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无人机空气动力学基础 无人机空气动力学基础 模块五 飞机的平衡、稳定性和操纵性 无人机应用技术教研室 王朋飞 内容简介 5.1 飞机的运动参数 5.2 飞机的平衡 5.3 飞机的稳定性和操纵性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 稳定性和操纵性: 阐述飞机在力和力矩的作用下,飞机状态的保持和改变的基本原理。 稳定性定义:物体受扰动偏离平衡状态后能自动恢复到原平衡状态的能力。 1)稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 例一:小球的稳定性 初始位置 新位置 1)稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 例二:单摆的稳定性 下垂的单摆是稳定的,因为其受到稳定力矩和阻尼力矩的共同作用。 自动出现的、力图使物体回到原平衡状态的、方向始终指向原平衡位置的力矩,称为稳定力矩。反之称为阻尼力矩。 1)稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 例二:单摆的稳定性——倒立单摆 倒立的单摆不具备稳定和阻尼这两个力矩,因此是不稳定的。 原平衡状态 不稳定力矩 1)稳定性 静稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 物体受扰动后具有回到原平衡状态的趋势,称为物体是静稳定性。 静稳定性研究物体受扰后的最初响应问题。 1)稳定性 动稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 物体受扰动后具有回到原平衡状态的趋势,称为物体是静稳定性。 静稳定性研究物体受扰后的最初响应问题。 1)稳定性 飞机稳定性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 定义:飞机受到小扰动后,偏离原平衡状态,并在扰动消失后,操作员不给予任何操纵,飞机自动恢复原平衡状态(包括最初响应—静稳定性问题,和最终响应—动稳定性问题)的特性。 分类: 俯仰稳定性——绕横轴的稳定 方向稳定性——绕立轴的稳定 横向稳定性——绕纵轴的稳定 2)操纵性 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 定义:飞机的操纵性是指无人机飞手通过地面站操纵升降舵、方向舵和副翼,改变其飞行状态的特性。 分类: 俯仰操纵性——绕横轴的转动 方向操纵性——绕立轴的转动 横向操纵性——绕纵轴的转动 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 2)操纵性 俯仰操纵性: 操纵力 升降舵上偏 附加向下升力 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 2)操纵性 方向操纵性: 重心 动作 侧力 垂直安定面 方向舵 距离 5.3 飞机的稳定性和操纵性 1.稳定性和操纵性的基本概念 2)操纵性 横向操纵性 右阻力 左阻力 右副翼 距离 重心 左副翼 动作 * 无人机空气动力学基础 *
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