(7.5.1)--放宽迎角静稳定性.ppt

同学们好，今天我们来学习迎角静稳定性。（标题页）*也正因为如此，在最初飞机的设计中都是迎角静稳定的，即焦点位于重心的后方（一代机，二代机的一些图片），一般都是常规布局飞机。好了，研究的问题是不是到这里就完成了呢，当然不是，人类飞行的脚步没有停止，随着时代的发展，作战需求的不断提高，飞机向着高速高空发展，高机动性，超音速巡航等成为重要特性。那么在这样的发展变化过程中，对迎角静稳定性的设计又提出了什么样的挑战呢？是不是一定要设计成迎角静稳定的*刚才我们说到焦点位置除了与气动布局相关外，还与飞行速度有关，也就是我们之前学过的焦点位置随速度的变化规律，在低速和亚音速时，焦点位置基本不动，随着速度的增加，在跨音速时，焦点位置迅速后移，在超音速时，焦点保持在一个比较靠后的位置，而在这个过程中重心是不变化，这样的变化会带来什么问题，对于一个飞机，如果在亚音速时设计为稳定的，是正合适的，而到了超音速时，就会显得过大，稳定性过强。*事实上是不是这样呢，我们看一下二代机歼七飞机，在亚音速时设计好的稳定性，在高速飞行时过载只有3-4，而三代机在同样速度下过载可以达到8-9，很明显歼七飞机已经不适应了高速飞行时高机动性的军事需求，就是由于在高速时稳定性过强，导致机动性变差了（歼七飞机图片和过载图）。*怎么解决这个问题呢，既然问题是由于稳定性过强引起的，我们能不能大胆的设想一下，将这条线往下移，即焦点位置前移，这就是放宽迎角静稳定性，允许将飞机设计成欠稳定的，中立稳定的甚至是不稳定的，而由此带来的飞机稳定性和操纵性问题借助于自动控制系统加以解决（放宽静稳定性的概念）。*根据刚才对迎角静稳定过强的分析，可知放宽迎角静稳定性后飞机机动性肯定大大增强，不但如此，同时还会提高飞机的升阻比，巡航性能，盘旋性能等，提高了飞机的作战性能和作战效能，意义重大。（好处列表）放宽的概念及带来的收益*既然放宽静稳定性可以提升飞机的作战性能，那么在现代新型作战飞机上是不是应用了这项技术呢，实践是检验真理的唯一标准。我们看一下从三代机以后，应用了边条翼，鸭翼，前掠翼，甚至是变前掠翼飞机，国内已经开始进行探索研究等等，想一下，这些布局其实都是将升力面向前移，使得焦点前移，从而放宽了迎角静稳定性，提高了飞机的性能。*空军工程大学迎角静稳定性对一二代机的影响常规布局飞机迎角静稳定升力面靠后质疑问题:飞机是不是一定设计成静稳定的？0.40.81.21.62.00.50.20.300.4歼-7飞机焦点位置随马赫数的变化迎角静稳定性太强正稳定裕度正稳定裕度飞机重心后限分析问题分析问题解决问题：放宽迎角静稳定性0.40.81.21.62.00.50.20.300.4歼-7飞机焦点位置随马赫数的变化飞机重心后限飞机焦点迎角静稳定性合适收益分析—机动性能提高yCxC0.40.80.10.20.30.400.5放宽静稳定性飞机常规飞机°/ayC0.40.81.21.61020300放宽静稳定性飞机常规飞机a1a2收益分析--提高配平升力线斜率B-52平尾面积84平方米到46平方米结构重量减小6.4%航程增大4.3%起飞总重减小10-15%B-1起飞总重减小36t2台发动机代替4台收益分析--巡航性能提高重心25%到38%转弯角速度0.75度/秒（M=0.9）~1.1度/秒（M=1.2）M=0.9增加到1.6的加速时间减少1.8秒空战燃油节省180公斤M=0.6,0.9,1.2时过载系数提高0.2g，0.4g，0.8g收益分析—盘旋性能提高F-16飞机Su-27飞机应用验证边条翼Su-35三翼面布局应用验证同学们好，今天我们来学习迎角静稳定性。（标题页）*也正因为如此，在最初飞机的设计中都是迎角静稳定的，即焦点位于重心的后方（一代机，二代机的一些图片），一般都是常规布局飞机。好了，研究的问题是不是到这里就完成了呢，当然不是，人类飞行的脚步没有停止，随着时代的发展，作战需求的不断提高，飞机向着高速高空发展，高机动性，超音速巡航等成为重要特性。那么在这样的发展变化过程中，对迎角静稳定性的设计又提出了什么样的挑战呢？是不是一定要设计成迎角静稳定的*刚才我们说到焦点位置除了与气动布局相关外，还与飞行速度有关，也就是我们之前学过的焦点位置随速度的变化规律，在