飛行動力學(xué)習(xí)題課(二)課件

飛行動力學(xué)習(xí)題課(二)飛行動力學(xué)習(xí)題課(二)1、幾個特征點(diǎn)：質(zhì)心、壓心、焦點(diǎn)（中性點(diǎn)）、握桿機(jī)動點(diǎn)的定義及其位置關(guān)系；2、靜穩(wěn)定性定義：定速靜穩(wěn)定性、速度靜穩(wěn)定性、

定載靜穩(wěn)定性3、零升力矩的含義及飛機(jī)配平飛行的二個條件；4、靜操縱性的概念、正操縱與反操縱；5、配平對飛機(jī)升力特性的影響；平衡升降舵偏角隨升力系數(shù)（迎角）飛行速度的變化規(guī)律；6、定常拉升時飛機(jī)的平衡特性及平衡舵偏角的變化規(guī)律。第七章知識要點(diǎn)1、幾個特征點(diǎn)：質(zhì)心、壓心、焦點(diǎn)（中性點(diǎn)）、第七章知識要點(diǎn)7.1何謂飛行器全機(jī)焦點(diǎn)？分析影響焦點(diǎn)位置的主要因素。全機(jī)焦點(diǎn)取決于翼身組合體的焦點(diǎn)位置和平尾所引起的焦點(diǎn)后移量，因此影響焦點(diǎn)位置的因素有飛機(jī)的氣動布局。另外影響焦點(diǎn)的位置，亞音速時增大，全機(jī)焦點(diǎn)變化不大；跨音速全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移；超音速機(jī)翼焦點(diǎn)變化不大，但是機(jī)翼引起的下洗減小，使平尾引起的焦點(diǎn)后移顯著增加。全機(jī)焦點(diǎn)為迎角變化時全機(jī)升力增量的作用點(diǎn)，在焦點(diǎn)處當(dāng)迎角變化時，氣動力對該點(diǎn)的力矩不變。7.1何謂飛行器全機(jī)焦點(diǎn)？分析影響焦點(diǎn)位置的主要因7.2縱向定速靜穩(wěn)定性和定載靜穩(wěn)定性定載靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受擾動后，會引起迎角和飛行速度均發(fā)生變化，但二者的變化滿足的約束。即研究飛機(jī)作定直水平飛行時，受到瞬態(tài)擾動，飛機(jī)有無恢復(fù)原平衡狀態(tài)的趨勢，稱之為定載靜穩(wěn)定性。定速靜穩(wěn)定性（迎角靜穩(wěn)定性）：給定速度和升降舵偏角，飛機(jī)在某一平衡狀態(tài)，受瞬時擾動，Δα增加，能夠產(chǎn)生小于0的恢復(fù)力矩ΔM，趨于減小Δα

。具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的趨勢。稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)是定速靜穩(wěn)定的。7.2縱向定速靜穩(wěn)定性和定載靜穩(wěn)定性定載靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受擾7.3說明飛行器在跨聲速區(qū)飛行時出現(xiàn)“自動俯沖”現(xiàn)象的物理原因。在跨音速區(qū)，出現(xiàn)自動俯沖現(xiàn)象主要原因是由于空氣壓縮性使全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移，產(chǎn)生低頭力矩，使得飛機(jī)失去了定載靜穩(wěn)定性?？缫羲賲^(qū)全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移為大的負(fù)值，使7.3說明飛行器在跨聲速區(qū)飛行時出現(xiàn)“自動俯沖”現(xiàn)象的物理靜不穩(wěn)定！變化的量：不變的量：焦點(diǎn)位置、升力曲線重心移動后（1）（2）7.4在風(fēng)洞中測得某機(jī)縱向力矩參數(shù)與迎角成線性關(guān)系，且測得α1=4°時，Cm1=0.005;α2=6°時，Cm2=0.025。已知CLα=3.5

1/rad，試確定該機(jī)的靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。又如只改變飛機(jī)的質(zhì)心位置，測得α3=4°時，Cm3=0.025。試求質(zhì)心的相對移動量。靜不穩(wěn)定！變化的量：不變的量：焦點(diǎn)位置、升力曲線重心移動后（

來流與機(jī)體X軸的夾角來流與零升力線的夾角定義：來流與機(jī)體X軸的夾角來流與零升力線的夾角定義第八章知識要點(diǎn)橫航向靜穩(wěn)定性定義飛機(jī)構(gòu)形和飛行狀態(tài)對飛機(jī)橫航向靜穩(wěn)定性的影響規(guī)律方向舵和副翼的操縱定義

定直側(cè)滑飛行的平衡

側(cè)風(fēng)著陸的平衡

不對稱推力的平衡第八章知識要點(diǎn)橫航向靜穩(wěn)定性定義8.1方向舵固定在中立位置時，曲線為什么常通過原點(diǎn)，呈反對稱變化？偏轉(zhuǎn)方向舵時，如在氣動力線形變化范圍，則曲線如何變化？方向舵固定在中立位置時，通常情況飛機(jī)左右完全對稱，時不產(chǎn)生偏航力矩，因此曲線常通過原點(diǎn)。飛機(jī)航向靜穩(wěn)定時，時產(chǎn)生正的偏航力矩；時產(chǎn)生負(fù)的偏航力矩，因飛機(jī)左右完全對稱，因此有，即呈反對稱變化。8.1方向舵固定在中立位置時，曲線為什么常通過原點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向舵時，若偏轉(zhuǎn)方向舵時，若8.2何謂飛行器的航向靜穩(wěn)定性和橫向靜穩(wěn)定性？影響橫航向靜穩(wěn)定性的主要因素是什么？航向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小的側(cè)滑Δβ>0，則飛機(jī)產(chǎn)生右偏航力矩，使飛機(jī)機(jī)頭向右偏，以減小Δβ的趨勢，稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)具有航向靜穩(wěn)定性。否則，則為航向靜不穩(wěn)定。主要影響因素

機(jī)身作用：航向靜不穩(wěn)定部件

8.2何謂飛行器的航向靜穩(wěn)定性和橫向靜穩(wěn)定性？影響橫航向靜穩(wěn)橫向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小的左傾斜Δ?<0，升力和重力的合力作用使飛機(jī)向左側(cè)滑，Δβ<0，飛機(jī)產(chǎn)生右滾力矩，具有減小Δ?，使飛機(jī)保持機(jī)翼水平的趨勢，稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)具有橫向靜穩(wěn)定性。否則，為橫向靜不穩(wěn)定。主要影響因素機(jī)翼后掠作用:產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用機(jī)翼上反作用:機(jī)翼上反產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用

翼身干擾:翼身干擾對橫航向靜穩(wěn)定性有影響；上單翼飛機(jī)一般不采用上反角。橫向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小8.4試推導(dǎo)因非對稱裝載在飛行器上作用有不對稱滾轉(zhuǎn)力矩時，為保持定直飛行所需要的副翼、方向舵偏角的表達(dá)式(設(shè)可忽略)。寫成無因次形式：得：8.4試推導(dǎo)因非對稱裝載在飛行器上作用有不對稱滾轉(zhuǎn)力矩第九章知識要點(diǎn)1、縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系2、飛機(jī)擾動運(yùn)動模態(tài)的概念和主要特征參數(shù)3、縱向兩種典型模態(tài)及其物理成因4、短、長周期模態(tài)簡化分析的依據(jù)及方法5、縱向動操縱性和靜操縱性的概念6、飛機(jī)對升降舵和油門操縱的響應(yīng)特性第九章知識要點(diǎn)1、縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系9.1試說明縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)在受擾作用后，會偏離其平衡狀態(tài)的基準(zhǔn)狀態(tài)，擾動作用停止后，飛機(jī)能否恢復(fù)到它基準(zhǔn)狀態(tài)的一種全過程特性。靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在受瞬時干擾后是否具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢。靜穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)是否具有具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢；動穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)響應(yīng)的整個過程的特性，如超調(diào)等。具有動穩(wěn)定性的飛機(jī)一定是靜穩(wěn)定的；靜穩(wěn)定的飛機(jī)不一定是動穩(wěn)定的。9.1試說明縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)特性的主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù)。影響短周期模態(tài)特性的主要導(dǎo)數(shù)：短周期：主要表現(xiàn)為迎角和俯仰角速度的變化，衰減很快，而速度基本不變。其主要原因是：一般正常式飛機(jī)來說，通常具有較大的縱向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。因此飛機(jī)受到擾動后，產(chǎn)生的靜穩(wěn)定力矩必然引起較大的俯仰角加速度，從而使迎角和俯仰角的迅速變化；另一方面，阻尼力矩和都比較大，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動很快衰減。9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、影響短周期模態(tài)特性長周期：主要表現(xiàn)為飛行速度和俯仰角的緩慢變化。主要原因：由于飛機(jī)的質(zhì)量較大，而起恢復(fù)和阻尼作用的氣動力和相對比較小，所以作用在飛機(jī)上的外力處于不平衡狀態(tài)持續(xù)較長時間，重力和升力的作用使飛機(jī)航跡和速度變化。

影響模態(tài)特性的主要導(dǎo)數(shù)：9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)特性的主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù)。長周期：主要表現(xiàn)為飛行速度和俯仰角的緩慢變化。主要原因：由于微分方程變?yōu)椋簩懗蔂顟B(tài)空間表達(dá)形式：

(1)(2)9.3對一架在重心處固定的飛機(jī)模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。若其俯仰軸運(yùn)動滿足其中角度單位為弧度。①將該方程重寫為標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)空間表達(dá)式，即如②確定矩陣A的特征值換個特征矢量；③確定無阻尼自由振蕩頻率ωn和阻尼比ξ；④確定對單位階躍的響應(yīng)，并做出時間歷程曲線，假定初值為零。微分方程變?yōu)椋簩懗蔂顟B(tài)空間表達(dá)形式：(1)(2)9.3(4)0246810-1.5-1-0.50t(s)0246810-1.5-1-0.500.5t(s)由得：(3)(4)0246810-1.5-1-0.50t(s)024689.5如果飛機(jī)外型布局中焦點(diǎn)位于質(zhì)心之前(縱向放寬靜穩(wěn)定性)，試考慮:(1)它對飛機(jī)的縱向平衡、穩(wěn)定性和操縱性有何影響？(2)應(yīng)選擇哪些反饋參數(shù)來保證飛機(jī)具有良好的飛行品質(zhì)？為什么？焦點(diǎn)在重心之后焦點(diǎn)在重心之前(1)縱向平衡：9.5如果飛機(jī)外型布局中焦點(diǎn)位于質(zhì)心之前(縱向放寬靜穩(wěn)定性焦點(diǎn)在重心之前，變成不穩(wěn)定，并難以操縱，必須通過增穩(wěn)系統(tǒng)進(jìn)行控制，以保證飛機(jī)的穩(wěn)定性。(2)放寬靜穩(wěn)定性后，，縱向靜不穩(wěn)定，必須借助縱向增穩(wěn)系統(tǒng)：選擇迎角或法向過載反饋來增加飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性；為改善短周期反應(yīng)特性，用俯仰角速度反饋來增加飛機(jī)的阻尼。焦點(diǎn)在重心之前，變成不穩(wěn)定，并難以操縱，必須通過增穩(wěn)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充：根據(jù)油門的作用原理，試畫出當(dāng)推力線在飛機(jī)重心上方時，減小油門時飛機(jī)四個狀態(tài)變量的反應(yīng)曲線。（注意起始和最終反應(yīng)）。補(bǔ)充：根據(jù)油門的作用原理，試畫出當(dāng)推力線在飛機(jī)重心上方時，減1、橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系2、橫航向三種典型模態(tài)及其物理成因3、模態(tài)簡化分析的依據(jù)及方法4、橫航向動操縱性和靜操縱性的概念5、飛機(jī)對方向舵和副翼操縱的響應(yīng)特性第十章知識要點(diǎn)1、橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系第十章知識要點(diǎn)10.1試說明橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)在受擾作用后，會偏離其平衡狀態(tài)的基準(zhǔn)狀態(tài)，擾動作用停止后，飛機(jī)能否恢復(fù)到它基準(zhǔn)狀態(tài)的一種全過程特性。靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在受瞬時干擾后是否具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢。靜穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)是否具有具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢；動穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)響應(yīng)的整個過程的特性，如超調(diào)等。具有動穩(wěn)定性的飛機(jī)一定是靜穩(wěn)定的；靜穩(wěn)定的飛機(jī)不一定是動穩(wěn)定的。10.1試說明橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：10.2試說明橫航向擾動典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)特性的主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù)。滾轉(zhuǎn)：主要表現(xiàn)為飛機(jī)滾轉(zhuǎn)角速度和滾轉(zhuǎn)角的迅速變化，而其他參數(shù)變化很小。一般來說，飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣量通常比偏航轉(zhuǎn)動慣量小得多，在外界的擾動下，飛機(jī)很容易產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)，而不太容易產(chǎn)生偏航。并且滾轉(zhuǎn)阻尼導(dǎo)數(shù)較大，使運(yùn)動很快衰減。主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù):Clp荷蘭滾：飛機(jī)一面來回滾轉(zhuǎn)，一面左右偏航，同時帶有側(cè)滑。主要原因：假定飛機(jī)受到一個向右滾轉(zhuǎn)的擾動，因而出現(xiàn)正的側(cè)滑角，同時產(chǎn)生兩個靜穩(wěn)定力矩和，使飛機(jī)左滾，滾轉(zhuǎn)角減小，使飛機(jī)右偏航，逐漸減小。飛機(jī)在滾轉(zhuǎn)和偏航的過10.2試說明橫航向擾動典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)螺旋：主要表現(xiàn)為擾動運(yùn)動后期偏航角和滾轉(zhuǎn)角單調(diào)而緩慢的變化。原因：擾動后期參數(shù)、、的變化均很小，因而作用在飛機(jī)上的側(cè)力和橫航向力矩也很小，加上飛機(jī)的偏航轉(zhuǎn)動慣量較大，而偏航阻尼力矩又較小。

程中，由于阻尼力矩和的作用，使和不斷降低。另外，產(chǎn)生的交叉力矩和可能對運(yùn)動起促進(jìn)作用，也可能起阻尼作用，視交叉導(dǎo)數(shù)的符號而定。當(dāng)飛機(jī)恢復(fù)到時，但一般不為零，因此飛機(jī)又左滾轉(zhuǎn)，繼而左側(cè)滑

。主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù):主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù):螺旋：主要表現(xiàn)為擾動運(yùn)動后期偏航角和滾轉(zhuǎn)角單調(diào)而緩慢的變化。10.4若飛機(jī)的橫航向特征方程為試求振蕩模態(tài)為中立穩(wěn)定時E的值，并近似確定螺旋模態(tài)的特征根。（1）振蕩模態(tài)中立穩(wěn)定時得（2）螺旋模態(tài)的特征根為小的實(shí)數(shù)，忽略掉高階項(xiàng)得：10.4若飛機(jī)的橫航向特征方程為（1）振蕩模態(tài)中立穩(wěn)定時得（10.5分別用四階方程和近似方法計(jì)算典型模態(tài)特性。（1）利用四階方程計(jì)算模態(tài)特性（2）利用近似方法計(jì)算模態(tài)特性10.5分別用四階方程和近似方法計(jì)算典型模態(tài)特性。（1）利用AnyQuestions?AnyQuestions?飛行動力學(xué)習(xí)題課(二)飛行動力學(xué)習(xí)題課(二)1、幾個特征點(diǎn)：質(zhì)心、壓心、焦點(diǎn)（中性點(diǎn)）、握桿機(jī)動點(diǎn)的定義及其位置關(guān)系；2、靜穩(wěn)定性定義：定速靜穩(wěn)定性、速度靜穩(wěn)定性、

定載靜穩(wěn)定性3、零升力矩的含義及飛機(jī)配平飛行的二個條件；4、靜操縱性的概念、正操縱與反操縱；5、配平對飛機(jī)升力特性的影響；平衡升降舵偏角隨升力系數(shù)（迎角）飛行速度的變化規(guī)律；6、定常拉升時飛機(jī)的平衡特性及平衡舵偏角的變化規(guī)律。第七章知識要點(diǎn)1、幾個特征點(diǎn)：質(zhì)心、壓心、焦點(diǎn)（中性點(diǎn)）、第七章知識要點(diǎn)7.1何謂飛行器全機(jī)焦點(diǎn)？分析影響焦點(diǎn)位置的主要因素。全機(jī)焦點(diǎn)取決于翼身組合體的焦點(diǎn)位置和平尾所引起的焦點(diǎn)后移量，因此影響焦點(diǎn)位置的因素有飛機(jī)的氣動布局。另外影響焦點(diǎn)的位置，亞音速時增大，全機(jī)焦點(diǎn)變化不大；跨音速全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移；超音速機(jī)翼焦點(diǎn)變化不大，但是機(jī)翼引起的下洗減小，使平尾引起的焦點(diǎn)后移顯著增加。全機(jī)焦點(diǎn)為迎角變化時全機(jī)升力增量的作用點(diǎn)，在焦點(diǎn)處當(dāng)迎角變化時，氣動力對該點(diǎn)的力矩不變。7.1何謂飛行器全機(jī)焦點(diǎn)？分析影響焦點(diǎn)位置的主要因7.2縱向定速靜穩(wěn)定性和定載靜穩(wěn)定性定載靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受擾動后，會引起迎角和飛行速度均發(fā)生變化，但二者的變化滿足的約束。即研究飛機(jī)作定直水平飛行時，受到瞬態(tài)擾動，飛機(jī)有無恢復(fù)原平衡狀態(tài)的趨勢，稱之為定載靜穩(wěn)定性。定速靜穩(wěn)定性（迎角靜穩(wěn)定性）：給定速度和升降舵偏角，飛機(jī)在某一平衡狀態(tài)，受瞬時擾動，Δα增加，能夠產(chǎn)生小于0的恢復(fù)力矩ΔM，趨于減小Δα

。具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的趨勢。稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)是定速靜穩(wěn)定的。7.2縱向定速靜穩(wěn)定性和定載靜穩(wěn)定性定載靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受擾7.3說明飛行器在跨聲速區(qū)飛行時出現(xiàn)“自動俯沖”現(xiàn)象的物理原因。在跨音速區(qū)，出現(xiàn)自動俯沖現(xiàn)象主要原因是由于空氣壓縮性使全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移，產(chǎn)生低頭力矩，使得飛機(jī)失去了定載靜穩(wěn)定性?？缫羲賲^(qū)全機(jī)焦點(diǎn)迅速后移為大的負(fù)值，使7.3說明飛行器在跨聲速區(qū)飛行時出現(xiàn)“自動俯沖”現(xiàn)象的物理靜不穩(wěn)定！變化的量：不變的量：焦點(diǎn)位置、升力曲線重心移動后（1）（2）7.4在風(fēng)洞中測得某機(jī)縱向力矩參數(shù)與迎角成線性關(guān)系，且測得α1=4°時，Cm1=0.005;α2=6°時，Cm2=0.025。已知CLα=3.5

1/rad，試確定該機(jī)的靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。又如只改變飛機(jī)的質(zhì)心位置，測得α3=4°時，Cm3=0.025。試求質(zhì)心的相對移動量。靜不穩(wěn)定！變化的量：不變的量：焦點(diǎn)位置、升力曲線重心移動后（

來流與機(jī)體X軸的夾角來流與零升力線的夾角定義：來流與機(jī)體X軸的夾角來流與零升力線的夾角定義第八章知識要點(diǎn)橫航向靜穩(wěn)定性定義飛機(jī)構(gòu)形和飛行狀態(tài)對飛機(jī)橫航向靜穩(wěn)定性的影響規(guī)律方向舵和副翼的操縱定義

定直側(cè)滑飛行的平衡

側(cè)風(fēng)著陸的平衡

不對稱推力的平衡第八章知識要點(diǎn)橫航向靜穩(wěn)定性定義8.1方向舵固定在中立位置時，曲線為什么常通過原點(diǎn)，呈反對稱變化？偏轉(zhuǎn)方向舵時，如在氣動力線形變化范圍，則曲線如何變化？方向舵固定在中立位置時，通常情況飛機(jī)左右完全對稱，時不產(chǎn)生偏航力矩，因此曲線常通過原點(diǎn)。飛機(jī)航向靜穩(wěn)定時，時產(chǎn)生正的偏航力矩；時產(chǎn)生負(fù)的偏航力矩，因飛機(jī)左右完全對稱，因此有，即呈反對稱變化。8.1方向舵固定在中立位置時，曲線為什么常通過原點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向舵時，若偏轉(zhuǎn)方向舵時，若8.2何謂飛行器的航向靜穩(wěn)定性和橫向靜穩(wěn)定性？影響橫航向靜穩(wěn)定性的主要因素是什么？航向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小的側(cè)滑Δβ>0，則飛機(jī)產(chǎn)生右偏航力矩，使飛機(jī)機(jī)頭向右偏，以減小Δβ的趨勢，稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)具有航向靜穩(wěn)定性。否則，則為航向靜不穩(wěn)定。主要影響因素

機(jī)身作用：航向靜不穩(wěn)定部件

8.2何謂飛行器的航向靜穩(wěn)定性和橫向靜穩(wěn)定性？影響橫航向靜穩(wěn)橫向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小的左傾斜Δ?<0，升力和重力的合力作用使飛機(jī)向左側(cè)滑，Δβ<0，飛機(jī)產(chǎn)生右滾力矩，具有減小Δ?，使飛機(jī)保持機(jī)翼水平的趨勢，稱飛機(jī)在原平衡狀態(tài)具有橫向靜穩(wěn)定性。否則，為橫向靜不穩(wěn)定。主要影響因素機(jī)翼后掠作用:產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用機(jī)翼上反作用:機(jī)翼上反產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用

翼身干擾:翼身干擾對橫航向靜穩(wěn)定性有影響；上單翼飛機(jī)一般不采用上反角。橫向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在平衡狀態(tài)下受到外界非對稱瞬時擾動，產(chǎn)生小8.4試推導(dǎo)因非對稱裝載在飛行器上作用有不對稱滾轉(zhuǎn)力矩時，為保持定直飛行所需要的副翼、方向舵偏角的表達(dá)式(設(shè)可忽略)。寫成無因次形式：得：8.4試推導(dǎo)因非對稱裝載在飛行器上作用有不對稱滾轉(zhuǎn)力矩第九章知識要點(diǎn)1、縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系2、飛機(jī)擾動運(yùn)動模態(tài)的概念和主要特征參數(shù)3、縱向兩種典型模態(tài)及其物理成因4、短、長周期模態(tài)簡化分析的依據(jù)及方法5、縱向動操縱性和靜操縱性的概念6、飛機(jī)對升降舵和油門操縱的響應(yīng)特性第九章知識要點(diǎn)1、縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系9.1試說明縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)在受擾作用后，會偏離其平衡狀態(tài)的基準(zhǔn)狀態(tài)，擾動作用停止后，飛機(jī)能否恢復(fù)到它基準(zhǔn)狀態(tài)的一種全過程特性。靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在受瞬時干擾后是否具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢。靜穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)是否具有具有恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)的趨勢；動穩(wěn)定性關(guān)注的是飛機(jī)響應(yīng)的整個過程的特性，如超調(diào)等。具有動穩(wěn)定性的飛機(jī)一定是靜穩(wěn)定的；靜穩(wěn)定的飛機(jī)不一定是動穩(wěn)定的。9.1試說明縱向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)特性的主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù)。影響短周期模態(tài)特性的主要導(dǎo)數(shù)：短周期：主要表現(xiàn)為迎角和俯仰角速度的變化，衰減很快，而速度基本不變。其主要原因是：一般正常式飛機(jī)來說，通常具有較大的縱向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。因此飛機(jī)受到擾動后，產(chǎn)生的靜穩(wěn)定力矩必然引起較大的俯仰角加速度，從而使迎角和俯仰角的迅速變化；另一方面，阻尼力矩和都比較大，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動很快衰減。9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、影響短周期模態(tài)特性長周期：主要表現(xiàn)為飛行速度和俯仰角的緩慢變化。主要原因：由于飛機(jī)的質(zhì)量較大，而起恢復(fù)和阻尼作用的氣動力和相對比較小，所以作用在飛機(jī)上的外力處于不平衡狀態(tài)持續(xù)較長時間，重力和升力的作用使飛機(jī)航跡和速度變化。

影響模態(tài)特性的主要導(dǎo)數(shù)：9.2試說明縱向擾動兩種典型模態(tài)的特點(diǎn)、物理成因以及影響模態(tài)特性的主要?dú)鈩訉?dǎo)數(shù)。長周期：主要表現(xiàn)為飛行速度和俯仰角的緩慢變化。主要原因：由于微分方程變?yōu)椋簩懗蔂顟B(tài)空間表達(dá)形式：

(1)(2)9.3對一架在重心處固定的飛機(jī)模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。若其俯仰軸運(yùn)動滿足其中角度單位為弧度。①將該方程重寫為標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)空間表達(dá)式，即如②確定矩陣A的特征值換個特征矢量；③確定無阻尼自由振蕩頻率ωn和阻尼比ξ；④確定對單位階躍的響應(yīng)，并做出時間歷程曲線，假定初值為零。微分方程變?yōu)椋簩懗蔂顟B(tài)空間表達(dá)形式：(1)(2)9.3(4)0246810-1.5-1-0.50t(s)0246810-1.5-1-0.500.5t(s)由得：(3)(4)0246810-1.5-1-0.50t(s)024689.5如果飛機(jī)外型布局中焦點(diǎn)位于質(zhì)心之前(縱向放寬靜穩(wěn)定性)，試考慮:(1)它對飛機(jī)的縱向平衡、穩(wěn)定性和操縱性有何影響？(2)應(yīng)選擇哪些反饋參數(shù)來保證飛機(jī)具有良好的飛行品質(zhì)？為什么？焦點(diǎn)在重心之后焦點(diǎn)在重心之前(1)縱向平衡：9.5如果飛機(jī)外型布局中焦點(diǎn)位于質(zhì)心之前(縱向放寬靜穩(wěn)定性焦點(diǎn)在重心之前，變成不穩(wěn)定，并難以操縱，必須通過增穩(wěn)系統(tǒng)進(jìn)行控制，以保證飛機(jī)的穩(wěn)定性。(2)放寬靜穩(wěn)定性后，，縱向靜不穩(wěn)定，必須借助縱向增穩(wěn)系統(tǒng)：選擇迎角或法向過載反饋來增加飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性；為改善短周期反應(yīng)特性，用俯仰角速度反饋來增加飛機(jī)的阻尼。焦點(diǎn)在重心之前，變成不穩(wěn)定，并難以操縱，必須通過增穩(wěn)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充：根據(jù)油門的作用原理，試畫出當(dāng)推力線在飛機(jī)重心上方時，減小油門時飛機(jī)四個狀態(tài)變量的反應(yīng)曲線。（注意起始和最終反應(yīng)）。補(bǔ)充：根據(jù)油門的作用原理，試畫出當(dāng)推力線在飛機(jī)重心上方時，減1、橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系2、橫航向三種典型模態(tài)及其物理成因3、模態(tài)簡化分析的依據(jù)及方法4、橫航向動操縱性和靜操縱性的概念5、飛機(jī)對方向舵和副翼操縱的響應(yīng)特性第十章知識要點(diǎn)1、橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系第十章知識要點(diǎn)10.1試說明橫航向動穩(wěn)定性和靜穩(wěn)定性的區(qū)別與聯(lián)系動穩(wěn)定性：飛機(jī)在受擾作用后，會偏離其平衡狀態(tài)的基準(zhǔn)狀態(tài)，擾動作用停止后，飛機(jī)能否恢復(fù)到它基準(zhǔn)狀態(tài)的一種全過程特性。靜穩(wěn)定性：飛機(jī)在受瞬時干擾后是