空气动力学及飞行原理课程飞行力学部分知识要点第一讲：飞行力学基础1.坐标系定义的意义2.刚体飞行器的空间运动可以分为两部分：质心运动和绕质心的转动。

描述任意时刻的空间运动需要六个自由度：三个质心运动和三个角运动3.地面坐标系, O 地面任意点，OX 水平面任意方向，OZ 垂直地面指向地心，OXY 水平面（地平面），符合右手规则在一般情况下。

4.机体坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机设计轴指向机头方向，OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则5.气流（速度）坐标系, O 飞机质心位置，OX 取飞机速度方向且重合，OZ 处在飞机对称面垂直指向下方，OY 垂直面指向飞机右侧，符合右手规则6.航迹坐标系, O取在飞机质心处，坐标系与飞机固连，OX轴与飞行速度V重合一致，OZ轴在位于包含飞行速度V在内的铅垂面内，与OX轴垂直并指向下方，OY轴垂直于OXZ平面并按右手定则确定7.姿态角, 飞机的姿态角是由机体坐标系和地面坐标系之间的关系确定的：8. 俯仰角—机体轴OX 与地平面OXY 平面的夹角，俯仰角抬头为正；9. 偏航角—机体轴OX 在地平面OXY 平面的投影与轴OX 的夹角，垂直于地平面，右偏航为正；10. 滚转角—机体OZ 轴与包含机体OX 轴的垂直平面的夹角，右滚转为正11. 气流角, 是由飞行速度矢量与机体坐标系之间的关系确定的12. 迎角—也称攻角，飞机速度矢量在飞机对称面的投影与机体OX 轴的夹角，以速度投影在机体OX 轴下为正；13. 侧滑角—飞机速度矢量与飞机对称面的夹角14. 常规飞机的操纵机构主要有三个：驾驶杆、脚蹬、油门杆，常规气动舵面有三个升降舵、副翼、方向舵15. 作用在飞机上的外力,重力，发动机推力，空气动力16. 重力，飞机质量随燃油消耗、外挂投放等变化，性能计算中，把飞机质量当作已知的常量17. 空气动力中，升力，阻力，的计算公式，动压的概念。

18. 随迎角增大，升力曲线非线性，迎角分别经历抖动迎角，失速迎角，临界迎角等过程19. 喷气发动机工作原理f k p ()P m V V =-，20. 台架推力Pf ，发动机在试车台上测得的推力21. 可用推力Pky ，飞行中发动机能够实际供给的用以推动飞机前进的推力22. 推重比γfd ，耗油量qh ，单位时间消耗的燃油质量23.耗油率qkh，单位时间产正单位推力所消耗的油量24.发动机特性分为转速特性、高度特性和速度特性25.加力状态：带加力燃烧室，开动其工作的状态。

对应于最大转速，推力较最大状态增加30-50%，耗油率增加近一倍以上，连续工作时间限5-10min。

26.最大状态：对应于最大许用转速(nmax)的发动机状态。

推力为非加力时的最大值。

只能连续工作5-10min，通常用于起飞、短时加速、爬升、空中机动等。

27.额定状态：对应于最大转速97% ，推力为最大状态的85-90%，可较长时间工作(半小时～1小时)，用于平飞、爬升、远航飞行等。

28.巡航状态：n巡≈90% n额，Pf巡≈ 80%Pf额，耗油率最小，不限时，用于巡航。

29.慢车状态：n慢≈ 30% n额，推力很小，Pf慢≈ 3~5%Pfmax，连续工作时间不允许超过10-15min，用于下滑、着陆。

(不允许空中停车) 第二讲：飞机的基本飞行性能30.飞行器垂直平面内的质心运动方程*cos()sinsin()cosTTy TdVm T D G r dtdmV T L GdtdqI M TZdtdqdtαφγαφγθγθα=+--=++-=+==-31.平直飞行就是飞机在某一高度上进行等速直线飞行，简称平飞。

飞机的平飞性能是指飞机在不同高度上保持等速直线平飞的能力，其中包括最大平飞速度、最小平飞速度以及有利平飞速度等32.平飞运动方程33.平飞所需速度，能够产生足够的升力来平衡重力的飞行速度叫平飞所需速度，以V平飞表示。

飞机重量越大，V平飞越大升力系数越大，V平飞越小，空气密度越大，V平飞越小，机翼面积越大，V平飞越小34.平飞需用推力，在平飞中，要保持速度不变，发动机可用推力应与飞机阻力相等。

为克服飞机阻力所需推力叫平飞需用推力35.飞机重量越重，平飞所需推力越大；升阻比越大，平飞所需推力越小。

最大升阻比对应的迎角称为有利迎角。

有利迎角下的速度称为有利速度36.平飞需用推力曲线，在一定飞行高度上，把平飞需用推力随速度的关系用曲线表示，称为平飞需用推力曲线。

随着平飞速度的增大，平飞需用推力先减小后增大37.38. 平飞所需推力曲线变化的原因分析，在亚音速阶段，当飞行速度增大时，有两个因素同时引起阻力的变化。

一是随速度增大，动压增大，使阻力增加；二是随速度增大，在保持升力等于重力的条件下、飞机迎角减小，导致诱导阻力和压差阻力减小。

阻力究竟增大还是减小，取决于上述两个因素的影响大小39. 阻力随速度变化曲线表示：诱导（升致）阻力随飞行速度的增加而减小。

零升（废）阻力随飞行速度的增加而增大。

当零升阻力和升致阻力相等时，飞机的总阻力最小40. 平飞最大速度满油门时，飞机保持平飞能达到的稳定飞行速度，可用拉力曲线与需用拉力曲线的右交点对应的速度，为平飞最大速度VmaxPV I80 120 160 200 240 2602001601208040P80 120 160 200 240 260200160120804041.平飞最小速度，飞机平飞所能保持的最小稳定速度，以Vmin表示。

Vmin同时受到最大升力系数的限制。

因临界迎角对应的Cy最大，相对应的平飞速度，就是平飞最小速度。

Vmin是平飞需用推力曲线最左边点所对应的速度。

42.平飞有利速度飞机平飞需用推力最小，也就是阻力最小时所对应的平飞速度叫做平飞有利速度，用V有利表示，43.剩余推力，剩余推力是指同一速度下，飞机的可用推力和平飞需用推力之差。

随飞行速度增大，剩余推力先增大后减小，剩余推力将使飞机加速或爬升，其越大，飞机的机动性能越好44.将平飞最小速度与平飞最大速度随高度的变化绘在同一坐标系下，得到的曲线称飞行包线。

飞行包线面积越大，飞机的飞行范围就越广45.高度、气温、飞机重量对平飞性能的影响46.等速爬升，飞机沿倾斜向上的直线等速上升叫等速爬升，47.等速爬升性能，上升角：上升轨迹与水平线的夹角。

上升梯度：上升高度与前进的水平距离之比。

上升角与上升梯度成正比48.影响上升率和快升速度的主要因素，49.理论升限，飞机的最大上升率为零对应的高度。

飞机要稳定上升到理论升限的上升时间趋于无穷，飞机最大上升率为100ft/min (FPM) 对应的高度（低速飞机），或500ft/min(FPM)对应的高度（高速飞机）50. 等速下滑，飞机在零推力状态下，沿倾斜向下的直线等速下降叫的下滑角仅取决于升阻比的大小，和重量无关，以最大升阻比下滑，下滑角最小51. 影响下滑性能的主要因素，飞行重量，气温，风，第三讲：飞机的机动飞行与续航性能52. 速度与剩余推力的大小成正比，与飞机所受的重力成反比53. 速运动性能取决于：飞机的推重比以及升阻比；增加推重比和升阻比可改善加速性能，反之可改善减速性能54. 跃升和俯冲是同时改变速度、高度的机动飞行。

跃升是将飞机的动能转化为位能，迅速取得高度优势，俯冲是将飞机的位能转化为动能，迅速降低高度、增加速度，整个跃升、俯冲飞行分为进入段、直线段和改出段55. 动升限：飞机通过跃升所能达到的最大高度，动升限是通过跃升而获得的最大高度，在动升限上，可用推力小于需用推力，飞机不能保持平飞56. 开始俯冲时，推力和重力分量之和大于阻力，飞机加速俯冲，随着高度降低，空气密度增加，速度、阻力增加，当推力和重力分量之和等于阻力时，俯冲速度最大，之后将减小57. 过载 n ，作用在飞机上除重力之外的合外力与飞机所受重力之比，方向沿推力及空气动力的合力方向，R Pn G +=58. 转弯是高度不变，飞行方向变化的机动飞行，转弯时，方向改变角度小于360°59. 盘旋指飞机连续转弯不小于360°的机动飞行60. 侧滑指飞机对称面与相对气流方向不一致的飞行61. 坡度：盘旋时，为了获得使飞机盘旋的向心力，飞机必须带有滚转角，即坡度62.盘旋时，要保持高度不变，则盘旋坡度越大，所需升力越大，因此，大坡度需要较大的迎角或速度，要保持速度不变，推力与阻力要平衡，推力由油门位置决定，阻力由速度、迎角决定。

要保持盘旋半径不变，需保持升力的水平分量不变63. 盘旋时载荷因数大于1，盘旋时载荷因高度不变 半径不变速度不变数大小仅取决于坡度大小64.侧滑：飞机对称面与相对气流方向不一致的飞行称侧滑。

飞行中，飞行员只蹬舵，不压杆，或只压杆不蹬舵，都会使飞机产生侧滑。

侧滑角：相对气流和飞机对称面之间的夹角。

65.加油门并适当顶杆，以增大飞行速度，当速度增大至规定值，手脚一致地向盘旋方向压盘蹬舵。

压盘是为了使飞机带坡度，以升力水平分力作为向心力，使飞机作曲线运动。

蹬舵是为了使飞机绕立轴偏转，避免产生侧滑。

66.航程：也称飞行距离，是指飞机沿给定方向，在平静的大气中，耗尽其可用的燃料储备时所飞过的水平距离。

飞机的航程大小与飞机的载油量、质量、飞行高度和飞行速度有关67.续航时间：简称航时，是指飞机耗尽其可用燃油在空中所能持续飞行的时间，飞机航程和航时的大小，取决于飞机所带燃油量的多少和飞行中燃料消耗的快慢第四讲：飞机的起飞和着陆性能68.起飞的定义：飞机从跑道上开始滑跑，到抬前轮速度VR时抬轮离地，上升到距起飞表面50英尺高度（我国规定民机15m，军机25m），速度达到起飞安全速度V2的运动过程69.起飞过程：飞机起飞过程分为地面加速滑跑阶段、抬前轮离地阶段、加速上升阶段三个阶段70.离地速度：飞机起飞滑跑时，升力刚好等于重力时的瞬时速度V=离G/S）和离地升力系数有关；除此还与空气密度有关，离地迎角的增加受抖动迎角和擦尾迎角的限制71.起飞性能主要包括离地速度、起飞滑跑距离和起飞距离72.影响飞机起飞、着陆性能的因素73.着陆的定义：飞机从15米（25米）高度下滑、拉平减速、接地滑跑直至完全停止运动的整个过程叫着陆。

74.着陆过程：下滑、拉平、平飞减速、飘落触地、着陆滑跑第五讲：飞机的纵向稳定性与操纵性75.飞机的平衡：飞机的平衡包括作用力平衡和力矩平衡两个方面，重点讨论力矩的平衡76.飞机的平衡分类：俯仰、偏转、滚转77.机翼产生的俯仰力矩：机翼产生的俯仰力矩的大小最终只取决于飞机重心位置、迎角和飞机构型，一般情况下机翼产生下俯力矩，在正常飞行中，水平尾翼产生负升力，故水平尾翼力矩是上仰力矩，78.影响俯仰平衡的主要因素：加减油门、收放襟翼、收放起落架、载重重心变化79.稳定性概念：受扰后出现稳定力矩，具有回到原平衡状态的趋势，称为物体是静稳定的。