大气飞行力学第2-2机敏性
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大气飞行力学－－敏捷性
16
Pa Pa1
T1
Pa2 T2
Time
横 向 杆 力 操 纵 规 律 图
遗传算法优化计算
充分利用遗传算法工程性强、鲁棒性好的特点，计算得 到T90的工程最优解。避免了试凑法的盲目性，并可消除 驾驶员驾驶技术对机敏性指标T90的影响，提高不同飞机 间T90指标的可比性。 在软件设计中将优化计算和仿真计算融为一体。
大气飞行力学－－敏捷性
V
23
6.3.10动态速度转弯图
定义： 动态速度转弯图是从“doghouse”图演化来的。 分别用在转弯过程中转弯速率对减速率的曲线 图和在水平直线加速过程中水平加速度对速度 的曲线图来表示。 说明： 动态速度转弯图分成两部分：转弯图和加速图。 1) 转弯图计算时，仿真计算到飞机转过180度停 止，输出转弯速率和减速率的时间历程数据， 作图可得到转弯图。 2) 加速图计算时，当飞机转过180度，开始加速 时，输出水平加速度和速度的时间历程数据， 作图可得到加速图。
大气飞行力学－－敏捷性
13
l
说明： 现代飞机为迅速捕捉敌机，不仅要求最大过载尽可
能高而且要求飞机改变过载的速率也尽可能大。飞机
在空中格斗，需要在最短时间内获得最大升力或最大
过载机动，即应具有高上仰机敏性，以取得空中优势。
wk.baidu.com
另一方面，现代空战并不是一个仅有一次攻击机会的
飞行速度减小。为保证空战中自身的安全而迅速逃逸
大气飞行力学－－敏捷性
22
6.3.9相对能量状态
定义：
ω max
高度一定
飞机在以最大过载或迎角转 弯时，每一瞬时的飞行速度与角 点速度之比，为相对能量状态。 角点速度： 飞机在转弯过程中，最大转弯速率对应的飞行 速度。 说明： 相对能量状态是用来描述战斗机完成一次攻击动作 后，继续进行攻击的能力，或者说战斗机在一次机动动 作后继续作机动动作的能力 。
3) 经过一段时间后，发动机的推力动态响应达到对应的稳态推力 值，而减速板也已经达到全开位置，马赫数降至比试验马赫数 略低一个小量（比如0.03）； 4) 在1秒内把油门推至最大加力状态并全收减速板，保持到轴向净 推力值达到最大。 5) 根据功率增加参数的定义要求计算该指标值。
大气飞行力学－－敏捷性 11
大气飞行力学－－敏捷性 9
2)按飞机运动方向分类
轴向敏捷性――表示平移运动时加
减速率或单位剩余功率之间的转换 能力。 纵向（或称俯仰）敏捷性――表示 飞机俯仰和法向加速运动的能力。 横向敏捷性――主要表示滚转运动 和侧向移动能力，特别是大迎角下 绕速度矢的滚转能力。
大气飞行力学－－敏捷性
加速性、瞬态特性、动态特性、飞行品质和飞行性能 等因素。
大气飞行力学－－敏捷性 6
6.2机敏性的定义
机敏性定义：是飞机在空中迅速、精确改变机动飞
行状态（飞机姿态和飞行轨迹）的能力，是系统、全 面地反映飞机作为整个武器系统的近距空战效果的指 标。
大气飞行力学－－敏捷性
7
6.3机敏性尺度及分类
功率增加参数
6.3.2功率损失参数
定义： 从最大功率/最小阻力状态转换到最小功率/最大阻力状 态时，单位重量剩余功率的增量除以转换所需时间所得 商值，称为功率损失参数。 仿真操纵步骤及计算流程： 基本同功率增加参数。
大气飞行力学－－敏捷性
12
6.3.3最大过载速率
定义：最大正过载速率（上仰机敏性）是指最大限 度拉杆过程中出现的最大的过载变化率；最 大负过载变化率（下俯机敏性）是从最大过 载最大限度推杆到0g过程中出现的最大过载 变化率。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配 平于等速水平直线飞行状态； 2) 以阶跃方式施加最大正向上仰杆力，并保持 到法向过载达到最大时为止(约2～3秒)； 3) 在法向过载达到最大值时，以相同的阶跃方 式施加最大负向下俯杆力，直到过载为0。
大气飞行力学－－敏捷性 20
TR T22 T3 T4
T21
T1
V
犬舍(Doghouse)图
• • • • • T1：飞机在某一速度从拉杆到最大过载的时间； T21：用最大过载作减速盘旋直到达到最大升力系数的时间； T22：继续以最大升力系数盘旋达到攻击时的转弯角为止的时间； T3：在该速度下卸载到1g的时间； T4：从小速度恢复到原来速度的时间。
10
6.3.1功率增加参数
定义：从最小功率/最大阻力状态转换到最大功率/最小 阻力状态时，单位重量剩余功率的增量除以转换所 需时间所得商值，称为功率增加参数。
仿真操纵步骤：
1) 在给定的高度下，设定试验马赫数（例如M=0.7），将飞机配平 于给定的高度、马赫数；
2) 仿真开始：以慢车油门指令及减速板全开指令的阶跃形式输入 操纵指令；
反馈量
高度 迎角 过载等
传感器
图： 飞行仿真系统结构
大气飞行力学－－敏捷性
28
6.4.1.2飞机物理子系统及仿真模块
飞机运动仿真软件 子模块
主 程 序 模 块
控 制 系 统 模 块
气 动 计 算 模 块
发 动 机 模 块
机 体 动 力 学 模 块
配 平 模 块
算 法 及 工 具 模 块
指 令 输 入 模 块
机动性外，还需要具有迅速改变机动飞行状态的能力，这 就形成了机敏性的概念（又称敏捷性）。
大气飞行力学－－敏捷性 2
老一代战斗机
机载武器为机炮和前向定轴式导弹 特点：发射时要求飞行员按纯追踪方式操纵飞机，使弹 体纵轴在每一瞬间都沿着瞄准线对准目标.
攻击方式主要是尾追攻击，空中优势主要表现为“位
大气飞行力学－－敏捷性
5
机敏性与传统的机动性指标区别与联系
机敏性是在机动性基础上发展而来。机动性对作战效
能是很重要的，但对现代战斗机仅突出好的机动性还 不够，需要考虑多长时间才能形成机动能力、多长时
间才能达到最大机动性以及怎么样、用什么方式形成
机动作战能力。
机敏性是机动性对时间的导数。
机敏性包含了飞机的机动性、可控性、指向目标能力、
大气飞行力学－－敏捷性 25
指向裕度
大气飞行力学－－敏捷性
26
6.4.飞机机敏性指标计算软件模块
•飞机运动仿真子模块 •飞机机敏性计算子模块 •视景及动态显示系统
大气飞行力学－－敏捷性
27
6.4.1飞机运动仿真子模块
6.4.1.1飞机运动仿真数学模型
操纵指令 飞控系统 控制指令 作动器 舵面偏度 机体动力学 飞行轨迹
过程。高过载、高转弯速率的机动导致能量急剧消耗，
或准备第二次攻击，应尽快卸载加速获得尽可能多的
能量，这就要求飞机亦应具有高的下俯机敏性。最大 负过载速率就是反映这一要求的。
大气飞行力学－－敏捷性 14
6.3.4最大俯仰速率
定义： 最大上仰速率是指飞行员以阶跃型式作最大拉杆过程中 出现的最大俯仰角变化率，最大下俯速率是从最大过载 最大限度推杆到0g过程中出现的最大俯仰角变化速率 （即角速率）。
大气飞行力学－－敏捷性
21
说明：
空战周期时间反映的是飞机能尽快地攻击敌机并准备 好下一次攻击的能力。在M：N的空战环境中，攻击目 标的机会将会是很多的。飞机作大大小小的转弯以达 到首先向敌机开火的目的。由于在转弯过程中，飞机 能量将减小，所以转弯机动后要进行加速，加速过程 是在进入下一次转弯之前恢复能量的过程。在整个战 斗持续时间内，这一周期会反复出现。用空战周期时 间来定义，相当于一次攻击全过程的时间历程。空战 周期时间将转弯能力（能量损失）和直线加速能力 （能量获得）结合到单一参数中，是衡量战斗机机敏 性优劣的一个很好的度量。
T90是衡量战斗机在大迎角状态下机动能力的重要尺
度。
大气飞行力学－－敏捷性
18
6.3.7 扭转机敏性
定义： 转弯角速度除以T90
仿真操纵步骤： 同T90
大气飞行力学－－敏捷性
19
6.3.8空战周期时间
定义： 空战周期时间（CCT）是指，飞机拉过载、转 弯进入攻击、卸载并加速至初始速度的整个过 程所需的时间。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配平 于等速水平直线飞行状态； 2) 先向后全量拉杆，加载到最大法向过载，同时 右压杆，调整杆力，进行转弯； 3) 飞机做减速非定常盘旋，到偏航角达到180度 时，推杆到底，同时反向压杆，恢复水平直线 飞行； 4) 加速到初始速度。
置优势”
评估指标为点性能和能量机动性，如：最大过载、最
大持续转弯速率、单位剩余功率等
大气飞行力学－－敏捷性
3
新一代战斗机
采用了电传飞行控制系统，瞄准系统不断完善，装备
了全方位离轴式空空导弹.
离轴发射：指空空导弹的 弹体纵轴偏离目标而导引 头探测器指向目标时的发 射方式。
采用离轴发射方式 ，不 需要弹体纵轴在发射时 每一瞬间都沿着瞄准线 对准目标。
大气飞行力学－－敏捷性 17
说明
用来衡量飞机绕滚转轴作滚转机动来改变机动平面的
快慢能力。在空战中，飞机通过绕滚转轴的滚转，迅
速改变法向力的指向，从而改变飞机的机动平面及机 头指向，使武器系统快速捕获目标并实施攻击。通常 情况下，飞机都是带过载滚转的，所以不仅要考虑1g 状态下的滚转能力，还要考虑保持过载下的滚转能力，
第二部分 飞行器的飞行性能
第六章 战斗机敏捷性指标
南京航空航天大学
飞行力学研究室
引言
6.1机敏性的由来
机敏性是为适应现代战斗机新的作战环境和作战方式 而提出的作战效能评估指标。
随着航空技术的发展，现代战斗机的空战方式发生了
很大的变化，传统的机动性指标已不足以反映战斗机在近
距空战中的优、劣势。空战经验表明，飞机除了要有好的
大气飞行力学－－敏捷性
24
6.3.11指向裕度
定义： 两机同时开始作同样过载的水平转弯或垂直拉 起半筋斗机动时，一机指向对方瞬时，对方机 头与目标连线的夹角。 说明： 分两步进行： • 在“机敏性指标计算模块”分别计算两机在垂 直面内作最大过载拉起（半筋斗机动）时的运 动参数变化。保存质心位置、指向角、方位角 等时间历程数据。该过程称为“指向裕度数据 准备”。 • 在“飞机机敏性对比模块”中，调用上述数据 计算两架飞机的指向裕度。
大气飞行力学－－敏捷性
30
2）气动模块
不同飞机的气动构型不同，收集到的气动原始数据、计算公式
也可能有各种特殊的形式，尤其是在机敏性指标计算中，线性化的
导数气动力计算模型已不再适用，导致气动计算模块无法建立统一 的模式。为保证本软件系统有最大的适用性，软件设计中没有对气 动数据的形式和计算公式规定统一的格式，而是将气动仿真计算设 计成用户自定义模块，用户可以根据不同的要求和数据条件编制不 同的气动计算程序，满足机敏性指标计算的要求。 气动仿真计算设计成用户自定义模块，大大提高了程序的灵活
计 算 显 示 模 块
*
*
*
软件子模块结构图
大气飞行力学－－敏捷性 29
1）主程序模块
a)主控程序AGL_main.for
主要起接口及计算管理的作用。读入界面生成的计
算管理文件及飞机特性数据文件，调用优化计算程 序或仿真主程序计算指标。 b)仿真主程序AGL_sub.for 在操纵指令确定的情况下，控制实现飞机运动的仿 真过程。包含机敏性指标计算时内部指令生成的程 序文件AGL_act.for。 c)全局变量定义程序
大气飞行力学－－敏捷性
4
攻击方式： “指向目标即发射” 。空中优势主要表
现为“角度优势” 评估指标为机敏性。迅速改变它的机动平面（使之与 瞄准平面重合）和机动飞行状态（使战斗机满足导弹 发射条件）的能力. 机动平面：机动飞行中质心运动轨迹所在的平面。无侧 滑时即为飞机对称面。 瞄准平面：飞机 的速度矢量与瞄 准线构成的平面.
功率损失参数 正和负的最大过载速率 最大俯仰速率 加载和卸载时间
T90
扭转机敏性 空战周期时间 指向裕度 相对能量状态
动态速度转弯
大气飞行力学－－敏捷性
8
1)按时间尺度分类
瞬态敏捷性――表示飞机机动之间
过渡的快速性、产生可控角运动和 改变剩余功率的能力，时间一般为 1～5秒。 功能敏捷性――表示飞机为获得预 定飞行状态而迅速、精确地改变飞 行姿态和轨迹的能力，时间一般大 于5秒。 潜在敏捷性――用飞机设计或构造 等参数来体现的飞机敏捷性，与时 间无关。
6.3.5加载（卸载）时间
定义： 加载时间是指从1g拉杆到最大过载所需的时间，卸载时 间是指从最大过载卸载到0g所需的时间。
大气飞行力学－－敏捷性
15
6.3.6 T90
定义： 飞机滚转并捕获90度滚转角所需要的时间。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配 平于等速水平直线飞行状态； 2) 以中等大小的斜坡指令做纵向拉杆获得一定 过载，并保持2秒左右； 3) 以阶跃方式施加最大副翼操纵杆力，并保持 一段时间； 4) 以相同的方式反向压杆，保持一段时间后， 使杆力为0，最终捕获90度滚转角。
16
Pa Pa1
T1
Pa2 T2
Time
横 向 杆 力 操 纵 规 律 图
遗传算法优化计算
充分利用遗传算法工程性强、鲁棒性好的特点，计算得 到T90的工程最优解。避免了试凑法的盲目性，并可消除 驾驶员驾驶技术对机敏性指标T90的影响，提高不同飞机 间T90指标的可比性。 在软件设计中将优化计算和仿真计算融为一体。
大气飞行力学－－敏捷性
V
23
6.3.10动态速度转弯图
定义： 动态速度转弯图是从“doghouse”图演化来的。 分别用在转弯过程中转弯速率对减速率的曲线 图和在水平直线加速过程中水平加速度对速度 的曲线图来表示。 说明： 动态速度转弯图分成两部分：转弯图和加速图。 1) 转弯图计算时，仿真计算到飞机转过180度停 止，输出转弯速率和减速率的时间历程数据， 作图可得到转弯图。 2) 加速图计算时，当飞机转过180度，开始加速 时，输出水平加速度和速度的时间历程数据， 作图可得到加速图。
大气飞行力学－－敏捷性
13
l
说明： 现代飞机为迅速捕捉敌机，不仅要求最大过载尽可
能高而且要求飞机改变过载的速率也尽可能大。飞机
在空中格斗，需要在最短时间内获得最大升力或最大
过载机动，即应具有高上仰机敏性，以取得空中优势。
wk.baidu.com
另一方面，现代空战并不是一个仅有一次攻击机会的
飞行速度减小。为保证空战中自身的安全而迅速逃逸
大气飞行力学－－敏捷性
22
6.3.9相对能量状态
定义：
ω max
高度一定
飞机在以最大过载或迎角转 弯时，每一瞬时的飞行速度与角 点速度之比，为相对能量状态。 角点速度： 飞机在转弯过程中，最大转弯速率对应的飞行 速度。 说明： 相对能量状态是用来描述战斗机完成一次攻击动作 后，继续进行攻击的能力，或者说战斗机在一次机动动 作后继续作机动动作的能力 。
3) 经过一段时间后，发动机的推力动态响应达到对应的稳态推力 值，而减速板也已经达到全开位置，马赫数降至比试验马赫数 略低一个小量（比如0.03）； 4) 在1秒内把油门推至最大加力状态并全收减速板，保持到轴向净 推力值达到最大。 5) 根据功率增加参数的定义要求计算该指标值。
大气飞行力学－－敏捷性 11
大气飞行力学－－敏捷性 9
2)按飞机运动方向分类
轴向敏捷性――表示平移运动时加
减速率或单位剩余功率之间的转换 能力。 纵向（或称俯仰）敏捷性――表示 飞机俯仰和法向加速运动的能力。 横向敏捷性――主要表示滚转运动 和侧向移动能力，特别是大迎角下 绕速度矢的滚转能力。
大气飞行力学－－敏捷性
加速性、瞬态特性、动态特性、飞行品质和飞行性能 等因素。
大气飞行力学－－敏捷性 6
6.2机敏性的定义
机敏性定义：是飞机在空中迅速、精确改变机动飞
行状态（飞机姿态和飞行轨迹）的能力，是系统、全 面地反映飞机作为整个武器系统的近距空战效果的指 标。
大气飞行力学－－敏捷性
7
6.3机敏性尺度及分类
功率增加参数
6.3.2功率损失参数
定义： 从最大功率/最小阻力状态转换到最小功率/最大阻力状 态时，单位重量剩余功率的增量除以转换所需时间所得 商值，称为功率损失参数。 仿真操纵步骤及计算流程： 基本同功率增加参数。
大气飞行力学－－敏捷性
12
6.3.3最大过载速率
定义：最大正过载速率（上仰机敏性）是指最大限 度拉杆过程中出现的最大的过载变化率；最 大负过载变化率（下俯机敏性）是从最大过 载最大限度推杆到0g过程中出现的最大过载 变化率。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配 平于等速水平直线飞行状态； 2) 以阶跃方式施加最大正向上仰杆力，并保持 到法向过载达到最大时为止(约2～3秒)； 3) 在法向过载达到最大值时，以相同的阶跃方 式施加最大负向下俯杆力，直到过载为0。
大气飞行力学－－敏捷性 20
TR T22 T3 T4
T21
T1
V
犬舍(Doghouse)图
• • • • • T1：飞机在某一速度从拉杆到最大过载的时间； T21：用最大过载作减速盘旋直到达到最大升力系数的时间； T22：继续以最大升力系数盘旋达到攻击时的转弯角为止的时间； T3：在该速度下卸载到1g的时间； T4：从小速度恢复到原来速度的时间。
10
6.3.1功率增加参数
定义：从最小功率/最大阻力状态转换到最大功率/最小 阻力状态时，单位重量剩余功率的增量除以转换所 需时间所得商值，称为功率增加参数。
仿真操纵步骤：
1) 在给定的高度下，设定试验马赫数（例如M=0.7），将飞机配平 于给定的高度、马赫数；
2) 仿真开始：以慢车油门指令及减速板全开指令的阶跃形式输入 操纵指令；
反馈量
高度 迎角 过载等
传感器
图： 飞行仿真系统结构
大气飞行力学－－敏捷性
28
6.4.1.2飞机物理子系统及仿真模块
飞机运动仿真软件 子模块
主 程 序 模 块
控 制 系 统 模 块
气 动 计 算 模 块
发 动 机 模 块
机 体 动 力 学 模 块
配 平 模 块
算 法 及 工 具 模 块
指 令 输 入 模 块
机动性外，还需要具有迅速改变机动飞行状态的能力，这 就形成了机敏性的概念（又称敏捷性）。
大气飞行力学－－敏捷性 2
老一代战斗机
机载武器为机炮和前向定轴式导弹 特点：发射时要求飞行员按纯追踪方式操纵飞机，使弹 体纵轴在每一瞬间都沿着瞄准线对准目标.
攻击方式主要是尾追攻击，空中优势主要表现为“位
大气飞行力学－－敏捷性
5
机敏性与传统的机动性指标区别与联系
机敏性是在机动性基础上发展而来。机动性对作战效
能是很重要的，但对现代战斗机仅突出好的机动性还 不够，需要考虑多长时间才能形成机动能力、多长时
间才能达到最大机动性以及怎么样、用什么方式形成
机动作战能力。
机敏性是机动性对时间的导数。
机敏性包含了飞机的机动性、可控性、指向目标能力、
大气飞行力学－－敏捷性 25
指向裕度
大气飞行力学－－敏捷性
26
6.4.飞机机敏性指标计算软件模块
•飞机运动仿真子模块 •飞机机敏性计算子模块 •视景及动态显示系统
大气飞行力学－－敏捷性
27
6.4.1飞机运动仿真子模块
6.4.1.1飞机运动仿真数学模型
操纵指令 飞控系统 控制指令 作动器 舵面偏度 机体动力学 飞行轨迹
过程。高过载、高转弯速率的机动导致能量急剧消耗，
或准备第二次攻击，应尽快卸载加速获得尽可能多的
能量，这就要求飞机亦应具有高的下俯机敏性。最大 负过载速率就是反映这一要求的。
大气飞行力学－－敏捷性 14
6.3.4最大俯仰速率
定义： 最大上仰速率是指飞行员以阶跃型式作最大拉杆过程中 出现的最大俯仰角变化率，最大下俯速率是从最大过载 最大限度推杆到0g过程中出现的最大俯仰角变化速率 （即角速率）。
大气飞行力学－－敏捷性
21
说明：
空战周期时间反映的是飞机能尽快地攻击敌机并准备 好下一次攻击的能力。在M：N的空战环境中，攻击目 标的机会将会是很多的。飞机作大大小小的转弯以达 到首先向敌机开火的目的。由于在转弯过程中，飞机 能量将减小，所以转弯机动后要进行加速，加速过程 是在进入下一次转弯之前恢复能量的过程。在整个战 斗持续时间内，这一周期会反复出现。用空战周期时 间来定义，相当于一次攻击全过程的时间历程。空战 周期时间将转弯能力（能量损失）和直线加速能力 （能量获得）结合到单一参数中，是衡量战斗机机敏 性优劣的一个很好的度量。
T90是衡量战斗机在大迎角状态下机动能力的重要尺
度。
大气飞行力学－－敏捷性
18
6.3.7 扭转机敏性
定义： 转弯角速度除以T90
仿真操纵步骤： 同T90
大气飞行力学－－敏捷性
19
6.3.8空战周期时间
定义： 空战周期时间（CCT）是指，飞机拉过载、转 弯进入攻击、卸载并加速至初始速度的整个过 程所需的时间。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配平 于等速水平直线飞行状态； 2) 先向后全量拉杆，加载到最大法向过载，同时 右压杆，调整杆力，进行转弯； 3) 飞机做减速非定常盘旋，到偏航角达到180度 时，推杆到底，同时反向压杆，恢复水平直线 飞行； 4) 加速到初始速度。
置优势”
评估指标为点性能和能量机动性，如：最大过载、最
大持续转弯速率、单位剩余功率等
大气飞行力学－－敏捷性
3
新一代战斗机
采用了电传飞行控制系统，瞄准系统不断完善，装备
了全方位离轴式空空导弹.
离轴发射：指空空导弹的 弹体纵轴偏离目标而导引 头探测器指向目标时的发 射方式。
采用离轴发射方式 ，不 需要弹体纵轴在发射时 每一瞬间都沿着瞄准线 对准目标。
大气飞行力学－－敏捷性 17
说明
用来衡量飞机绕滚转轴作滚转机动来改变机动平面的
快慢能力。在空战中，飞机通过绕滚转轴的滚转，迅
速改变法向力的指向，从而改变飞机的机动平面及机 头指向，使武器系统快速捕获目标并实施攻击。通常 情况下，飞机都是带过载滚转的，所以不仅要考虑1g 状态下的滚转能力，还要考虑保持过载下的滚转能力，
第二部分 飞行器的飞行性能
第六章 战斗机敏捷性指标
南京航空航天大学
飞行力学研究室
引言
6.1机敏性的由来
机敏性是为适应现代战斗机新的作战环境和作战方式 而提出的作战效能评估指标。
随着航空技术的发展，现代战斗机的空战方式发生了
很大的变化，传统的机动性指标已不足以反映战斗机在近
距空战中的优、劣势。空战经验表明，飞机除了要有好的
大气飞行力学－－敏捷性
24
6.3.11指向裕度
定义： 两机同时开始作同样过载的水平转弯或垂直拉 起半筋斗机动时，一机指向对方瞬时，对方机 头与目标连线的夹角。 说明： 分两步进行： • 在“机敏性指标计算模块”分别计算两机在垂 直面内作最大过载拉起（半筋斗机动）时的运 动参数变化。保存质心位置、指向角、方位角 等时间历程数据。该过程称为“指向裕度数据 准备”。 • 在“飞机机敏性对比模块”中，调用上述数据 计算两架飞机的指向裕度。
大气飞行力学－－敏捷性
30
2）气动模块
不同飞机的气动构型不同，收集到的气动原始数据、计算公式
也可能有各种特殊的形式，尤其是在机敏性指标计算中，线性化的
导数气动力计算模型已不再适用，导致气动计算模块无法建立统一 的模式。为保证本软件系统有最大的适用性，软件设计中没有对气 动数据的形式和计算公式规定统一的格式，而是将气动仿真计算设 计成用户自定义模块，用户可以根据不同的要求和数据条件编制不 同的气动计算程序，满足机敏性指标计算的要求。 气动仿真计算设计成用户自定义模块，大大提高了程序的灵活
计 算 显 示 模 块
*
*
*
软件子模块结构图
大气飞行力学－－敏捷性 29
1）主程序模块
a)主控程序AGL_main.for
主要起接口及计算管理的作用。读入界面生成的计
算管理文件及飞机特性数据文件，调用优化计算程 序或仿真主程序计算指标。 b)仿真主程序AGL_sub.for 在操纵指令确定的情况下，控制实现飞机运动的仿 真过程。包含机敏性指标计算时内部指令生成的程 序文件AGL_act.for。 c)全局变量定义程序
大气飞行力学－－敏捷性
4
攻击方式： “指向目标即发射” 。空中优势主要表
现为“角度优势” 评估指标为机敏性。迅速改变它的机动平面（使之与 瞄准平面重合）和机动飞行状态（使战斗机满足导弹 发射条件）的能力. 机动平面：机动飞行中质心运动轨迹所在的平面。无侧 滑时即为飞机对称面。 瞄准平面：飞机 的速度矢量与瞄 准线构成的平面.
功率损失参数 正和负的最大过载速率 最大俯仰速率 加载和卸载时间
T90
扭转机敏性 空战周期时间 指向裕度 相对能量状态
动态速度转弯
大气飞行力学－－敏捷性
8
1)按时间尺度分类
瞬态敏捷性――表示飞机机动之间
过渡的快速性、产生可控角运动和 改变剩余功率的能力，时间一般为 1～5秒。 功能敏捷性――表示飞机为获得预 定飞行状态而迅速、精确地改变飞 行姿态和轨迹的能力，时间一般大 于5秒。 潜在敏捷性――用飞机设计或构造 等参数来体现的飞机敏捷性，与时 间无关。
6.3.5加载（卸载）时间
定义： 加载时间是指从1g拉杆到最大过载所需的时间，卸载时 间是指从最大过载卸载到0g所需的时间。
大气飞行力学－－敏捷性
15
6.3.6 T90
定义： 飞机滚转并捕获90度滚转角所需要的时间。 仿真操纵步骤： 1) 在给定高度下，设定试验马赫数，使飞机配 平于等速水平直线飞行状态； 2) 以中等大小的斜坡指令做纵向拉杆获得一定 过载，并保持2秒左右； 3) 以阶跃方式施加最大副翼操纵杆力，并保持 一段时间； 4) 以相同的方式反向压杆，保持一段时间后， 使杆力为0，最终捕获90度滚转角。