固定翼飞机轨迹稳定性飞行仿真张

张喆+++尤俊彬

摘 要：针对固定翼飞机反区操纵带来的飞行安全性问题，分析了产生反区操纵的原因，设计了一种飞行控制律，可使得飞机改变本体的轨迹稳定性，仿真结果表明，在不同反馈增益的情况下，飞机轨迹稳定性出现了较大的变化，可将原有的一级飞行品质变为二级和三级。

关键词：动力学建模；轨迹稳定性；控制律设计；飞行仿真

1 概述

飞机着舰与在陆基机场着陆存在很大的区别，由于航空母舰不是一个固定的坐标，在海浪中它是处于六自由度的运动之中。另外由于允许着陆区域小得多，飞机的着舰点的精度对飞机的着舰安全影响很大，因此要求舰载机的着舰精度比常规陆基飞机要高得多。由于舰载机为了满足在航空母舰上着舰要求，它的着陆速度一般要比陆基飞机小得多，因此飞机的轨迹稳定性较差，现代战斗机为了保证高速性能通常采用小展弦比的机翼，也使得它的低速轨迹稳定性更差。较差的轨迹稳定性，常常使得飞机处于反区操纵区间内，这种操纵方式往往使得飞行员处于不习惯状态，甚至引起坠机的事故，因此对飞机轨迹稳定性的研究和模拟对试飞安全和飞机设计定型意义重大。

2 飞机反区操纵的成因

可用图1所示说明反区操纵成因，图中Vyl即为有利速度点Vopt，当飞行速度高于Vyl时，若飞机由高速平飞转到低速平飞时（即速度减小ΔV1），则需增大迎角和减小可用推力，此时飞行员应同时后拉驾驶杆和油门杆；……