空气动力学基础04飞机的稳定性和操纵性.ppt

弹簧补偿片构造 操纵面的操纵摇臂铰接在操纵面转轴上，是一个可绕转轴转动的杠杆。摇臂上端与操纵拉杆相连，下端通过一个弹簧筒与操纵面上的承力件相连。摇臂的下端通过一个长度不变的传动杆与补偿面上的摇臂相连。 当操纵力较小时，操纵拉杆通过摇臂作用在弹簧筒中弹簧上的力不能将弹簧拉开，此时弹簧筒就是一个刚性连杆，力通过它传到操纵面承力件上，带动操纵面偏转，传动杆带动补偿片随操纵面同向偏转，不起气动补偿的作用。 当操纵力达到一定值时，操纵拉杆通过摇臂作用在弹簧筒中弹簧上的力将弹簧拉开，弹簧不但把力传给操纵面的承力件，使操纵面偏转，由于弹簧筒长度的改变，操纵面上的摇臂相对操纵面发生转动，摇臂下端点发生移动，通过传动杆带动补偿片向相反方向偏转，进行气动补偿。 操纵力达到什么值，补偿片才进行气动补偿，取决于弹簧筒内弹簧初始张力的大小。选定弹簧的初始张力，可以将气动补偿控制在一定范围内。 4.8.3 气动平衡 目的 飞机处于某一飞行状态时，完全消除驾驶杆力，实现松杆飞行。 与气动补偿的区别： 功能不同 气动平衡消除铰链力矩。 气动补偿减小铰链力矩。 操纵方式 气动平衡是驾驶员通过独立的配平手轮或配平电门等操纵。 气动补偿装置随操纵面偏转来起作用。 分类 调整片 可变安装角的水平安定面 1.配平调整片 配平调整片 安装在操纵面后面的一个小翼面，可绕其支持在操纵面上的铰链形成的轴向转动。 控制方式 配平手轮、电门驱动电机、涡轮螺杆 驾驶员根据飞行情况，将操纵面偏转某一角度，达到一个稳定飞行状态，然后就可通过配平手柄或电门偏转配平调整片 调整片转动方向与操纵面转动方向相反。调整片上产生的气动力对操纵面转轴的力矩与操纵面的铰链力矩方向相反，驾驶员逐渐偏转调整片，直到铰链力矩完全被抵消，驾驶杆上没有力的感觉为止。 驾驶员可松杆，操纵面仍保持在被偏转的位置上，飞机即可在这一状态下进行松杆飞行。如果飞机要在新的飞行状态下获得平衡，则必须重新改变调整片相对操纵面的角度。 737配平手轮 2.随动配平补翼 定义 将随动补偿和配平两种功能结合起来的一种调整片。 原理 调整片通过刚性连杆与固定翼面上的摇臂相连，而摇臂又受到配平操纵机构的控制。 驾驶员偏转操纵面时，由于刚性连杆的作用，调整片向相反方向转动，起到气动补偿的作用。当飞机达到某一飞行状态后，驾驶员再通过配平操纵，转动摇臂4，使调整片继续向相反方向偏转，以完成抵消铰链力矩，达到在这一飞行状态下的松杆飞行。 3. 固定调整片 这是一种在飞行中固定不动的调整片。 由于飞机生产制造的误差，造成飞机结构重力不平衡，气功外形不对称等，使飞机试飞时驾驶员感到飞机上存在某种不平衡的力矩。 根据试飞结果，改变固定调整片向上、向下弯曲位置，消除这些不平衡的力矩。一旦调好后，这些调整片就固定了，在飞行中不能改变。 4.可变安装角的水平安定面 定义 水平安定面与一般水平尾翼的安定面不同，它的后梁固定在一个铰链支承上，前梁的下方通过万向节与水平安定面配平作动器相接。 操作原理 通过配平手轮、配平作动器升高或降低前梁的支点，使安定面绕后梁的铰支点转动，改变其安装角，达到纵向配平的目的。水平安定面的安装角变化范围一般在-12～+3之间。 适用类型 高速大型飞机 高速大型运输机，机身较长，重量大，重心位置变化范围也较大，又要求有足够的静稳定性； 在不同飞行阶段，用改变升降舵偏角的方法达到飞机纵向力矩配平比较困难。特别是在飞机起飞和着陆阶段：飞机起飞离地或保持较大迎角着陆，都要升降舵向上偏转较大角度。 飞机机身过长，重量较大，重心又较靠前，需要的偏转角度可能超过升降舵偏转角度的允许范围。 采用可变安装角的水平安定面 起飞前，根据飞机重量配平报告和缝翼、襟翼位置，用配平手轮将水平安定面的安装角调整到需要值，当飞机在地面滑跑加速达到前轮离地速度时，只要操纵升降舵使它稍向上偏，就能产生足够的抬头力矩，使机轮离地。 巡航时，将安定面的安装角调到巡航时纵向平衡所需要的角度。 着陆下滑时，将安定面的安装角调到着陆时需要的角度，以保持飞机着陆时大迎角的飞行姿态。 飞机起飞后，襟翼收起加速到一定的M数，全机压力中心会后移，飞机会产生自动下俯的现象。 飞机自动飞行控制系统利用可变安装角的水平安定面进行M配平。在襟翼尚未收上的爬高过程中，用升降舵进行速度配平。 THAT’S OVER * 飞机对空气的运动可以用航向为方向、空速为大小的向量来表示叫空速向量。 * * finally, I appreciate your participating in my course. I would be very grateful if you can point some disadvantages and instruct me in or