本书通过大量翔实的实例，讲解了飞机的静稳定性、动态飞行特性、非线性动力学及随机响应等内容。首先在第1章中介绍了一些基本概念。第2章为空气动力学及翼型理论，这两章为后续所有内容的基础。在第3章中分析了飞机的静稳定性与操纵性。在第4章中建立了飞行器运动方程组，第5章为动态系统分析理论。这两章为分析动态特性的理论基础。第6、7两章分别为纵向动力学和横航向动力学。第8章为非线性动力学。它包括惯性耦合、机翼摇晃及失速动力学等内容。第9章介绍了大气湍流以及飞机对于阵风的响应问题。书后的附录中包含了大气参数表、稳定性导数、机翼展向分布载荷计算程序、线性代数以及MATLAB应用基础等内容。
本书可作为飞行器设计与工程专业高年级本科生及研究生的教材，也可供从事航空航天领域的研究者或技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 背景知识
1.2 定义
1.2.1 机体坐标系
1.2.2 外力
1.2.3 外力矩
1.2.4 速度
1.2.5 控制系统
1.2.6 无量纲气动力系数
1.2.7 角度
1.3 坐标转换
1.4 机翼的性质
1.5 量纲和单位
参考文献
习题
第2章 空气动力学原理
2.1 背景知识
2.2 纵向稳定性导数
2.2.1 对u/V的导数
2.2.2 对α的导数
2.2.3 对俯仰角速度q的导数
2.2.4 对迎角速率α的导数
2.3 横向稳定性导数
2.3.1 对侧滑角β的导数
2.3.2 对偏航角速度r的导数
2.3.3 对滚转角速度p的导数
2.3.4 对横向操纵系统的导数
2.4 机翼理论
2.4.1 薄翼理论
2.4.2 三维机翼理论
2.5 运用机翼理论计算稳定性导数
2.5.1 附加载荷
2.5.2 由机翼引起的俯仰阻尼
2.5.3 机翼引起的滚转阻尼
2.5.4 副翼的滚转操纵导数
2.5.5 备注
参考文献
习题
第3章 静稳定性和操纵性
3.1 背景知识
3.2 纵向稳定性和操纵性
3.2.1 纵向操纵对飞行速度的影响
3.2.2 机动飞行
3.2.3 V-n曲线图
3.3 横航向稳定性和操纵性
3.3.1 侧滑状态下的飞行
3.3.2 推力不对称状态下的飞行
参考文献
习题
第4章 机体运动方程组
4.1 背景知识
4.2 坐标变换
4.3 刚体的转动
4.3.1 纯转动刚体的动能
4.3.2 角动量
4.3.3 转动坐标系中的动量守恒定律
4.4 机体运动方程组
4.5 线性化运动方程组
4.6 矩阵式运动方程组
4.6.1 线性化的纵向运动方程组
4.6.2 横航向动力学
参考文献
习题
第5章 动态系统原理
5.1 背景知识
5.2 拉普拉斯变换
5.3 一阶线性系统
5.4 二阶线性系统
5.5 稳定性
5.6 状态空间法基础
5.6.1 状态方程
5.6.2 状态转移矩阵
5.6.3 系统的时间响应
5.6.4 系统频率响应
5.7 李雅普诺夫稳定性
参考文献
习题
第6章 纵向运动动力学
6.1 背景知识
6.2 飞机的纵向运动动力学
6.2.1 短周期运动模态
6.2.2 长周期运动模态
6.2.3 重心位置对飞机纵向操纵性的影响
6.2.4 特征根的设计准则
6.3 运动模态的化简
6.3.1 短周期运动模态的化简
6.3.2 长周期运动模态的化简
6.4 对输入的响应
6.4.1 时域响应
6.4.2 频域响应
6.5 机动飞行
参考文献
习题
第7章 横航向动力学
7.1 背景知识
7.2 纯滚转运动
7.2.1 时域响应
7.2.2 频域响应
7.3 横航向运动动力学
7.3.1 荷兰滚模态的化简
7.4 对输入的响应
7.4.1 方向舵输入引起的时域响应
7.4.2 副翼引起的时域响应
7.4.3 横向加速度的时域响应
7.4.4 频域响应
7.5 设计准则
7.6 偏航阻尼增稳系统
7.6.1 背景知识
7.6.2 偏航阻尼器的基本概念
7.6.3 清洗网络的应用
7.7 可控性与极点配置法
7.7.1 背景知识
7.7.2 可控性
7.7.3 极点配置法
7.7.4 副翼式偏航阻尼器
参考文献
习题
第8章 非线性动力学
8.1 背景知识
8.2 惯性耦合
8.3 机翼摇晃
8.3.1 背景知识
8.3.2 描述机翼摇晃的非线性运动方程组
8.3.3 机翼摇晃运动的分析
8.4 失速动力学
8.4.1 背景知识
8.4.2 平飞失速动力学
8.4.3 失速跳跃极限环
参考文献
习题
第9章 大气湍流的影响
9.1 背景知识
9.2 离散阵风响应的计算
9.2.1 突发阵风
9.2.2 1-cos型阵风
9.3 随机过程
9.3.1 随机函数概述
9.3.2 功率谱
9.4 随机阵风响应
9.4.1 随机激励下的系统响应
9.4.2 湍流阵风作用下的机体响应
9.5 李雅普诺夫方程在计算阵风响应中的应用
9.5.1 背景知识
9.5.2 方差矩阵的直接解法
9.5.3 垂直湍流阵风激励下的机体响应
9.5.4 湍流阵风作用下的设计要求
参考文献
习题
附录A 大气参数表
附录B 几种飞机的稳定性导数
B.1 美国海军A-4D型攻击机
B.2 美国海军A-7A型攻击机
B.3 美国空军F-4C战机
B.4 麦克唐纳-道格拉斯DC-8型喷气式运输机
B.5 康维尔CV-880M喷气式运输机
B.6 洛克希德“喷气之星”运输机
B.7 北美通用航空飞机
参考文献
附录C 翼展上分布载荷的计算程序
C.1 气动力影响系数
C.2 程序清单
附录D 线性代数
D.1 线性代数的应用
D.2 线性代数与矢量
D.2.1 点积
D.2.2 叉积
D.2.3 坐标系的旋转
D.3 特征值与特征矢量
D.4 特征矢量的正交性
D.5 方阵的对角化
D.6 对称矩阵的特征值问题
D.7 非对称矩阵的特征值问题
D.8 凯莱-哈密