《飞行控制系统》-第一章-飞行力学基础.ppt

1、纵向气动力 3）纵向力矩（俯仰力矩）M , 当 时，由﹡式中求到的值 , 静安定力矩系数; , 引起的阻尼力矩; , q引起的阻尼力矩; , 引起的下洗时差阻尼力矩; , 引起的阻尼力矩; 与纵向静稳定性的关系 ，即 ，也就是重心在气动焦点之前，飞机纵向静稳定； ，即 ，也就是重心在气动焦点之后，飞机纵向静不稳定； ，即 ，也就是重心与气动焦点重合，飞机纵向中立静稳定； 1.2.4、横侧向气动力与力矩 1、侧力 （1）侧滑角产生侧力 （2）偏转方向舵产生侧力 方向舵正向偏转产生正侧力， 为正值。 （3）滚转速率P≠0时，此时垂尾上有附加侧向速度引起侧力 （4）偏航速率r≠0 2、滚转力矩L和偏舵力矩N 它们均为 、 、 、P、r的函数 （1）滚转力矩 侧滑角β引起的滚转力矩 副翼偏转角引起的 滚转力矩 方向舵偏转角引起的 滚转力矩 （1）滚转力矩 滚转角速率引起的滚转力矩 偏航角速率一起的滚转力矩： （2）偏航力矩 侧滑角β引起的偏航力矩，又称为航向静稳定力矩； （2）偏航力矩 副翼偏转角引起的偏航力矩 方向舵偏转角引起的偏航力矩 （2）偏航力矩 滚转角速率引起的偏航力矩 偏航角速率引起的偏航力矩： 2、侧向气动力 侧力系数； 方向舵侧力系数 横滚静稳定性导数； 滚转操纵导数； 操纵交叉导数； 滚转阻尼导数； 交叉动导数； 航向静稳定性导数； 航向操纵导数； 副翼操纵交叉导数； 交叉动导数； 航向阻尼导数； 飞机静稳定性判定 纵向静稳定性导数 横滚静稳定性导数 航向静稳定性导数 稳定的偏航力矩在使侧滑角减小的同时，却使机头转到新的方向。因此，稳定的偏航力矩只是对速度轴向起稳定作用，因此又称为风标稳定性力矩。 1.2.5、作用在飞机上的推力与重力 1、发动机推力 发动机推力作用点 ，发动机偏置角 1.2.5、作用在飞机上的推力与重力 2、发动机的推力力矩 1.2.5、作用在飞机上的推力与重力 3、重力 （1）在惯性坐标系——地面坐标轴系 （3）在气流坐标轴系 （2）在机体坐标轴系 1.2.5、作用在飞机上的推力与重力 4、力、力矩在不同坐标系下的转换 参见书P44 本节重点 熟练掌握常用坐标系的定义以及坐标系之间的转换关系 熟悉飞机姿态角，航迹角以及气流角的定义以及方向。 掌握各个气动操纵面的偏转极性及其与操纵力矩的关系 熟悉纵向静稳定性导数，航向静稳定性导数以及横滚静稳定性导数对飞机稳定性的影响 * 4、空间两个坐标系的变换矩阵： 坐标变换矩阵的构成法则：由坐标系OXgYgZg到坐标系OXYZ的坐标变换矩阵等于基元变换矩阵的乘积；基元变换矩阵的乘积顺序于从旧坐标系到新坐标系的转动顺序相反。 5.机体坐标系与气流坐标系的转换 （1）由机体坐标轴系Sb转动迎角α到稳定坐标系Ss； （2）再由稳定坐标系Ss转动侧滑角β到气流坐标系Sa； 参见书P12 6、地面坐标系与机体坐标系转换 (1)由地面坐标系Sg转动偏航角Ψ到过渡坐标轴系S’-Ox’y’z’; (2)由过渡坐标系S’转动俯仰角θ到过渡坐标系S’’-Ox’’y’’z’’; (3)由过渡坐标S’’系转动滚转角Φ到机体坐标系 7、其它变换 地面坐标系与气流坐标系； 地面坐标轴系与航迹坐标系； 航迹坐标系与气流坐标系； 1.2、作用于飞机的力和力矩 飞机在空气中飞行时，其表面分布着空气动力： 作用于飞机质心处的合力； 一个绕质心的合力矩； 一、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 驾驶员通过驾驶杆、脚蹬和操纵杆系操纵舵面 飞机典型操纵面 控制舵面 操纵机构与运动参数间调整关系： 1.2.2 空气动力与力矩 一、基本概念 1、伯努利方程 （适用于低速流） 含义：静压p与动压之和沿流管不变。 动压：单位体积空气流动的动能。 意义：在同一流管中，流速大的地方静压小，流