飞机急滚机动飞行时稳定性分析

本文用微分方程几何理论——分支和突变问题,具体讨论了飞机急滚机动飞行时的全局稳定性,并对所得结果用动态响应曲线进行了验证。文中还采用系统灵敏度理论着重讨论了各参数对急滚运动特性影响,探讨了突变和极限环振荡现象产生的机理,从而为改善其动态特性指出了方向。     

飞机急滚机动全局动稳定性研究

本文应用分支和突变理论,研究飞机在状态参数和操纵参数组成的空间内急滚机动全局稳定性。在研究铅垂平面内的对称飞行进入急滚机动时的分支和突变特性基础上,进~步讨论了水平面内转弯进入急滚机动时的情况,导出求解滚转速率临界稳定值的~般解析式,证明Phillips临界滚转速率判据只是其中的~种特殊情况。     

对大上反效应飞机急滚耦合特性的计算和分析

通过五自由度模拟计算,发现从小迎角进入滚转时,容易出现急滚耦合不稳定,发散的滚转机动总是伴随着有利侧滑、正值的迎角和低头的俯仰速率。从计算结果分析说明,滚转中的有利侧滑是造成急滚耦合不稳定的重要因素。对五自由度非线性方程的线性化分析,证明了侧滑角、俯仰速率和迎角影响大上反效应飞机的急滚耦合稳定性,改变了临界滚转率和稳定判据。本文最后讨论了关于改善急滚耦合问题的增稳系统结构和作用。     

基于建模仿真的飞机桶滚机动规避空空导弹效果及原因分析

基于飞机桶滚机动规避空空导弹攻击的作战背景,建立了导弹与飞机的空间交会模型。以导弹脱靶量、过载以及舵偏角速率为依据,对桶滚机动不同机动时机、周期下的规避效果以及规避原因进行了仿真分析。研究结果表明,导弹脱靶量与机动时机的关联性较弱,可随着机动周期的增大而减小。当机动周期为 2~3 s时,导弹脱靶量较大,飞机规避效果较好。飞机桶滚机动规避导弹的原因不仅在于导弹交会过程中过载的增大,而且还在于导弹交会过程中舵偏角速率的增大。     

考虑机身弯曲弹性变形时飞机的急滚稳定边界

一、概述 飞机在急滚机动中的稳定性问题,是最重要的大扰动运动问题之一(另一种是尾旋问题),这一观点在飞行品质规范中也得到反映。对于此类问题,除利用计算机求解5阶非线性动力学微分方程外,另一方法是分析方程的稳态解。由于对方程采用了种种简化,后一种方法常常得不到某些精确的量的概念,但对于寻求急滚交感运动的稳定     

对飞行品质规范中关于急滚惯性耦合条款的研讨

急滚惯性耦合运动,是飞机作快速横滚机动时,由于本身质量的惯性力矩使迎角和侧滑角大幅度变化的理象。它是最重要的大扰动运动问題之一。在各主要航空国的军用飞机品质规范中,常对飞机急滚惯性耦合运动的操稳特性提出专门要求。我国规范在此方面的要求,大致与美国规范的要求相符。本文通过对一架典型歼击机的数值解(精确解),分析急滚耦合运动的物理特征。分析和说明品质规范中规定有关条款的理由以及各主要参数对此运动的影响。对我国规范(试用本)背景材料和使用说明中个别规定的合理性作一点探讨。希望在对本课題有关的各方面同志的共同努力下,能寻求面在大扰动情况下军用飞机操稳特性的更合理的计算方法,从而使有关的飞行品质条款更趋完善。在研究数值解的同时,还将所得结果与解析解(线化解)作了比较。分析了急滚耦合运动的非线性特征,以及数值解和精确解之间的联系。     

关于桶滚动态特点的分析

桶滚是近代空战中重要的战术机动动作之一,飞行员能否熟练掌握桶滚的操纵方法,是取得空战胜利和保障飞行安全的基础。针对飞行训练中,桶滚操纵动作不易准确掌握,后段易出现偏差等特点。从桶滚的运动方程入手,根据其战术意义及飞机机动性能特点,分析与研究桶滚的动态特点及其影响因素,总结出桶滚的运动特点及操作规律。最终,为飞行员正确掌握桶滚的操纵方法,提高飞行员对飞机空中状态变化的掌控和识别能力,提升技战术水平,有效地保障飞行安全提供可靠的理论依据。     

带主动控制技术飞机平尾机动载荷计算研究

研究了采用主动控制技术飞机飞行参数对平尾机动载荷的影响,包括带纵向控制电传操纵系统和“硬连接”状态,气动特性考虑弹性修正和不考虑弹性修正等方案。给出了这些状态下飞行参数的变化规律,计算了这些状态平尾的机动载荷,得到了一些规律性的结论,可以用于飞机型号设计中。     

纵向机动载荷设计系统

纵向机动载荷设计系统是按国军标计算飞机纵向机动载荷的有效的系统软件,主要用于L8飞机及同类飞机的飞行载荷计算。该系统包含5个部分:(1)基本参数处理;(2)机动载荷计算;(3)压力分布计算;(4)严重载荷筛选;(5)实验修正。     

舰载机着舰时航迹稳定性研究

本文讨论了舰载飞机以小于有利速度着舰时的航迹稳定性问题。在分析飞机航迹稳定性的同时,还对油门杆控制、机动襟翼控制对改善航迹稳定性的作用进行了初步探讨;在此基础上还讨论了舰载飞机加装波束导引系统对着舰过程的影响原理。结果表明:采用油门杆控制、机动襟翼控制来改善着舰阶段的航迹稳定性是可行的:而且用以上两控制系统作为内环的自动驾驶仪在波束导引系统自动导引飞机着舰过程中,能控制飞机的飞行速度、高度,帮助驾驶员操纵。     

飞机急滚稳定性的一种简化分析方法

本文给出了预估飞机急滚全局稳定性的一种简化分析方法。该方法有两个特点;(1)所需气动数据少;(2)计算方法简单易行。算例表明,简化解与精确解在小迎角时吻合得极好,在大迎角时数值差异稍大,但变化趋势一致。此外,本文还分析了气动导数对急滚稳定性的影响,发现了平衡解的一些特殊变化。     

带有机动襟翼的飞机在下击暴流中的特性分析

本文建立了任意风场中带有机动襟翼的飞机的纵向小扰动模型,研究了在下击暴流中,机动襟翼对飞机动态特性的影响,以及接通或断开机动襟翼控制系统的瞬间飞机的稳定性。所得结果对带机动襟翼的飞机的设计有一定参考价值。     

有侧风时某验证机着陆品质分析

以刚体系动力学理论为基础,建立飞机、起落架六自由度全量非线性方程,根据有侧风时着陆过程中驾驶员的操纵特点,提出比较符合实际情况的操纵逻辑,以及用3个单轴操纵的驾驶员模型,通过采用分时采集、分时处理飞行状态信息和分时操纵的方式,将它们有机地综合成~个同时做三轴操纵时的驾驶员模型。最后,对所建立的人-机闭环系统模型编制了相应的仿真软件,并对某验证机进行了着陆品质分析,其结果与试飞情况比较吻合。     

Implementation of tactical maneuvers with maneuver libraries

This study creates and combines the general maneuver libraries for fixed-wing aircraft to implement tactical maneuvers. First, the generalized maneuver libraries are established by analyzing the characteristics of tactical maneuvers required in battlefields. The 7th order polynomial is applied to both the creation of the maneuver libraries and the generation of the trajectories or flight paths for modal inputs. To track the desired trajectory, we design the Attitude Command Attitude Hold (ACAH) system and the Rate Command Rate Hold (RCRH) system using Model Following Controller (MFC). Moreover, the Line-of-Sight (LOS) guidance law is designed. In particular, the CONDUIT® is employed to optimize the gains so that the control systems meet the aircraft Handling Qualities (HQ) criteria. Finally, flight simulations are performed for the longitudinal loop, immelmann-turn, and climb-slalom-descent maneuvers to verify that tactical aggressive maneuvers are realizable via the combination of maneuver libraries. This study can contribute to the development of flight techniques for aircraft tactical maneuvers and to the revision of air force operational manuals.     

机动增强及阵风减缓飞行控制系统设计

本文以CCV—YF—16飞机为背景,阐述了机动增强/阵风减缓这一直接力控制模态的构成及设计思想;以数字仿真进行功能验证与评价;提出以C飞行品质指标为目标函数的参数优化设计法,从而有效地解决该模态的参数设计问题。     

Loss-of-Consciousness&Spatial Disorientation Auto-Recovery System

A G-induced loss-of-consciousness (GLOC) and spatial disorientation auto-recovery system has been developed and tested on the Advanced Fighter Technology Integration (AFTI)/F-16 aircraft. The pilot controls the operation of this system by entering an MSL altitude and manually arming the system. Engagement conditions of the auto-recovery maneuver are controlled by aircraft speed, altitude, attitude, and the set recovery altitude and do not depend upon any determination of pilot physiological condition. Initiation of the recovery maneuver is preceded by visual and aural warnings which continue until the pilot resumes control. The pilot always has the capability to override or disengage the autorecovery maneuver. This system, as developed on the AFTI/F-16, is directly and quickly applicable to other analog or digital flight control systems such as found in the F-16 or F-18. This system provides the pilot protection from ground collision in most air-to-air training environments.     

X型飞机机动载荷谱的编制

一、前言 为了编制X型飞机载荷谱和强度规范,先后在6个机场23架飞机上得到509个起落、304小时的VGH三参数时间历程记录,加上调查获得的实际使用资料,按飞-续-飞的编谱方法,编制了该型飞机的机动载荷谱。     

论机动飞机机体/进气道一体化

机动飞机／发动机一体化,一直是多年来国际上研制高机动性战斗机中不容忽视的一项重大课题,目的在于提高发动机包括进气道、尾喷管在内的推进系统的工作效率和稳定性。列举了国外的一些型号,特别是有分叉进气道战斗机在研制中必须加以考虑的一体化问题,并从设计原理的角度,给出了一些旨在提高性能与安全性的可供选择的进气道构形。     

Gear walk instability studies using flexible multibody dynamics simulation methods in SIMPACK

In a variety of mechanical systems friction induced vibrations are a major concern. The aircraft landing gear is by nature a complex multidegree-of-freedom dynamic system. It may encounter various vibration modes which can be induced by brake frictional characteristics and design features. These brake induced oscillations can lead to very high loads in the landing gear and brake structure which may result in passenger discomfort and sometimes in component failure. Along with the serious fore and aft oscillations of a landing gear, often referred to as gear walk, chatter, squeal, shimmy and other vibrations in aircraft landing systems are not only annoying and disconcerting but can also affect the stability of the plane during take-off, landing, and rolling. In this paper, simulation of such an unstable and complex phenomenon during aircraft ground maneuvers is done to detect vibrations in aircraft landing gear. A commercial multibody simulation tool SIMPACK is used for this purpose. The article is based on work done in co-operation between DLR and Liebherr Aerospace.