飞行原理 04.0_平衡稳定性操纵性_V1.2
**** Hidden Message ***** 飞行原理/CAFUC<BR>飞机的平衡、稳定性与<BR>操纵性<BR>第四章<BR>第四章第2 页<BR>飞机飞行状态的变化，归根到底，都是力和力矩<BR>作用的结果。飞机的平衡、稳定性和操纵性是阐述<BR>飞机在力和力矩的作用下，飞机状态的保持和改变<BR>的基本原理。<BR>第四章第3 页<BR>本章主要内容<BR>4.1 飞机的平衡<BR>4.2 飞机的稳定性<BR>4.3 飞机的操纵性<BR>飞行原理/CAFUC<BR>飞行原理/CAFUC<BR>4.1 飞机的平衡<BR>第四章第5 页<BR>4.1.1 飞机的坐标轴和重心<BR>① 机体轴<BR>第四章第6 页<BR>横轴纵轴立轴<BR>俯仰滚转偏转<BR>●机体轴及对应转动<BR>第四章第7 页<BR>I. 绕横轴（OZ轴）的转动称为俯仰转动<BR>注：角速度和力矩均按右手螺旋法则判定正负<BR>第四章第8 页<BR>II. 绕立轴（OY轴）的转动称为偏转<BR>第四章第9 页<BR>III.绕纵轴（OX轴）的转动称为滚转<BR>第四章第10页<BR>② 重心（Center of Gravity）<BR>飞机各部件、燃料、乘员、货物等重力的合力，叫<BR>飞机的重力。飞机重力的着力点叫做飞机重心。<BR>第四章第11页<BR>重心CG<BR>飞机在空中的运动，总可分解成飞机各部分随飞机<BR>重心一起的移动和飞机各部分绕重心的转动。<BR>② 重心（Center of Gravity）<BR>第四章第12页<BR>●重心位置的表示<BR>X重<BR>bMCA<BR>重心<BR> 100%<BR>MCA<BR>G<BR>G b<BR>X X<BR>重心的前后位置常用重心在某一特定翼弦上的投影<BR>到该翼弦前端的距离，占该翼弦的百分数来表示。<BR>第四章第13页<BR>●平均空气动力弦（MAC）<BR>假想的矩形翼的面积、空气动力及俯仰特性与原机<BR>翼相同。<BR>第四章第14页<BR>几何中心<BR>●标准平均弦（SMC）<BR>●平均空气动力弦（MAC）<BR>重心的前后位置常<BR>用重心在MAC上的投<BR>影到该翼弦前端的距<BR>离，占该翼弦的百分<BR>数来表示。<BR>标准平均弦等于机翼面积与翼展的比值。<BR>第四章第15页<BR>飞机的平衡包括作用力平衡和力矩平衡两个方面。本<BR>节只分析各力矩的平衡。<BR>③ 飞机的平衡<BR> 相对横轴(OZ轴)——俯仰平衡<BR> 相对横轴(OY轴)——方向平衡<BR> 相对横轴(OX轴)——横侧平衡<BR>第四章第16页<BR>4.1.2 飞机的俯仰平衡<BR>飞机的俯仰平衡是指作用于飞机的各俯仰力矩之<BR>和为零，迎角不变。<BR>第四章第17页<BR>CP<BR>CG<BR>●俯仰力矩主要有:<BR>① 机翼产生的俯仰力矩<BR>② 水平尾翼产生的俯仰力矩<BR>③ 拉力（或推力）产生的俯仰力矩<BR>第四章第18页<BR>机翼产生的俯仰力矩的大小最终只取决于飞机重<BR>心位置、迎角和飞机构型。<BR>一般情况<BR>下机翼产生<BR>下俯力矩。<BR>但当重心后<BR>移较多且迎<BR>角有很大<BR>时，则可能<BR>产生上仰力<BR>矩。<BR>① 机翼产生的俯仰力矩<BR>第四章第19页<BR>② 平尾产生的俯仰力矩<BR>在正常飞行中，水平尾翼产生负升力，故水平尾<BR>翼力矩是上仰力矩。当迎角很大时，也可能会产生<BR>下俯力矩。<BR>第四章第20页<BR>水平尾翼产生的俯仰力矩取决于机翼迎角、升降舵<BR>偏角和流向水平尾翼的气流速度。<BR>② 平尾产生的俯仰力矩<BR>第四章第21页<BR>螺旋桨的拉力或<BR>发动机的推力，其<BR>作用线若不通过飞<BR>机重心，也会形成<BR>围绕重心的俯仰力<BR>矩。<BR>③ 拉力产生的俯仰力矩<BR>第四章第22页<BR>●获得俯仰平衡的条件：<BR> 0 Z M<BR>第四章第23页<BR>4.1.3 飞机的方向平衡<BR>飞机的方向平衡是指作用于飞机的各偏转力矩之和<BR>为零，侧滑角不变或侧滑角为零。<BR>第四章第24页<BR>●侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一<BR>致的飞行状态。<BR>第四章第25页<BR>●偏转力矩主要有:<BR>① 两翼阻力对重心产生的偏转力矩<BR>② 垂尾侧力对重心产生的偏转力矩<BR>③ 双发或多发飞机拉力产生的偏转力矩<BR>第四章第26页<BR>●获得方向平衡的条件：<BR> 0 y M<BR>第四章第27页<BR>4.1.4 飞机的横侧平衡<BR>飞机的横侧平衡是指作用于飞机的各滚转力矩之和<BR>为零，坡度不变。<BR>第四章第28页<BR>●滚转力矩主要有:<BR>① 两翼升力对重心产生的滚转力矩<BR>② 螺旋桨反作用力矩对重心产生的滚转力矩<BR>第四章第29页<BR>●获得横侧平衡的条件：<BR> 0 x M<BR>第四章第30页<BR>4.1.5 影响飞机平衡的主要因素<BR>● 加减油门<BR>● 收放襟翼<BR>● 收放起落架<BR>● 重心变化<BR>① 影响俯仰平衡的主要因素<BR>第四章第31页<BR>●加减油门<BR>加减油门不仅直接<BR>影响拉力或推力力矩<BR>的大小，还会影响到<BR>机翼和尾翼力矩的大<BR>小。<BR>第四章第32页<BR>●襟翼收放<BR>放襟翼机翼升力增大，同时升力作用点（压力中<BR>心）后移，下俯力矩增加；另一方面，放襟翼使下<BR>洗增大，平尾负升力增大，抬头力矩变大。<BR>第四章第33页<BR>●起落架收放<BR>一方面导致飞机重心移动；另一方面，起落架附加<BR>阻力变化会引起俯仰力矩变化。<BR>第四章第34页<BR>●重心位置变化<BR>重心移动对机翼的俯仰力矩影响较大。<BR>第四章第35页<BR>●保持俯仰平衡的主要方法<BR>飞行员可利用<BR>偏转升降舵产生的<BR>俯仰操纵力矩来平<BR>衡俯仰力矩以保持<BR>俯仰平衡。<BR>第四章第36页<BR>一边机翼变形导致两侧阻力不同、两侧发动机工<BR>作状态不同以及螺旋桨副作用影响等。<BR>② 影响方向平衡的主要因素<BR>飞行员可利用<BR>偏转方向舵产生的<BR>方向操纵力矩来平<BR>衡偏转力矩以保持<BR>方向平衡。<BR>第四章第37页<BR>一边机翼变形导致两侧升力不同、油门改变和重心<BR>移动等。<BR>③ 影响飞机横侧平衡的因素<BR>飞行员可利用<BR>偏转副翼产生的横<BR>侧操纵力矩来平衡<BR>滚转力矩以保持横<BR>侧平衡。<BR>第四章第38页<BR>本章主要内容<BR>4.1 飞机的平衡<BR>4.2 飞机的稳定性<BR>4.3 飞机的操纵性<BR>飞行原理/CAFUC<BR>飞行原理/CAFUC<BR>4.2 飞机的稳定性<BR>第四章第40页<BR>飞机的稳定性是指，飞机受扰偏离原平衡状态，偏离<BR>后飞机能自动恢复到原平衡状态的能力。<BR> 俯仰稳定性<BR> 方向稳定性<BR> 横侧稳定性<BR>第四章第41页<BR>4.2.1 稳定性概念及条件<BR>一旦摆锤偏离原平衡状态，重力分<BR>力形成的力矩力图使摆锤回到原平衡位<BR>置。此外，摆锤在摆动过程中还受到空<BR>气阻力形成的力矩作用。<BR>● 单摆的稳定性<BR>下垂的单摆是稳定的，因为其受到<BR>稳定力矩和阻尼力矩的共同作用。<BR>阻尼力矩<BR>原平衡状态<BR>稳定力矩<BR>阻尼力矩<BR>原平衡状态<BR>稳定力矩<BR>单摆在这两个力矩的共同作用下，<BR>最终回到原平衡状态。<BR>第四章第42页<BR>物体受扰后的运动过程中，自动出<BR>现的、力图使物体最终回到原平衡状<BR>态的、方向始终与运动方向相反的力<BR>矩，称为阻尼力矩。<BR>物体受扰偏离原平衡状态后，自动<BR>出现的、力图使物体回到原平衡状态<BR>的、方向始终指向原平衡位置的力<BR>矩，称为稳定力矩。<BR>阻尼力矩<BR>原平衡状态<BR>稳定力矩<BR>阻尼力矩<BR>原平衡状态<BR>稳定力矩<BR>● 单摆的稳定性分析<BR>第四章第43页<BR>● 倒立单摆的稳定性<BR>倒立的单摆不具备这两个力矩，因此是不稳定的。<BR>原平衡状态<BR>不稳定力矩<BR>第四章第44页<BR>●静稳定性与动稳定性<BR>受扰后出现稳定力矩，具有回到原平衡状态的趋<BR>势，称为物体是静稳定的。静稳定性研究物体受扰<BR>后的最初响应问题。<BR>正的静稳定性中立静稳定性负的静稳定性<BR>外力外力外力<BR>第四章第45页<BR>●静稳定性与动稳定性<BR>扰动运动过程中出<BR>现阻尼力矩，最终使<BR>物体回到原平衡状<BR>态，称物体是动稳定<BR>的。动稳定性研究物<BR>体受扰运动的时间响<BR>应历程问题。<BR>振幅<BR>正的动稳定性（稳定）<BR>中立动稳定性<BR>负的动稳定性（不稳定）<BR>第四章第46页<BR>●飞机稳定性的定义<BR>飞机的稳定性是指：飞机受到小扰动（包括阵风扰<BR>动和操纵扰动）后，偏离原平衡状态，并在扰动消失<BR>后，飞行员不给于任何操纵，飞机自动恢复原平衡状<BR>态（包括最初响应—静稳定性问题，和最终响应—动<BR>稳定性问题）的特性。<BR> 俯仰稳定性<BR> 方向稳定性<BR> 横侧稳定性<BR>第四章第47页<BR>●飞机的稳定性<BR>飞机具有稳定性<BR>飞机不具有稳定性<BR>飞机具有中立稳定性<BR>第四章第48页<BR>飞机的俯仰稳定性，指的是飞行中，飞机受微<BR>小扰动以至俯仰平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞<BR>机自动趋向恢复原平衡状态的特性。<BR>4.2.2 飞机的俯仰稳定性<BR>●什么是俯仰稳定性<BR>第四章第49页<BR>水平尾翼<BR>正常布局的飞机的平尾的安装角通常要比机翼的<BR>安装角更小。<BR>① 俯仰稳定力矩的产生<BR>●俯仰稳定力矩主要由平尾产生<BR>第四章第50页<BR>I. 俯仰稳定力矩主要由平尾产生<BR>平尾可以产生<BR>俯仰稳定力矩，<BR>趋于保持飞机的<BR>俯仰平衡。<BR>俯仰转动机翼迎角平尾升力<BR>零升迎角<BR>较小正迎角<BR>较大正迎角<BR>负升力<BR>零升力<BR>正升力<BR>第四章第51页<BR>瞬间受扰<BR>机头上抬<BR>扰动运动消失<BR>迎角恢复原值<BR>平尾附<BR>加升力<BR>俯仰稳<BR>定力矩<BR>●平尾产生俯仰稳定力矩<BR>第四章第52页<BR>II. 焦点与俯仰稳定力矩<BR>飞机迎角改变时附加升力的着力点称为焦点。<BR>重心<BR>焦点<BR>第四章第53页<BR>●焦点位置的确定<BR>迎角增加，压力中心<BR>向前移动<BR>机翼升力对A点<BR>的上仰力矩增加<BR>第四章第54页<BR>●焦点位置的确定<BR>迎角增加，压力中心<BR>向前移动<BR>机翼升力对B点<BR>的下俯力矩增加<BR>第四章第55页<BR>●焦点位置的确定<BR>在A、B两点之间，存在一个点，当压力中心移动<BR>时，机翼升力对此点的力矩大小不变。这个点就是焦<BR>点。通常焦点距翼弦前缘点的距离是整个翼弦长度的<BR>25%。<BR>迎角增加，压力中心<BR>向前移动<BR>机翼升力对焦点<BR>的下俯力矩恒定<BR>焦点<BR>第四章第56页<BR>●焦点与俯仰稳定力矩<BR>只有焦点的位置在飞机的重心之后飞机才具有俯<BR>仰稳定性，焦点距离重心越远，俯仰稳定性越强。<BR>稳定<BR>不稳定<BR>第四章第57页<BR>② 俯仰阻尼力矩的产生<BR>●俯仰阻尼力矩主要由平尾产生<BR>转<BR>动<BR>方<BR>向<BR>相<BR>对<BR>气<BR>流<BR>平尾附加升力<BR>俯仰阻尼力矩<BR>飞机转动方向<BR>第四章第58页<BR>③ 俯仰稳定性的判别<BR>俯仰力矩系数曲线：<BR>俯仰力矩系数：<BR>MAC<BR>Z<BR>Z<BR>V S c<BR>m M<BR> <BR><BR>2<BR>2<BR>1 <BR>第四章第59页<BR>●俯仰力矩系数曲线<BR><BR><BR><BR><BR> Z<BR>Z<BR>m m<BR>俯仰力矩系数曲线的斜率也称为迎角稳定度或纵向<BR>静稳定度，它表示迎角每变化1度时俯仰力矩系数的<BR>变化量，它的表达式为：<BR>α<BR>mz<BR>抬头<BR>低头<BR>α<BR>mz<BR>第四章第60页<BR>α<BR>mz<BR>抬头<BR>低头<BR>α<BR>mz<BR>当焦点在重心之后，飞机具有俯仰稳定性，这也意味<BR>着俯仰力矩系数曲线斜率为负。<BR>●俯仰力矩系数曲线<BR>重心<BR>焦点<BR>第四章第61页<BR>短周期<BR>运动<BR>长周期<BR>运动<BR>位移量<BR>④ 俯仰动稳定性<BR>俯仰动稳定性分为长周期运动和短周期两种。<BR>第四章第62页<BR>飞机的方向稳定性，指的是飞行中，飞机受微小<BR>扰动以至方向平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞机<BR>自动趋向恢复原平衡状态的特性。<BR>4.2.3 飞机的方向稳定性<BR>●什么是方向稳定性<BR>第四章第63页<BR>方向稳定力矩主要是在飞机出现侧滑时由垂尾产生的。<BR>① 主要方向稳定力矩的产生<BR>第四章第64页<BR>●由垂尾产生的方向稳定力矩<BR>第四章第65页<BR>●垂尾面积的影响<BR>垂尾面积越大，<BR>方向稳定力矩越<BR>大。<BR>相对气流<BR>相对气流<BR>扰动<BR>扰动<BR>稳定力矩<BR>稳定力矩<BR>较小侧力<BR>（面积小）<BR>较大侧力<BR>（面积大）<BR>第四章第66页<BR>机身<BR>四分之一翼弦连线<BR>横轴<BR>后掠角<BR>上反角和后掠角的设计等也能够使机翼产生方向稳<BR>定力矩。<BR>② 其他方向稳定力矩的产生<BR>上反角<BR>第四章第67页<BR>●上反角在侧滑中的作用<BR>上反角的存在，<BR>使侧滑前翼的迎角<BR>更大，因此阻力也<BR>更大。<BR>第四章第68页<BR>上反角使侧滑前翼迎角大，阻力大，从而产生方向稳定<BR>力矩。<BR>●上反角在侧滑中所产生的方向稳定力矩<BR>第四章第69页<BR>后掠角的存在，使侧滑<BR>前翼的相对气流有效分速<BR>大，因而阻力更大，从而<BR>产生方向稳定力矩。<BR>●后掠角在侧滑中所产生方向稳定力矩<BR>第四章第70页<BR>●机身、背鳍和腹鳍的方向稳定力矩的产生<BR>机身，以及背鳍和腹<BR>鳍也可以产生方向稳定<BR>力矩。<BR>第四章第71页<BR>③ 方向阻尼力矩的产生<BR>方向阻尼力矩主要由垂尾产生。<BR>飞机转动的过程中，垂尾处出现附加的侧向气流<BR>速度分量，导致垂尾出现侧力，侧力形成的力矩起到<BR>阻碍转动的作用，称方向阻尼力矩。<BR>垂尾侧力<BR>转动方向<BR>阻尼力矩<BR>第四章第72页<BR>④ 方向稳定性与侧滑角<BR>飞机的方向稳定性只能保持侧滑角，而不能保持飞<BR>机的航向不变，因此也称风标稳定性。<BR>丁字风向标<BR>第四章第73页<BR>飞机的横侧稳定性，指的是飞行中，飞机受微小扰<BR>动以至横侧平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞机自动<BR>趋向恢复原平衡状态的特性。<BR>4.2.4 飞机的横侧稳定性<BR>●什么是横侧稳定性<BR>第四章第74页<BR>① 主要横侧稳定力矩的产生<BR>侧力<BR>横侧稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生。<BR>第四章第75页<BR>上反角情况下，侧滑前翼的迎角更大，升力大于侧滑<BR>后翼的升力，从而产生绕纵轴的横侧稳定力矩。<BR>I. 上反角产生的横侧稳定力矩<BR>第四章第76页<BR>侧滑前翼的升力大于侧滑后<BR>翼的升力，是机翼能够具有横<BR>侧稳定性必要条件。<BR>II. 后掠角产生的横侧稳定力矩<BR>后掠角情况下，侧滑前翼的有效分速大，因而升力大<BR>于侧滑后翼的升力，从而产生横侧稳定力矩。<BR>第四章第77页<BR>② 其他横侧稳定力矩的产生<BR>机翼上下位置和垂尾也能够使机翼产生横侧稳定力矩。<BR>第四章第78页<BR>上单翼飞机横侧稳定性强<BR>下单翼飞机横侧稳定性弱<BR>I. 机翼上下位置的影响<BR>第四章第79页<BR>II. 垂尾产生的横侧稳定力矩<BR>侧滑中，垂尾产生的侧力对重心形成的滚转力矩也是横<BR>侧稳定力矩。<BR>垂尾侧力<BR>侧滑方向<BR>侧力力臂<BR>第四章第80页<BR>在飞机的设计中，为取得合适的横侧稳定性，往往采用<BR>这几种机翼构型的组合。下图为上单下反后掠布局。<BR>●上单下反后掠布局<BR>第四章第81页<BR>③ 横侧阻尼力矩的产生<BR>飞机的横侧阻尼力矩主要由机翼产生。<BR>飞机在受扰后的转动过程中，由于机翼存在附加<BR>上、下气流分量，使两翼迎角不等，从而导致两翼升<BR>力不等，这一阻尼力矩对飞机转动起阻碍作用。<BR>滚转方向阻尼力矩方向<BR>第四章第82页<BR>滚转附加<BR>气流速度<BR>滚转附加<BR>气流速度<BR>上扬机翼迎角<BR>减小<BR>下沉机翼迎角<BR>增大<BR>●滚转对两翼迎角的影响<BR>第四章第83页<BR>飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生<BR>明显的飘摆现象，称为荷兰滚。<BR>飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强，在受扰产<BR>生倾斜和侧滑后，易产生缓慢的螺旋下降。<BR>4.2.5 飞机方向稳定性和横侧稳定性的关系<BR>飞机的方向稳定性与横侧稳定性是相互耦合的。<BR>第四章第84页<BR>●飘摆<BR>飞机受扰左倾斜→左侧滑，若横侧稳定性强→飞机迅<BR>速改平坡度；方向稳定性弱→飞机左偏的速度慢，未等<BR>左侧滑消除，飞机又带右坡度→右侧滑。<BR>飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生飘摆。<BR>第四章第85页<BR>●飘摆<BR>飘摆的危害性在于：飘摆震荡周期只有几秒，修正<BR>飘摆超出了人的反应能力，修正过程中极易造成推波<BR>助澜，加大飘摆。<BR>正常情况下，飘摆半衰期很短，但当方向稳定性和<BR>横侧稳定性不协调时，易使飘摆半衰期延长甚至不稳<BR>定，严重危及安全。<BR>大型运输机在高空和低速飞行时由于稳定性发生变<BR>化易发生飘摆。因此广泛使用飘摆阻尼器。<BR>第四章第86页<BR>●螺旋不稳定<BR>飞机受扰左倾斜→左侧滑，若横侧稳定性弱→飞机<BR>改平坡度慢；方向稳定性强→飞机左偏的速度快→ 快<BR>速左偏导致右翼升力大→ 飞机飞机难于改平左坡度。<BR>最终导致飞机进入缓慢的盘旋下降过程，称螺旋不稳<BR>定。<BR>螺旋不稳定的周期较大，对飞行安全不构成威胁，<BR>飞机设计中允许出现轻度的螺旋不稳定。<BR>飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强，易产生螺<BR>旋不稳定。<BR>第四章第87页<BR>脉冲气<BR>流冲击<BR>螺旋运动，表现为飞<BR>机高度和半径的变<BR>换，允许轻度不稳<BR>定。<BR>飘摆运动，表现为坡度<BR>与侧滑角的交替变化，<BR>必须有合适的半衰期。<BR>●横侧动稳定性<BR>飞机横侧扰动运动的时间响应历程分析。<BR>第四章第88页<BR>无论是飞机偏转力矩随侧滑角变化的曲线，还是飞<BR>机滚转力矩随侧滑角变化的曲线，当曲线斜率为负时，<BR>才能具有稳定性。<BR>4.2.6 力矩系数曲线<BR>左偏<BR>右偏<BR>右侧滑<BR>稳定<BR>不稳定<BR>左滚<BR>右滚<BR>右侧滑<BR>不稳定<BR>稳定<BR>第四章第89页<BR>① 重心的位置<BR>② 速度<BR>速度增大，稳定性越强（阻尼力矩增大）。<BR>④ 大迎角飞行<BR>4.2.7 影响飞机稳定性的因素<BR>③ 高度变化<BR>第四章第90页<BR>重心位置靠前，飞机的俯仰稳定性越强。<BR>重心位置靠前，飞机的方向稳定性有所增加，但不明显。<BR>重心位置前后移动，对横侧稳定性无影响。<BR>重心<BR>焦点<BR>① 重心的位置<BR>第四章第91页<BR>③ 飞行高度<BR>相同当量空速<BR>扰动气流<BR>速度相同<BR>扰动气流<BR>速度<BR>高空<BR>低空<BR>飞行真空速<BR>飞行真空速<BR>合速度相对气流<BR>迎角增加量<BR>迎角增加量<BR>更小<BR>在高空，相同当量空速下，同样扰动气流速度，飞机<BR>受影响更小。<BR>但在高空由于阻尼力矩小，飞机摆动的衰减时间长。<BR>第四章第92页<BR>飞机受扰左倾，左翼下<BR>沉，迎角增大，右翼上<BR>扬，迎角减小。若受扰<BR>前在临界迎角附近，就<BR>可能导致迎角大，升力<BR>反而小，从而导致横侧<BR>阻尼力矩方向改变，飞<BR>机进一步左倾，出现机<BR>翼自转现象。<BR>下沉侧，迎角增大，<BR>升力减小<BR>上扬侧，迎角减小，<BR>升力增大<BR>④ 大迎角飞行<BR>第四章第93页<BR>●飞机的稳定性分析<BR>① 飞机的稳定性是飞机本身应具有的一种特性。<BR>② 飞机的的稳定性是相对的、有条件的。<BR>第四章第94页<BR>本章主要内容<BR>4.1 飞机的平衡<BR>4.2 飞机的稳定性<BR>4.3 飞机的操纵性<BR>飞行原理/CAFUC<BR>飞行原理/CAFUC<BR>4.3 飞机的操纵性<BR>第四章第96页<BR>操纵性的定义：<BR>飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵升降舵、方<BR>向舵和副翼下改变其飞行状态的特性。<BR> 俯仰操纵性<BR> 方向操纵性<BR> 横侧操纵性<BR>第四章第97页<BR>操纵性的主要研究内容：<BR>飞行状态的改变与杆舵行程和杆舵力大小之间的基<BR>本关系，飞机反应快慢，以及影响因素等。<BR>第四章第98页<BR>4.3.1 飞机的俯仰操纵性<BR>飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升<BR>降舵后，飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的<BR>特性。<BR>第四章第99页<BR>4.3.1 飞机的俯仰操纵性<BR>飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升<BR>降舵后，飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的<BR>特性。<BR>第四章第100页<BR>拉杆<BR>升降舵上偏<BR>附加向下升力<BR>① 直线飞行中改变迎角的基本原理<BR>第四章第101页<BR>平尾上的向下附加升力会打破原有俯仰平衡，使飞<BR>机抬头。<BR>① 直线飞行中改变迎角的基本原理<BR>机头向上<BR>升降舵上偏<BR>向下气动力<BR>机尾向下<BR>后拉杆<BR>第四章第102页<BR>重心<BR>焦点<BR>操纵力矩<BR>稳定力矩<BR>俯仰操纵力矩=俯仰稳定力矩<BR>① 直线飞行中改变迎角的基本原理<BR>第四章第103页<BR>直线飞行中，驾驶盘前后的每一个位置（或升降<BR>舵偏角）对应着一个迎角。一个迎角对应一个速度。<BR>驾驶盘位置越靠后，升降舵上偏角越大，对应的<BR>迎角也越大。反之，驾驶盘位置越靠前，升降舵下偏<BR>角越大，对应的迎角也越小。<BR>结论<BR>第四章第104页<BR>●迎角与速度关系<BR>直线飞行中，一个迎角对应一个速度，大速度对<BR>应小迎角，小速度对应大迎角。<BR>第四章第105页<BR>平飞中，升降舵偏角（即杆的前后位置）与速度<BR>的关系是:<BR>小速度时，升降舵上偏；随着速度增加，升降舵<BR>减小上偏角，大速度时，升降舵下偏。<BR>●升降舵偏角与速度的关系<BR>上偏<BR>下偏<BR>升降舵偏角<BR>升降舵偏角（杆<BR>位置）曲线<BR>第四章第106页<BR>俯仰操纵力矩<BR>=俯仰稳定力矩+俯仰阻尼力矩<BR>② 曲线飞行中改变迎角的基本原理<BR>L<BR>A W<BR>ωZ<BR>V<BR>B<BR>ωZ<BR>V<BR>第四章第107页<BR>飞行员操纵驾驶盘，要施加一定的力，这个力简<BR>称为杆力。<BR>③ 驾驶杆力<BR>第四章第108页<BR>I. 杆力的产生和影响因素<BR>铰链<BR>铰链力矩<BR>舵面上铰链力矩的产生:<BR>飞行员推杆后，升降舵下偏，升降舵上产生向上的<BR>空气动力，对铰链形成的力矩。<BR>第四章第109页<BR>杆力的产生:<BR>M枢轴<BR>枢轴<BR>L舵<BR>由M枢轴<BR>传来的力<BR>铰链力矩迫使升降舵和杆回到中立位，为保持舵偏<BR>角和杆位置不变，飞行员必须用一定力推杆才能平衡铰<BR>链力矩。<BR>I. 杆力的产生和影响因素<BR>第四章第110页<BR>●杆力的影响因素<BR>升降舵偏角越大,杆力越大；<BR>速度增大升降舵逐渐升降舵逐渐由上偏转为下偏,<BR>杆力由拉杆力逐渐转为推杆力,速度越大,推杆力越大。<BR>第四章第111页<BR>某一速度下平飞时，杆力为零；大速度下变化单位<BR>速度， 杆力变化量大；小速度下变化单位速度， 杆力<BR>变化量小。<BR>●平飞杆力曲线<BR>平飞中，升降舵偏角<BR>（即杆的前后位置）与<BR>速度有一定关系，而升<BR>降舵偏角与杆力也有一<BR>定关系，所以速度和杆<BR>力之间存在一定的对应<BR>关系。杆力与速度之间<BR>的关系曲线称杆力曲<BR>线。<BR>第四章第112页<BR>II. 调整片的作用<BR>飞行中调整片可以减小和消除杆力。<BR>第四章第113页<BR>●飞行中调整片可以<BR>减小和消除杆力。<BR>调整片在保<BR>持平尾升力不变<BR>的前提下，通过<BR>偏转配平调整片<BR>使舵面铰链力矩<BR>为零。<BR>第四章第114页<BR>●调整片可以改变不同速度下的杆力大小<BR>大速度下，推杆力会有显著增大；反之以小速度<BR>飞行时，拉杆力会增大。调整片下偏转会使各个速<BR>度下的杆力增加额外的推杆力，即会使拉杆力的大<BR>小减小。<BR>第四章第115页<BR>4.3.2 飞机的方向操纵性（无滚转）<BR>飞机的方向操纵性是指飞行员操纵方向舵以后，飞<BR>机绕立轴偏转而改变其侧滑角等飞行状态的特性。<BR>第四章第116页<BR>垂直尾翼上的向右附加气动力会打破原有方向平<BR>衡，使飞机机头左偏。<BR>●飞行中改变侧滑角的基本原理<BR>第四章第117页<BR>稳定力矩<BR>操纵力矩<BR>方向操纵力矩=方向稳定力矩<BR>●飞行中改变侧滑角的基本原理<BR>第四章第118页<BR>不带滚转的直线飞行中，每一个脚蹬位置对应着<BR>一个侧滑角。蹬右舵，飞机产生左侧滑。蹬左舵，飞<BR>机产生右侧滑。<BR>方向舵偏转后产生方向铰链力矩，飞行员需用力<BR>等舵才能保持方向舵偏转角不变。方向舵偏转角越<BR>大，气流动压越大，蹬舵力越大。<BR>结论<BR>第四章第119页<BR>4.3.3 飞机的横侧操纵性（无侧滑）<BR>飞机的横侧操纵性是指飞行员操纵副翼以后，飞机<BR>绕纵轴转动而改变其滚转角速度、坡度等飞行状态的<BR>特性。<BR>第四章第120页<BR>两个副翼上的不同升力差会打破原有横侧平衡，<BR>使飞机开始滚转。<BR>●飞行中不带侧滑的横侧操纵基本原理<BR>第四章第121页<BR>●飞行中不带侧滑的横侧操纵基本原理<BR>横侧操纵力矩=横侧阻尼力矩<BR>滚转方向<BR>阻尼力矩方<BR>向<BR>操纵力矩方向<BR>旋转阻力副翼升力作用<BR>第四章第122页<BR>不带侧滑的横侧操纵中，驾驶盘左右转动的每个<BR>位置都对应着一个稳定的滚转角速度。<BR>压左盘，飞机作滚转，压右盘，飞机右滚转。驾<BR>驶盘左右转动的角度越大，滚转的角速度就越大。<BR>结论<BR>第四章第123页<BR>●横侧操纵性的特点<BR>飞行中进行转弯或盘旋的操纵时,必须在接近预定坡<BR>度时降盘回到中立位置,消除横侧操纵力矩,飞机在横侧<BR>阻尼力矩作用的阻止下,使滚转角速度逐渐消失。<BR>第四章第124页<BR>4.3.4 方向操纵性和横侧操纵性的关系<BR>第四章第125页<BR>蹬左舵，机头左偏，导致右侧滑，侧滑前翼升力<BR>大于侧滑后翼升力（即横侧稳定力矩），飞机左滚。<BR>压左盘，飞机左滚，导致左侧滑，垂尾附加侧力<BR>使机头左偏（即方向稳定力矩）。<BR>结论：<BR>在操纵效果上，存在盘舵互换（但效率不高）。<BR>4.3.4 方向操纵性和横侧操纵性的关系<BR>第四章第126页<BR>杆舵的效用可以互换。方向操纵性和横侧操纵性<BR>合起来称为飞机的侧向操纵性。<BR>●侧向操纵性<BR>第四章第127页<BR>4.3.5 影响飞机操纵性的因素<BR>① 飞机重心位置前后移动对操纵性的影响和重心<BR>的前后极限位置。<BR>② 飞行速度对飞机操纵性的影响。<BR>③ 飞行高度对操纵性的影响<BR>④ 迎角对横侧操纵性的影响——横侧反操纵的现象。<BR>第四章第128页<BR>①飞机重心位置前后移动对操纵性的影响<BR>和重心的前后极限位置<BR>重心<BR>焦点<BR>重心前移，重心到焦点的距离增加，俯仰稳定力<BR>矩增大。<BR>第四章第129页<BR>重心前移，导致飞机杆位移和杆力增大，俯仰操纵<BR>性变差，俯仰稳定性增强；重心后移，导致杆位移<BR>小，杆力变轻，操纵性变好，俯仰稳定性变差。<BR>M枢轴<BR>枢轴<BR>L舵<BR>由M枢轴<BR>传来的力<BR>①飞机重心位置前后移动对操纵性的影响<BR>和重心的前后极限位置<BR>第四章第130页<BR>●重心位置对平飞升降舵偏角和杆力的影响<BR>第四章第131页<BR>●重心前后极限位置<BR>着陆时靠近地面且速度小，则升降舵偏角最大，拉<BR>杆力大。<BR>第四章第132页<BR>重心前限：<BR>1）着陆时，飞机拉成接地迎角，升降舵偏角不超<BR>过最大偏角的90%。<BR>2）前三点飞机，起飞时升降舵偏角应保证在规定<BR>的速度时能抬起前轮。<BR>3）着陆进场时，杆力不超过规定。<BR>●重心前后极限位置<BR>第四章第133页<BR>重心后限：飞机焦点之前一定安全裕量。<BR>飞机重心位置后移,飞机俯仰稳定性变差.为保证<BR>飞机具有一定的俯仰稳定性位置后限应在飞机焦点<BR>之前,留有一定安全裕度。<BR>为保证飞机具有足够的稳定性和良好的操纵性,<BR>飞机重心应该在前后限的规定范围内.<BR>●重心前后极限位置<BR>第四章第134页<BR>●重心前后极限位置<BR>第四章第135页<BR>重心位置会影响飞机的平衡和机动性。重心靠前，飞<BR>机的燃油经济性会变差。<BR>●重心位置的有利范围<BR>第四章第136页<BR>为提高飞行性能,飞机除了规定重心位置前限和<BR>后限外,还规定了飞机的有利重心范围。为使飞机重<BR>心位置能在规定范围内，飞机装载、燃油消耗顺<BR>序、空投次序均应严格按规定执行。<BR>飞机重心位置的左右移动也有严格的限制以保<BR>证飞机的横侧操纵性。<BR>●重心位置的有利范围<BR>第四章第137页<BR>②飞行速度对飞机操纵性的影响<BR>速度大飞机反应快，操纵性好（速度大导致舵面效率高）。<BR>Airspeed Indicator<BR>空速表<BR>第四章第138页<BR>③飞行高度对操纵性的影响<BR>以同一个真速进行飞<BR>行，高度增加，空气密度<BR>降低，飞机反应慢，操纵<BR>性差（密度导致舵面效率<BR>低）。高空飞行有杆、舵<BR>变轻，反应迟缓的现象。<BR>第四章第139页<BR>④迎角对横侧操纵性的影响——横侧反操纵<BR>迎角增大，横侧操纵性变差，临界迎角和大于临<BR>界迎角时，可能出现横侧反操纵。<BR>第四章第140页<BR>●横侧反操纵<BR>小迎角时，压右盘，飞机右滚，形成右侧滑，出现横侧稳<BR>定力矩，阻止右滚。接近临界迎角时，压右盘，下偏副翼的左<BR>侧机翼阻力很大，上偏副翼的右侧机翼阻力较小，这一阻力差<BR>将加大飞机的侧滑角，从而加大使飞机左滚的横侧稳定力矩。<BR>当稳定力矩大于操纵力矩时，出现压右盘导致飞机左滚。<BR>第四章第141页<BR>消除横侧反操纵的关键在于消除大迎角下压盘<BR>导致的机翼阻力差，可以使用差角副翼、阻力副<BR>翼、开缝副翼等。在大迎角飞行时，可采用方向舵<BR>来辅助副翼操纵。<BR>●消除横侧反操纵<BR>第四章第142页<BR>差动副翼可以大部分消除上述现象。<BR>●差角副翼<BR>第四章第143页<BR>上偏一侧副翼阻力加大。<BR>●阻力副翼<BR>第四章第144页<BR>●方向舵与副翼联动<BR>也可以采用方向舵<BR>与副翼联动的方法来<BR>解决此问题。<BR>第四章第145页<BR>本章小结<BR>飞行原理/CAFUC<BR> 俯仰稳定性的概念及改变迎角的原理<BR> 方向和横侧稳定性的概念、原理及关系<BR> 收放襟翼和加减油门对飞行的影响<BR> 改变飞机迎角的原理<BR> 飘摆和螺旋不稳定现象产生的原理<BR> 重心前后位置对飞机稳定性和操纵性的影响<BR> 横侧反操纵现象谢谢楼主，非常有用啊！ 顶一个！！！
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