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大气飞行动力学 詹浩 E-Mail: zhanhao@nwpu.edu.cn 大气飞行动力学 飞行动力学： 按照力学基本原理，研究飞行器运动特性的科学 内容 ： ① 飞机飞行性能 ② 平衡、稳定性、操纵性—飞行品质 重要性： 飞行性能 战术技术要求 外形设计 气动特性 品质计算 飞机一般运动方程 ma ∑F dh ∑M dt 1. 坐标轴系 2. 坐标变换 3. 简化假设，推导思路 1-1 坐标轴系及飞机运动参数 1. 常用的坐标轴系 ① 地面坐标轴系：原点在地面某一点，y轴垂直向上， x轴、z轴在水平面内。 特点 1. 惯性坐标系 δ 2. xd , y d ,z d 代表飞机的质心位置 0 3. G 投影 -G 0 ②机体坐标轴系： 原点在飞机质心，x轴沿轴向或平均气动弦方向， y轴在飞机对称面内垂直于x轴。 特点： 1. 与飞机固定，转动惯量（惯性积）不变 2. 空气动力力矩M ,M ,M 三分量按体轴定义 x y z 3. 飞机对称， I 0, I 0 yz zx ③. 气流坐标轴系： 原点在飞机质心： X轴沿速度方向，y轴在飞机对称平面内垂直于x轴。 特点： 1.气动力Y,Q,Z按气流轴的定义 ④. 航迹坐标轴系： 原点在飞机的质心： X轴沿速度方向，y轴在铅垂平面内垂直于x轴。 ⑤. 半机体坐标轴系： 原点在飞机质心： X轴沿飞机速度矢量在飞机对称平面投影方向，y轴 在飞机对称平面内垂直于x轴。 特点： 1.气动力Y,Q,Z按气流轴的定义 ⑥. 稳定坐标轴系： 原点在飞机的质心： X轴沿基准运动飞行速度矢量在飞机对称平面投影 方向，y轴在对称平面内垂直于x轴。 二. 飞机的运动参数 X ,Y , Z ①. 飞机质心在空间的位置：d d d ②. 飞机在空间姿态： ψ,ϑγ, Y轴 ψ偏航角 xd , y d ,z d 绕 Z轴 ϑ俯仰角 X轴 γ倾斜角 ③. 飞行速度矢量相对于机体的方位 侧滑角β ，迎角α ,地面的方位 航迹角θ，航迹偏转角ψs 三. 坐标变换 x