空气动力学基础与飞行原理 航向稳定 飞机的航向稳定.pptxVIP

空气动力学基础与飞行原理飞机的航向稳定广州民航职业技术学院飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）航向稳定性：飞机发生侧滑时，通过自动偏航来消除侧滑的特性飞机遭遇侧风，垂尾承受侧力并产生偏航力矩，使飞机向风来的方向偏航然而，大型飞机绕偏航轴的转动惯量较大，航向稳定性也可能使飞机偏航过度，又产生反方向的侧滑航向稳定性的副作用，就是偏航、侧滑耦合的振荡，有时候还夹杂着滚转运动航向阻尼：抑制这种副作用飞机的偏航运动，在垂尾处产生附加的侧滑角，使得振荡逐渐稳定下来航向稳定性及航向阻尼飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）飞机相对于来流的速度不完全在飞机对称面内，就会产生侧滑成因之一：遭遇侧风成因之二：飞机偏航(蹬舵、单侧发动机停车)侧滑的方向与侧风来的方向相同飞机向右偏航，产生左侧滑；反之产生右侧滑风从左边来，就是左侧滑风从右边来，就是右侧滑根据新的国家标准，右侧滑为正航向稳定性：侧滑的产生飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）以飞机遇到侧风为例机头转过来流方向，已变左侧滑正对来流，侧滑为零右侧滑偏航力矩为零出现了反向的偏航力矩偏航力矩最大偏航角速度达到最大飞机开始偏航偏航速率逐渐变小，然后反向航向振荡的产生飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）侧滑角的反复变化同时也带来横向的振荡出现左侧滑，飞机又开始向右滚转飞机向左倾斜右侧滑使飞机向左滚转在航向振荡的同时….飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）可见，在航向振荡之中横向和航向，也就是绕滚转轴和绕偏航轴的运动，还有侧滑运动是耦合的偏航角速度的出现，会使得一侧机翼对来流的相对速度大于另一侧机翼，也会造成左右机翼升力不平衡另外，在偏航运动中，迎风一侧机翼升力较大，但带来的升致阻力也比较大，也会对偏航运动带来一定影响所以说，航向振荡比较复杂，其中掺杂着侧滑、滚转、偏航运动，飞机像钟摆一样蛇形运动，又称为荷兰滚运动迎风一侧阻力更大，对航向稳定性有利航向振荡中的其他因素飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）当飞机产生偏航时，偏航角速度用 表示，垂直安定面上会产生当地侧向速度，大小为 ，相当于当地侧滑角其中 是飞机重心到垂尾压力中心的距离，又称为垂尾的尾力臂飞机向右偏航，阻尼力矩向左飞机向左偏航，阻尼力矩向右航向阻尼力矩只与偏航角速率有关，与侧滑角的方向和大小没有关系后机身相对速度动稳定性：偏航阻尼力矩的产生飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）航向稳定性主要由垂直尾翼来提供，机翼的平面形状和构型对航向稳定性也会产生些许影响垂直尾翼的贡献尾力臂、垂直尾翼面积的增加，都有利于提高航向稳定性航向稳定性要和航向阻尼匹配，更要和横向稳定性匹配（详见下文）机翼的贡献机翼带上反角、机翼的后掠都对航向稳定性起一定的作用，但微乎其微高空高速状态容易出现航向稳定性不足，此时可借助背鳍、腹鳍来改善航向稳定性的影响因素飞机机电设备维修专业教学资源库 Aircraft Maintenance Engineering（ME）航向阻尼航向稳定性依靠垂尾的侧向力产生阻尼力矩依靠垂尾的侧向力使得飞机偏航侧向力正比于垂尾处的侧向速度侧向力正比于侧滑角航向稳定力矩正比于垂尾力臂长度航向阻尼力矩正比于垂尾力臂长度的平方航向阻尼和航向稳定性的关系