空气动力学基础飞机的稳定性和操纵性.pptVIP

（2）提高副翼反逆临界速度的措施 ①提高机翼的抗扭刚度 机翼的扭转刚度越大，在Δ L1、 Δ L2 作用下机翼产生的扭转角θ越小， Δ L扭就越小，力矩M2就越小，副翼反逆临界速度也就越高。 飞机设计，务必使副翼反逆临界速度比飞机设计达到的最大允许速度高出一定数值。 在飞机使用维修中，不能使机翼受到损伤，以致降低机翼的扭转刚度。比如机翼蒙皮上的疲劳裂纹、蒙皮腐蚀损伤、碰撞造成的外形凹陷等。 当前第95页\共有139页\编于星期三\7点 ②采用混合副翼的类型 每侧机翼的后缘安排两组副翼：一组在靠近机翼翼梢部位，叫外侧副翼；一组在靠近机翼翼根部位，叫内侧副翼。 低速飞行时，可用两组副翼（或外侧副翼）对飞机进行侧向操纵，提高副翼的操纵效率； 高速飞行时，只用内侧副翼对飞机进行侧向操纵。 内侧副翼为全速副翼，外侧副翼为低速副翼。 当前第96页\共有139页\编于星期三\7点 4. 提高飞机侧向操纵效率的措施 （1）扰流板 安装在机翼下表面或上表面的襟翼之前，当副翼向上偏转到一定角度时，联动机构就起作用而将扰流板打开。当副翼继续偏转到某一角度时，扰流板就全部竖立在气流中。它全开时的最大高度，接近于该处的附面层厚度。 副翼和扰流板联动打开，扰流板前压强增大，板后气流分离使副翼上偏一侧机翼升力进一步减小，增加横滚力矩，提高副翼操纵效率。 (a)扰流板未打开时与机翼表面平齐 (b)扰流板打开产生大量旋涡 (c)扰流板在机翼表面上的位置 1—扰流板；2—副翼；3—襟翼 当前第97页\共有139页\编于星期三\7点 缺点 在打开瞬间，气流绕过扰流板加速流动，不能立即在板后生成旋涡，这时升力反而略有增加。 故扰流扳单独使用效果很差，只能与副翼联动。 使用时必须在副翼先向上偏转一定角度后，联动机构才能将扰流板打开，扰流板打开的角度与副翼偏转角度有一定搭配关系。 当前第98页\共有139页\编于星期三\7点 大型民用运输机在机翼上表面，襟翼前边布置数块扰流板，靠近机身为地面扰流板，靠翼捎为飞行扰流板。 飞机飞行时，地面扰流板被锁定，飞行扰流板辅助副翼完成对飞机侧向操纵； 着陆时，机轮一接触地，地面扰流板开锁，飞机两侧机翼上的所有扰流板全部打开，减升增阻，缩短飞机着陆滑跑距离。 扰流板是有效的辅助操纵面，飞行时可以辅助副翼对飞机进行侧向操纵，或在飞行中使飞机减速；着陆时又减升增阻起到阻力板作用，改善飞机着陆性能。 当前第99页\共有139页\编于星期三\7点 （2）涡流发生器 涡流发生器 利用旋涡从外部气流中将能量带进附面层，加快附面层内气流流动，防止气流分离的装置。 安装位置：常在机翼上表面，副翼的前面安涡流发生器 作用：提高副翼在大偏转角和高速下的操纵效率。 当前第100页\共有139页\编于星期三\7点 影响飞机方向静稳定性的其他因素 后掠角 有正侧滑角β存在，气流从飞机的右前方吹来，由于机翼有后掠角，流过右侧机翼、垂直机翼前缘的产生气动力的气流速度大于左侧机翼的速度。不但右侧机翼上的升力大于左侧机翼的升力，右侧机翼上的阻力也大于左侧机翼的阻力。两侧不平衡的阻力会使机头对准来流消除侧滑角。 当前第63页\共有139页\编于星期三\7点 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 静稳定力矩 由于侧滑角β而产生的恢复力矩。 惯性力矩 由于飞机的转动惯量在飞机横侧向扰动运动中产生的维持继续转动的力矩，企图使飞机不停地摆动。 气动阻尼力矩 是由于在扰动运动过程中出现滚转运动和偏航运动时，作用在飞机上的气动力产生的阻尼力矩。 当前第64页\共有139页\编于星期三\7点 静稳定力矩 侧向静稳定力矩 上反角 后掠角 垂直尾翼 上单翼 方向静稳定力矩 后掠角 垂直尾翼 当前第65页\共有139页\编于星期三\7点 惯性力矩 惯性力矩 当飞机绕纵轴、立轴加速转动时，由于飞机的转动惯量而产生的使飞机维持继续转动的力矩，其大小与飞机结构尺寸、质量大小及分布等因素有关。 企图使飞机不停地摆动。 当前第66页\共有139页\编于星期三\7点 滚转运动产生阻尼力矩分析 当飞机绕纵轴Xt转动，各部件上的气动力分布发生变化，产生绕纵轴的滚转力矩。 飞机绕纵轴向右滚转：左翼向上运动，使流过左翼气流迎角减小，升力减少；右翼向下运动，使流过右翼气流迎角增大，升力增加，左右机翼升力不平衡，产生了使飞机绕纵轴向左滚转的力矩。 飞机向右滚转：垂直尾翼向右下方运动，流过垂尾的气流产生了向右偏的迎角，垂尾两侧面气动力不平衡，产生了指向左侧气动力。气动力作用点沿立轴方向至飞机纵轴有一定距离，此气动力也产生了使飞机绕纵轴向左滚转的力矩。 飞机出现滚转运动，机体上附加气动力产生的滚转力矩总是与已经存在的滚转运动方向相反，是阻尼力矩。 当前第