飞行力学飞机运动微分方程

不稳平不稳平平稳平操纵性(过渡过程tp,HxuxbOq,y(H,H,Hxyzr,zIxzpHxp,HxuxbOq,y(H,H,Hxyzr,zIxzpHxvHqI yyzyrHIw z IxyI r 惯性参数的体轴系LXxbOZNYMMNybYZ X0Y(LXxbOZNYMMNybYZ X0Y(,,0(,)0) ZmgL 非惯性参数的体轴系(操纵杆左压a(推升降舵杆(操纵杆左压a(推升降舵杆(蹬左蹬(a,r,e,p1.3控制量定2、不同坐标系下飞机运动刚体(飞机)一般运动刚体随基点(质心+刚体绕基点(质2、不同坐标系下飞机运动刚体(飞机)一般运动刚体随基点(质心+刚体绕基点(质心CFdmVdmVcccIBxMddyIBf矢量绝对导数(定系中观察矢量相对导数(动系中观察)+动系旋转贡MdFdmVCu ,,)&T fC Cu ,,)&T fC yCf tanf &q r L Ixz qHzrHyM & pHN Iy y Iz& x qHz x qwrvFy F & pvqu z C投影(特别是空气动力C投影(特别是空气动力)，须补总方程数未知数个数进一步考虑操纵系统控制量(a,r,e,p)xy升降舵绕铰链线转动动力学方程z=&) (&,ω,&He(e,,)Mp(Pe,ke)MIeIeebu VCC vLba(,)0 0 VS h(爬升角L( hhah(h(爬升角L( hhah(：速OOxh:Oxhzh:铅垂面Oyh:hyd定义于航迹系与气流系间(无风时x轴相同定义于航迹系与地面系之O水平VFxy hyFy O水平VFxy hyFy dzzFVd z yxh系0 00& L&, h hhh 0 h V0 0 O水平GCO水平GCS0hhhhh ) z(ChSShhhhh0 mgSh O水平ThydzdO水平Thydzd)L(LTT ,), hhzyTS T ab TS h L TS 3、空气动 O水平yhAhzd3、空气动 O水平yhAhzdDTLCLAha aa (C L Vxzy OFy水平zFVz yxVxzy OFy水平zFVz yxyhhzhd(CL(h hhhLh h,Thωh,h,h,hu,v,w,p,q,r,V,,,,,,x,ωh,h,h,hu,v,w,p,q,r,V,,,,,,x,y, O水平h6个动力学方 +运动变换方程数 ydzd+g00h &hb& h0 &&a h,,h3f(x1,x2,L,xn,y(xi,xj))0量依赖变量 3f(x1,x2,L,xn,y(xi,xj))0量依赖变量 x1Lxnyx1yy yijf xixixi0扰动方程基本假地球为惯性参考系Axfyfzf为惯性系扰动方程基本假地球为惯性参考系Axfyfzf为惯性系•••••••v0p0q0r000w0纵向参数改变(u,w,等只影响横航向气动力变化(Y,L,决定依赖变量(X,Y,Z,L,M,N)的表•••其飞飞3.2机体轴系下飞机小扰动纵向动力学方程13)横向动力学方程24)3.2机体轴系下飞机小扰动纵向动力学方程13)横向动力学方程24)f f f xL xn yx x y IxyIyzL Ixz qHzrHyM & pHN Iy y Iz& x qHz x mgS qw YmgSCmmrupwF Z mgCC pv z 纵向动力学方程13)HxIxpIxzr IyyIxzpIzrHXfff纵向动力学方程13)HxIxpIxzr IyyIxzpIzrHXfffLXxLxnyy1Ixx 1 nmMY纵向小扰动动力学方程a)bmIZNIzSCCtanq S v0p0q0r0000 u&XgC0 基本假 &qwrvX &pvquZgCC I& 横向动力学方程24) IprxxHyIH pIrzxzzL横向动力学方程24) IprxxHyIH pIrzxzzLXIxYM横向小扰动动力学方程de)Y ZmMmIINSSsecCtan q v&urYgC I &rupwYgS Ix&Ixz&qHzrHy &I& N 纵向小扰动动力学方程a)b(X,Z,M纵向小扰动动力学方程a)b(X,Z,M);(Y,L,分别代表纵向和横向气动力/力矩的扰动量，气动力/力矩(X,ZMYLN属于依赖变横向小扰动动力学方程de)纵向参数改变(uw,等只影响纵向气动力变化ZM横航向参数改变只影响横航向气动力变化 v&urgCY I I I 空气动力主要的依赖XXXX(u,YY(v,p,u空气动力主要的依赖XXXX(u,YY(v,p,uXwXuwee0eXuuXwwXeYYvYpYr vprr ZZ(u,w,&,q) LL(v,p,r)a,MM(u,w,&,NN(v,p,(升降舵偏角ea,r(副翼、方向舵偏角 (1A,3A,5A)纵向运动(2A,4A,6A)横向运动小扰动基本纵向参(小扰动基本纵向参(u,w,,r等只影响横航向扰动方程可分离为彼此独立的两组，一组只含纵气动导数L,M,Lq,Mr,气动导数L,M,Lq,Mr,NpXu,Xq,X,L,Zw,LL,,pqrLLa,Me,NOMNu VCC V v V VS 稳定(基准)飞行状态附近小扰动线性化纵向(考虑推力大小变化duXwgcos uuw0eT))ZwZu Z稳定(基准)飞行状态附近小扰动线性化纵向(考虑推力大小变化duXwgcos uuw0eT))ZwZu ZZ0qwueTdddwM wMuMquweTdteT横dY)rgcosvYvYpvp0r0dpdrLvLpLrLLvprar zpdrNvNpNr vprarIz稳定(基准)飞行状态附近小扰动线性化当基准运动为对定直平飞、定直动方程为线性、纵横分离的、常微分方程，其解较为稳定(基准)飞行状态附近小扰动线性化当基准运动为对定直平飞、定直动方程为线性、纵横分离的、常微分方程，其解较为uXuuXwwgcos0e eTdd(1Z&)dtw(u0Z