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第1章 飞行力学数学模型和基本分析方法 1

1.1 引言 1

1.2 飞机运动方程 2

1.2.1 平静大气中的飞机刚体运动方程 2

1.2.2 有风时飞机刚体运动方程 4

1.2.3 考虑结构弹性的飞机运动方程 4

1.3 飞机运动的计算和分析方法 7

1.3.1 非线性六自由度全量运动方程的求解 7

1.3.2 作为线性系统的飞机动态特性分析方法 12

1.4 飞机机动飞行性能分析评估 15

1.4.1 飞机改变能量的能力 15

1.4.2 飞机改变飞行方向的能力 17

1.4.3 飞机改变空间位置的能力 17

1.4.4 飞机过载极曲线 18

1.5 飞机敏捷性 22

1.5.1 瞬时敏捷性尺度 23

1.5.2 功能敏捷性尺度 24

1.5.3 潜力敏捷性尺度 26

1.6 带自动控制系统飞机飞行品质分析评估 26

1.6.1 自动飞行控制系统的数学描述 27

1.6.2 等效系统拟配 27

第2章 飞机对大气湍流的响应 32

2.1 随机过程基础 32

2.1.1 基本概念 32

2.1.2 平稳随机过程 34

2.1.3 功率谱密度 34

2.1.4 随机过程的谐波分析 35

2.1.5 多个随机过程特性 36

2.1.6 线性系统对随机输入的响应 38

2.2 大气湍流的数学描述 39

2.2.1 大气湍流的假设 39

2.2.2 大气湍流速度的相关函数和频谱函数 39

2.2.3 大气湍流速度梯度的频谱函数 43

2.3 飞机对大气湍流的响应分析 45

2.3.1 大气湍流速度场的线化 46

2.3.2 大气湍流速度的气动等价作用 46

2.3.3 飞机的运动方程和传递函数 48

2.3.4 飞机对大气湍流的响应特性计算 52

2.4 大气湍流的模拟 58

2.4.1 白噪声的滤波结果 58

2.4.2 大气湍流速度的模拟 58

第3章 飞行自动控制基础 60

3.1 飞行控制系统的主要组成 61

3.1.1 敏感元件 61

3.1.2 系统性能调节元件 70

3.1.3 执行元件 75

3.1.4 飞行员 78

3.2 飞行控制系统分析和综合的有关基础理论 80

3.2.1 根轨迹法 81

3.2.2 伯德图法 85

3.2.3 系统时域响应与s域响应之间的关系 88

3.2.4 常用的系统性能指标 92

3.3 信号离散化 96

3.3.1 整量化 97

3.3.2 采样器 98

3.3.3 采样定理 99

3.3.4 保持器 100

3.3.5 零阶保持器的传递函数 100

3.4 z变换的理论基础 101

3.4.1 z变换的定义 101

3.4.2 从s平面到z平面的映射 102

3.4.3 z反变换 103

3.4.4 一些重要的z变换定理 104

第4章 带自动器飞机纵向操稳特性 105

4.1 超声速飞机气动力和力矩变化的特点 105

4.2 改善纵向稳定性的增稳系统 106

4.2.1 纵向阻尼器 106

4.2.2 放宽静稳定性飞机的增稳器 108

4.3 积分式指令控制增稳系统 110

4.3.1 俯仰角速度积分式指令控制增稳系统 111

4.3.2 过载积分式指令控制增稳系统 117

4.4 比例式指令控制增稳系统 122

第5章 带自动器飞机横航向操稳特性 127

5.1 超声速飞机横航向气动力和力矩变化的特点 127

5.1.1 航向静稳定性导数 127

5.1.2 横向静稳定性导数 129

5.1.3 横向和航向阻尼导数 129

5.1.4 副翼操纵导数 129

5.1.5 方向舵操纵导数 130

5.2 横航向运动稳定性的近似分析 130

5.2.1 数学模型 130

5.2.2 横航向运动稳定性的近似分析 131

5.3 飞机的横航向操纵特性 134

5.3.1 飞机的横向操纵特性 134

5.3.2 飞机的航向操纵特性 138

5.4 具有控制增稳系统飞机的横航向稳定性和操纵性 139

5.4.1 偏航阻尼器 139

5.4.2 滚转阻尼器 141

5.4.3 副翼方向舵交联 143

5.4.4 航向增稳器 144

第6章 飞机空间非线性动力学 147

6.1 飞机非线性动力学定性研究的基本概念 148

6.2 飞机急滚动力学 150

6.2.1 惯性交感的基本概念 150

6.2.2 飞机急滚稳定性的线性近似分析 151

6.2.3 飞机急滚非线性分析 154

6.3 偏离动力学 156

6.3.1 横航向偏离的线性近似分析 156

6.3.2 偏离的非线性分析 158

6.4 尾旋动力学 160

6.4.1 稳态尾旋的近似分析 161

6.4.2 尾旋的全局稳定性分析 162

第7章 飞行模拟器 164

7.1 地面飞行模拟器 165

7.1.1 引言 165

7.1.2 地面飞行模拟器的组成及功能 165

7.1.3 对地面飞行模拟器的基本要求 169

7.1.4 飞机运动仿真要求 176

7.2 空中飞行模拟器 178

7.2.1 空中飞行模拟器的基本概念 178

7.2.2 空中飞行模拟器基本原理和模拟方法 179

7.2.3 空中飞行模拟器的基本构成 183

7.2.4 空中飞行模拟器的应用 183

第8章 空战动力学 187

8.1 空战机动 187

8.1.1 空战中常用的综合机动 187

8.1.2 空战中争取优势的战术机动 189

8.2 能量机动性 191

8.2.1 有关概念 191

8.2.2 空战机动中能量关系 193

8.2.3 空战中能量的支配和运用 195

8.3 空空导弹的导引与攻击区 197

8.3.1 空空导弹的导引规律 197

8.3.2 导弹攻击区计算 198

第9章 空战仿真 201

9.1 概述 201

9.1.1 空战过程 201

9.1.2 空战仿真系统的组成 202

9.2 空战机动决策方法 203

9.2.1 导引率方法 203

9.2.2 优化导引方法 204

9.2.3 人工智能导引方法 210

9.2.4 影响图法 215

9.2.5 空战机动决策方法综合评述 220

9.3 空战战术决策方法 223

9.3.1 概述 223

9.3.2 空战态势评估 223

9.3.3 空战威胁评估 227

9.4 机载武器系统模型 231

9.4.1 机载探测设备 231

9.4.2 空空导弹杀伤概率 233

参考文献 234

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