袁先旭， 陈琦， 谢昱飞， 陈坚强

中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所， 绵阳　621000



动导数数值预测中的相关问题

袁先旭， 陈琦， 谢昱飞*， 陈坚强

中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所， 绵阳621000

动导数是飞行器动态稳定性分析、弹道设计和控制系统设计的重要参数，其预测方法主要有工程近似方法、数值模拟和风洞试验。基于动导数、交叉导数的概念，介绍了强迫振荡法、自由振荡法等预测动导数的数值模拟方法，重点就超声速、高超声速动导数数值预测中存在的问题开展讨论，包括时间步长、子迭代步数的选取；振荡频率对辨识结果的影响；强迫振荡法和自由振荡法辨识动导数可能存在差异的原因分析；交叉导数和交叉耦合导数的辨识问题以及飞行器构型对动导数预测的影响等。并结合算例进行了具体分析，在总结现有研究经验的同时，针对当前研究中存在的困惑和难题，提出了相应的改进建议。

动导数； 交叉导数； 强迫振荡； 自由振荡； 振荡频率

动导数是飞行器控制系统设计中的重要参数之一，对飞行器的动态稳定性和飞行品质有重要影响。随着现代先进飞行器对机动性和敏捷性的要求越来越高，特别是大迎角机动飞行时，传统上视为小量而被忽略的交叉导数和交叉耦合导数也逐渐引起人们的重视。总体来看，随着飞行器机动性能的提升，动导数的重要性也日益凸显。

在20世纪90年代以前，动导数的预测方法主要是经验和半经验方法，典型的有修正牛顿理论、内伏牛顿流理论、牛顿-玻尔兹曼理论以及修正激波-膨胀波理论等[1]。……