平衡稳定性操纵性

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1、飞机的平衡、稳定性与操纵性第四章飞行原理/CAFUC飞机飞行状态的变化，归根到底，都是力和力矩作用的结果。飞机的平衡、稳定性和操纵性是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。第四章第页2本章主要内容4.1飞机的平衡4.2飞机的稳定性4.3飞机的操纵性第四章第页34.1飞机的平衡飞行原理/CAFUC4.1.1飞机的坐标轴和重心机体轴第四章第页5横轴纵轴立轴俯仰滚转偏转机体轴及对应转动第四章第页6绕横轴（OZ轴）的转动称为俯仰转动注：角速度和力矩均按右手螺旋法则判定正负第四章第页7绕立轴（OY轴）的转动称为偏转第四章

2、第页8绕纵轴（OX轴）的转动称为滚转第四章第页9重心（CenterofGravity）飞机各部件、燃料、乘员、货物等重力的合力，叫飞机的重力。飞机重力的着力点叫做飞机重心。第四章第页10重心CG飞机在空中的运动，总可分解成飞机各部分随飞机重心一起的移动和飞机各部分绕重心的转动。重心（CenterofGravity）第四章第页11重心位置的表示X重bMCA重心重心的前后位置常用重心在某一特定翼弦上的投影到该翼弦前端的距离，占该翼弦的百分数来表示。第四章第页12平均空气动力弦（MAC）假想的矩形翼的面积、空气动力及俯仰特性与原机翼相同。

3、第四章第页13几何中心标准平均弦（SMC）平均空气动力弦（MAC）重心的前后位置常用重心在MAC上的投影到该翼弦前端的距离，占该翼弦的百分数来表示。标准平均弦等于机翼面积与翼展的比值。第四章第页14飞机的平衡包括作用力平衡和力矩平衡两个方面。本节只分析各力矩的平衡。飞机的平衡相对横轴(OZ轴)——俯仰平衡相对横轴(OY轴)——方向平衡相对横轴(OX轴)——横侧平衡第四章第页154.1.2飞机的俯仰平衡飞机的俯仰平衡是指作用于飞机的各俯仰力矩之和为零，迎角不变。第四章第页16CPCG俯仰力矩主要有:机翼产生的俯仰力矩水平尾翼产生的俯仰

4、力矩拉力（或推力）产生的俯仰力矩第四章第页17机翼产生的俯仰力矩的大小最终只取决于飞机重心位置、迎角和飞机构型。一般情况下机翼产生下俯力矩。但当重心后移较多且迎角有很大时，则可能产生上仰力矩。机翼产生的俯仰力矩第四章第页18平尾产生的俯仰力矩在正常飞行中，水平尾翼产生负升力，故水平尾翼力矩是上仰力矩。当迎角很大时，也可能会产生下俯力矩。第四章第页19水平尾翼产生的俯仰力矩取决于机翼迎角、升降舵偏角和流向水平尾翼的气流速度。平尾产生的俯仰力矩第四章第页20螺旋桨的拉力或发动机的推力，其作用线若不通过飞机重心，也会形成围绕重心的俯仰力矩

5、。拉力产生的俯仰力矩第四章第页21获得俯仰平衡的条件：第四章第页224.1.3飞机的方向平衡飞机的方向平衡是指作用于飞机的各偏转力矩之和为零，侧滑角不变或侧滑角为零。第四章第页23侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一致的飞行状态。第四章第页24偏转力矩主要有:两翼阻力对重心产生的偏转力矩垂尾侧力对重心产生的偏转力矩双发或多发飞机拉力产生的偏转力矩第四章第页25获得方向平衡的条件：第四章第页264.1.4飞机的横侧平衡飞机的横侧平衡是指作用于飞机的各滚转力矩之和为零，坡度不变。第四章第页27滚转力矩主要有:两翼升力对重心产生的滚转力矩

6、螺旋桨反作用力矩对重心产生的滚转力矩第四章第页28获得横侧平衡的条件：第四章第页294.1.5影响飞机平衡的主要因素●加减油门●收放襟翼●收放起落架●重心变化影响俯仰平衡的主要因素第四章第页30加减油门加减油门不仅直接影响拉力或推力力矩的大小，还会影响到机翼和尾翼力矩的大小。第四章第页31襟翼收放放襟翼机翼升力增大，同时升力作用点（压力中心）后移，下俯力矩增加；另一方面，放襟翼使下洗增大，平尾负升力增大，抬头力矩变大。第四章第页32起落架收放一方面导致飞机重心移动；另一方面，起落架附加阻力变化会引起俯仰力矩变化。第四章第页33重心位

7、置变化重心移动对机翼的俯仰力矩影响较大。第四章第页34保持俯仰平衡的主要方法飞行员可利用偏转升降舵产生的俯仰操纵力矩来平衡俯仰力矩以保持俯仰平衡。第四章第页35一边机翼变形导致两侧阻力不同、两侧发动机工作状态不同以及螺旋桨副作用影响等。影响方向平衡的主要因素飞行员可利用偏转方向舵产生的方向操纵力矩来平衡偏转力矩以保持方向平衡。第四章第页36一边机翼变形导致两侧升力不同、油门改变和重心移动等。影响飞机横侧平衡的因素飞行员可利用偏转副翼产生的横侧操纵力矩来平衡滚转力矩以保持横侧平衡。第四章第页37本章主要内容4.1飞机的平衡4.2飞机的

8、稳定性4.3飞机的操纵性第四章第页384.2飞机的稳定性飞行原理/CAFUC飞机的稳定性是指，飞机受扰偏离原平衡状态，偏离后飞机能自动恢复到原平衡状态的能力。俯仰稳定性方向稳定性横侧稳定性第四章第页404.2.1稳定性概念及条件一旦摆