Дисциплина изучается в 8 семестре.
Объем курса:
64 часа лекций, 8 часов лабораторных работ и 8 часов практических занятий; экзамен.
Лектор - доцент Пульхрова Л.Г.

Цель дисциплины:

- научить студентов общим методам составления математических моделей различных видов полёта летательных аппаратов.

Содержание дисциплины:

Введение:
Динамика полета - область механики движения тел, изучающая особенности и законы движения тел в воздушной среде. Краткие исторические сведения о развитии динамики полета. Цели и задачи курса, связь с другими разделами и курсами. Используемые методы решения задач.

Часть 1. Динамика Л.А. Траектории Л.А.(32ч.)

1. Уравнения движения л.а.:
Уравнения механики, описывающие движение центра масс и вращение вокруг центра масс. Уравнение Мещерского. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Внешние силы, действующие на л.а. в полете. Системы координат, применяемые в динамике полета. Уравнения движения центра масс л.а. в проекциях на оси траекторной системы координат и углового движения в проекциях на оси связанной системы координат. Выделение из общей системы уравнений системы, описывающей движение центра масс л.а.

2. Установившиеся режимы полета ц.м. л.а.:
Метод тяг Жуковского. Режимы полета на диаграмме потребных и располагаемых тяг. Метод мощностей. Расчет области возможных режимов горизонтального полета. Ограничения диапазона скоростей. Набор высоты. Статический и динамический потолки самолета.

3. Расчет дальности и продолжительности полета:
Основные определения. Километровый и часовой расходы топлива. Расчет дальности полета самолета. Радиус действия самолета.

4. Маневренные характеристики самолета:
Располагаемые перегрузки и ограничения на них. Криволинейное движение в горизонтальной плоскости. Вираж самолета. Криволинейное движение л.а. в вертикальной плоскости.

5. Взлетно-посадочные характеристики:
Расчет взлетной дистанции самолета. Расчет посадочной дистанции самолета. Укороченный и вертикальный взлет самолета. Расчет старта крылатых ракет.

6. Неустановившееся движение л.а. в вертикальной плоскости при наличии дополнительных кинематических связей:
Метод наведения по кривой погони. Метод наведения по лучу. Метод параллельного сближения. Методы расчета траекторий наведения л.а.

7. Оптимальные траектории л.а.:
Вариационные задачи динамики полета. Оптимальная траектория полета л.а. в общем случае. Пример расчета оптимальной траектории.

Часть II. Динамика полета. Устойчивость и управляемость. (34 лекционных часа)

8. Уравнения движения л.а., как тела переменной массы:
Метод малых возмущений. Линеаризация уравнений движения. Упрощения математической модели движения. Разделение системы на две независимых системы уравнений, описывающих соответственно продольное и боковое возмущенное движение.

9. Моменты, действующие на л.а. в полете:
Продольные моменты аэродинамических сил. Фокус самолета. Понятие о продольной статической устойчивости. Моменты органов продольного управления. Демпфирующие продольные моменты. Боковые аэродинамические моменты. Путевая и поперечная статические устойчивости. Моменты органов бокового управления. Боковые демпфирующие моменты. Моменты сил тяги. Шарнирные моменты органов управления.

10. Установившееся продольное движение:
Балансировка самолета в горизонтальном полете. Продольная статическая устойчивость по скорости. Балансировка в криволинейном полете. Продольная статическая устойчивость по перегрузке. Расход ручки на единицу перегрузки. Продольная статическая устойчивость самолета со свободным рулем высоты. Усилия на рычагах управления. Диапазон центровок.

11. Установившееся боковое движение:
Балансировка самолета при посадке с боковым ветром. Балансировка в прямолинейном полете при отказе бокового двигателя. Режим балансировки в криволинейном полете с креном и скольжением. Расходы перемещения ручки и педалей. Усилия на рычагах управления.

12. Краткие сведения из теории автоматического управления:
Методы решения линейных дифференциальных уравнений. Передаточная функция линейной САУ. Переходная функция. Частотные характеристики. Элементарные звенья САУ. Критерии устойчивости линейных систем. Показатели качества переходных прцессов.

13. Продольное возмущенное движение л.а.:
Уравнения продольного возмущенного движения. Условия устойчивости продольного движения. Разделение уравнений. Короткопериодическое движение. Влияние конструктивных параметров самолета и режима полета на показатели короткопериодического движения. Улучшение характеристик продольной устойчивости и управляемости средствами автоматики.

14. Боковое возмущенное движение л.а.:
Уравнения бокового возмущенного движения. Условия устойчивости. Разделение уравнений движения. Изолированное движение крена. Изолированное движение рыскания. Взаимодействие движений крена и рыскания. Влияние режима полета на показатели бокового движения. Улучшение характеристик боковой устойчивости и управляемости средствами автоматики.

15. Взаимодействие продольного и бокового движений:
Виды взаимодействия. Инерционное взаимодействие. Условия устойчивости углового движения. Критические скорости крена.

16. Полет самолета на больших углах атаки:
Особенности полета на больших углах атаки. Критические режимы: сваливание, штопор и др.

Лабораторные работы.

1. Исследование продольной балансировки самолета.
2. Исследование влияния режима полета и положения центра масс на короткопериодическое движение самолета.