飛行力學(xué)實驗介紹

1、飛行力學(xué)實驗包括飛機六自由度受力分析及運動特性演示實驗、飛機小擾動飛行仿真演示實驗和蘇27模擬飛行實驗三個部分?！帮w機六自由度受力分析及運動特性演示實驗” 以三維力矢量、特性參數(shù)數(shù)據(jù)曲線等形式動態(tài)、直觀顯示飛機飛行過程中的外力與運動參數(shù)的關(guān)系，采用從簡單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)的教學(xué)思想，根據(jù)飛機受力分析、單自由度運動分析、多自由度運動分析、機動仿真演示及模擬操縱飛行等，揭示飛機飛行原理，將枯燥、抽象的力學(xué)知識生動化，具體化，使學(xué)生能直觀、形象地理解飛機的受力和運動的關(guān)系。通過該實驗，不僅可以使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解飛行力學(xué)的有關(guān)內(nèi)容，如飛機穩(wěn)定性與操作性、飛機的基本結(jié)構(gòu)、飛機的受力情況等，而且可以展現(xiàn)

2、飛行力學(xué)知識在航空航天工程中的應(yīng)用價值，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)飛行力學(xué)課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，增強對飛機操縱響應(yīng)特性的感性認(rèn)識。實驗在PC個人計算機、WINDOWS 98以上操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行。軟硬件基本要求如下表所示：軟硬件環(huán)境基本推薦CPU1G1.6G3D加速卡Geforce2 MX 400Geforce FX 5600內(nèi)存256M512M操縱系統(tǒng)Microsoft Windows鼠標(biāo)三鍵鼠標(biāo)座艙視角圖1 飛機滾轉(zhuǎn)運動中的力、力矩和運動參數(shù)顯示圖2 飛機運動中的力和力矩截圖“飛機小擾動飛行仿真演示實驗”將飛行力學(xué)知識與飛行仿真、模擬相結(jié)合，分析、研究飛機在小擾動作用下的模態(tài)響應(yīng)

3、特性。通過改變操縱輸入或增加擾動，可以看出飛機系統(tǒng)在操縱及擾動作用下的響應(yīng)過程。通過該實驗，可以使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解飛行力學(xué)穩(wěn)定性與操縱性的有關(guān)內(nèi)容，增強對飛機飛行品質(zhì)的感性認(rèn)識。小擾動飛行仿真演示實驗界面響應(yīng)曲線圖“蘇27模擬飛行實驗”以蘇27戰(zhàn)斗機為仿真對象，通過飛行模擬器，進(jìn)行人在環(huán)模擬飛行。該系統(tǒng)以某先進(jìn)飛機飛機為背景，采用六自由度非線性全量方程，模擬駕駛員在環(huán)的飛機飛行過程和操縱響應(yīng)過程，可實現(xiàn)“眼鏡蛇”等過失速機動飛行。該系統(tǒng)既可用于教學(xué)，也可用于科研，視景效果好，有助于學(xué)生和科研人員對飛機飛行現(xiàn)象的理解和掌握。系統(tǒng)組成如下圖所示：（圖中箭頭方向為信號的傳遞方向，信號采用UDP協(xié)議進(jìn)行傳遞。）儀表參數(shù)飛行參數(shù)飛行參數(shù)操縱信號主控計算機（飛行科目管理，飛行仿真計算）視景計算機（三維實時動畫顯示）儀表計算機（部分航空儀表）多功能計算機（采集操縱系統(tǒng)信號，航向顯示）人在環(huán)飛行仿真系統(tǒng)框圖系統(tǒng)示意圖如下所示： 系統(tǒng)示意圖 “駕駛員”通過操縱桿、腳蹬、油門等對飛機進(jìn)行操縱，完成起飛、著陸、空中機動等飛行科目，使學(xué)生了解飛機操縱機構(gòu)的組成，親身體驗飛機的操縱響應(yīng)特性，在實驗中實踐飛行力學(xué)理論知識，加