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飞行力学与飞行控制

授课人：李广文刘小雄

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D235

参考资料

v吴森堂费玉华飞行控制系统北京航空航天大学出版社2005

v蔡满意飞行控制系统国防工业出版社2007

v郭锁凤申功璋吴成富先进飞行控制系统国防工业出版社2003

v鲁道夫布罗克豪斯著，金长江译飞行控制，国防工业出版社

1999

v徐鑫福飞机飞行操纵系统，北京航空航天大学出版社1989

v肖顺达飞机自动控制系统，国防工业出版社，1980

课程的主要内容

飞行力学和飞行控制主要分两部分：描述

飞机运动的飞行力学和控制飞机按照预定目

标运动的飞行控制系统原理和设计方法。

飞机飞行动力学是力学的一个分支，其任

务是建立描述飞机运动动力学(或数学)模型，

并在此基础上对所设计飞机稳定性操纵性进

行分析。

飞行力学主要内容

1.空气动力学基本知识

飞机为什么能够飞起来？

空气的特性，描述空气的基本方程，低速和高速

2.飞机的操纵机构

飞机是靠那些机构操纵的？

基本的操纵机构及其极性，飞机运动的坐标系和运动参数

3.气动力与力矩

操纵机构的运动是如何影响飞机运动的？

气动力和力矩产生的原因及其影响因素

4.刚体飞行器的运动方程

如何来描述飞机的运动？

5飞机的操稳特性

如何判断一架飞机是稳定？衡量飞机稳定性的指标有哪些？

飞行控制的主要内容

v舵机和舵回路的结构和原理；执行机构

v典型飞行控制系统的工作原理

v阻尼器、增稳系统、三轴姿态控制系统、航

迹控制系统、空速控制系统等

v飞行控制系统的设计方法

v飞机的飞行品质和基本的控制律结构和控制

参数选择。

本次课的主要内容

v飞机发展简史

v飞行控制系统发展史

飞机和飞行控制系统发展简史

v1903年12月17日上午10时35分：美国北卡罗来纳州。莱特兄弟研制的

第一架有动力的飞机----“飞行者一号”升空飞行，这是是人类历史上第

一次有动力、载人、持续、稳定、可操纵的重于空气飞行器的首次成功

飞行。飞行持续了12秒，飞了36.6米。

1909年6月，

威尔伯·莱特（左）和

奥维尔·莱特兄弟

在美国俄亥俄州代顿的家门口

航空百年大事记

1903年12月17日上午10时35分：美国北卡罗来纳州，奥维尔·莱特第一次用比空气重的飞

行器“飞行者1号”进行了有动力的持续飞行，飞行持续了12秒，飞了36.6米。

1908年：法国飞行员路易斯·布莱里奥驾驶单翼飞机飞越英吉利海峡，他从法国加来附近的

巴拉克起飞，在英国降落，飞行了40分钟。

1927年5月21日：美国著名飞行员查尔斯·林德伯格驾驶单翼飞机“圣路易斯精神号”首次

完成了不间断单独飞越大西洋。历时33.5小时，飞行3614英里

1939年8月27日：德国第一次展示了涡轮喷气式飞机亨克尔He178升空，时速700公里。

1939年9月17日，德国直升机设计时H.福克驾驶VS300首飞，这是世界上第一架实用直升机

1943年：德国制造出第一种喷气式战斗机“ME—262A”。

1947年：美国人查克·耶格尔驾驶贝尔X-1型飞机第一次以超过音速的速度飞行，飞行时速

为1.015马赫。

1956年9月27日：美国空军飞行员阿普特上尉驾驶贝尔X2火箭研究机飞行，飞行速度达到

每小时3380公里，突破了“热障”，使飞行速度达到前所未有的3.2倍音速。

1967年10月3日，NASA的X-15飞机达到M6.72(7272km/h),这是迄今最快的有人驾驶飞机

1974年1月21日，YF-16意外首飞，这是是世界上第一种全电传静不稳定战斗机；

1990年9月29日，YF-22首飞，战斗机进入四代时代

2005年4月27日，空客A380首飞。

2011年1月11日12时50分，歼20首飞，实现中国航空工业从望尘莫及到望其项背的跨越

查尔斯·林德伯格和“圣路易斯精神号”

YF-16,第一种采用主动控制技术的飞机

NASAX-15,1967年M6.7

初始阶段（1903至1938年）

v飞机从采用机翼面积很大的多翼机，发展到张臂式单翼机，

从木布结构到全金属结构，从敞开式座舱到密闭式座舱，从

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