飞行原理 第四章 飞机的平衡、稳定性和操纵性.ppt

（二）、飞机的方向稳定性 飞机在飞行中，受扰动作用后会偏离方向平横状态，绕立轴转动进入侧滑，在扰动消夫 后，飞机能自动恢复原来平衡状态的特性叫飞机的方向稳定性。 对于具有方向稳定性的飞机来说，一旦出现侧滑，就会产生方向稳定力矩，使飞机具有 自动消除侧滑的趋势，而且在消除侧滑的摆动过程中，还会产生方向阻尼力矩，使方向摆动 逐濒减弱，直至消失为止。 1、方向稳定力矩的产生 1）垂直尾翼 2）后掠机翼 2、方向阻尼 力矩的产生： 方向阻 尼力矩主要 是由飞机的 垂直尾翼所 产生的。 3、影响方向稳定力矩的因素 1)迎角对方向稳定力矩的影响 ①飞机以大迎角飞行时，机翼和机身后部涡流区扩大，使垂直尾翼一部分落入涡流区内，导致垂直尾翼效能下降，使尾翼力减少． ②在大迎角下，垂直尾翼的有效后掠角增大，相对气流垂直于垂尾前缘的有效分速变小，导致侧滑中侧力减小。 2)机身对方向稳定性的影响 正常机身产生的是方向不稳定力矩，比如飞机受扰动后产生右侧滑，机身会产生向左的侧力，因为侧力作用在飞机重心之前，对飞机重心构成右偏转力矩，使右测滑有继续扩大的趋势。 3）垂直尾翼对方向稳定性的影响 垂直尾翼侧力的大小与其面积大小有关，面积越大，侧力就越大，所以为了改善高速飞机的方向稳定力矩，有些飞机在机身后部装有腹鳍和在垂直尾翼根部装有背鳍，用来增大垂直尾翼有效面积。 （三）、飞机的横向稳定性 飞机在飞行中，受到扰动而偏离横侧平衡状态，绕纵轴( X )转动，在扰动消失后，飞机 能自动恢复横向平衡状态的性质叫做飞机的横向稳定性。 1、横向稳定 力矩的产生 1）上反机翼 2）后掠机翼 3）垂直尾翼 2、横向阻尼力矩的产生 飞机的横向阻力力矩主要是由机翼产生的。 3、影响横向稳定力矩的因素 后掠翼飞机的横向稳定力矩随迎角增大而增强，这是由于在侧滑角一定的情况下，左右 机翼垂直分速的差值是一定的，面迎角增大，则升力系数增大，根据升力公式，左右两翼的升力差必随升力系数的增大而增大，从而构成较大的横向稳定力矩。 （四）、方向稳定力矩与横向稳定力矩的匹配 飞机的方向稳定性和横向稳定性相互是有关联的，仅仅具有方向稳定性和横向稳定性的飞机，并不具有完善的横侧稳定性。如果两者的稳定力矩匹配不当，如方向稳定力矩过小，横向稳定力矩过大，飞机也会出现明显的横侧飘摆现象。 飞机横侧飘摆是飞机受扰动后，在恢复平衡状态运动过程中，产生又滚转又偏转，滚转 明显于编转的左右摆动现象，这种飘摆现象又称“荷兰滚”。 飞机在大迎角下飞行(如起飞、着陆)时，由于方向稳定性减弱和横向稳定性增加，飞机 易产生侧向飘横不稳定性。 为了防止飞机产生侧向飘摆现象，现代飞机一般在飞机上安装偏航阻尼器和横滚阻尼器，当飞机发生偏航和滚转时，就会输入相应的信号，通过舵机操纵方向舵和副翼偏转，自行抵制偏航和横滚，防止飞机侧向飘摆的产生。 四、飞机的操纵性 飞机的操纵性，通常是指飞机飞行过程中，驾驶员通过操纵升降舵、方向舵相副翼后，改变飞机的飞行状态，使飞机从一种飞行状态进入到另外一种飞行状态的特性。 飞机的操纵是绕三个轴进行运动，通过驾驶杆（或驾驶盘）的前后移动来操纵升降舵同时上下偏转，达到飞机的俯仰运动。 通过脚蹬操纵方向舵左右偏转，达到飞机的航向运动。 通过驾驶杆（或驾驶盘）的左右移动（或左右转动）来操纵副翼一上一下偏转，达到飞机倾斜或滚转。 (一)、飞机的俯仰操纵性 驾驶员通过驾驶杆（或驾驶盘）操纵飞机的升降舵，使飞机改变其迎角的能力称为飞机的俯仰操纵性。 操纵原理：驾驶员向后拉驾驶杆，升降舵上偏，水平尾翼的相对弯度减小，水平尾翼产生一个向下的附加升力，附加升力对飞机的重心产生一个操纵力矩，使飞机的迎角增加；反之，向前推驾驶杆，升降舵下偏，水平尾翼的相对弯度增大，水平尾翼产生一个向上的附加升力，附加升力对飞机的重心产生一个操纵力矩，使飞机的迎角减小。 （二）、飞机的方向操纵性 飞机的方向操纵性，就是机驾驶员通过脚蹬操纵飞机的方向舵偏转，使飞机绕立轴改变原来飞行方向（或飞行状态参数）的特性。 操纵原理：驾驶员蹬右脚蹬，