虚拟飞行试验技术是用于研究飞行器控制规律的一种风洞试验技术,它以虚拟飞行试验装置为支撑,通过飞行控制系统操纵飞行器模型,使其在风洞来流下自由运动,模拟飞行器真实机动过程。3自由度曲杆虚拟飞行试验装置是一种用于模拟飞行器绕速度矢滚转机动及失速偏离、尾旋等危险飞行状态的虚拟飞行试验装置。该机构通过两自由度转台和旋转曲杆的组合运动模拟飞行器模型的三轴姿态变化。为验证该装置的可行性、预测模型运动,本文基于该装置开展了飞行器模型的飞行动力学建模。建模过程基于多体动力学理论,采用拉格朗日乘子法推导,考虑了机构与试验模型的约束关系、机构摩擦力矩的影响。仿真结果表明:采用该支撑机构,飞行器模型可在水平风洞中实现绕速度矢量滚转等典型机动动作;曲杆和试验模型的滚转运动基本同步;曲杆主要影响速率响应的动态过程,摩擦力矩对速率的动态过程和稳态值均有一定影响。通过以上数学建模和仿真验证可为风洞试验提供理论依据。