本书从系统工程角度阐述了飞机的基本原理、组成、功能与运用。第1章主要介绍飞行器分类与飞机发展简史;第2章主要介绍飞机的飞行原理;第3章主要介绍先进飞机的总体设计;第4章主要介绍先进飞机的组成与功能;第5章主要介绍飞机导航原理与运用方法;第6章主要介绍飞机探测原理与运用方法;第7章主要介绍电子战原理与运用方法;第8章主要介绍机载导弹作战运用方法;第9章主要介绍空中力量作战任务及运用方法;第10章主要介绍飞机建模与仿真;第11章主要介绍飞机机动战术与建模方法;第12章主要介绍飞机作战效能评估及方法。
在编写上,本书采用了飞机原理与典型实践运用相结合的方法,力求使读者对飞机总体有系统全面的认识,对飞机作战运用有深刻直观的理解。
本书可作为高等学校航空类专业本科生的教材,也可作为从事飞机论证、设计、管理、训练、试验等工作的工程技术人员的参考书。
飞机,特别是军用飞机,是一个复杂的大系统。随着技术的发展,飞机各子系统构成了错综复杂的耦合关系,仅研究单一系统很难全面掌握飞机的作战运用,需要建立系统工程的思维与方法,对飞机系统进行总体的了解和掌握。理解飞机各子系统的工作原理、子系统间的作用与反馈方式,熟悉飞机大系统的使命任务、战术运用方法及效能评估方法等,有助于理解和研究飞机的战术运用。
相较于第一版,本书对第9章空中力量作战任务及运用方法进行了修订,同时更换了第10章和第12章的内容。
本书由三大部分组成,第一部分从第1章到第4章,为飞机知识篇,包括飞机的飞行原理、总体设计、功能与组成等内容;第二部分从第5章到第8章,为基础运用篇,包括军用飞机主要子系统的原理和典型运用方法等内容;第三部分从第9章到第12章,为总体运用篇,将飞机作为一个整体,介绍飞机作战任务、技战术建模、效能评估等方面的总体运用方法。各部分内容之间相互有机衔接,互为支撑,有助于读者建立飞机系统运用的思维和方法。本书定位为飞机总体级,在章节安排上除了介绍相关知识点之外,还侧重于对飞机总体作战运用的科学分析,帮助读者开展飞机技战术优化和量化决策等方面的学习。本书第1、2章由宋晓博、王焕彬编写,第3、9、11章由周中良编写, 第4章由陈士涛编写,第5、6章由盛晟编写,第7、8、10章由方甲永编写,第12章由宋晓博、符盼编写。全书由周中良教授担任主编并定稿。本书在编写过程中,得到了王云毅、张鹏涛、郝秦芝、张晓杰、李全根、武涛、许建虹等同志的协助,在此一并表示感谢。
本书在编写的过程中参阅了大量飞机装备及雷达、电子战、导航、武器等方面的资料,在此向相关文献的作者表示衷心感谢。
由于编者水平有限,书中难免存在不妥与不足之处,恳请各位同行及读者批评指正,帮助我们不断改善。
编 者
2023年6月
第1章 飞机基本概述 1
1.1 飞行器分类 1
1.1.1 航空器 1
1.1.2 航天器 10
1.1.3 火箭和导弹 13
1.2 飞机发展简史 16
1.2.1 航空器的发展 16
1.2.2 中国航空史 17
第2章 飞机飞行原理 25
2.1 飞行环境 25
2.2 飞行原理 26
2.2.1 空气流动基本规律 26
2.2.2 飞机飞行原理 29
第3章 先进飞机总体设计 40
3.1 设计思想 40
3.2 总体设计方法 50
3.2.1 气动布局设计 50
3.2.2 总体布局 52
3.2.3 隐身设计 54
第4章 先进飞机组成与功能 57
4.1 发动机 57
4.1.1 总体结构 57
4.1.2 部件和系统设计特点与关键技术 58
4.2 航空电子系统 60
4.2.1 航空电子系统结构 60
4.2.2 综合核心处理系统 62
4.2.3 有源相控阵雷达 64
4.3 机电系统 67
4.4 飞行器管理系统 71
4.4.1 综合飞行/推进控制系统 72
4.4.2 公共设备管理系统 73
第5章 飞机导航原理与运用 75
5.1 无线电导航原理与运用 75
5.1.1 测向无线电导航系统 75
5.1.2 测距无线电导航系统 76
5.1.3 测距差无线电导航系统 77
5.1.4 测速无线电导航系统 78
5.2 惯性导航原理与运用 79
5.2.1 平台式惯性导航系统 79
5.2.2 通信、导航与识别系统 80
5.2.3 综合电子战系统 82
5.2.4 座舱显示与控制系统 84
5.2.5 捷联式惯性导航系统 87
5.3 卫星导航原理与运用 88
5.3.1 导航卫星 88
5.3.2 地面台站 89
5.3.3 用户设备 90
5.3.4 GPS导航原理 91
5.4 图像匹配导航 91
5.4.1 地形匹配导航 92
5.4.2 景象匹配制导 93
5.5 天文导航原理与运用 94
第6章 飞机探测原理与运用 95
6.1 雷达探测运用 95
6.1.1 雷达基本原理 95
6.1.2 目标距离测量方法 102
6.1.3 目标角度测量方法 106
6.1.4 目标速度测量方法 110
6.2 光学探测运用 113
6.2.1 机载红外搜索跟踪系统 114
6.2.2 前视红外/激光瞄准吊舱 117
6.3 电子侦察探测运用 120
6.3.1 电子侦察的基本原理 120
6.3.2 雷达频率的测量原理 123
6.3.3 雷达方向的测量原理 125
第7章 电子战原理与运用 128
7.1 电子对抗的定义及分类 128
7.1.1 电子对抗的定义 128
7.1.2 电子对抗的分类 130
7.2 电子战的目的和行动任务 132
7.2.1 电子战的主要目的 132
7.2.2 电子战行动的主要任务 132
7.3 电子战的组织和实施 134
7.3.1 电子战组织和实施的基本原则 135
7.3.2 电子战各阶段的组织实施 135
7.4 电子战任务规划的基本方法 136
7.4.1 研究作战任务 136
7.4.2 制定战术对策 137
7.4.3 制定作战计划 138
7.5 电子战的指挥与控制 138
7.5.1 了解电子战任务 139
7.5.2 拟定电子战建议 140
7.5.3 下达电子战任务 140
7.5.4 实施电子战任务 140
7.5.5 检查电子战措施执行情况 141
7.6 电子战效能评估标准 141
第8章 导弹武器作战运用 143
8.1 机载导弹的定义、分类及组成 143
8.1.1 机载导弹的定义 143
8.1.2 机载导弹的分类及组成 143
8.2 机载导弹的发展 145
8.2.1 空空导弹 145
8.2.2 空地导弹 148
8.3 导弹飞行控制方法 151
8.3.1 导弹的控制飞行 151
8.3.2 导弹的导引方法 156
8.3.3 导弹的攻击区与发射区 161
第9章 空中力量作战任务及运用方法 166
9.1 现代空中力量行动的特点 166
9.2 空战的本质与基本规律 167
9.2.1 空战的本质 167
9.2.2 空战的基本规律 169
9.3 空中力量的主要作战任务 170
9.4 空中力量的主要空战活动方法 173
9.4.1 对地面(水面)目标的主要空战活动方法 173
9.4.2 对空中目标的主要空战活动方法 174
9.5 空中力量战术行动的基本原则 175
9.5.1 战术优势 176
9.5.2 基本原则 177
9.5.3 贯彻方法 181
第10章 飞机建模与仿真 183
10.1 装备建模与仿真的基本概念 183
10.2 装备建模与仿真的类型及层次 184
10.2.1 装备建模与仿真的类型 184
10.2.2 装备建模与仿真的层次 185
10.3 装备建模与仿真的基本流程 186
10.3.1 项目管理流程 186
10.3.2 技术流程 187
10.4 装备建模与仿真技术 193
10.4.1 装备建模与仿真方法 193
10.4.2 军事概念建模与仿真过程 196
10.4.3 装备建模仿真描述 197
第11章 飞机机动战术与建模 205
11.1 灵活机动的空战战术 205
11.1.1 单机与多机进行空战优劣势分析 205
11.1.2 单机对多机进攻 207
11.1.3 单机对多机防御 210
11.1.4 多机对多机进攻 213
11.2 航空战术数学建模方法 214
11.2.1 航空战术基本建模方法 214
11.2.2 典型参数解算方法 218
11.3 垂直散开战术建模 226
11.3.1 垂直散开战术 226
11.3.2 基于雷达跟踪实现垂直散开战术的研究 229
11.3.3 基于虚拟跟踪实现垂直散开战术的研究 236
第12章 飞机作战效能评估 242
12.1 作战效能评估基本方法概述 242
12.2 作战效能评估指标体系构建 243
12.2.1 相关概念 243
12.2.2 作战效能评估指标体系的分类 245
12.2.3 作战效能评估指标体系的构建方法 250
12.3 作战效能评估方法 253
12.3.1 基本正负理想点距离评估法 253
12.3.2 模糊综合评判法 254
12.3.3 层次分析法 255
12.3.4 德尔菲法 259
参考文献 263