飞行动力学知识点
飞行力学知识点
![飞行力学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/2825f388370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88e3.png)
飞行力学知识点一、协议关键信息1、飞行力学的基本概念和原理定义:____________________________研究范围:____________________________重要性:____________________________ 2、飞行器的受力分析重力:____________________________升力:____________________________阻力:____________________________推力:____________________________3、飞行性能参数速度:____________________________高度:____________________________航程:____________________________续航时间:____________________________4、飞行器的稳定性和操纵性稳定性的类型:____________________________操纵性的要素:____________________________稳定性与操纵性的关系:____________________________5、飞行轨迹和导航常见的飞行轨迹:____________________________导航方法:____________________________导航系统的组成:____________________________二、飞行力学的基本概念和原理11 飞行力学的定义飞行力学是研究飞行器在空中运动规律的学科,它综合了力学、数学、物理学和工程学等多学科的知识,旨在揭示飞行器在不同飞行条件下的受力、运动状态和性能特征。
111 研究范围飞行力学的研究范围涵盖了飞行器的起飞、爬升、巡航、下降、着陆等各个飞行阶段,以及飞行器在不同气象条件、飞行高度和速度下的运动特性。
112 重要性飞行力学对于飞行器的设计、性能评估、飞行控制和飞行安全具有至关重要的意义。
航空飞行理论知识点总结
![航空飞行理论知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/76106ec1c9d376eeaeaad1f34693daef5ef71330.png)
航空飞行理论知识点总结航空飞行理论知识点总结导论航空飞行理论是研究飞机飞行的基本原理和技术规律的学科,对于飞行员和航空工程师来说,掌握航空飞行理论知识十分重要。
本文将对航空飞行理论的各个知识点进行总结,包括空气动力学、飞行力学、飞行控制以及飞行器设计等方面的内容。
一、空气动力学1. 空气动力学基础知识空气动力学是研究空气对物体运动的力学规律的学科。
其中包括气动力、气动力矩的计算以及空气流动的特性等。
2. 静力学和动力学静力学研究物体在不发生运动时的平衡和稳定性,而动力学研究物体在发生运动时的运动规律和机构。
3. 空气动力学参数空气动力学参数包括气动力、气动力矩、气动力系数等,他们是描述物体在空气作用下所受力的重要指标。
4. 尺度效应尺度效应是指在不同尺寸的模型和实际飞机之间存在的差异。
了解尺度效应对于飞行器的设计和测试具有重要意义。
二、飞行力学1. 飞行动力学飞行动力学研究在不同飞行状态下飞机的力学行为,包括起飞、爬升、巡航、下降和着陆等各个阶段。
2. 稳定性与操纵性稳定性是指飞机在受到扰动后自动返回原始状态的能力,而操纵性是指飞机在操纵员操作下的灵活性和可控性能。
3. 飞行方程飞行方程是描述飞机在不同飞行状态下运动规律的方程,包括运动方程、气动力平衡方程和质量平衡方程等。
4. 外部干扰与驾驶负荷外部干扰包括风、气流和重力等对飞机造成的扰动,而驾驶负荷则是指操纵员在不同飞行状态下所需要的操作负荷。
三、飞行控制1. 飞行控制概述飞行控制是指通过操纵飞机各个控制面来改变飞机的运动状态,使其按照飞行员的意图实现飞行任务。
2. 飞行稳定性辅助系统飞行稳定性辅助系统是指通过计算机和传感器等设备来监测和控制飞机的姿态和稳定性的系统,如自动驾驶仪和导航系统等。
3. 飞行操纵系统飞行操纵系统由飞机上的各种操作机构和操纵面组成,通过操纵杆、脚蹬和配平机构等来操纵飞机的姿态和运动。
4. 飞行控制律设计飞行控制律设计是根据飞机的动力学和控制要求,设计出适用于不同飞行阶段的控制系统来保证飞行的安全和稳定性。
飞行器动力工程知识点总结
![飞行器动力工程知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/a84b44eab1717fd5360cba1aa8114431b80d8e50.png)
飞行器动力工程知识点总结一、飞行器动力系统概述飞行器动力系统是指驱动飞行器进行飞行的动力装置,是飞行器的重要组成部分,其性能直接影响着飞行器的飞行性能、经济性和安全性。
飞行器动力系统主要包括发动机、推进系统、燃料系统等部分。
1. 发动机发动机是飞行器动力系统的核心部件,其功能是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,推动飞行器进行飞行。
发动机根据其工作原理和结构,可以分为涡轮喷气发动机、涡桨发动机、活塞发动机、火箭发动机等几种类型。
2. 推进系统推进系统是将发动机产生的动力转化为推进力,推动飞行器进行飞行。
推进系统通常包括涡轮风扇、涡轮喷气发动机喷管、尾喷管等部分。
3. 燃料系统燃料系统是为发动机提供燃料和润滑油的系统,包括燃料供给系统、燃烧系统、排油系统等部分。
二、飞行器动力系统的基本原理和工作过程1. 动力系统的基本原理飞行器动力系统的基本原理是利用燃料的化学能转化为机械能,进而产生推进力,推动飞行器进行飞行。
不同类型的发动机有不同的工作原理,如涡轮喷气发动机是利用高速喷气产生的推进力进行推进,活塞发动机是通过活塞往复运动产生的机械能推动飞行器飞行。
2. 工作过程飞行器动力系统的工作过程通常包括燃烧室的燃烧过程、喷气和推进过程、涡轮的驱动过程等。
燃烧室的燃烧过程是将燃料燃烧产生高温高压气体,喷气和推进过程是将高温高压气体喷出产生推进力,涡轮的驱动过程是将喷出的气体推动涡轮转动,带动飞机前进。
三、飞行器动力系统的性能指标及影响因素1. 性能指标飞行器动力系统的性能指标主要包括动力性能、经济性能、可靠性等几个方面。
动力性能包括推力、功率、燃油效率等指标;经济性能包括单位功率燃油消耗、维护成本等指标;可靠性包括故障率、寿命等指标。
2. 影响因素影响飞行器动力系统性能的因素有很多,主要包括发动机结构和效率、燃料质量和供应、气温、气压等环境因素、飞行器的设计和载荷等因素。
四、飞行器动力系统的设计与发展1. 设计要求飞行器动力系统的设计要求主要包括实现足够的推力和功率、提高燃油效率、确保可靠性和安全性等几个方面。
飞行动力学公式总结
![飞行动力学公式总结](https://img.taocdn.com/s3/m/870d9bfe0d22590102020740be1e650e52eacf1b.png)
飞行动力学第二章公式总结空气动力:X=C x qS阻力公式Y=C y qS升力公式Z=C z qS侧向力公式动压公式q=ρV22升力:C y=f(Ma,α,δ)升力系数函数C y=C y0+C yαα+C yδzδz升力系数在攻角和舵偏角不大的情况下的表达式C y=C yαα+C yδzδz轴对称时Y=Y0+Yαα+Yδzδ升力在攻角和舵偏角不大的情况下的表达式α攻角不大情况下攻角变化引起的升力Yα=C yαρV22Yδ=C yδzρV2δz舵偏角不大的情况下舵偏角变化引起的升力2侧向力:C z=C zββ+C zδzδz侧向力因数在侧滑角和舵偏角不大的情况下的表达式-C zβ=C yα轴对称下成立(不大)-C yδz=C zδz轴对称下成立(不大)阻力:X= X0+X i阻力的组成由零升阻力和诱导阻力构成C x=C x0+C x i阻力因数由零升阻力因数和诱导阻力因数构成气动力矩:M x1=m x1qSL滚转力矩M y1=m y1qSL偏航力矩M z1=m z1qSL俯仰力矩M z =f(M a ,H,α,δz ,,ωz ,α̇, δz ) 俯仰力矩的函数M z = M z 0+M z αα+M z δz δz+ M z ωz ωz+ M z αα̇+M z δz δz参数不大的情况下升力表达式 m z = m z 0+m z αα+m z δz δz+ m z ωz ̅̅̅̅ωz ̅̅̅̅+ m z α̅α̇̅+m z δz ̅̅̅̅δz̅ 无量纲力矩因数表达式 δz ̅=δzL/V 舵偏角角速度对应的无量纲参数 α̇̅=α̇L/V 攻角角速度对应的无量纲参数 ωz ̅̅̅̅=ωzL/V 俯仰角角速度对应的无量纲参数M z α=C z αSqα(x g −x F )=m z αSqαL 升力力矩和里表达式之间的关系m z α=C z α(X g ̅̅̅−X F ̅̅̅̅) 攻角升力系数和攻角升力力矩系数之间的关系 m z δz =C z δz (X g ̅̅̅−X r ̅̅̅) 舵偏角升力系数和舵偏角升力力矩系数之间的关系 m z =m z αα+m z δz δz 轴对称定常直线飞行下的升力力矩系数表达式m z ααb +m z δz δz=0 "瞬时平衡假设"下的升力力矩平衡状态方程C b y =C b ααb +C b δz δzb =(C b α−C b δz m z αm z δz )αb “瞬时平衡”状态下平衡升力的表达式m z α|α=αb <0 纵向静稳定条件m z C y =ðm zðC y =(X g ̅̅̅−X F ̅̅̅̅) 稳定性的定量表示——静稳定度 ∆α=arctanrωz V 俯仰角角速度引起的下洗角度 M z ωz =M z ω̅z ω̅z qSL 俯仰阻尼力矩表达式t t t αεεαα•∆()=(()-)实际下洗角 偏航力矩:m y =m y ββ+m y δy δy +m y ω̅y ω̅y +m y ω̅x ω̅x +m y δ̅y δy +m y β̅β 偏航力矩系数表达式 ω̅y =ωy L/V偏航角速度对应的无纲量因数 δy=δy L/V 航向舵偏角速度对应的无纲量因数 β=βL/V 偏航角角速度对应的无量纲因数m x =m x0+m x ββ+m x δy δy +m x δx δx +m x ω̅x ω̅x +m x ω̅y ω̅y 滚转力矩因数的表达式 m x ββ<0 横向静稳定性的条件M ℎ=m ℎq t S t b t 铰链力矩模式表达式M ℎ=−Y t ℎcos(α+δz ) 铰链力矩实际表达式M ℎ≈M ℎαα+M ℎδz δz 铰链力矩的近似表达式 推力:P =m s μe +S a (P a −P ℎ) 推力的表达式 M p =R p ×P 推力力矩表达式重力:G=G 1+F e 重力表达式F e =mR e Ωe 2cosψe 离心惯性力的表达式 g =g 0R e 2(R e +H e )2 重力加速度随高度变化的表达式导弹建模基础:m dV dt =F质心移动的动力学公式 dH dt =M 绕质心转动的动力学公式导弹质心移动的动力学方程:m dV dt =m (ðV ðt +Ω×V)=F 用相对坐标系表示以绝对坐标系为基准的矢量变化率表示-力 ρ=V θ 曲率半径的计算公式a y2=Vθ 弹道法线加速度 导弹绕质心转动的动力学方程:dH dt =ðH ðt +ω×H =M用相对坐标系表示以绝对坐标系为基准的矢量变化率表示-力矩 H =J ∙ω动量矩M =J ∙α力矩 J ={J x1−J x1y1−J z1x1−J x1y1J y1−J y1z1−J z1x1−J y1z1J z1} 三维空间下转动惯量矩阵 dm dt =−m s (t)导弹质量流率方程 m =m 0−∫m s (t)dt tf t0 导弹质量方程角度几何关系:cosφ=cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2 余弦定理α=ϑ−θ 无滚转无侧滑角度关系时β=ψ−ψv 无攻角无滚转时角度关系操纵关系方程:N =P +R 控制力为空气动力与推力的合力N =N n +N τ 控制力的切向与法向的分解N τ=P τ−X 切向控制力分解 N n =P n +Y +Z 法向控制力分解导弹飞行的运动方程组(轴对称型导弹,以地面为绝对坐标系): 质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):m dV dt =Pcosαcosβ−X −mgsinθ切向运动的动力学方程 mV dθdt =P (sinαcosγv +cosαsinβsinγv )+Ycosγv −Zsinγv −mgcosθ 竖直法向运动的动力学方程 −mVcosθdψv dt =P (sinαsinγv −cosαsinβcosγv )+Ysinγv +Zcosγv 水平法向运动的动力学方程 绕质心转动的动力学方程(弹体坐标系):J xdωx dt +(J z −J y )ωy ωz =M x 弹体x 轴力矩表达式 J ydωy dt +(J x −J z )ωz ωx =M y 弹体y 轴力矩表达式 J z dωz dt +(J y −J x )ωx ωy =M z 弹体z 轴力矩表达式质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dxdt=Vcosθcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dydt=Vsinθ地面坐标系y轴方向运动学方程dxdt=−Vcosθsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程绕质心转动的运动学方程(弹体->地面坐标系):dϑdt=ωy sinγ+ωz cosγ俯仰角角速度表达式dψdt =1cosϑ(ωy cosγ+ωz sinγ)偏航角角速度表达式dγdt=ωx−tanϑ(ωy cosγ+ωz sinγ)滚转角角速度表达式质量方程:dmdt=−m s角度转换:sinβ=cosθ[cosγsin(ψ−ψv)+sinϑsinγcos(ψ−ψv)]−sinθcosϑsinγ侧滑角用其他角的表达关系cosα=[cosϑcosθcos(ψ−ψv)+sinϑsinθ]/cosβ俯仰角用其他角进行表示cosγv=[cosγcos(ψ−ψv)−sinϑsinγsin(ψ−ψv)]/cosβ速度滚转角的表示控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε2=0 滚转方向的控制方程ε3=0 偏航方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程描述导弹纵向运动的方程组(忽略z、β、ψ、ψv、ωy、γ、γv、ωx):质心移动的动力学方程:m dVdt=Pcosα−X−mgsinθ纵向平面内沿速度方向的动力学方程mV dθdt=Psinα+Y−mgcosθ纵向平面内速度纵法线方向的动力学方程绕质心转动的动力学方程:J z dωzdt=M z纵向平面内绕弹体z轴旋转的动力学方程质心移动的运动学方程:dxdt=Vcosθ纵向平面水平运动学方程dydt=Vsinθ纵向平面竖直运动学方程绕质心转动的运动学方程:dϑdt=ωz弹体绕z轴的转动质量方程:dmdt=−m s质量变化方程几何关系方程:α=ϑ−θ纵向平面俯仰角、弹道倾角、攻角之间的关系控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程侧向运动方程组(基于纵向运动方程组):质心移动的动力学方程:−mVcosθdψvdt=P(sinα+Y)sinγv−(Pcosαsinβ−Z)cosγv速度侧法向方向动力学方程绕质心转动的动力学方程:J x dωxdt=M x−(J z−J y)ωzωy绕弹体x轴转动的力矩守恒J y dωydt=M y−(J x−J z)ωxωz绕弹体y轴转动的力矩守恒质心移动的运动学方程:dzdt=−Vcosθsinψv地面坐标系下z轴方向的运动绕质心转动的运动学方程:dψdt =1cosϑ(ωy cosγ−ωz sinγ)偏航方向转动方程dγ=ωx−tanϑ(ωy cosγ−ωz sinγ)滚转方向转动方程dt几何关系方程:sinβ=cosθ[cosγsin(ψ−ψv)+sinϑsinγcos(ψ−ψv)]−sinθcosϑsinγ侧滑角用其他角的表达关系cosγv=[cosγcos(ψ−ψv)−sinϑsinγsin(ψ−ψv)]/cosβ速度滚转角的表示控制方程:ε2=0 侧滑角的控制方程ε3=0 滚转角的控制方程有侧滑无倾斜的水平运动方程组:条件:θ=0弹道倾角为零γ=γv=0滚转角为零ωx=0滚转角速度为零质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):=Pcosαcosβ−X切向运动的动力学方程m dVdtPsinα+Y=mg竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψv=−Pcosαsinβ+Z水平法向运动的动力学方程dt绕质心转动的动力学方程(弹体坐标系):=M y弹体y轴力矩表达式J y dωydt=M z弹体z轴力矩表达式J z dωzdt质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dx=Vcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dtdx=−Vsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程dt绕质心转动的运动学方程(弹体->地面坐标系):dϑdt=ωz俯仰角角速度表达式dψdt =ωycosϑ偏航角角速度表达式质量方程:dmdt=−m s角度转换:α=ϑ俯仰方向角度关系β=ψ−ψv偏航方向角度关系控制方程:ε2=0 偏航方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程导弹的质心运动:条件:m zααb+m zδzδzb=0攻角方向的力矩守恒m yββb+m yδyδyb=0侧滑角方向的力矩守恒ε1=0 ε2=0 ε3=0 ε4=0 俯仰、侧滑、滚转、速度方向上实现理想控制质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):m dVdt=Pcosαb cosβb−X b−mgsinθ切向运动的动力学方程mV dθdt=P(sinαb cosγv+cosαb sinβb sinγv)+Y b cosγv−Z b sinγv−mgcosθ竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψvdt=P(sinαb sinγv−cosαb sinβb cosγv)+Y b sinγv+Z b cosγv水平法向运动的动力学方程质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dxdt=Vcosθcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dydt=Vsinθ地面坐标系y轴方向运动学方程dxdt=−Vcosθsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程质量方程:dmdt=−m s描述导弹质心铅锤平面内运动方程组:质心移动的动力学方程:m dVdt=Pcosα−X−mgsinθ纵向平面内沿速度方向的动力学方程mV dθdt=Psinα+Y−mgcosθ纵向平面内速度纵法线方向的动力学方程质心移动的运动学方程:dxdt=Vcosθ纵向平面水平运动学方程dydt=Vsinθ纵向平面竖直运动学方程质量方程:dmdt=−m s质量变化方程几何关系方程:δzb=−m zαm zδzαb控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程导弹质心在水平面内的运动方程组:条件:θ=0弹道倾角为零γ=γv=0滚转角为零ωx=0滚转角速度为零α->0攻角很小β->0侧滑角很小质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):=P−X b切向运动的动力学方程m dVdtPαb+Y=mg竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψv=−Pβb+Z b水平法向运动的动力学方程dt质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dx=Vcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dtdz=−Vsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程dt质量方程:dm=−m sdt角度转换:ψ=ψv+βb偏航角、速度滚转角、侧滑角水平飞行时的几何关系ϑ=α水平飞行时俯仰角和攻角之间的几何关系m zααb+m zδzδzb=0攻角方向的力矩守恒m yββb+m yδyδyb=0侧滑角方向的力矩守恒控制方程:ε2=0 滚转方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程过载:过载矢量的定义n=NGF i=nG i通过过载来求导弹任意部分的外力大小过载的投影:(Pcosαcosβ−X)速度坐标系x轴方向过载的投影n x3=1Gn y3=1(Psinα+Y)速度坐标系y轴方向过载的投影Gn z3=1G(Pcosαcosβ+Z)速度坐标系z轴方向过载的投影n x2=1G(Pcosαcosβ−X)弹道坐标系x轴方向过载的投影n y2=1G(cos(γv) (sin(α) P + Y) − sin(γv) (−sin(β) cos(α) P + Z))弹道坐标系y轴方向过载的投影n z2=1G(sin(γv) (sin(α) P + Y) + cos(γv) (−sin(β) cos(α) P + Z))弹道坐标系z轴方向过载的投影过载表示动力学方程:m dVdt=N x2+G x2沿速度方向的动力学方程mV dθdt=N y2+G y2沿速度法向纵向对称面内的动力学方程−mVcosθdψvdt=N z2+G z2沿速度法向横向动力学方程用V、θ、ψv来表示过载:n x2=1gdVdt+sinθn y2=Vgdθdt+cosθn z2=−Vgdψvdtcosθ根据过载判断飞行状态:n x2=sinθ等速飞行n y2=cosθ不做上下拐弯n z2=0不做左右拐弯曲率半径与过载之间的关系:ρy2=V2g(n y2−cosθ)竖直转弯曲率半径与过载之间的关系ρz2=V2cosθg(n z2)水平转弯曲率半径与过载之间的关系n L=1G(PsinαL+qSC ymax)极限过载表达式n L>n P>n R(LIMIT>P ASSABLE>REQUIRE)ε1=α−α∗=0 给定攻角下的理想控制关系式ε1=n y2−n y2∗=0 给定法向过载下的理想控制关系式α=n y2−(n y2b )α=0n y2αb 给定过载下小攻角的表达式式ε1=θ−θ∗=0 给定弹道倾角下的理想控制关系式ε1=ϑ−ϑ∗=0 给俯仰角下的理想控制关系式δz =K ϑ(ϑ−ϑ∗) 给定俯仰角下升降舵的偏转控制律θ=arcsin (1VdH ∗dt ) 给定弹道倾角的方案飞行可按给定高度飞行的方案弹道 α=mg P+Y α←[Psinα+Y =mg] 等高飞行下小攻角的表达式δz =−m z0+mgm zαP+Y αm z δz 等高飞行小攻角瞬时平衡假设下舵偏角表达式δz =δz0+K H (H −H 0)+K H ΔH等高飞行下升降舵的偏转控制律(微分项消除震荡) 侧滑转弯飞行情况下的飞行方案:3303()=y y b y b n n n ααα=- 平衡状态下的攻角的法向过载表达式303()1=y b y b n n ααα=- 平衡状态下无倾斜的攻角的法向过载表达式3031/cos ()=y v b y b n n αααγ=- 平衡状态下无侧滑的攻角的法向过载表达式水平面内给定弹道偏角下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案: 2*0v v 给定弹道偏角的理想控制关系式dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 −V gdψv dt n z3 b β=β 水平法向方程 dx dt=Vcosψv x 轴方向方程*()V V t 给定弹道倾角水平面内给定侧滑角或偏航角下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案: φ:2*0v v 给定弹道偏角的理想控制关系式β:2*0v v 给定侧滑角的理想关系式dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 dψv dt=1mV (Pβ−Z) 水平法向方程 dx dt=Vcosψv x 轴方向方程 dz dt =−Vsinψv z 轴方向方程φ:*()t 给定偏航角v =-水平飞行下侧滑、偏航、弹道偏角之间的几何关系 β:()*=t 给定侧滑角水平面内给定侧向过载下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案:222*=n n ()0x x t 给定过载下的控制方程dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 dψv dt=−g V n z2 水平法向方程dz dt =−Vsinψv z 轴方向方程 22b z z n n β角度和过载间关系 22*()z z n n t 给法向过载自动瞄准的相对运动方程组(极坐标系): cos cos T T drV V dt导弹与目标之间的矢径方向关系式 sin sin T T dq rV V dt 导弹与目标之间的角度方向关系式 q 导弹自身角度关系式q T T 目标角度关系式=0 导引关系式遥控导引的运动学方程组:d cos RV dt基站与导弹之间矢径方向关系式 sindR V dt 速度垂直于目标线方向上的关系式 航天器的开普勒轨道推导:3r r r 万有引力下的动力学方程 const h r r单位质量的角动量守恒 r rv h L 拉普拉斯常量-守恒 22v E const r 能量守恒 222=+2L Eh 三个守恒量之间的关系。
北航飞行力学知识点总结
![北航飞行力学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/8707a541b42acfc789eb172ded630b1c58ee9b50.png)
北航飞行力学知识点总结
飞行力学是研究飞行器在空中运动时所受力和运动规律的学科。
作为航空航天
工程的基础,飞行力学涉及到多个重要的知识点。
下面是对北航飞行力学知识点的总结:
1. 空气动力学:空气动力学研究飞行器在空气流动中所受到的气动力。
重要的
概念包括升力、阻力、推力和侧力。
其中,升力是支撑飞行器在空中飞行的力,阻力是对飞行器运动的阻碍力,推力是提供飞行器前进动力的力,侧力是使飞行器侧向移动的力。
2. 运动学:运动学研究飞行器在空中的运动轨迹和速度。
重要的概念包括速度、加速度、位移和轨迹。
通过运动学分析,可以确定飞行器的位置和速度的变化。
3. 飞行力学平衡:飞行力学平衡是指飞行器在垂直和水平方向上所受到的力平衡。
在水平方向上,重力和阻力平衡。
在垂直方向上,升力和重力平衡。
4. 飞行器的稳定性和操纵性:稳定性是指飞行器自身在飞行中保持平衡和稳定
的能力。
操纵性是指飞行器在飞行过程中对操纵杆或操纵面的指令做出的响应能力。
稳定性和操纵性是设计和控制飞行器的关键要素。
5. 飞行器的气动设计:气动设计是指通过改变飞行器的外形和气动特性来改善
飞行器的性能。
通过优化飞行器的气动外形和控制面的设计,可以减小阻力、增大升力和提高飞行器的稳定性。
总之,北航飞行力学涵盖了空气动力学、运动学、飞行力学平衡、飞行器的稳
定性和操纵性以及气动设计等多个重要知识点。
掌握这些知识可以帮助我们更好地理解和设计飞行器,为航空航天工程的发展做出贡献。
飞行力学部分知识要点
![飞行力学部分知识要点](https://img.taocdn.com/s3/m/c0f4676dcaaedd3383c4d387.png)
空气动力学及飞行原理课程飞行力学部分知识要点第一讲:飞行力学基础1.坐标系定义的意义2.刚体飞行器的空间运动可以分为两部分:质心运动和绕质心的转动。
描述任意时刻的空间运动需要六个自由度:三个质心运动和三个角运动3.地面坐标系, O 地面任意点,OX 水平面任意方向,OZ 垂直地面指向地心,OXY 水平面(地平面),符合右手规则在一般情况下。
4.机体坐标系, O 飞机质心位置,OX 取飞机设计轴指向机头方向,OZ 处在飞机对称面垂直指向下方,OY 垂直面指向飞机右侧,符合右手规则5.气流(速度)坐标系, O 飞机质心位置,OX 取飞机速度方向且重合,OZ 处在飞机对称面垂直指向下方,OY 垂直面指向飞机右侧,符合右手规则6.航迹坐标系, O取在飞机质心处,坐标系与飞机固连,OX轴与飞行速度V重合一致,OZ轴在位于包含飞行速度V在内的铅垂面内,与OX轴垂直并指向下方,OY轴垂直于OXZ平面并按右手定则确定7.姿态角, 飞机的姿态角是由机体坐标系和地面坐标系之间的关系确定的:8. 俯仰角—机体轴OX 与地平面OXY 平面的夹角,俯仰角抬头为正;9. 偏航角—机体轴OX 在地平面OXY 平面的投影与轴OX 的夹角,垂直于地平面,右偏航为正;10. 滚转角—机体OZ 轴与包含机体OX 轴的垂直平面的夹角,右滚转为正11. 气流角, 是由飞行速度矢量与机体坐标系之间的关系确定的12. 迎角—也称攻角,飞机速度矢量在飞机对称面的投影与机体OX 轴的夹角,以速度投影在机体OX 轴下为正;13. 侧滑角—飞机速度矢量与飞机对称面的夹角14. 常规飞机的操纵机构主要有三个:驾驶杆、脚蹬、油门杆,常规气动舵面有三个升降舵、副翼、方向舵15. 作用在飞机上的外力,重力,发动机推力,空气动力16. 重力,飞机质量随燃油消耗、外挂投放等变化,性能计算中,把飞机质量当作已知的常量17. 空气动力中,升力,阻力,的计算公式,动压的概念。
大一飞行理论知识点归纳
![大一飞行理论知识点归纳](https://img.taocdn.com/s3/m/a4793695b8f3f90f76c66137ee06eff9aef849e8.png)
大一飞行理论知识点归纳飞行理论是航空学中的基础学科,涵盖了飞机的原理、飞行规律、气象学、导航等内容。
作为大一航空专业的学生,对飞行理论的学习至关重要。
本文将对大一飞行理论课程中的重要知识点进行归纳总结,帮助大家更好地理解和掌握这些内容。
1. 飞行器结构和原理1.1 飞行器的构造:机翼、机身、机尾和控制面的作用及结构特点。
1.2 飞行器的原理:升力产生原理、气动力学基本方程、稳定性和操纵性原理。
2. 基本飞行力学2.1 坐标系:惯性坐标系、地理坐标系和飞行坐标系,以及各种坐标系在飞行中的应用。
2.2 动力学原理:牛顿运动定律在飞行中的应用,包括力的合成和分解等。
2.3 运动学原理:平直飞行、曲线飞行、爬升和下降等运动状态的分析。
3. 气流和气象学3.1 大气层结和气温变化规律:对飞行性能和气象条件的影响。
3.2 大气动力学:气压、密度、温度和湿度等与飞行相关的气象要素。
3.3 气象现象:云、降水、雷暴、大风等对飞行安全的影响和应对措施。
4. 飞行器系统和仪表4.1 飞行仪表:基础仪表、导航仪表和辅助仪表的功能和使用方法。
4.2 飞行器系统:动力系统、控制系统、导航系统和通讯系统的组成和工作原理。
4.3 自动飞行控制系统:自动驾驶仪、飞行管理计算机和飞行导航系统等自动化设备。
5. 飞行器性能和运行规范5.1 飞行性能参数:空速、地速、爬升率、滑跑距离等与飞行性能相关的参数。
5.2 稳定性和操纵性:飞行器在不同条件下的稳定性和操纵性特点。
5.3 运行规范:民航规章、航空法规和飞行操作手册等对飞行员行为的规范。
以上只是大一飞行理论课程中的一部分知识点,通过对这些知识的学习和理解,可以为进一步深入研究航空领域打下稳固的基础。
在学习中要注重理论与实践的结合,通过模拟飞行和实际飞行的训练,加深对飞行理论的理解,并掌握操作飞行器的技能。
需要指出的是,飞行理论是一个庞大而复杂的学科,涉及的内容非常广泛。
因此,在大一阶段,我们只能对相关知识点进行初步了解和学习,以便更好地应用于飞行实践中。
航空飞行器飞行动力学
![航空飞行器飞行动力学](https://img.taocdn.com/s3/m/863e4a2e54270722192e453610661ed9ad515525.png)
航空飞行器飞行动力学航空飞行器飞行动力学是研究飞行器在空气中运动的力学原理和规律的学科。
它涉及到飞行器的姿态稳定、操纵性能、飞行性能以及空气动力学等方面的内容。
本文将从航空飞行器的基本原理、力学模型、飞行动力学方程和相关应用等方面进行介绍。
一、航空飞行器的基本原理航空飞行器的基本原理是以牛顿运动定律为基础的。
根据牛顿第一定律,飞行器如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
而根据牛顿第二定律,飞行器所受的合力等于质量乘以加速度,即F=ma。
根据牛顿第三定律,任何作用力都会有相等大小、方向相反的反作用力。
二、航空飞行器的力学模型航空飞行器的力学模型可以分为刚体模型和弹性模型。
刚体模型假设飞行器是一个刚体,不考虑其变形和挠曲;弹性模型考虑飞行器的变形和挠曲,可以更准确地描述飞行器的运动。
三、飞行动力学方程飞行动力学方程是描述飞行器运动的重要工具。
常用的飞行动力学方程包括牛顿定律、欧拉角运动方程、质心动力学方程等。
牛顿定律可以描述飞行器的平动运动,欧拉角运动方程可以描述飞行器的转动运动,质心动力学方程可以描述飞行器的整体运动。
四、航空飞行器的飞行性能航空飞行器的飞行性能包括速度性能、高度性能、加速性能等。
其中速度性能是指飞行器的最大速度、巡航速度和爬升速度等;高度性能是指飞行器的最大飞行高度、最大升限和最大下降高度等;加速性能是指飞行器的爬升率、加速度和制动性能等。
五、航空飞行器的操纵性能航空飞行器的操纵性能是指飞行器在各种操作条件下的控制性能。
它包括飞行器的稳定性、操纵性和敏感性等。
稳定性是指飞行器在受到扰动后能够自动恢复到平衡状态的能力;操纵性是指飞行器在操纵杆或操纵面的控制下实现各种机动动作的能力;敏感性是指飞行器对操纵输入的敏感程度。
六、航空飞行器的空气动力学航空飞行器的空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学学科。
它涉及到飞行器的升力、阻力、侧向力和滚转力等。
升力是飞行器在垂直方向上的支持力,阻力是飞行器在运动过程中受到的阻碍力,侧向力是飞行器在横向方向上的支持力,滚转力是飞行器的转动力。
飞行力学知识点总结
![飞行力学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/5b5a955af08583d049649b6648d7c1c708a10be9.png)
飞行力学知识点总结一、飞行力学的基本概念1. 飞行力学的定义飞行力学是研究飞机在大气环境中的运动规律和飞行性能的科学学科。
它包括飞行动力学、飞行静力学和航向稳定性等内容。
2. 飞机的运动状态飞机的运动状态包括静止状态、匀速直线运动状态和加速直线运动状态等多种状态。
在进行飞机设计与分析时,需要充分考虑飞机在不同运动状态下的特性和性能。
3. 飞机的坐标系飞机通常采用本体坐标系和地理坐标系进行描述和分析。
本体坐标系是以飞机为参考物体建立的坐标系,用于描述和分析飞机内部的运动规律;地理坐标系是以地球表面为参考物体建立的坐标系,用于描述和分析飞机在大气中的运动规律。
4. 飞机的运动参数飞机的运动参数包括速度、加速度、位移、航向、倾角等多个参数,这些参数直接影响着飞机的飞行状态和性能。
二、风阻和升力1. 风阻的概念和特性风阻是飞机在飞行中受到的空气阻力,它随飞机速度和气动外形等因素变化。
风阻的大小直接影响飞机的燃油消耗和续航力。
2. 风阻的计算方法风阻的计算一般采用实验测定和理论计算相结合的方法,通过气动力学原理和风洞试验等手段来确定飞机在不同速度下的风阻系数和风阻大小。
3. 升力的概念和特性升力是飞机在飞行过程中所受到的向上的气动力,它是飞机能够在大气中持续飞行的重要保障。
升力的大小取决于飞机的气动外形、机翼面积和攻角等因素。
4. 升力的计算方法升力的计算一般采用理论推导和数值模拟相结合的方法,通过气动力学公式和实验数据来确定飞机在不同状态下的升力大小和升力系数。
三、飞机的稳定性和控制1. 飞机的平衡状态飞机的平衡状态包括静态平衡和动态平衡两种状态。
静态平衡是指飞机在静止状态下所处的平衡状态,动态平衡是指飞机在运动过程中所处的平衡状态。
2. 飞机的稳定性飞机的稳定性是指飞机在受到外界扰动时能够自动恢复到原来的平衡状态的能力。
飞机的稳定性直接影响着其飞行过程中的安全性和舒适性。
3. 飞机的控制系统飞机的控制系统包括飞行操纵系统、引擎控制系统和动力控制系统等多个部分,它们协同工作来保证飞机在飞行中能够保持稳定的运动状态和实现各种飞行任务。
飞行动力学知识点
![飞行动力学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/6b027e34376baf1ffc4fadde.png)
《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. P8 答:转速特性是在给定调节规律下,高度和速度一定时,发动机推力和耗油率随转速的变化关系。
速度特性是在给定调节规律下,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。
高度特性是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。
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?答:允许升力系数,抖动升力系数,最大平尾偏角,发动机可用推力。
3)为提高飞机的续航性能,飞机设计中可采取哪些措施?答:设计中力求提高升阻比,增加可用燃油量,选用耗油率低,经济性好的发动机,选择最省油状态上升和最佳巡航状态巡航。
第三章掌握知识点如下:1)了解飞机机动性的基本概念。
答:飞机机动性是指飞机在一定时间内改变飞行速度,飞行高度和飞行方向的能力,相应的分为速度机动性,高度机动性和方向机动性。
按航迹特点分为铅垂平面内,水平平面内和空间的机动飞行。
2)了解飞机敏捷性的基本概念和目前用来评价敏捷性的指标。
答:飞机的敏捷性是指飞机在空中迅速精确的改变机动飞行状态的能力。
选用状态变化和时间两个属性来衡量飞机敏捷性。
敏捷性按照时间尺度分为瞬态敏捷性,功能敏捷性和敏捷性潜力;按照飞机运动形式分为轴向敏捷性,纵向敏捷性和滚转敏捷性。
第四章掌握知识点如下:1)了解“方案飞行”和“飞行方案”的基本概念。
答:方案飞行是导弹按照某种固定的飞行程序飞行,用来攻击静止的或运动缓慢的目标,或将导弹及其他飞行器送到预定点。
飞行方案是设计弹道时所设定的某些运动参数随时间变化的规律。
飞行动力学(第五、六节)
![飞行动力学(第五、六节)](https://img.taocdn.com/s3/m/1d8dd660657d27284b73f242336c1eb91a373300.png)
全机滚转角速度p
引起的偏舵力矩 式中:
交叉动导数
无因次滚转角速度
偏航力矩N,正负不定
5.偏航角速度r引起的N—航向阻尼力矩
航向阻尼力矩,与纵向、滚转阻尼力矩原理相同。航向阻尼 力矩主要由立尾产生,机身也有一定的作用。
r0时,前行翼的相对空速增大,阻力增大,
后退翼的相对空速减小,阻力减小,
产生的力矩与r的方向相反,故为阻尼力矩
交叉动导数
式中:
交叉动导数 无因次偏航角速度
三、绕oz轴的偏航力矩N
1.侧滑角引起的N — 航向静稳定力矩
0,立尾上有侧力N ,产生正偏航力矩
机身有不稳定偏航力矩; 箭形机翼产生正偏航力矩,起稳定作用; 超音速飞机头部有侧力,产生不稳定的偏航力矩;
侧滑角产生的偏航力矩N:
式中;
航向静稳定导数
方向舵正向偏转(方向舵后缘向左偏转)时,产生正的 侧力。由于方向舵在机身之上,此侧力对ox轴取矩得 正的滚转力矩。可写为
式中:
操纵交叉导数
4.滚转角速度p引起的L——滚转阻尼力矩
滚转阻尼力矩主要由机翼产生,平尾和立尾也有影响
当飞机左滚时p为负,左翼下行,右翼上行。下行翼迎
角增加故升力增加,上行翼迎角减小故升力减小,形 成正滚转力矩L(右滚),起到了阻止滚转的作用,称 为滚转阻尼力矩。 平尾及立尾的作用原理与机翼相同, 都是阻止滚转,只是作用小于机翼 滚转阻尼力矩可写为
铰链故障会直接造成飞行控制失控
第五节内容
侧滑产生侧力 侧向变量:状态量,操纵量 所有侧向变量都产生滚转和偏航力矩 描述公式,各气动导数定义
滚转静稳定性,滚转静稳定导数CL <0 航向静稳定性,航向静稳定导数Cn >0
第一章飞行动力学(1)
![第一章飞行动力学(1)](https://img.taocdn.com/s3/m/28268729bcd126fff7050bb1.png)
飞行控制系统
• Flaps mounted at the trailing edge of the wing are used to increase the lift or lift coefficient during the take-off and landing of an aircraft.
升力与迎角的关系
续转动才能与另一个坐标
Y'
系完全重合。三次旋转分
Yg
别为绕Oz轴、Oy轴及Ox轴
进行(或依次按 ψ ,θ,φ 旋
转)。
Xg X'
X
民机操纵舵面
机体轴三向运动
机体轴三向运动
常规飞行剖面
机体轴三向运动
机体轴三向运动
机体轴三向运动
四、操纵机构
被控量:三个姿态角、高度、速度及侧偏 利用升降舵、副翼、方向舵、油门杆来控制
§1 坐标系、运动参数与操纵机构
一、 坐标系 (欧美坐标系)
1. 地面坐标系 2. 机体坐标系 3. 速度坐标系 4. 稳定坐标系
三轴方向符合右手定则
一、 坐标系 (欧美坐标系)
1、地面坐标系(地轴系)Sg –ogxgygzg
这个坐标系与视作平面的地球表面相固联。
– 原点Og:地面上某点,如飞机起飞点;
(或平行于翼弦),指向前方(机头)。 –横轴Oy:垂直于纵轴对称平面指向右方。 –立轴Oz:在飞机对称平面内,且垂直于ox轴指
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](https://img.taocdn.com/s3/m/7aaed96f3069a45177232f60ddccda38366be167.png)
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。
飞机飞行动力学
![飞机飞行动力学](https://img.taocdn.com/s3/m/7bb081613d1ec5da50e2524de518964bcf84d2a3.png)
飞机飞行动力学飞机飞行动力学飞机是一种飞行器,它的机身由机翼、机身、发动机、尾翼等部分组成。
飞机飞行动力学是研究飞机的飞行原理和飞行的力学性能的科学。
它主要包括飞行车的基本运动、气动力学、稳定性、控制性、安全性和飞行性能等方面的内容。
一、飞机飞行的基本运动飞机的飞行可以分为三种基本运动:滚转、俯仰和偏航。
滚转是飞机绕着纵轴旋转,俯仰是飞机绕着横轴旋转,偏航是飞机绕着垂轴旋转。
这三种基本运动是飞机飞行的基础。
二、飞机气动力学飞机在飞行中会受到各种各样的气动力学作用,如风阻、升力、阻力、推力、重力等。
飞机运动状态完全受气动力学效应的影响,需要在飞行中保持稳定的气动性能来保证飞机的安全和效率。
1.升力和阻力当飞机在空气中飞行时,它可以获得升力和阻力。
升力来自于机翼的气动力学效应,当机翼在空气中移动时,会产生一个向上的力,这个力就是升力。
而阻力是机翼对空气的阻力,飞机在空气中飞行时,必须克服阻力才能前进。
升力和阻力的大小与速度、空气密度、机翼面积等因素有关,它们是影响飞机飞行的重要因素。
2.推力和重力另外,飞机还有推力和重力。
推力是发动机产生的向前的力,是飞机前进的动力来源。
重力是地球对飞机产生的吸引力,是飞机受力的来源。
飞机的飞行速度和高度都受重力的影响,飞机必须通过控制升力和推力的大小来维持飞行高度和速度,保持平衡状态。
三、飞机稳定性和控制性稳定性是指飞机在飞行中能够保持平衡的能力。
控制性是指飞机在飞行中能够按照飞行员的指令进行动作。
1.纵向稳定性和控制性纵向稳定性和控制性主要涉及飞机的俯仰运动。
它是指飞机能够在纵向方向上保持平衡的能力,并且能够按飞行员的指令执行俯仰角变化。
俯仰角是飞机机身和地平线之间的夹角。
飞机在起飞、加速和爬升等阶段,需要调整俯仰角来维持稳定的飞行状态,并且在降落和着陆时也需要用到俯仰角控制飞机的姿态。
2.横向稳定性和控制性横向稳定性和控制性主要涉及飞机的滚转和偏航运动。
它是指飞机能够在横向方向上保持平衡的能力,并且能够按照飞行员的指令执行滚转和偏航角变化。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/6b9820694a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311c4.png)
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。
航天飞行动力学复习提纲
![航天飞行动力学复习提纲](https://img.taocdn.com/s3/m/fbc83461580216fc700afda0.png)
航天飞行动力学复习提纲第2章导弹飞行动力学1.气动力(矩) 计算方法2.压力中心与焦点3.静稳定性4.瞬时平衡5.导弹运动建模方法(推导)6.坐标变换方法7.角度(8个+舵偏角)定义8.铅垂平面导弹运动方程建立9.操纵飞行原理(轴对称、面对称)10.过载与机动性、转弯速率、弹道形状的关系11.典型飞行方案12.等高飞行第3章飞行动态特性分析1.动态特性分析(稳定性、操纵性概念)2.小扰动假设3.线性化方法与扰动运动建模4.系数冻结法5.主要动力系数的定义及物理意义6.自由扰动与强迫扰动7.特征根与稳定性的关系8.短周期、长周期运动模态的物理成因9.静稳定与动稳定、操纵性的关系10.传递函数推导11.高度、速度与动态特性的关系12.侧向扰动运动模态第4章远程火箭与航天器再入轨道1、各常用坐标系的定义、引力,第一宇宙速度(环绕速度)、第二宇宙速度(逃逸速度)、双曲线剩余速度、总攻角、总升力、配平攻角:2、直接反作用原理、刚化原理、瞬时平衡假设:3、变质量系统在运动时所受力和力矩,以及各自的计算公式:4、火箭产生控制力和控制力矩的方式:5、研究自由飞行段的运动时的基本假设:6、自由飞行段的运动有那些基本特征、轨迹是什么形状、特征参数有哪些、特征参数与主动段终点参数有什么关系?7、成为人造卫星和导弹的条件:8、再入段的运动特点;9、再入类型及其各有什么特点10、变质量质点基本方程(密歇尔斯基方程) :11、齐奥尔柯夫斯基公式(理想速度与质量变化的关系) :12、变质量质点系的质心运动方程和绕质心转动方程,13、静稳定与静不稳定火箭的程序转弯动力学现象及过程分析。
第6章航天器飞行动力学1、航天器开普勒轨道方程的推导过程和几个性质:2、轨道六要素的定义,轨道六要素与运动参数之间的转换方法;3、椭圆轨道参数;4、典型轨道的定义及特点;5、轨道摄动的原因,J2项摄动和大气阻力摄动对轨道运动的影响;6、轨道机动的类型,霍曼转移原理;7、刚体航天器姿态动力学的基本方程;8、单自旋航天器姿态控制系统的力学原理及稳定性分析方法。
飞行动力学基础
![飞行动力学基础](https://img.taocdn.com/s3/m/9ef63dfc4128915f804d2b160b4e767f5bcf805a.png)
飞行动力学基础飞行动力学是研究飞机在空气中运动和飞行的科学。
它涉及到空气动力学、力学和控制论等多个学科。
飞行动力学的基础理论对于飞机的设计、操纵和控制具有重要的指导意义。
本文将从空气动力学、力学和控制论三个方面介绍飞行动力学的基础知识。
一、空气动力学空气动力学是研究空气对物体的作用和物体在空气中运动的科学。
在飞行动力学中,空气动力学是基础和核心。
空气动力学的主要内容包括气动力和气动力学性能。
气动力是指空气对物体的作用力,它包括升力、阻力和侧向力等。
气动力学性能是指飞机在空气中的运动特性,包括飞机的升力系数、阻力系数和侧向力系数等。
在飞行动力学中,升力和阻力是两个最重要的气动力。
升力是使飞机能够克服重力并保持在空中飞行的力,它的大小取决于飞机的形状、翼型和攻角等因素。
阻力是飞机在空气中运动时所受到的阻碍力,它的大小与飞机的速度、底面积和阻力系数等因素有关。
在设计飞机时,需要通过改变翼型和机翼形状等措施来调整升力和阻力的大小,以实现飞机的性能要求。
二、力学力学是研究物体运动和受力的学科。
在飞行动力学中,力学是研究飞机在空中的运动和受力的基础。
力学的基本原理包括牛顿定律、动量定律和能量守恒定律等。
牛顿定律是力学的基础,它描述了物体受力和运动的关系。
动量定律是描述物体运动变化的原理,它与飞机的加速度和力的关系密切。
能量守恒定律是描述物体能量变化的原理,它与飞机的能量转化和守恒有关。
在飞行动力学中,力学的应用主要体现在飞机的姿态和运动控制上。
飞机的姿态是指飞机相对于空气的方向和角度,它的控制是通过对飞机的控制面和发动机进行操作来实现的。
飞机的运动控制包括纵向和横向运动控制。
纵向运动控制是指飞机的上升和下降运动,它的控制是通过调整飞机的升降舵和发动机推力来实现的。
横向运动控制是指飞机的左右滚转运动,它的控制是通过调整飞机的副翼和方向舵来实现的。
三、控制论控制论是研究系统控制和稳定性的学科。
在飞行动力学中,控制论是研究飞机的稳定性和操纵性的基础。
飞行设计基础知识点
![飞行设计基础知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/889a49cacd22bcd126fff705cc17552707225ee4.png)
飞行设计基础知识点飞行设计是航空工程领域的重要组成部分,也是飞行器设计与飞行操作的基础。
在飞行设计中,需要掌握一些基础知识点,以确保飞行器的安全与高效性。
本文将介绍几个与飞行设计相关的基础知识点,包括飞行动力学、气动力学、机载系统和飞行器稳定性。
一、飞行动力学飞行动力学是研究飞行器在空中运动的力学规律的学科。
在飞行设计中,了解飞行动力学的基本概念和原理非常重要。
1. 飞行机动性能飞行机动性能是指飞行器在各种制表条件下的机动性能。
其中包括滚转、俯仰和偏航等三个自由度的机动性能,以及爬升、下滑和转弯等常用机动性能。
了解飞行机动性能对于设计适合特定任务和环境需求的飞行器至关重要。
2. 飞行稳定性飞行稳定性是指飞行器维持自身平衡状态的能力。
飞行器的稳定性直接影响着飞行器的安全性和操控性。
在飞行设计中,需要考虑纵向稳定性、横向稳定性和方向稳定性等因素,以确保飞行器在各种工况下都能保持稳定飞行。
二、气动力学气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学学科,也是飞行设计不可或缺的一部分。
了解气动力学有助于设计出具有较低气动阻力和较好气动性能的飞行器。
1. 升力与阻力升力与阻力是飞行器在飞行过程中的两个重要力。
升力使飞行器获得升力,支撑其在空中飞行;阻力则阻碍了飞行器的运动。
在飞行设计中,需要合理调整飞行器的机翼设计和控制方式,以获得适当的升力和减小阻力。
2. 气动外形设计飞行器的气动外形设计关系到飞行器的气动特性和性能。
在飞行设计中,需要考虑飞行器的气动外形横截面、翼型设计、机身设计等因素,以获得较低的阻力和较好的气动性能。
三、机载系统机载系统是指飞行器上安装的各种系统和设备,包括动力系统、通信导航系统、操纵系统等。
了解机载系统的基本原理和功能对于设计出更加高效和安全的飞行器至关重要。
1. 动力系统飞行器的动力系统提供发动机或动力装置向飞行器提供动力。
不同类型的飞行器有不同的动力系统设计要求,如航空器主要采用涡轮喷气发动机或涡桨发动机,而直升机则采用液压动力引擎。
飞机飞行动力学
![飞机飞行动力学](https://img.taocdn.com/s3/m/bab8c23802d8ce2f0066f5335a8102d276a2613a.png)
飞机飞行动力学
飞行动力学涉及到飞机在空中飞行时的力学性能和行为。
这包括飞行器的浮力、阻力、推力、质量和速度等因素的相互作用。
在飞行过程中,飞机受到引擎产生的推力以及空气对飞机表面的作用力。
推力提供了飞机前进的动力,而空气作用力负责平衡飞机的重力和提供升力,使其能够在空中保持飞行。
飞机的速度对飞行动力学有很大的影响。
速度越大,产生的升力和阻力就越大。
在常规的飞行中,飞机的速度会根据不同的阶段和任务进行调整,以实现最佳性能和效率。
飞机的重量也会影响其飞行性能。
较重的飞机需要更大的推力才能保持在空中。
重量还会影响飞机的操纵性能,如加速、转弯和爬升能力。
飞行动力学研究还包括飞机的稳定性和控制性能。
稳定性指的是飞机在受到外界扰动时保持平衡的能力,而控制性能则涉及到飞行员对飞机的操纵能力。
总而言之,飞行动力学是研究飞机在空中飞行时受到的力学因素和行为的学科领域。
它的研究成果对于飞机设计、飞行安全和飞行控制都具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《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. P8 答:转速特性是在给定调节规律下,高度和速度一定时,发动机推力和耗油率随转速的变化关系。
速度特性是在给定调节规律下,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。
高度特性是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。
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?
答:允许升力系数,抖动升力系数,最大平尾偏角,发动机可用推力。
3)为提高飞机的续航性能,飞机设计中可采取哪些措施?答:设计中力求提高升阻比,增加可用燃油量,选用耗油率低,经济性好的发动机,选择最省油状态上升和最佳巡航状态巡航。
第三章
掌握知识点如下:
1)了解飞机机动性的基本概念。
答:飞机机动性是指飞机在一定时间内改变飞行速度,飞行高度和飞行方向的能力,相应的分为速度机动性,高度机动性和方向机动性。
按航迹特点分为铅垂平面内,水平平面内和空间的机动飞行。
2)了解飞机敏捷性的基本概念和目前用来评价敏捷性的指标。
答:飞机的敏捷性是指飞机在空中迅速精确的改变机动飞行状态的能力。
选用状态变化和时间两个属性来衡量飞机敏捷性。
敏捷性按照时间尺度分为瞬态敏捷性,功能敏捷性和敏捷性潜力;按照飞机运动形式分为轴向敏捷性,纵向敏捷性和滚转敏捷性。
第四章
掌握知识点如下:
1)了解“方案飞行”和“飞行方案”的基本概念。
答:
方案飞行是导弹按照某种固定的飞行程序飞行,用来攻击静止的或运动缓慢的目标,或将导弹及其他飞行器送到预定点。
飞行方案是设计弹道时所设定的某些运动参数随时间变化的规律。
第五章
掌握知识点如下:
1)导引规律运动学分析的基本假设条件。
答:1.控制系统的工作是理想的 2.导弹的速度是已知的时间函数,不受导引规律的影响3.把导弹和目标的运动都看成是可控制的质点运动。
2)相对弹道、绝对弹道的基本概念。
答:相对弹道是导弹重心相对某个活动目标的运动轨迹。
绝对弹道是导弹相对地面某个固定目标的运动轨迹。
3)了解平行接近法的基本概念,以及其优缺点。
答:平行接近法是指导弹在攻击目标的过程中目标视线始终平行移动,即目标视线角始终不变。
4)掌握选择导引方法时需要考虑的因素。
答:需要考虑导弹的飞行性能,作战空域,技术实施,导引精度,制导设备,战术使用等方面。
5)了解攻击区的基本概念,以及限制攻击区的条件。
答:只有在相对于目标的某一特定区域内发射导弹才可能命中目标,这一特定区域称为理论发射区,又称
攻击区。
限制因素:导引头截获目标的距离限制,最大能源工作时间限制,最大最小相对速度限制,引信解除保险所需时间的限制,导弹可用过载Na的限制,导引头最大跟踪角速度的限制,导引头最大离轴角的限制。
第六章
掌握知识点如下:
1)影响飞行器运动特性的因素包括机体的弹性变形、飞行器上的旋转部件、重量随时间的变化、地球的曲率和自转、大气的运动等。
2)推导飞行器动力学中用到的主要简化假设。
答:1.假设地球为平面大地,忽略地球的曲率和自转2.飞行器为刚体3.大气为静止标准大气,不考虑风的影响。
第七章
掌握知识点如下:
1)机翼的焦点的概念及其特性。
答:焦点是飞机各操纵面产生的力的延长线交汇点,又称气动中心。
迎角变化时,气动力对焦点的力矩始终保持不变,故焦点可以看作是迎角变化所产生的升力增量作用点;绕焦点的纵向力矩为零升力矩;随着马赫数改变,焦点位置会发生变化。
2)襟翼的操纵是一种增升装置,主要用来增加升力以
改善飞机的起落性能。
3)定常直线飞行时舵面纵向静操纵指标为。
4)定常拉升运动是指飞行器在垂直平面内以等速V,等α和等q作曲线运动,即是垂直平面内的圆周运动。
5)常见的气动补偿形式有:移轴补偿、突角补偿和内补偿。
6)喷气发动机引射作用的基本概念。
P239答:喷气发动机的尾喷流是一股高温高速燃气,不允许直接流过其他气动部件,以免烧坏结构。
但由于喷流气体分子粘性和扩散作用,向后流动时边界会扩大,由此吸引周围部分空气,形成所谓引射作用。
7)助力器操纵系统主要由液压助力器、载荷机构、调整片效应机构和力臂调节器等部分组成
第八章
掌握知识点如下:
1)横侧向操纵结构常见的有副翼、方向舵和推力矢量等。
2)由副翼偏转引起的横向力矩称为滚转操纵力矩,方向舵偏转和喷管左右偏转引起的偏航力矩称为偏航操纵力矩。
3)滚转引起的偏航交感力矩主要由机翼和垂尾引起。
4)掌握飞机的“蹬舵反倾斜”现象。
P274答:飞行
品质规范中规定蹬右舵,飞机向右滚转,蹬左舵飞机向左滚转。
如果蹬舵后的效果与应有的滚转方向相反,便出现蹬舵反倾转现象。
5)动力装置工作时的影响,主要考虑螺旋桨或涡轮喷气发动机压气机和涡轮的反作用扭矩、螺旋桨滑流及涡轮喷气发动机尾喷流的引射作用等。
第九章
掌握知识点如下:
1)飞机典型的纵向运动模态包括短周期模态和长周期模态。
2)飞机纵向静操纵性指标包括舵偏角平衡曲线梯度、驾驶杆力梯度、每g舵偏角、每g驾驶杆力等。
3)飞机纵向动操纵性指标包括超调量、振荡情况和达到新的稳定状态所需的时间等。
第十章
掌握知识点如下:
1)飞机横航向扰动运动一般具有三个模态:滚转收敛模态、螺旋模态和荷兰滚模态。
2)随飞行速度及动压的增加,荷兰滚转频率将增加。
3)随飞行高度增加,荷兰滚频率和阻尼比将下降。
4)根据控制要求,航线的自动飞行控制可分为两类:
运动航线的稳定和航线的控制。
第十一章
掌握知识点如下:
1)常见的三种失速现象:纵向偏离、机头侧偏和机翼摇晃。
2)自转是飞机进入尾旋的根本原因。
3)进入尾旋后,向适当的方向侧滑,是改出尾旋的一项关键性措施。
4)改出尾旋通常采用的两种操纵方法:反蹬舵和顺压杆。
5)飞机的机动性取决于两个基本指标:最大过载和单位剩余功率。
6)提高飞机机动性最常用的两种方法:放宽静稳定性技术和机动载荷控制技术。
7)纵向直接力控制系统可以实现新的三种纵向运动模式:直接升力模式、航迹不变的俯仰姿态变化和俯仰姿态不变的垂直平移。
8)侧向直接力控制系统可以实现新的三种侧向运动模式:无侧滑和滚转的侧向运动、航迹不变的偏航姿态变化和姿态不变的侧向平移。