飞行器系统概论

第一章飞行控制系统概述1.1飞行器自动控制1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化，对飞机性能的要求越来越高，不仅要求飞行距离远（例如运输机），高度高（高空侦察机），而且还要求飞机有良好的机动性（例如战斗机）。

为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳，或使驾驶员集中精力战斗，希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行，并能改善飞机的飞行性能。

这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。

飞行控制系统的功能归结起来有两点：1）实现飞机的自动飞行；2）改善飞机的飞行性能。

飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下，自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行，通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。

例如，无人驾驶飞行器（如无人机或导弹等），实现完全的飞行自动控制；对于有人驾驶的飞机（如民用客机或军用飞机），虽然有人参与驾驶，但某些飞行阶段（如巡航段），驾驶员可以不直接参与操纵，而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制，但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况，并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。

采用自动飞行具有以下优点：1）长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担；2）在一些恶劣天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制；3）有一些飞行操纵任务，驾驶员难于精确完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。

一般来说，飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的，但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加，飞机的自身特性将会变坏。

如飞机在高空飞行时，由于空气稀薄，飞机的阻尼特性变坏，致使飞机角运动产生严重的摆动，靠驾驶员人工操纵将会很困难。

此外，设计飞机时，为了减小质量和阻力，提高有用升力，将飞机设计成静不稳定的。

对于这种静不稳定的飞机，驾驶员是难于操纵的。

在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。

飞行器动力工程知识点总结一、飞行器动力系统概述飞行器动力系统是指驱动飞行器进行飞行的动力装置，是飞行器的重要组成部分，其性能直接影响着飞行器的飞行性能、经济性和安全性。

飞行器动力系统主要包括发动机、推进系统、燃料系统等部分。

1. 发动机发动机是飞行器动力系统的核心部件，其功能是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，推动飞行器进行飞行。

发动机根据其工作原理和结构，可以分为涡轮喷气发动机、涡桨发动机、活塞发动机、火箭发动机等几种类型。

2. 推进系统推进系统是将发动机产生的动力转化为推进力，推动飞行器进行飞行。

推进系统通常包括涡轮风扇、涡轮喷气发动机喷管、尾喷管等部分。

3. 燃料系统燃料系统是为发动机提供燃料和润滑油的系统，包括燃料供给系统、燃烧系统、排油系统等部分。

二、飞行器动力系统的基本原理和工作过程1. 动力系统的基本原理飞行器动力系统的基本原理是利用燃料的化学能转化为机械能，进而产生推进力，推动飞行器进行飞行。

不同类型的发动机有不同的工作原理，如涡轮喷气发动机是利用高速喷气产生的推进力进行推进，活塞发动机是通过活塞往复运动产生的机械能推动飞行器飞行。

2. 工作过程飞行器动力系统的工作过程通常包括燃烧室的燃烧过程、喷气和推进过程、涡轮的驱动过程等。

燃烧室的燃烧过程是将燃料燃烧产生高温高压气体，喷气和推进过程是将高温高压气体喷出产生推进力，涡轮的驱动过程是将喷出的气体推动涡轮转动，带动飞机前进。

三、飞行器动力系统的性能指标及影响因素1. 性能指标飞行器动力系统的性能指标主要包括动力性能、经济性能、可靠性等几个方面。

动力性能包括推力、功率、燃油效率等指标；经济性能包括单位功率燃油消耗、维护成本等指标；可靠性包括故障率、寿命等指标。

2. 影响因素影响飞行器动力系统性能的因素有很多，主要包括发动机结构和效率、燃料质量和供应、气温、气压等环境因素、飞行器的设计和载荷等因素。

四、飞行器动力系统的设计与发展1. 设计要求飞行器动力系统的设计要求主要包括实现足够的推力和功率、提高燃油效率、确保可靠性和安全性等几个方面。

无人飞行器系统概论 复习材料1、无人机定义：无人机是无人驾驶飞行器简称。

是一种由动力驱动，机上无人 驾驶，具有自动控制能力的飞行器。

2、无人机系统定义：以无人机为主体，配有相关的分系统，能完成特定任务的 一组设备。

3、无人机系统组成： 无人机系统一般由以下部分组成 a）无人机平台 b）测控与信息传输分系统 c）飞行控制与导航系统 d）任务载荷 e）发射与回收系统 f）地面运输与保 障系统 4、无人机系统分类： 微型无人机；重量一般不超过 1kg 小型无人机：重量一般不超过 20kg，航程不超过 30km 近程无人机：航程能达到 100km 中程无人机：航程能达到 500km 中空长航时无人机： 航程超过 500km， 续航时间 20 小时以上， 飞行高度 5000 到 10000m 高空长航时无人机：航程达到 10000km，续航时间 20 小时以上，飞行高度达 到 15000m 5、无人飞行器种类包括固定翼无人机、垂直起降无人机、飞艇等。

6、美国无人机系列： MQ-1 捕食者/Predator RQ-2 先锋/Pioneer RQ-3 暗星/Dark Star RQ-4 全球鹰/Global Hawk RQ-5 猎人/Hunter RQ-7 影子/Shadow200 MQ-8B 火力侦察兵/Fire Scout MQ-9 死神/Predator B 7、无人机系统最适合做的事 长时间枯燥的事、核污染、化学污染、战场前沿侦察、极端恶劣天气下飞行 8、升力系数曲线翼型的升力系数随迎角变化而变化。

在失速迎角前，基本是线性变 化的。

当迎角超过失速迎角时，升力系数会突然减小。

这个现象称为失 速。

9、升力公式 1 L = ρυ 2 SC lα α 2 其中：L 是升力，ρ 是空气密度，υ 是空气速度，S 是有效机翼面积，C lα 是升力线斜率， α 是攻角10、马赫数：物体飞行的速度与所处环境气体音速的比值。

飞行器概论知识点总结初中飞行器，是一种可以在大气层内或外飞行的载具。

飞行器可以是飞机、直升机、火箭、无人机等各种形式的载具，其本质都是为了在空中进行载人或物品的交通和运输。

飞行器的设计和制造需要考虑飞行器的空气动力学、结构设计、材料选择、控制系统、动力系统等多方面的知识和技术。

飞行器的种类飞行器按照使用的动力系统不同可以分为飞机、直升机、火箭、无人机等多种形式。

飞机是一种通过发动机提供动力，利用机翼产生升力，通过控制表面实现飞行操纵的载具。

飞机可以根据用途不同分为商用飞机、军用飞机、通用飞机等多种类型。

直升机是一种通过旋转叶片产生升力，实现垂直起降和水平飞行的载具。

直升机通常用于需要垂直起降或者在有限空间内飞行的场合。

火箭是一种通过燃烧推进剂产生高速喷射气流，利用牛顿第三定律产生推进力实现飞行的载具。

火箭通常用于太空探测和运载航天器等任务。

无人机是一种可以不需要驾驶员进行遥控或者自主飞行的载具，通常用于军事侦察、航拍、科研探测等领域。

飞行器的构造飞行器的构造包括机身、机翼、动力系统、操纵系统、控制系统等多个部分，每个部分都有其特定的功能。

机身是飞行器的主要支撑结构，承载飞行器其他部分的重量并提供空间容纳驾驶舱、货舱等设施。

机翼是飞行器产生升力的重要部分，一般采用对称翼型设计，在飞行时通过产生气流的方式产生升力。

动力系统是提供飞行器前进动力的部分，可以是喷气式发动机、螺旋桨发动机、火箭发动机等多种形式。

操纵系统包括驾驶舱内的各种操纵装置，包括操纵杆、脚踏板、油门等装置，用于驾驶员操控飞行器。

控制系统包括飞行控制系统和动力控制系统，用于控制飞行器的飞行姿态和动力输出。

飞行器的原理飞行器飞行的原理主要包括气动力学原理、动力学原理和控制原理。

气动力学原理是研究飞行器在空气中受力和产生升力的原理，包括升力产生、阻力产生、升降舵效应等。

动力学原理是研究飞行器的动力系统如何提供推进力，以及飞行器如何利用推进力产生前进和提升的原理。

飞行器飞行控制系统的设计与优化第一章：引言随着科学技术的不断发展，航空技术得到了广泛的应用和发展。

飞行器作为航空技术的重要一环，其飞行控制系统的设计和优化显得尤为重要。

本文将就飞行器飞行控制系统的设计和优化进行分析和讨论。

第二章：飞行器飞行控制系统的概述飞行器飞行控制系统是飞行器实现空中飞行的关键，它独立于飞行状态，能够控制飞行姿态、速度和附加负载。

飞行器的飞行控制系统一般包括导航系统、飞行管理系统、动力管理系统和姿态控制系统等四个部分。

（一）导航系统：导航系统是飞行控制系统中不可或缺的一部分。

它通过GPS和惯性导航仪等设备，为飞行器提供空间位置、速度和方向等关键信息。

（二）飞行管理系统：飞行管理系统是飞行控制系统中与安全度量指标和目标连通的一部分。

它能够管理飞行器的安全性、火电系统、空气动力学控制部件等所有关联要素。

（三）动力管理系统：动力管理系统是飞行控制系统中衔接因子之一。

它包括发动机阀门控制、电动调制、推力控制等子系统。

它的作用就是保证飞行器在安全且稳定的状态下飞行。

（四）姿态控制系统：姿态控制系统是飞行器控制系统中较复杂的一部分。

它通过控制飞行器的姿态和稳定性，来实现空气动力学控制和飞行器导向行为，从而将飞行器的姿态和方向控制在指定的范围内。

第三章：飞行器飞行控制系统的设计与优化（一）飞行器飞行控制系统的设计1.需求分析：首先需要明确飞行器飞行控制系统的各个部分所需要的功能。

这需要对飞行器的任务需求、性能指标、飞行条件、安全规范等进行分析和综合。

2.方案设计：在明确需求分析的基础上，需要制定相应的技术方案，分析并比较不同方案的优缺点，选取最优的设计方案。

3.系统建模：对所选方案进行系统建模，建立控制系统模型，确定飞行器的动态特性和稳定性，确保系统能够满足各项要求。

4.算法开发：进一步将飞行器控制系统分解成各个子系统，并对每个子系统进行算法的开发和验证。

5.系统集成：将各个子系统进行集成，并进行全面测试和验证，确保整个飞行器控制系统的正常运行。

飞行器的原理和分类飞行器是一种能够在大气中自由航行的交通工具，它依靠空气动力学原理以及各种动力系统来实现飞行。

本文将探讨飞行器的原理和分类。

一、飞行器的原理1. 空气动力学原理飞行器在空中飞行时依靠空气动力学原理，其中最重要的是气流和升力的作用。

气流是指空气在飞行器周围流动的状态，而升力是由于气流对飞行器产生的上升力量。

飞行器的翼面形状、机翼的攻角和飞行速度都会影响气流的流动和升力的大小。

2. 动力系统飞行器的动力系统是提供推进力量的关键，常见的动力系统包括螺旋桨、喷气发动机和火箭引擎等。

螺旋桨通过旋转提供向前的推力，喷气发动机则是通过喷射燃料燃烧产生的高速气流来推动飞行器前进，火箭引擎则是利用燃烧推进剂产生的反冲力来推动飞行器。

二、飞行器的分类根据不同的原理和用途，飞行器可以分为以下几类：1. 飞机飞机是一种以机翼产生升力并以螺旋桨或喷气发动机提供推进力的飞行器。

根据用途和结构，飞机可以进一步分为商用飞机、军用飞机和私人飞机等。

商用飞机主要用于民航运输，军用飞机则用于军事任务，而私人飞机则被一些富豪和高管用于个人交通。

2. 直升机直升机是一种通过旋转翅膀产生升力和提供推进力的飞行器。

它可以在垂直起降，并且能够悬停在空中。

直升机广泛应用于军事、医疗救援和警务等领域，其灵活性赋予了它独特的优势。

3. 无人机无人机是一种不需要人操控的自动飞行器，它可以通过远程控制或预设的路径进行飞行任务。

无人机的应用范围非常广泛，包括军事侦察、航拍摄影、快递物流等。

4. 高空飞行器高空飞行器是指能够在离地球大气层较远的高空进行飞行的飞行器。

典型的高空飞行器有卫星和航天飞机等。

卫星用于通信、导航和气象预报等领域，而航天飞机则可用于进行载人航天探索。

总结：飞行器的原理和分类涵盖了从飞机、直升机到无人机和高空飞行器的广泛范围。

它们通过理解空气动力学原理和不同的动力系统，实现了在大气中的自由飞行。

飞行器的不断发展和应用为人类带来了便利和进步，并在各个领域发挥着重要作用。

无人飞行器系统综述学生姓名：张书铭院系：航空科学与工程学院班级：150519班学号：150512512015年12月一、引言无人飞行器系统是以无人机为主体，由多个分系统组成的复杂系统，集成了航空技术、信息技术、控制技术、测控技术、传感技术以及新材料、新能源等多学科技术，已成为航空航天的一个新的发展方向。

无人机的发展历史可以追溯到上一世纪20 年代，应技术进步和战争需求，无人机已逐渐发展为世界各国尤其是发达国家武器装备中重要组成部分之一，无人化也已日益成为未来战争发展的方向之一，同时无人机也正在向民用化发展。

进入20 世纪末，无人机发展进入了一个新时代并先后形成三次发展浪潮。

目前，世界各主要国家尽管发展方向和发展程度各异，但无不积极研制开发无人机，在进一步发展军事用途的同时又扩展到民用领域，一个无人机发展高潮正在到来。

二、无人飞行器系统简述无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UA V”，是利用无线电遥控设备和自备的程控装置操纵的不载人飞机。

从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

而无人机系统，英文缩写为“UAS”，是以无人机为主体，配有相关的分系统，能完成特定任务的一组设备。

无人飞行器系统一般由无人机平台、测控与信息传输分系统、飞行控制与导航系统、任务载荷、发射与回收系统和地面运输与保障系统组成。

无人机系统按重量、航程和飞行高度可分为：微型无人机（重量一般不超过1kg）、小型无人机（重量一般不超过20kg，航程不超过30km）、近程无人机（航程能达到100km）、中程无人机（航程能达到500km）、中空长航时无人机（航程超过500km，续航时间20 小时以上，飞行高度5000到10000m）和高空长航时无人机（航程达到10000km，续航时间20 小时以上，飞行高度达到15000m）。

相比有人驾驶飞行器，无人机有着用途广泛，成本低，效费比好，无人员伤亡风险，生存能力强，机动性能好，使用方便等优势，适用于执行“枯燥的、脏的、危险的”所谓“3D”任务，能在核污染、化学污染地区和战争前沿侦察，能在极端恶劣天气下飞行，在现代战争中有着极其重要的作用。