实验模板(飞行力学)
2015飞力实验班典型模态实验指导书
航空科学与工程学院《飞行力学实验班》课程实验飞机典型模态特性仿真实验报告学生姓名：张恺玲学号：12051265专业方向：飞行器设计指导教师：王维军（2015年6月17日）实验名称: 飞机典型模态特性仿真实验实验所属课程编号：实验所属课程名称:飞行力学（Flight Dynamics）开课学期:春季一.实验目的飞机运动模态是比较抽象的概念, 是课程教学中的重点和难点。
本实验针对这一问题，采用计算机动态仿真和在人-机飞行仿真实验平台上的驾驶员在环仿真实验，让学生身临其境地体会飞机响应与模态特性的关系，加深对飞机运动模态特性的理解。
二．实验内容1．纵向摸态特性实验计算某机在某状态下的短周期运动、长周期运动的模态参数；进行时域的非实时或实时仿真实验，操纵升降舵激发长、短周期运动模态，并由结果曲线分析比较模态参数；放宽飞机静稳定性，观察典型操纵响应曲线，并通过驾驶员在环实时仿真体验飞机的模态特性变化。
2．横航向模态特性实验计算某机在某状态下的滚转、荷兰滚、螺旋模态参数；进行时域仿真计算，操纵副翼或方向舵，激发滚转、荷兰滚等运动模态，并由结果曲线分析比较模态参数。
三、要求及考核方式1．要求学生就上述实验教学内容中的模态特性分析和动态仿真，独立在实验平台上编程、操作，并完成计算和分析报告。
2．实验操作与讨论表现、实验报告质量综合评分。
严禁抄袭。
四、实验步骤1．模态特性分析。
按小扰动线化运动方程和给定的某飞机的数据，理论计算飞机运动的典型模态参数，包括纵向短周期模态、长周期模态及横、航向三个典型模态；2．动态仿真。
对上述模态分析结果，分别进行纵向和横航向的实时或非实时动态仿真，观察飞机的动态响应。
分别给定升降舵，方向舵和副翼典型输入，激发飞机的纵向、横航向模态，通过时域方法获取相应的飞行运动模态参数，并与理论计算结果对比；（横航向通过副翼阶跃来反映滚转收敛模态，螺旋模态可不作。
）尝试改变某些气动参数，观察飞机的模态特性变化。
2飞行器力学实验报告-超静定
一、实验目的1、掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及各种载荷施加方法。
2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。
3、能利用ANSYS软件对平面超静定桁架结构进行分析计算。
二、实验条件计算机 ANSYS软件三、实验内容如下图所示一平面桁架结构，材料弹性模量为250Gpa,泊松比为0.25，密度为9000kg/m³，杆件横截面积为250mm²，如下图所示，试用ANSYS软件分析四、实验步骤1、分析求解步骤进行环境设置①GUI Utility Menu>File>Change Jobname执行该命令后在弹出的[Change Jobname]对话框输入donk作为工作文件名，单击0K。
②GUI Utility Menu>File>Change Title 在弹出的[Enter new title]设置框中输入donk作为分析标题，单击0K按钮，关闭对话框。
③GUI Utility Menu>Plot>Replot单击该按钮，所命名的分析标题会出现在图形窗口左下角。
2、定义单元类型①GUI Main Menu>Preferences在弹出的对话框选择分析类型，选择structural选择单元类型，②GUI Main Menu>Preprocessor> Element Type>Add/Edit/Delete 弹出[Element Types]对话框。
③单击Ad...弹出[Library of Element Type]对话框。
④在[Library of Element Type]选择栏中选择[Structural Link]选项，然后在其右侧选择栏中选择3D finit stn180] 选项，单击0K按钮，确认选择，关闭对话框。
⑤单击Close按钮，关闭[Element Types]对话框。
飞行力学实验报告
飞行力学实验报告摘要：本实验旨在通过飞行力学实验，研究飞机的基本稳定性和操纵性能，并分析其对飞机飞行的影响。
实验中使用了一种小型模型飞机，并对其进行了各种不同条件下的测试，包括无动力滑翔、有动力飞行、操纵稳定性测试等。
通过实验数据的收集和分析，得出了飞机在不同条件下的稳定性和操纵性能数据，并提出了相应的改进建议。
1. 引言飞行力学是航空领域的一个重要分支，研究飞机的运动和力学特性。
飞机的稳定性和操纵性能对于飞行安全和飞行效率至关重要。
本实验旨在通过飞行力学实验，研究飞机在不同条件下的稳定性和操纵性能，并分析其对飞机飞行的影响。
2. 实验设备和方法2.1 实验设备本实验使用了一种小型模型飞机，具有可控尾翼、可变机翼和动力装置等设备。
实验中还使用了数据采集仪和相应的软件，用于记录实验数据。
2.2 实验方法本实验分为以下几个部分：2.2.1 无动力滑翔实验在这个实验中，我们将模型飞机从一定高度释放，观察其在没有动力推动的情况下的飞行特性。
通过记录模型飞机的下降速度和滑翔距离，我们可以评估其空气动力学特性和稳定性水平。
2.2.2 有动力飞行实验在有动力飞行实验中，我们将给模型飞机提供动力，观察其在不同速度下的飞行情况。
通过记录模型飞机的速度、升力和阻力等数据，我们可以评估其操纵稳定性和动力性能。
2.2.3 操纵稳定性测试在这个实验中，我们将对模型飞机进行操纵稳定性测试，包括升降舵和方向舵的操纵测试。
通过观察模型飞机的姿态和路线变化，我们可以评估其操纵性能和稳定性水平。
3. 实验结果与讨论3.1 无动力滑翔实验结果根据实验数据，我们得到了模型飞机在不同高度释放时的滑翔距离和下降速度。
通过对数据的统计和分析，我们发现模型飞机的空气动力学特性和稳定性随着高度的增加而改变。
具体结果如下：3.2 有动力飞行实验结果根据实验数据，我们得到了模型飞机在不同速度下的升力、阻力和动力参数。
通过对数据的统计和分析，我们发现模型飞机的操纵稳定性和动力性能随着速度的变化而改变。
机翼升力实验记录表
这个实验记录表显示了在不同风速下机翼产生的升力数据。
每行数据包括实验条件（风速）、升力数值以及备注。
在无风条件下，机翼产生的升力随着风速的增加而增加。
在有风的条件下，机翼产生的
升力也随着风速的增加而增加，但要注意在有风时，风速对升力的影响可能比无风时要复杂一些。
在使用这些数据时，需要根据实验的具体情况以及所需应用的风速范围来确定适当的升力数据。
此外，还需要考虑其他因素，例如机翼形状、材质和温度等，这些因素对升力的产生也有影响。
飞行力学课实验大纲
飞行力学实验课大纲实验目的：1 了解和认识飞机起飞、着陆、巡航基本性能参数定义和物理意义。
2 初步了解民机飞行仪表显示。
3 分析起飞、降落、巡航飞行中参数变化规律。
实验设备：固基空客A320飞行模拟器实验内容：1 认识飞行仪表：仪表板（PFD）、侧杆、油门杆、脚蹬、顶板、遮光罩2 起飞：1)松开地面刹车，确认襟翼处于2位；2)油门杆推到一半位置，等待几秒，将油门推到TO/GA位；3)速度到达VR(抬前轮速度)后，拉杆抬头；4)按飞行指引指示灯爬升角爬升，到达安全高度后收回起落架；5)逐步收回襟翼；6)接通AP，按飞行计划爬升到指定航路点。
[TO/GA- take-off &go-around，最大可用起飞推力]起飞阶段速度参考值：起飞决断速度V1-142kt抬前轮速度VR-146kt起飞安全速度V2-150kt3 巡航飞行：（高度15000，马赫数0.4-0.6）1)接通AP（高度保持）模式，断开自动油门，人工增减油门，观察飞行参数变化规律；2)接通自动油门（速度保持），断开AP模式，人工控制飞行姿态和高度，观察飞行参数变化规律。
4 降落：1)进入ILS下滑道，接通进场着陆模式；2)当速度小于绿点速度时，逐步放下襟翼，直到全部放下襟翼；3)当襟翼2位置时，放下起落架；4)离地10ft左右开始拉飘；5)接地后，将油门设为反推位置，接通自动刹车。
着陆阶段速度参考值：进场速度V APP-154kt接地速度V TD-137kt实验报告要求：1记录、画图分析起飞、着陆关键参数（迎角、速度、爬升率、高度），并与课本上的算例飞机比较。
2记录、画图分析巡航飞行阶段参数（迎角、速度、爬升率、高度）。
附录1 着陆基本概念：着陆从高于着陆表面50英尺到飞机完全停止（对于着水，为3节左右速度）。
（CCAR25.125）图1 典型进近阶段飞行纵向剖面图2 典型降落航线程序示例一图3 典型降落航线程序示例二2 起飞基本概念：起飞航迹从静止点起延伸至下列两点中较高者：飞机起飞过程中高于起飞表面450米(1,500英尺)，或完成从起飞到航路形态的转变并达到V FTO的一点。
航空航天技术概论--实验报告
实验一、飞行原理实验（一）实验目的1．熟悉风洞的功用和典型构造；2．通过烟风洞实验观察模型的气流流动情况；3．通过低速风洞的吹风实验了解升力与迎角、相对速度之间的关系；4．通过对不同的飞机模型进行吹风实验掌握飞机的稳定性和操纵性。
（二）实验内容1．观察翼型模型或飞机模型在烟风洞中的气流流动情况；2．观察飞机模型的迎角大小和相对速度对升力的影响规律；3．观察飞机模型在受到扰动失衡之后如何自动恢复到平衡状态；4．观察飞机模型通过操纵设备来改变飞机的哪些飞行状态。
（三）实验设备实验设备主要包括：直流式低速风洞、烟风洞、以及各种不同类型的飞机吹风模型教具。
如图1-1所示是烟风洞构造示意图。
烟风洞也是一种低速风洞，主要用于形象地显示出环绕实验模型的气流流动的情况，使观察者可以清晰地看出模型的流线谱，或拍摄出流线谱的照片。
1-发烟器；2-管道；3-梳状管；4-实验段；5-沉淀槽；6-烟量开关；7-烟速调整纽；8-模型迎角调整纽；9-发烟器及照明开关图1-1 烟风洞构造示意图烟风洞一般由风洞本体、发烟器、风扇电动机和照明设备等组成。
风洞的剖面呈矩形，为闭口直流式。
烟从发烟器1产生，沿管道2流向梳状管3（很多并列的细管），烟雾通过梳状管形成一条条细的流线，流线流过实验段4时，就可以观察气流流过模型时的流动情况。
烟雾流过实验段后流人沉淀槽5，最后流到风洞的外面。
发烟器底部装有电加热器，把注入的矿油点燃而发烟。
为了看得更清楚或方便摄影，风洞实验段后壁常漆成黑色，并用管状的电灯来照明。
如图1-2所示是一种简单的直流式风洞的构造示意图。
风洞的人造风是由风扇旋转式产生的，风扇由电动机带动，调整电动机的转速，可以改变风洞中气流的流速。
1-电动机；2-风扇；3-防护网；4-支架；5-模型；6-铜丝网；7-整流格；8-天平；9-空速管；10-空速表；11-收敛段；12-实验段；13-扩散段图1-2 直流式低速风洞直流式低速风洞的工作过程如下：电动机1驱动风扇2转动产生人造风，人造风首先通过收敛段11，使气流收缩，速度增大。
北航飞行力学实验班飞机典型模态特性仿真实验报告(精)
航空科学与工程学院《飞行力学实验班》课程实验飞机典型模态特性仿真实验报告学生姓名:姜南学号:11051136专业方向:飞行器设计与工程指导教师:王维军(2014年 6 月29日一、实验目的飞机运动模态是比较抽象的概念, 是课程教学中的重点和难点。
本实验针对这一问题,采用计算机动态仿真和在人-机飞行仿真实验平台上的驾驶员在环仿真实验,让学生身临其境地体会飞机响应与模态特性的关系,加深对飞机运动模态特性的理解。
二、实验内容1.纵向摸态特性实验计算某机在某状态下的短周期运动、长周期运动的模态参数;进行时域的非实时或实时仿真实验,操纵升降舵激发长、短周期运动模态,并由结果曲线分析比较模态参数;放宽飞机静稳定性,观察典型操纵响应曲线,并通过驾驶员在环实时仿真体验飞机的模态特性变化。
2.横航向模态特性实验计算某机在某状态下的滚转、荷兰滚、螺旋模态参数;进行时域仿真计算,操纵副翼或方向舵,激发滚转、荷兰滚等运动模态,并由结果曲线分析比较模态参数。
三、各典型模态理论计算方法及模态参数结果表1 纵向模态纵向小扰动运动方程00001000ep ep ep u w e u w q pu w q X X u u X X g Z Z w w Z Z Z q q M M M M M δδδδδδδδθθ⎡⎤∆∆⎡⎤⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦A =[ Xu X ̅w Z uZ w 0−g Z q 0M ̅u M ̅w 0Mq 010]=[−0.01999980.0159027−0.0426897−0.04034850−32.2869.6279 0−0.00005547−0.001893500−0.54005010] A 的特征值方程|λ+0.0199998−0.01590270.0426897λ+0.0403485032.2−869.627900.000055470.001893500λ+0.540050−1λ|=0 特征根λ1,2=−0.290657205979137±1.25842158268078iλ3,4=−0.00954194402086311±0.0377636398212079i半衰期t 1/2由公式t 1/2=−ln2λ求得,分别为t 1/2,1=2.38475828674173s t 1/2,3=72.6421344585972s振荡频率ω分别为ω1=1.25842158268078rad/s ω3=0.0377636398212079rad/s周期T 由公式T =2πω求得,分别为T 1=4.99290968436404s T 3=166.381877830828s半衰期内振荡次数N 1/2由公式N 1/2=t 1/2T求得,分别为N 1/2,1=0.436598837599716周 N 1/2,3=0.477628965372620周模态参数结果表如下:特征根t 1/2/sω/(rad/s T /s N 1/2/周模态命名−0.2907±1.2584i 2.38481.25844.99290.4366短周期模态−0.0095±0.0378i 72.6421 0.0378166.3819 0.4776长周期模态2 横航向模态横侧小扰动方程为0001000a r ar a r v p r av p r r v p r Y Y v v Y Y Y g p L L p L L L r r N N N N Nδδδδδδδδφφ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦A =[ YvY ̅p L ̅v L ̅p Yr g L ̅r 0N ̅v N ̅p 01N ̅r 000]=[−0.06059630−0.0015153−0.4602834−87132.20.28001300.00111489−0.020782201−0.140994000] A 的特征值方程|λ+0.060596300.0015153λ+0.4602834871−32.2−0.2800130−0.001114890.02078220−1λ+0.1409940 0λ|=0 特征根λ1=−0.529224752834596 λ2=0.00594271142566856λ3,4=−0.0692958292955363±1.00201868823874i半衰期t 1/2由公式t 1/2=−ln2λ求得,分别为t 1/2,1=1.30974066660216s t 1/2,2=−116.638202818668st 1/2,3=10.0027258149084sλ1和λ2对应的运动不存在振荡,没有振荡频率、周期和半衰期内振荡次数。
飞行力学实验报告
航空科学与工程学院《飞行力学》课程实验（二）班级____学号__姓名____模拟飞行实验二：飞机典型运动模态激发数据处理：1．根据记录数据，提取与任务要求相关的模拟飞行段数据，并绘制曲线； 由模拟软件，我们导出两组数据：脉冲响应，宽度1，步长s h 011.0=；一组为飞行器纵向的飞行段数据，由),,,,(u q t θα组成，在外界脉冲扰动下：由上图，),(u θ在外界脉冲输入之下，一直没能得到收敛，而根据短周期模态定义，俯仰角θ的变化应该在几秒甚至于几毫秒的时间量级。
这时我们构造的系统稳定性差，需要额外提供增加稳定性的装置。
所以我们又增加了增稳器来寻求快速收敛：选择步长s h 011.0=，取收敛时间为12秒，有外界扰动为脉冲扰动，得到的参数曲线：将此图与上图对比，),,,,(u q t θα中的各纵向参数均得到收敛，可见增加增稳器对于提高系统的稳定性意义重大。
寻求飞行横向参数的脉冲响应曲线),,,,(v r p t φ，我们所得到的结果见下图：这些飞行横向参数在时间区间内的收敛速度很慢，同样我门对系统加入增稳器来降低飞行横向参数的收敛时间，效果令人满意。
2．提取飞机飞行纵向和横航向模态参数。
为了方便观察，我们取不加增稳器的系统观察，脉冲响应的横航向参数曲线：纵向迎角&俯仰角的时间区间曲线：纵向俯仰角速度的时间区间曲线：机体坐标系x方向上的速度投影：横向滚转角的时间区间曲线：横航向滚转&偏航角速度的时间曲线：机体坐标系y方向上的速度投影：六、思考题1．模态参数辨识实验常用的飞行操纵方式有哪些？答：通过方向舵控制飞机航向，通过升降舵控制飞机俯仰，通过调整副翼控制飞机的滚转，通过油门杆控制油门的大小。
2．纵向扰动运动模态如何随重心变化？答：我们对这道问题进行了模拟操纵，移动了重心，得到相应参数曲线，其初始设置值和第一张图完全一致，就是向后调整重心的位置，将下图和第一张实验参数曲线图相比：这张图所得到的结果是发散的，因为在向后调整了重心位置之后，飞机的纵向定速静稳定性)0(,0<∂∂<∂∂αm l m CC C ，即0,0.><-n ac g c K x x 条件不满足，就如图中的现象，飞机的纵向动态特性参数变得发散。
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郑州航空工业管理学院
实验报告
_____届______________专业___________班级
题目______________________________ 姓名_____ ________ 学号_____ ________
______年_____月_____日
飞机飞行性能仿真演示实验
一、飞行性能参数计算
题目1：
解算过程：
Matlab程序：
结果：
基本要求：
1.根据组内分工，将自己的分到的两道课后题的按照题目、解算过程、
matlab程序、结果样式书写报告。
二、平飞所需推力曲线
平飞所需推力曲线：
Matlab程序：
结果及分析：
基本要求：
1. 说明平飞推力曲线的纵横坐标、计算过程、及其绘制步骤
2.利用matlab绘制平飞所需推力曲线，分析质量和飞行高度对平飞所需推
力曲线的影响
提高部分（该部分作为加分内容，不做强制性要求）：
1.在平飞所需推力曲线上计算飞机的有利速度，远航速度。
2.分析飞行高度和质量对飞机的久航速度和远航速度的影响。
3.绘制飞机气动效率KMa的等值线图，分析喷气式飞机的最佳续航性能。
合理排版，正反面打印，内容不超过7页。
郑州航空工业管理学院
实验报告
_____届______________专业___________班级
题目______________________________ 姓名_____ ________ 学号_____ ________
______年_____月_____日
转子系统状态监测系统认知实验一、转子实验台的组成
二、转子实验台的测试机理
对实验设备有全面的认识。
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郑州航空工业管理学院
实验报告
_____届______________专业___________班级
题目______________________________ 姓名_____________学号_____________ 指导教师_____________职称_____________
______年_____月_____日
1、根据模拟飞行，结合课本第八章，简述飞机滑行，平飞、上升、下降的操纵原
理。
2、简述着陆阶段的操控原理。
3、分析风对起飞着陆性能的影响及修正。
1。