飞机的稳定性和操纵性.pptxVIP

飞机的稳定性和操纵性;飞机的稳定性和操纵性 ;4.1 飞机运动参数;4.1.1 飞机在空间的姿态;第5页/共158页;; 描述飞机在空中姿态的姿态角： 俯仰角θ：机体坐标系纵轴Oxt与水平面Axdzd之间的夹角，规定上仰为正。 偏航角ψ：机体坐标系纵轴Oxt在水平面Axdzd上的投影与地面坐标系AXd轴之间的夹角，规定飞机左偏航为正。 滚转角γ：飞机对称面Oxtyt与包含Oxt轴的铅垂面之间的夹角，规定飞机右滚为正。;4.1.2 空速向量相对机体的方位;空速向量相对机体的方位;4.2飞机稳定性和操纵性的概念;4.2.1 飞机的稳定性;a、图中的小球经过振荡会自动回到原始平衡位置，它的平衡状态具有稳定性； ;b、图中的小球会越来越偏离原始平衡位置，它的平衡状态具有不稳定性； ;C、图中的小球会停留在任意一个外界扰动使它达到的位置，它的平衡状态具有中立稳定性。 ;静稳定性与动稳定性;;中立动稳定;动不稳定;稳定性的充分、必要条件;4、飞机为什么要有稳定性;5、飞机稳定性分为三个方面;侧向稳定性：绕纵轴OXt的滚动，也叫横侧向稳定性。表现为飞机滚转角的变化。 ;方向稳定性：绕立轴OYt的偏转，也叫航向稳定性。表现为飞机偏航角的变化。 ;4.2.2 飞机的操纵性;;主操纵机构;;4.2.2 飞机的操纵性;操纵性可以分为三个方面;4.3 飞机的纵向定性;4.3 .1 飞机的纵向稳定性;飞机的纵向平衡：;飞机重心;飞机的纵向配平;飞机的纵向配平;2、全机焦点;在Ma M临界时，机翼的焦点位置基本保持不变。和机翼焦点的性质一样，低速飞行时，全机焦点的位置也保持不变 ;3、飞机纵向静稳定的条件;飞机纵向静稳定的条件;;全机静稳定裕量;水平尾翼的重要作用之一;4、影响飞机纵向静稳定性的因素 ;（2）飞机实用重心和飞机焦点位置的变化：;影响飞机焦点位置的因素： 飞行Ma数：超音速时，焦点后移。 水平尾翼：升降舵的偏转角和水平安定面的配平角。 飞机构型：襟翼、缝翼、起落架等的位置。 纵向操纵系统的安装间隙和弹性间隙。;4.3.2 飞机的纵向动稳定性;1、俯仰阻尼力距：;飞机在俯仰摆动中升力增量;俯仰阻尼力矩;;2、纵向扰动运动的模态及其特征 ;短周期运动模态;短周???运动模态;长周期运动模态;长周期运动模态; 对两种运动模态要求; 4.4 飞机的纵向操纵性;4.4.1 水平尾翼;尾翼结构形式;双垂尾式：;后掠式尾翼;在某些跨音速或超音速的三角翼飞机上，只装有一个垂直尾翼，而将水平尾翼取消，以减少阻力和结构重量。另外在三角翼上常使用升降副翼，以代替—般的副翼。升降副翼既可起副翼的作用，又可起升降舵的作用;V型和鸭式;4.4.2 飞机的纵向操纵;操作情形 ;第66页/共158页;结 论;4.4.3 纵向操纵性和纵向稳定性的关系;驾驶员向后拉杆，升降舵上偏，附加升力对重心产生附加力矩使飞机抬头。 即：操纵力矩M操纵。;随着迎角的逐渐加大，M稳定也慢慢增加，直到等于M操纵。飞机的俯仰力矩又重新取得平衡，飞机达到新的平衡姿态时。 即：M操纵=M稳定 ;纵向稳定性越大，当迎角改变时，引起的稳定力矩M稳定越大，所以操纵飞机改变姿态时所需的操纵力矩越大，驾驶杆的位移和升降舵的偏转角就越大，飞机对驾驶员的操纵反应不灵敏，这就是操纵性能差。 纵向稳定性小，即焦点与重心越近小，飞机对驾驶员操纵反应就越灵敏，飞机的操纵性能就高。但是，对操纵反应过于灵敏的飞机，会增加飞行员的工作负担，使飞行员很难精确地操纵飞机。 稳定性和操纵性两者之间选取一个平衡点，以使飞机具有足够的稳定性和良好的操纵性。 ;4.4.4 飞机重心范围的确定;飞机重心范围的确定;4.5 飞机的横侧向静稳定性;4.5.1 飞机侧滑和侧滑角;滚转引起侧滑;偏航引起侧滑;横侧向静稳定性;4.5.2 飞机的滚转力矩和偏航力矩;偏航力矩;滚转力矩和偏航力矩产生;4.5.3 飞机的侧向静稳定性;2、机翼上反角对飞机侧向静稳定性的贡献;;;3、机翼后掠角对飞机侧向静稳定性的影响;第87页/共158页;影响侧向（横向）静稳定性的因素（产生稳定力矩的因素）有以下几点： 上反角：上反增加稳定性 后掠角：后掠角增加稳定性 垂 尾： 增加静稳定性 上单翼：增加静稳定作用;4.5.4 飞机的方向稳定性;1、飞机具有方向静稳定性的条件;2、垂直尾翼对飞机方向静稳定性的贡献。;3、机翼的后掠角对飞机的方向静稳定性也有一定作用;4、影响方向稳定性的因素;4.6 飞机的横侧向动稳定性;4.6.1 静稳定力矩、惯性力矩和气动阻尼力矩;;4.6.2 交叉力矩;2、