● 摘要
飞机的机动性是飞机的重要战术、技术指标，为飞机设计者所关注。现代飞机日益追求高速度、轻重量和高机动性等方面性能，其气动弹性效应越发明显，设计时需要同时考虑刚体和弹性效应。飞机机动过程中会产生附加载荷，因此对机动载荷进行分析并控制，减小关键部位载荷，对于减轻结构重量，优化飞机性能具有深远意义。
论文的主要工作围绕弹性飞机进行机动响应和载荷分析建模、机动载荷减缓控制方案设计、风洞试验模型设计与加工制作方法和风洞试验方法进行研究，主要包括以下三部分：
(1)弹性飞机气动伺服弹性系统的时域状态空间模型建模方法
基于刚弹耦合理论和非定常气动力的有理函数拟合，建立弹性飞机的状态空间模型。添加控制系统、舵机环节和传感器环节组成气动伺服弹性系统，搭建机动载荷分析与控制的仿真平台。本部分为机动载荷减缓控制方案设计以及风洞试验方法提供理论计算支持。
(2)飞翼布局无人机全机风洞试验模型设计与加工制作
以国外飞翼布局飞机为参考，从概念设计、总体设计方案、气动弹性缩比、机翼及全机有限元设计、结构详细设计、传感器布置、滚转机构设计等方面进行弹性飞机低速风洞模型的设计研究。通过风洞、加工厂、仿真计算几方面的协调确定最终的模型方案，并动手完成制作工作。该部分建立了风洞试验模型设计与加工制作的一般流程方法，对此类试验模型的设计制作具有一定的指导意义。
(3)减缓控制方案与风洞试验方法
基于机动响应与载荷分析建模方法、减缓控制系统和零度保持系统以及相关风洞试验工作，针对飞翼布局无人机，采用经典控制理论设计减缓控制律。针对该试验设计测试系统、数据采集系统和处理方法，结合不同机动载荷减缓控制方案于国内首次完成低速风洞试验。相关结果表明，针对该模型设计的机动载荷减缓控制方案能够有效减缓关键部位载荷。该工作对我国弹性飞机的应用提供参考。