当飞行器进行大迎角机动飞行时，其气动力和气动力矩具有明显的非线性、非定常、迟滞和耦合特性，气动力和力矩的非线性变化以及运动参数的大幅度变化，是一个复杂的非线性动力学过程。在大迎角飞行时将产生与气流分离及操纵面效能减小等有关的运动稳定性问题。同时，当飞行器进行机动飞行时，飞行器气动和惯性的耦合使得在飞行器大迎角飞行时的飞行不稳定现象更加严重。大迎角飞行的稳定性是高机动性飞行器外形布局和控制系统设计的关键之一。

飞行器大迎角稳定性控制的研究内容包括以下3点：①飞行器对于状态变量、运动参数和操纵参数时变的全局稳定性；②非线性系统稳定性对于气动参数、运动参数、结构参数及其组合的灵敏度；③为满足稳定性要求所需的操纵面和控制律。

飞行器全局稳定性问题可以采用分叉分析与突变论（bifurcation analysis and catastrophe theory）进行分析。飞行器大迎角稳定性的控制手段包括气动修形和气动控制两类：①提高大迎角稳定性的气动修形包括添加气动操纵面和合理搭配机翼、机身、进气道、尾翼、座舱布局形式及调节尺寸等；②提高大迎角稳定性的气动控制包括利用可控边条、翼刀、涡发生器、涡襟翼、扰流减速板、反尾旋伞等手段控制飞行器前体非对称涡的流动，进而控制飞机的横侧运动。此外，还可以借助推力矢量控制弥补当飞行器进行大迎角机动时稳定性的不足。