移运动时加
减速率或单位剩余功率之间的转换 能力。 纵向(或称俯仰)敏捷性――表示 飞机俯仰和法向加速运动的能力。 横向敏捷性――主要表示滚转运动 和侧向移动能力,特别是大迎角下 绕速度矢的滚转能力。
大气飞行力学--敏捷性
加速性、瞬态特性、动态特性、飞行品质和飞行性能 等因素。
大气飞行力学--敏捷性 6
6.2机敏性的定义
机敏性定义:是飞机在空中迅速、精确改变机动飞
行状态(飞机姿态和飞行轨迹)的能力,是系统、全 面地反映飞机作为整个武器系统的近距空战效果的指 标。
大气飞行力学--敏捷性
7
6.3机敏性尺度及分类
功率增加参数
反馈量
高度 迎角 过载等
传感器
图: 飞行仿真系统结构
大气飞行力学--敏捷性
28
6.4.1.2飞机物理子系统及仿真模块
飞机运动仿真软件 子模块
主 程 序 模 块
控 制 系 统 模 块
气 动 计 算 模 块
发 动 机 模 块
机 体 动 力 学 模 块
配 平 模 块
算 法 及 工 具 模 块
指 令 输 入 模 块
大气飞行力学--敏捷性
24
6.3.11指向裕度
定义: 两机同时开始作同样过载的水平转弯或垂直拉 起半筋斗机动时,一机指向对方瞬时,对方机 头与目标连线的夹角。 说明: 分两步进行: • 在“机敏性指标计算模块”分别计算两机在垂 直面内作最大过载拉起(半筋斗机动)时的运 动参数变化。保存质心位置、指向角、方位角 等时间历程数据。该过程称为“指向裕度数据 准备”。 • 在“飞机机敏性对比模块”中,调用上述数据 计算两架飞机的指向裕度。
置优势”
评估指标为点性能和能量机动性,如:最大过载、最
大持续转弯速率、单位剩余功率等
大气飞行力学--敏捷性
3
新一代战斗机
采用了电传飞行控制系统,瞄准系统不断完善,装备
了全方位离轴式空空导弹.
离轴发射:指空空导弹的 弹体纵轴偏离目标而导引 头探测器指向目标时的发 射方式。
采用离轴发射方式 ,不 需要弹体纵轴在发射时 每一瞬间都沿着瞄准线 对准目标。
大气飞行力学--敏捷性
16
Pa Pa1
T1
Pa2 T2
Time
横 向 杆 力 操 纵 规 律 图
遗传算法优化计算
充分利用遗传算法工程性强、鲁棒性好的特点,计算得 到T90的工程最优解。避免了试凑法的盲目性,并可消除 驾驶员驾驶技术对机敏性指标T90的影响,提高不同飞机 间T90指标的可比性。 在软件设计中将优化计算和仿真计算融为一体。
大气飞行力学--敏捷性
13
l
说明: 现代飞机为迅速捕捉敌机,不仅要求最大过载尽可
能高而且要求飞机改变过载的速率也尽可能大。飞机
在空中格斗,需要在最短时间内获得最大升力或最大
过载机动,即应具有高上仰机敏性,以取得空中优势。
另一方面,现代空战并不是一个仅有一次攻击机会的
飞行速度减小。为保证空战中自身的安全而迅速逃逸
大气飞行力学--敏捷性
4
攻击方式: “指向目标即发射” 。空中优势主要表
现为“角度优势” 评估指标为机敏性。迅速改变它的机动平面(使之与 瞄准平面重合)和机动飞行状态(使战斗机满足导弹 发射条件)的能力. 机动平面:机动飞行中质心运动轨迹所在的平面。无侧 滑时即为飞机对称面。 瞄准平面:飞机 的速度矢量与瞄 准线构成的平面.
过程。高过载、高转弯速率的机动导致能量急剧消耗,
或准备第二次攻击,应尽快卸载加速获得尽可能多的
能量,这就要求飞机亦应具有高的下俯机敏性。最大 负过载速率就是反映这一要求的。
大气飞行力学--敏捷性 14
6.3.4最大俯仰速率
定义: 最大上仰速率是指飞行员以阶跃型式作最大拉杆过程中 出现的最大俯仰角变化率,最大下俯速率是从最大过载 最大限度推杆到0g过程中出现的最大俯仰角变化速率 (即角速率)。
10
6.3.1功率增加参数
定义:从最小功率/最大阻力状态转换到最大功率/最小 阻力状态时,单位重量剩余功率的增量除以转换所 需时间所得商值,称为功率增加参数。
仿真操纵步骤:
1) 在给定的高度下,设定试验马赫数(例如M=0.7),将飞机配平 于给定的高度、马赫数;
2) 仿真开始:以慢车油门指令及减速板全开指令的阶跃形式输入 操纵指令;
大气飞行力学--敏捷性 17
说明
用来衡量飞机绕滚转轴作滚转机动来改变机动平面的
快慢能力。在空战中,飞机通过绕滚转轴的滚转,迅
速改变法向力的指向,从而改变飞机的机动平面及机 头指向,使武器系统快速捕获目标并实施攻击。通常 情况下,飞机都是带过载滚转的,所以不仅要考虑1g 状态下的滚转能力,还要考虑保持过载下的滚转能力,
T90是衡量战斗机在大迎角状态下机动能力的重要尺
度。
大气飞行力学--敏捷性
18
6.3.7 扭转机敏性
定义: 转弯角速度除以T90
仿真操纵步骤: 同T90
大气飞行力学--敏捷性
19
6.3.8空战周期时间
定义: 空战周期时间(CCT)是指,飞机拉过载、转 弯进入攻击、卸载并加速至初始速度的整个过 程所需的时间。 仿真操纵步骤: 1) 在给定高度下,设定试验马赫数,使飞机配平 于等速水平直线飞行状态; 2) 先向后全量拉杆,加载到最大法向过载,同时 右压杆,调整杆力,进行转弯; 3) 飞机做减速非定常盘旋,到偏航角达到180度 时,推杆到底,同时反向压杆,恢复水平直线 飞行; 4) 加速到初始速度。
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