无尾飞机操稳特性研究

摘要

操稳特性分析是设计飞机控制系统前的必经阶段。依照操稳特性分析结果设计出的控制系统能让飞机具有良好的稳定性和操纵性。本论文将详细讨论无尾飞机的操稳特性分析方法，并针对无尾飞机的航向不稳定性问题提出解决方案。论文主要内容如下：
　　首先，介绍飞机的操稳特性分析方法，包括飞机的静稳定性、动稳定性的判定准则和模态分析方法，并按照飞行品质的要求对稳定性能进行评级。同时指出无尾飞机与常规飞机特性分析方法的不同之处。
　　其次，针对无尾飞机航向操纵难的问题，本文提出了两种解决方案。并且对两种方案进行可行性评估和比较，最终采用在机翼上安装阻力方向舵的解决方案。
　　再次，分析飞机的纵、横和航三个方向操纵方式和操纵效率。在航向上，特别针对常规气动布局的飞机上方向舵的作用，对阻力方向舵的舵效作详细的操纵效率评估。
　　接着，以MATLAB为仿真平台进行无尾飞机的操稳特性分析、舵效分析，并以分析结果为依据设计航向控制增稳回路，通过调节该增稳回路中的增益参数来提高飞机的固有频率，由此改善无尾飞机的航向静稳定性。
　　最后，以MATLAB为仿真平台，将飞机航向配平特性加入到增稳设计中进行飞行控制律的设计，从而保障飞机有较好的操纵性和稳定性。

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第一章 绪论

1.1无尾飞机简介

1.2操稳特性及增稳系统简介

1.3国内外无尾飞机的操稳特性研究现状

1.4本论文研究方法及主要内容

第二章 飞机运动方程的线化及解耦

2.1飞机运动方程的建立

2.2飞机运动方程的解耦分组和线性化

2.3常见的空气动力导数

第三章 无尾飞机的稳定性分析

3.1对称定直线飞行时飞机的纵向静稳定性分析

3.2纵向动稳定性分析

3.3对称平面内非对称运动的横航向静稳定性分析

3.4横航向动稳定性分析

第四章 无尾飞机的操纵性研究

4.1无尾飞机的纵向操纵方式及舵效评估分析

4.2无尾飞机的横航向操纵

第五章 无尾飞机的增稳设计

5.1典型的飞行控制系统

5.2横航向增稳系统的设计

第六章 结论和展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果