本书系统地阐述飞行器(弹箭、飞机)飞行过程中的运动规律、总体性能和优化设计原理,其中包括运动模式、飞行稳定性、随机运动及仿真、状态优化等内容。教材以崭新的数学力学方法推导了一系列新的运动方程和大量的解析公式,并给出了典型的计算实例,体现了飞行动力学当前发展的概况。
本书可作为兵器和航空专业研究生和本科高年级学生的教科书,亦可供从事相关专业研究、设计、试验的科技人员参考和使用。
样章试读
目录
- 前言
第1章 飞行器运动学基础
1·1矢量与并矢
1·2坐标变换
1·3四元数
1·4Possion公式及其推广
1·5速度与加速度合成公式
1·6用方向余弦表示的角速度
1·7四元数形式的运动学方程
附录 刚体有限转动张量
第2章 飞行器动力学基础
2·1飞行器质心运动的一般动力学方程
2·2飞行器转动运动的一般动力学方程
2·3矩阵指数
2·4状态转移矩阵
2·5状态转移方程
第3章 飞行器运动环境及受力分析
3·1地球条件
3·2标准大气
3·3大气湍流
3·4空气动力和力矩
3·5火箭推力和推力矩
第4章 轴对称飞行器运动方程
4·1坐标系及坐标变换
4·2弹箭一般运动方程
4·3四元数形式的弹箭运动学方程
4·4扰动运动方程
附录 在弹轴系中的气动力和力矩复数式
第5章 弹箭运动稳定性
5·1李雅普诺夫意义下的稳定性
5·2用李雅普诺夫直接法建立弹箭飞行动稳定条件
5·3攻角二圆模式、运动参量与气动系数间的关系
5·4动稳定性分析
5·5受迫运动及追随稳定性
5·6弹箭稳定性设计
5·7非线性运动稳定性简介
第6章 导弹运动
6·1坐标系
6·2各坐标系间的关系
6·3运动方程
6·4四元数运动方程
6·5传递函数
6·6导弹系统稳定性分析
第7章 随机飞行过程
7·1扰动运动方程组
7·2角运动的一般表达式
7·3随机飞行过程的数学描述
7·4成形滤波器
7·5统计线性化方法
第8章 运动状态的优化设计
8·1概述
8·2非线性规划的应用——参数优化实例
8·3最优控制问题的最小值原理
8·4线性系统最优制导律
8·5微分对策最优制导律
8·6极小值原理在无控弹箭弹道中的应用
第9章 飞行状态的最优估计与参数辨识
9·1最优估计的基本概念
9·2最小二乘滤波
9·3外弹道学中最小二乘滤波状态估计举例
9·4飞行过程的参数辨识与参数微分法
9·5离散系统卡尔曼滤波
9·6推广卡尔曼滤波及其应用
第10章 飞机概述
10·1引言
10·2飞机的空气动力特性
10·3飞机的动力特性
第11章 飞机的运动方程
11·1飞机飞行动力学概述
11·2飞行动力学常用坐标系及其变换矩阵
11·3作用在飞机上的力和力矩
11·4飞机的动力学方程
11·5飞机的运动学方程,
11·6几何关系式
11·7飞机运动方程
11·8在非平静大气中飞机的质心运动方程
11·9飞机运动方程的线性化
第12章 飞机的飞行性能
12·1常用基本概念
12·2飞机飞行性能分析的常用方法
12·3飞行包线
12·4起飞飞行性能
12·5爬升飞行性能
12·6巡航飞行性能
12·7下降飞行性能
12·8着陆飞行性能
12·9续航性能
第13章 飞机的机动飞行性能
13·1过载
13·2飞机在铅直平面内的机动飞行性能
13·3飞机在水平面内的机动飞行
13·4空间机动飞行
参考文献