飞机稳定性与控制 第2版PDF电子书下载

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第1章 稳定性与控制的早期发展 1

1.1 固有稳定性与早期的飞机 1

1.2 操纵性问题 2

1.3 跟上莱特兄弟的步伐 3

1.4 襟翼式操纵面及调整片的发明 3

1.5 手柄、驾驶盘和脚蹬 5

1.6 莱特兄弟的操纵装置 5

1.7 布莱里奥和德皮杜辛（Deperdussin）的操纵装置 6

1.8 第一次世界大战时期驱逐机的稳定性与控制 7

1.9 相左的设计思想 8

1.10 弗雷德里克·兰彻斯特（Frederick Lanchester） 10

1.11 布赖恩和运动方程 10

1.12 稳心、压心、气动中心和中性点 13

第2章 教师与教科书 15

2.1 稳定性与控制教师 15

2.2 现代稳定性与控制教学方法 18

2.3 稳定性与控制研究机构 18

2.4 稳定性与控制教科书和会议 19

第3章 飞行品质成为一门科学 22

3.1 沃纳（Warner）、诺顿（Norton）和艾伦（Allen） 22

3.2 第一部飞行品质规范 24

3.3 哈特利·A.索尔（Hartley A.Soule）和弗洛伊德·L.汤普森（Floyd L.Thompson）在兰利实验室的研究 25

3.4 罗伯特·R.吉尔鲁思的突破性进展 28

3.5 英国的S.B.盖茨（Gates） 31

3.6 美国军队紧随NACA步伐 32

3.7 民航飞行品质要求 34

3.8 著名的飞行品质规范 34

3.9 等效系统模型和飞行员评级 35

3.10 革命性变化 36

3.11 采购问题 37

3.12 变稳飞机的角色 38

3.13 作为教练机的变稳飞机 39

3.14 变稳飞机的未来 39

3.15 垂直或短距起落飞机 43

3.16 两架著名飞机 44

3.17 军用任务和飞行品质要求的变化 46

3.18 稳定性与控制研究中的谬误 47

第4章 动力效应对稳定性与控制的影响 48

4.1 螺旋桨对稳定性与控制的影响 48

4.2 俯仰轴直接推力力矩 49

4.3 航向轴直接推力力矩 50

4.4 第二次世界大战时期的双发轰炸机 50

4.5 现代轻型双发飞机 51

4.6 螺旋桨引起的滑流影响 53

4.7 作用在偏航方向（或迎角）的直接螺旋桨力 55

4.8 喷气发动机和火箭发动机对稳定性与控制的影响 56

4.9 垂直起降时的特殊喷流影响 58

第5章 操纵力的管理 60

5.1 期望的操纵力水平 60

5.2 空气动力平衡操纵面的背景 60

5.3 凸角补偿 63

5.4 移轴补偿或前缘机翼平衡 64

5.5 弗利兹（Frise）副翼 65

5.6 副翼差动 67

5.7 配平／减速调整片 68

5.8 机翼后缘角度和斜角控制 69

5.9 钢索操纵 71

5.10 副翼扰流片 71

5.11 内部平衡控制 74

5.12 飞行或伺服连接调整片 76

5.13 弹簧调整片 77

5.14 弹性调整片和下压弹簧 79

5.15 全动操纵机构 81

5.16 机械操纵系统的设计细节 81

5.17 液压助力操纵 82

5.18 早期液压助力操纵存在的问题 83

5.19 不可逆助力操纵 83

5.20 人感系统 85

5.21 电传操纵系统 85

5.22 功率控制系统设计中的遗留问题 90

5.23 电传飞控系统的安全性问题 90

5.24 电传飞控系统的余度管理 91

5.25 电传和光传控制 93

第6章 设计阶段的稳定性与控制 94

6.1 布局原则 94

6.2 基于设计图的估算 96

6.3 基于风洞数据的估算 101

第7章 技术不成熟年代的喷气式飞机 103

7.1 需要的设备并未安装 103

7.2 F4D、A4D和A3D的人工回切 103

7.3 部分功率操纵 104

7.4 非电子增稳 104

7.5 格鲁门（Grumman）“美洲豹”（Jaguar）XF10F飞机 107

7.6 B-52飞机成功的折中设计 108

第8章 惯性耦合的发现 112

8.1 W.H.菲利普斯（Phillips）发现的异常现象 112

8.2 菲利普斯惯性耦合的技术评注 112

8.3 飞行中的首次发生 115

8.4 1956年的莱特机场（Wright Field）会议 118

8.5 化简和解释 119

8.6 “天光”（Skyray）F4D战斗机的经验 122

8.7 后续发展 123

8.8 惯性耦合和未来的通航飞机 123

第9章 尾旋和改出 124

9.1 1916年之前的尾旋 124

9.2 自由尾旋风洞的出现 124

9.3 系统的布局变化 128

9.4 尾旋改出的设计 128

9.5 改变尾旋改出的驾驶技术 130

9.6 尾旋旋转导数的作用 131

9.7 旋转天平和稳态尾旋 132

9.8 旋转天平和不稳定尾旋 133

9.9 尾旋的参数估算方法 134

9.10 格鲁门／“美国人”（Grumman/American）AA-1B飞机案例 134

9.11 对过去的打破 136

9.12 机翼设计对尾旋进入和改出的影响 137

9.13 无线操纵模型投放试验 139

9.14 遥控驾驶尾旋模型试验 140

9.15 偏离抵抗准则 140

9.16 涡影响和机翼自激摇晃 144

9.17 分叉理论 145

9.18 现代战斗机上的偏离 146

第10章 战术飞机机动性 149

10.1 战斗机应该滚转多快？ 149

10.2 装备有空空导弹的战斗机 151

10.3 快速拉升中的操纵敏感性和超调 151

10.4 用于陡转弯的快速滚转 157

10.5 超机动性，大迎角 159

10.6 超机动区域中的不稳定气动力 160

10.7 逆问题 162

10.8 超机动的推力矢量控制 162

10.9 用于超机动的前机身控制 163

10.10 用于改出的纵向控制 163

10.11 小结 163

第11章 大马赫数难题 164

11.1 缓慢的积累过程 164

11.2 俯冲改出问题的首次出现 165

11.3 P-47飞机在莱特机场（Wright Field）的俯冲试验 167

11.4 P-51飞机和P-39飞机的俯冲困境 169

11.5 跨声速空气动力学试验 170

11.6 后掠翼的发明 171

11.7 低速后掠翼使用方法 173

11.8 空气压缩性引发的配平变化 176

11.9 跨声速上仰 178

11.10 超声速航向不稳定性 181

11.11 主轴倾斜不稳定性 182

11.12 高高度下的失速抖振 183

11.13 超声速高度稳定性 183

11.14 高超声速飞机的稳定性与控制 187

第12章 海军飞机问题 188

12.1 标准航母进场 188

12.2 空气动力与推力的考虑 189

12.3 理论研究 191

12.4 直接升力控制 194

12.5 “苍鹰”（Goshawk）T-45A飞机 195

12.6 洛克希德“海盗”（Viking）S-3A飞机 197

12.7 小结 197

第13章 超轻型飞机以及人力驱动飞机 199

13.1 质量效应 199

13.2 商用及组装的超轻型飞机 200

13.3 “游丝”（Gossamer）及麻省理工学院（MIT）人力驱动飞机 201

13.4 轻型飞机俯仰稳定性 202

13.5 人力驱动超轻型飞机转向 203

13.6 小结 204

第14章 燃油晃动、深失速及其他 205

14.1 燃油流动以及动态燃油晃动 205

14.2 深失速 209

14.3 地面效应 213

14.4 地面滑跑中的航向稳定性与控制 215

14.5 V形尾翼或叫蝴蝶翼 216

14.6 操纵面嗡鸣 218

14.7 方向舵锁死与背鳍 220

14.8 通过飞行试验进行飞行器系统辨识 223

14.9 升力体稳定性与控制 228

第15章 安全的私人飞机 230

15.1 古根海姆安全飞机比赛 230

15.2 古根海姆赛后发展 231

15.3 早期安全私人飞机的设计 232

15.4 1948年和1966年间NACA及NASA的测试系列 233

15.5 控制摩擦和明显的螺旋不稳定性 235

15.6 机翼水平调整器 237

15.7 信息显示的作用 238

15.8 不当的增稳 239

15.9 非常规气动布局 239

15.10 仪表飞行的稳定性与控制要求 240

15.11 单飞行员仪表飞行操纵 241

15.12 安全的私人飞机前景 242

第16章 可变后掠飞机的稳定性与控制问题 243

16.1 最早的可变后掠翼——旋转和平移 243

16.2 单旋转模式的突破 243

16.3 “土豚”（Aardvark）F-111飞机 244

16.4 “雄猫”（Tomcat）F-14战斗机 245

16.5 罗克韦尔（Rockwell）B-1战略轰炸机 245

16.6 倾斜或扭曲机翼 246

16.7 其他可变后掠项目 249

第17章 现代鸭式布局 251

17.1 伯特·拉坦（Burt Rutan）和现代鸭式飞机 251

17.2 鸭式布局的失速特性 251

17.3 鸭式飞机航向的稳定性与控制 252

17.4 低亚声速飞机机翼后掠的害处 253

17.5 鸭式飞机的尾旋改出 253

17.6 鸭翼的其他不足 254

17.7 推进器螺旋桨问题 255

17.8 “航海者”（Voyager）的特例 255

17.9 现代鸭式战术飞机 255

第18章 运动方程的演化 257

18.1 欧拉（Euler）和哈密顿（Hamilton） 258

18.2 线性化 260

18.3 早期数值工作 262

18.4 格劳渥（Glauert）和其后的无量纲形式 264

18.5 旋转导数 265

18.6 稳定边界 266

18.7 风轴、体轴、稳定轴及主轴 267

18.8 拉普拉斯变换、频率响应和根轨迹法 269

18.9 飞机运动模态 270

18.10 时间矢量分析 272

18.11 矢量、二元、矩阵和张量形式 274

18.12 大气模型 275

18.13 积分方法和闭合形式 279

18.14 稳态解 281

18.15 亚轨道飞行阶段运动方程扩展 282

18.16 亚轨道飞行力学 283

18.17 附加特殊形式的运动方程 284

第19章 弹性飞机 285

19.1 气动弹性和稳定性与控制 285

19.2 机翼扭转发散 286

19.3 机翼扭转发散的半刚度方法 286

19.4 扭转发散中的机翼后掠效应 287

19.5 副翼反效理论 288

19.6 副翼反效飞行经验 289

19.7 扰流板副翼减轻滚转时的机翼扭转 290

19.8 气动弹性对纵向静稳定性的影响 293

19.9 安定面扭转和速度稳定性 294

19.10 弹性飞机的上反角影响 294

19.11 准静态气动弹性的有限元法或面元法 296

19.12 稳定导数的气动弹性修正 297

19.13 平均轴和结构轴 297

19.14 简正模分析 298

19.15 准刚体方程 300

19.16 耦合弹性模态的控制系统 300

19.17 降阶的弹性飞机模型 300

19.18 二阶弹性飞机模型 301

19.19 小结 301

第20章 增稳 302

20.1 增稳的重要性 302

20.2 历史上的自动驾驶 303

20.3 系统概念 303

20.4 频率分析方法 304

20.5 增稳的早期试验 304

20.6 根轨迹分析方法 308

20.7 传递函数的分子 309

20.8 传递函数偶极子 309

20.9 控制增稳系统 310

20.10 超级增稳，或者不稳定飞机的增稳 312

20.11 推力控制的飞机 314

20.12 数字增稳的出现 315

20.13 数字系统的实际问题 316

20.14 时域和线性二次型优化 316

20.15 线性二次型高斯控制器 317

20.16 优化控制中的失败例子 319

20.17 鲁棒控制器，自适应系统 320

20.18 鲁棒控制器，奇异值分析 321

20.19 解耦控制 322

20.20 综合推力模块和矢量 322

20.21 结论 323

第21章 飞行品质的发展历程研究 324

21.1 飞行员诱发振荡的经验方法 324

21.2 补偿操纵和模型类别 326

21.3 交叉模型 327

21.4 飞行员和交叉模型的均衡 327

21.5 算法（线性优化控制）模型 328

21.6 交叉模型和PIO 328

21.7 吉布森（Gibson）方法 330

21.8 尼尔-史密斯（Neal-Smith）方法 330

21.9 带宽-相位延迟准则 331

21.10 着陆进近和转弯研究 332

21.11 对现代运输类飞机的启示 333

21.12 结论 333

第22章 隐身对气动带来的挑战 335

22.1 多面体机身 335

22.2 平行设计的外形平台 337

22.3 垂尾和前缘襟翼遮挡 338

22.4 无尾飞机 339

第23章 超大型飞机 341

23.1 更大的翼载效应 341

23.2 折叠翼的影响 341

23.3 着陆过程的高度响应 342

23.4 纵向模态 342

23.5 大飞机的滚转响应 343

23.6 放宽纵向静稳定的大飞机 343

23.7 大型超声速飞机 343

23.8 结论 344

第24章 后续工作 345

第25章 重要人物简介 347

后记 359

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