《飞机动力学模型建立》由会员分享，可在线阅读，更多相关《飞机动力学模型建立（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、建立飞机飞行动力学模型飞机的本体飞行动力学模型分为非线性模型和线性模型。如图所示,线性模型常用于飞机的飞行品质特性分析和飞行控制律设计,而非线性模型通常用于飞机稳定性和操纵性特征的精确估计,从而进行各种非线性特征和线性模型的误差分析。另外,非线性模型还特别用在一些特殊的飞行任务,例如大迎角和快速机动飞行等线性模型不适用的场合。建立全量非线性六自由度运动方程(1)刚体飞机运动的假设3:飞机为刚体且质量为常数;固定于地面的坐标系为惯性坐标系;固定于机体的坐标系以飞机质心为原点;忽略地球曲率,即采用所谓的“平板地球假设”;重力加速度不随飞行高度变化;以上假设是针对几云J3,H30加飞机的。(2)坐标
2、系说明:地面坐标轴系凡一O。x:夕。29:在地面上选一点09,使xg轴在水平面内并指向某一方向,z。轴垂直于地面并指向地心,yg轴也在水平面内并垂直于x。轴,其指向按照右手定则确定,如图2一3(a)机体坐标轴系凡一d朴忆:原点O取在飞机质心处,坐标系与飞机固连,x轴在飞机对称面内并平行于飞机的设计轴线指向机头,y轴垂直于飞机对称面指向机身右方,:轴在飞机对称面内,与x轴垂直并指向机身下方,如图2一3(b)。(3)刚体飞机的全量六自由度非线性运动方程为:力方程组:力矩方程组：运动方程组：导航方程组：符号说明:建立飞机小扰动线化方程(l)基本假设:小扰动假设:我们把运动状态与飞机基准运动状态差别很
3、小的扰动运动称为小扰动运动。采用小扰动假设线化后的方程,在大多数情况下均能给出足够满意的结果。这是因为:a、在大多数飞行情况下,各主要气动参数的变化与扰动量成线性关系;b、飞行中即使遇到相当强烈的扰动,在有限的时间内飞机的线速度和角速度也往往只有很小的变化量。飞机具有对称面(气动外形和质量分布均对称)则且略去机体内转动部件的陀螺力矩效应。在基准运动中,对称平面处于铅垂位置(即=0),且运动所在平面与飞机对称平面相重合(即=O)。在满足上述条件下,可以推论出:纵向气动力和力矩对横侧参数在其基准运动状态下的倒数均等于零。横侧气动力和力矩对纵向运动参数在基准运动状态下的导数也均等于零。因此在扰动运动
4、中,纵向气动力和力矩只与纵向运动参数有关,而横侧向气动力和力矩也只与横侧运动参数有关。这样扰动运动方程组可以分离为彼此独立的两组:一组只包含纵向参数,即飞机在铅垂平面内作对称飞行时的运动参数称为纵向扰动运动方程组;另一组只包含横侧参数,即飞机在非对称面内的运动参数等,称为横侧向扰动运动方程组。如果飞机的基准运动不仅是在对称面内飞行,而且是等速直线运动,则这时的基准运动称为“对称定常直线飞行”,简称“对称定直飞行”。在该条件下,扰动运动方程不仅是线性和纵横分离的,而且是常系数线性微分方程组。如果飞机的基准运动是非定常的,则得到的扰动运动方程将是变系数线性微分方程组,实际工程上常采用“系数冻结法”
5、将变系数线性微分方程在一定条件下转化为常系数线性微分方程求解。(2)四阶纵向小扰动线化方程组：1万1千地质测量质量要求表（吉林参考）11万15千12千1千1万草测12千草测1234567一地质观测研究程度沉积岩1对地层划分到组或阶，如范围大应进一步二分或三分，确定其时代，测定其厚度及产状2.对标志层、成矿有利的岩层在图上的宽度大于1毫米者应扩大表示，应注明；3研究鉴别各地层的接触关系，岩层的层理机械沉积与化学沉积分异作用，岩石的物质成分、结构、构造等特点；4研究喷出岩的特点，层序、层理、及岩相等特征，岩石的组成及其特点，测定其时代、厚度及产状；5.与矿产关系的研究，含矿层或对成矿有利岩层的空间
6、分布及变化规律，层位与岩性特征，测定其厚度与产状1.在1万分成的基础上，按岩层、岩性特点进一步详细划分岩层，研究岩石的物质成分、结构、构造特征，胶结物性质，结核体的形态、沉积韵律、测定各层厚度、产状与空间分布关系。2.3.4.5同左6对含矿层或成矿有利的地层，或成矿的主要围岩、对其岩石作详细的岩石矿物鉴定与岩石化学分析，并应控制它的厚度、产状等有关特点在空间上的变化。一般地段的研究程度可低于1万或与之相似。含矿层或成矿有利的岩层其研究程度仍与1万相同含矿层或成矿有利地层仍与12千相同，其他问题研究程度可低于12千。侵入岩1.确定侵入岩的时代、种类、规模、形态及产状，研究侵入岩在时间上的变化特征
7、；2.对侵入岩体应详细划分岩相；3.研究岩体的原生构造；对原生构造带的特征分布范围与产状等，在图上应给予标示。4.研究岩体之间及岩体与围岩之间的接触关系，接触变质的范围，内外接触带的变化特点及产状。5.脉岩的分布特点、岩性特征、规模及产状，脉岩与岩体的关系，脉岩之间的关系、脉岩与成矿之间的关系。6.研究侵入体与成矿之间的关系，岩体的形态变化、产状变化与岩相变化对成矿的富集作用。7.岩浆岩型的矿床、对岩体的研究程度与揭露程度，应达到对矿化研究程度的要求。除左列1-7各项内容外应进一步做到：1. 详细划分岩相、不仅要从接触带的变化特征出发划分边缘相、过渡相及内部相，研究各自的物质成分、结构、构造特
8、点，而且要从岩浆的结晶与分异作用、熔离作用、同化作用和自变质等特点划分岩相。2. 揭露和控制岩相及接触带的产状变化；3. 详细划分原生流动构造与原生裂隙构造的分布特征产状，研究岩体各部位的付矿物特征，近可能的标出岩体流动前缘；4. 对岩体与脉岩应作详细的岩矿鉴定与成矿有关的岩石化学分析5. 与成矿有关的岩相或脉岩，在图上的宽度大于1毫米者应表示，小于1毫米者应扩大表示，但应说明。同上同上1万1千地质测量质量要求表（吉林参考）21万15千12千1千1万草测12千草测1234567一地质观测研究程度变质岩1研究变质作用特点及变质程度，划分变质带2.研究各变质带空间分布规律与产状的变化特点，3划分变
9、质相研究各变质相系的关系4.研究变质作用与成矿作用或矿化富集作用之间的关系5对含矿层或成矿有利的变质带应详细研究并控制空间分布与变化规律，研究其层位与岩相特点，测定其厚度与产状，其厚度能填出时应专门表示、填不出时应扩大表示。1按变质程度及特点，详细划分各变质带的变质级，按岩性特点与构造特点划分岩层；2.详细研究各变质相的剩余矿物，变化矿物及其特征，矿物组合与常见矿物组合特点。3.详细研究各变质带的接触关系，对各带的片理、线理、香肠状构造及残留构造等变化特点，并精确的测定其产状。4同左4.55.对各变质基本岩石类型应作详细的岩矿鉴定与岩石化学分析，以便进一步建立变质相系。同上同上构造地质1查明矿
10、区的主要构造带与控矿构造的特征，2.查明各种性质构造带的组合、排列方式、分布规律，着重研究压性构造带的分布与变化特征，研究和划分构造型式或体系。3查明各结构面性质、特点、规模及产状；4区分不同级别、不同序次的结构面空间分布规律与变化特点5.区分成矿前与成矿后的构造带特点与空间分布特征，不同级别构造带对成矿的控制作用。6.研究构造体系的复合与联合对岩浆的活动与成矿作用的控制作用。7.对各种主要断裂带与褶皱轴的实际位置应实测。同1-6，应进一步岩研究：1不同级别、不同序次结构面对矿体的控制作用特点。2.对成矿有关的构造带，在一定距离内应有工程控制，揭露其形态，规模、产状、充填物等特征，准确测量其产
11、状。3.对破坏矿体的断裂，地表应有工程控制，查明其性质、规模、产状及断距，其界线与断距应实测。同上同上1万1千地质测量质量要求表（吉林参考）31万15千12千1千1万草测12千草测1234567一地质观测研究程度蚀变围岩1初步查明蚀变种类，规模、产状、形态，确定蚀变围岩的性质，对蚀变带应有工程控制。2.圈定蚀变体或蚀变带，判断蚀变作用与火成活动变质作用的关系3.研究蚀变围岩的含矿性。1.详细查明各蚀变带种类，蚀变强度，矿物组合、规模、产状、形态，确定蚀变围岩的性质，用工程控制蚀变带的变化。2.详细圈定蚀变体和蚀变带的范围，按蚀变强度与矿物组合进一步细分，确定蚀变体与火成活动、变质作用、矿化作用
12、的关系；3.详细研究蚀变作用与成矿作用的关系。同1万1与成矿关系密切的同12千2.与矿关系不密切的精度可降低。矿化及矿体1. 用槽井探和物化探等手段揭露和控制矿化带或矿层的规模产状及走向的变化；2. 矿化带、含矿层、矿体、详细研究其规模、产状、形态、矿石自然类型等变化特点，分布规律。3. 分析和鉴定金属矿物，脉石矿物的种类及含量4. 对矿床成因类型及成矿条件做出初步判断，指出找矿标志与找矿方向。1用槽井探和物化探等手段揭露和控制矿化带或矿体；2.矿化带较详细的研究确定矿化类型、规模、产状、矿物种类及金属矿物含量3矿体，除按1万要求外，尚需要对矿石自然类型、矿石物质成分等进行研究，对矿床成因类型
13、、工业类型做出判断。4要用工程控制主矿体，上下盘的小矿体，对露天开采的矿床，要详细的查明矿体的边界5系统的查明矿体有用组份的含量及其变化同1万同12千1万1千地质测量质量要求表（吉林参考）41万15千12千1千1万草测12千草测1234567二精度要求必须表示地质体规模m1.矿体宽度大于52.一般岩石宽度大于203.蚀变体宽大于104.各种构造形迹长大于1001.矿体宽度大于2.52.一般岩石宽度大于103.蚀变体宽大于54.各种构造形迹长大于501.大于12.大于43.大于24.形迹长大于201.大于0.52.大于23.大于14.形迹长大于101.大于52.大于403.大于104.形迹长大于2001.大于12.大于43.大于24.形迹长大于40地质界线实测允许误差m1.矿体5-102.一般地质体10-201.矿体2.552.一般地质体5101.矿体1-22.一般地质体241.矿体0.512.一般地质体121.10202.20301.1.242.2.461万1千地质测量质量要求表（吉林参考）51万15千12千1千1万草测12千草测1234567二精度要求观测密度个Km2简单区30-4080100500600120014002040250400中常区405010012060070014001600复杂区6012015070080016001800
