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对舰载飞机起飞方式的研究已经有几十年的历史了,目前主流的起飞方式是弹射起飞和滑跃起飞,而对弹射起飞的研究则是在航母诞生的时候就已经开始了。在国外,早在三十多年前滑跃起飞技术就开始了研究,而弹射起飞技术已经有近六十年的历史;然而在我国,弹射起飞技术上的研究经验尚浅,无论是弹射起飞还是滑跃起飞目前都只是刚刚开始研究,大多是在理论和仿真阶段。在20世纪90年代初期,我国开始致力于舰载飞机的研究,从文献发表时间看来,起初的研究基本上都是关于弹射起飞技术的,而到了90年代中期开始出现滑跃起飞技术研究的相关文献,由于没有足够的实验数据和理论经验尚浅,国内的舰载机起飞技术研究基本上都是局限于理论分析和仿真建模阶段。所以,研究舰载飞机弹射起飞的起飞特性以及参数影响,对飞机设计、弹射器设计和起飞参数预设就具有很深远的意义和实用价值。本文根据研究的目的和课题的要求,由浅入深、由总体到局部进行学习研究。首先对舰载飞机弹射起飞的整个过程进行了描述,并阐述了弹射起飞的特点、分类以及安全起飞准则,这为后面的研究奠定了基础;然后建立了弹射起飞研究所需的坐标系以及坐标系间的转换关系,分析了弹射起飞过程中飞机的受力情况,建立了各个阶段的动力学模型;在此基础上应用MATLAB仿真软件建立舰载飞机弹射起飞中各个系统的模型,包括发动机模型、弹射器模型、起落架模型、气动力模型、飞机机体模型等,根据设计的仿真系统,以美国F-18型舰载飞机为研究对象,分析了影响舰载机弹射起飞特性的关键参数,并提出满足安全起飞准则参数所应选择的范围;最后,根据对参数影响的研究,提出对舰载飞机弹射起飞上升段的飞机迎角进行自动控制来调整飞机姿态,以保证起飞安全性,扩大参数选择范围,将陆基飞机的姿态保持系统应用到舰载飞机上,并根据自动控制理论知识,设计迎角自动控制器,应用MATLAB仿真软件进行系统分析和仿真,得到结果表明,对上升段的迎角进行自动控制可以有效控制飞机姿态,降低下沉量和提高爬升率,满足安全起飞准则的同时也扩大了飞机起飞前预置参数的选择范围,有一定的理论和实际应用价值。