新时代本科学历教育中飞行力学课程内容的优化(2)
通常将飞机在铅垂面内作对称飞行的运动称为纵向运动,相应的运动参数称为纵向运动参数,飞机在非对称面内的运动称为横航向运动,相应的运动参数称为横航向运动参数。最初建立的运动方程组的方程是耦合在一起的,需要进行联立求解,这样就意味着要想得到准确的解析结果非常困难。解决这一问题的方法是在一定条件下,将上述方程分离后分别进行研究,这样处理既能得到理想的研究结果,又会大大简化研究过程。
(四)理清“横向”及“方向”的相互影响问题
研究飞机的“静操纵性”时,理论上可以将“横向”及“方向”分开。但在实际飞行中,“横向”及“方向”总是相互干扰、相互影响的。比如:飞机出现坡度后一定会引起侧滑;反之,飞机出现侧滑后也一定会带来坡度。实际飞行中,对“横向”及“方向”的操纵也总是配合进行的。教学中要同学生讲清楚,坡度和侧滑的方向可以这样来判断:当侧滑是由坡度引起的,即先有坡度后有侧滑时,坡度与侧滑“同向”,即左坡度引起左侧滑,右坡度引起右侧滑;而当坡度是由侧滑引起的,即先有侧滑后有坡度时,侧滑与坡度“反向”,即左侧滑引起右坡度,右侧滑引起左坡度。
(五)建立“侧滑主导”地位的思想
当飞机受扰动偏离原来的横向平衡状态出现坡度后,坡度并不直接产生横航向稳定力矩,只有出现侧滑才会产生横航向稳定力矩。因此,横航向气动导数中有mxβ、myβ,但绝对不会出现mxγ、myγ等。从纯横向操纵的角度看,一定的压杆(盘)量对应一定的滚转角速度,但决不会是对应一定的坡度。
(六)明确建立模型、研究问题的前提和条件
飞机在飞行中的运动是很复杂的,要“完全准确”地加以描述,实际上是不可能的,也是没有必要的。因此,在实际建立数学模型具体分析问题与解决问题时,往往采用一种近似的方法,做出一些基本假设,将实际问题加以简化,这样的处理方式,不但会大大减少工作量,而且在满足基本假设的条件下会得出符合实际的结论。
在建立“刚体飞机的运动方程”时,其中的假设条件之一为:飞机是一刚体,且其质量为常数。这个假设认为飞机上的旋转部件、发动机转子等在飞机运动时所产生的陀螺力矩与飞机的惯性力矩相比可以忽略不计,飞机内部各活动部件的运动、飞机的弹性变形以及燃料和油液的流动对飞机的运动影响很小等。实践表明,对于飞行力学所研究的大多数问题,这一假设是合适的。
在对运动方程线化以及研究飞机的稳定性和操纵性时,均假设飞机所受到的扰动是“小扰动”。在这一前提下,可以认为飞机受外界扰动后的运动参数是飞机未受扰动前的运动参数即基准运动参数再加上一个微小扰动运动增量组成。在大多数飞行情况下,这种小扰动假设能够得出足够满意的结果,而离开这一前提,所得出的结论及研究的结果将不复存在。
四、结论
本学期教学实践中,我们在课程教学开始前、进行中、结束后,多次对学生讲解“课程内容优化及要点”,希望对提高教学效果有所帮助。课程结束后,采取问卷及对比评估等多种方式跟踪具体效果。结果发现,本学期学生对知识的理解与掌握明显好于往期。
今后的重点是加强研究,跟踪、了解最新的研究成果,掌握最新的发展动态,不断探索创新提高“飞行力学”课程教学质量的新方法和新思路,使“飞行力学”课程教学质量逐步提高,充分践行“四个回归”,落实新时代本科教育“以本为本”思想,跟上新时代的发展步伐。
[1]肖业伦.飞行器运动方程[M].北京:航空工业出版社,1987.
[2]方振平.飞机飞行动力学[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[3]胡绪照,王玉勤,陈宇.应用型本科院校理论力学课程教学探讨[J].黑龙江教育(理论与实践),2019,(6):71-72.
文章来源:《飞行力学》 网址: http://www.fxlxzz.cn/qikandaodu/2021/0223/388.html
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