2飛機(jī)橫航向平衡和靜穩(wěn)定性和操操縱

1、本節(jié)內(nèi)容,1、橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)的定義2、典型的橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)飛機(jī)上的橫側(cè)向氣動(dòng)力和力矩（定常直線(xiàn)側(cè)滑和定常盤(pán)旋）3、橫航向靜穩(wěn)定性及橫航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)4、如何操縱飛機(jī)實(shí)現(xiàn)橫側(cè)力與力矩的平衡,飛機(jī)橫側(cè)運(yùn)動(dòng)的基本概念,橫向運(yùn)動(dòng)（滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）；航向運(yùn)動(dòng)；側(cè)滑；三者之一或其組合統(tǒng)稱(chēng)為橫側(cè)運(yùn)動(dòng)。,非對(duì)稱(chēng)的飛行運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為橫側(cè)運(yùn)動(dòng)，或橫航向運(yùn)動(dòng)。,側(cè)滑,側(cè)滑角：飛行速度矢量和縱向?qū)ΨQ(chēng)面的夾角：β；當(dāng)Vy為正時(shí)，側(cè)滑角為正。即右側(cè)滑為正。,,圖:飛

2、機(jī)著陸的側(cè)滑飛行,,V,,繞OX軸的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為橫向運(yùn)動(dòng)或滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；繞OZ軸的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為航向運(yùn)動(dòng)凡出現(xiàn)側(cè)滑、橫向或航向運(yùn)動(dòng)這三者之一，或其組合統(tǒng)稱(chēng)為橫側(cè)運(yùn)動(dòng)。典型的橫側(cè)運(yùn)動(dòng)： －定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行 －定常曲線(xiàn)飛行,橫向運(yùn)動(dòng)和航向運(yùn)動(dòng),,,L,N,圖: 機(jī)體坐標(biāo)系,舵面偏角和操縱位移正負(fù)的定義,平尾演示,飛機(jī)的方向平衡與偏航力矩,方向平衡：偏航力矩的平衡。 ∑N=0 方向不平衡，即偏航

3、力矩不為零的原因：1）左右機(jī)翼阻力不對(duì)稱(chēng)2）左右發(fā)動(dòng)機(jī)推力不對(duì)稱(chēng) 或者推力線(xiàn)偏斜 3）垂直尾翼不對(duì)稱(chēng) 4）飛行員操縱副翼或者方向舵,副翼,飛機(jī)的橫向平衡與橫滾力矩,橫向平衡：橫滾力矩的平衡。 ∑L=0 γ=0橫向不平衡的原因：1）左右機(jī)翼升力不相等或到飛機(jī)對(duì)稱(chēng)面的距離不相等2）左右平尾升力不相等或到飛機(jī)對(duì)稱(chēng)面的距離不相等,靜穩(wěn)定力矩,縱向定常直線(xiàn)飛行中，β=0，氣流對(duì)稱(chēng)流

4、過(guò)飛機(jī)，所以不產(chǎn)生側(cè)力和橫側(cè)力矩。定常側(cè)滑直線(xiàn)飛行中，飛機(jī)上同時(shí)作用有側(cè)力、滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩。偏航力矩和滾轉(zhuǎn)力矩隨β的變化規(guī)律，可以通過(guò)吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)得出，或者采用工程估算求得。,Y:側(cè)力 L:滾轉(zhuǎn)力矩N:偏航力矩,,Z,圖:風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定側(cè)力和橫側(cè)力矩,,V,1定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行，作用在飛機(jī)上的側(cè)力、橫側(cè)力矩,定常側(cè)滑直線(xiàn)飛行中，飛機(jī)上同時(shí)作用有側(cè)力、滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩，力和力矩系數(shù)與β成線(xiàn)性關(guān)系。,1）側(cè)力,側(cè)力導(dǎo)數(shù)：,側(cè)力系數(shù)：

5、,側(cè)力系數(shù)隨側(cè)滑角變化曲線(xiàn),線(xiàn)性、對(duì)原點(diǎn)成反對(duì)稱(chēng)原點(diǎn)處為平衡狀態(tài)，做對(duì)稱(chēng)定直飛行,2）滾轉(zhuǎn)力矩,橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)：,圖:滾轉(zhuǎn)力系數(shù)隨側(cè)滑角變化曲線(xiàn),由側(cè)滑角引起的滾轉(zhuǎn)力矩稱(chēng)為滾轉(zhuǎn)靜穩(wěn)定力矩,滾轉(zhuǎn)力矩系數(shù),3）偏航力矩,航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)：,偏航力矩系數(shù)：,由側(cè)滑角引起的偏航力矩稱(chēng)為偏航靜穩(wěn)定力矩,圖:偏航力系數(shù)隨側(cè)滑角變化曲線(xiàn),,Cl 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)， Cn 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。,,飛機(jī)橫航向

6、靜穩(wěn)定性,課堂設(shè)計(jì),航向靜穩(wěn)定性定義條件影響因素,橫向靜穩(wěn)定性定義條件,飛機(jī)橫航向靜穩(wěn)定性,橫航向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受到擾動(dòng)偏離橫航向平衡狀態(tài)產(chǎn)生側(cè)滑或傾斜時(shí)，在擾動(dòng)消失瞬間飛機(jī)自動(dòng)恢復(fù)原平衡狀態(tài)的趨勢(shì)。反映飛機(jī)在平衡（對(duì)稱(chēng)定直飛行）狀態(tài)附近的偏航力矩和滾轉(zhuǎn)力矩特性。,橫向靜穩(wěn)定性:,Δ ? ?0,,,Δ ?> 0,,Gsin Δ ?,,,,橫向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受到擾動(dòng)偏離原橫向平衡狀態(tài)產(chǎn)生坡度，在擾動(dòng)消失瞬間飛機(jī)自動(dòng)恢

7、復(fù)原橫向平衡的趨勢(shì)。,橫向靜穩(wěn)定性判據(jù),,,Z,Y,橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)：,,,,,,V,航向靜穩(wěn)定性,飛機(jī)能自動(dòng)改變機(jī)頭指向消除側(cè)滑,稱(chēng)為航向靜穩(wěn)定性,Δ β=0 ,ΔN=0,,,,,航向靜穩(wěn)定性：飛機(jī)受到擾動(dòng)偏離原方向平衡狀態(tài)產(chǎn)生側(cè)滑角，在擾動(dòng)消失瞬間飛機(jī)自動(dòng)恢復(fù)原平衡狀態(tài)的趨勢(shì)。,,航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)：,航向靜穩(wěn)定性判據(jù),,,,,,,,,Cl 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)， Cn 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。靜穩(wěn)定判據(jù),

8、結(jié)論,機(jī)身,機(jī)翼,定直側(cè)滑引起的側(cè)力與橫航向力矩,,翼端,機(jī)翼上反,垂尾,翼身干擾,結(jié)論與分析,機(jī)翼后掠,,機(jī)身作用,?>0,,,,?>0:,,,,— 機(jī)身為航向靜不穩(wěn)部件(正常重心情況),,機(jī)翼后掠作用,,?>0,,,Vn右> Vn左,,機(jī)翼后掠產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用。但后掠角一般由升阻要求決定。,,翼端的作用,,?>0,,Vsin ?? V ?,,,機(jī)翼迎風(fēng)一側(cè)的直邊緣變成了前緣，另一側(cè)變成了后

9、緣。迎風(fēng)直邊緣上部存在側(cè)緣吸力，升力增加。,翼端的作用,— 機(jī)翼翼端增加橫向靜穩(wěn)定性。但翼端形狀一般由升阻要求決定。,,?>0,,Vsin ?? V ?,,,機(jī)翼上反作用,Vsin ?? V ?,,,— 機(jī)翼上反產(chǎn)生橫向和航向靜穩(wěn)定作用。一般通過(guò)調(diào)節(jié)上反角改變,,垂尾作用,,?>0,,,,,,主要的航向靜穩(wěn)定部件。一般通過(guò)調(diào)節(jié)垂尾容積改變,翼身干擾,對(duì)于上單翼和高平尾，?>0:,,,,,V,,,,,,,,,C

10、l 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)， Cn 隨β變化曲線(xiàn)的斜率稱(chēng)為航向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)。靜穩(wěn)定判據(jù),結(jié)論,分析與結(jié)論,,定常側(cè)滑直線(xiàn)飛行中，機(jī)身和垂直尾翼產(chǎn)生側(cè)力。,全機(jī)的滾轉(zhuǎn)力矩,機(jī)翼的滾轉(zhuǎn)力矩主要由上反角、后掠角、和翼端形狀這三個(gè)因素產(chǎn)生原因：側(cè)滑氣流使得左右機(jī)翼有效迎角和速度不等，引起左右機(jī)翼升力阻力差。,,全機(jī)的橫向靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù),翼端：靜穩(wěn)定上反角：靜穩(wěn)定后掠角：靜穩(wěn)定,垂尾：靜穩(wěn)定翼身干擾：上單翼靜穩(wěn)定,大后掠飛機(jī)在大

11、迎角飛行時(shí)，橫向靜穩(wěn)定性過(guò)大，往往采用下反機(jī)翼布局來(lái)改善。下單翼氣動(dòng)布局的飛機(jī)常采用較大上反角來(lái)。,全機(jī)的偏航力矩,,機(jī)翼上反和后掠產(chǎn)生航向靜穩(wěn)定作用機(jī)身起靜不穩(wěn)定的作用垂尾是產(chǎn)生航向靜穩(wěn)定的主要部件,超聲速飛機(jī)常采用增大垂尾面積，甚至采用雙垂尾來(lái)提供必需的航向靜穩(wěn)定性,思考題,飛機(jī)具有航向靜穩(wěn)定性是否意味著飛機(jī)具有保持航向不變的特性？機(jī)翼上反角和后掠角對(duì)飛機(jī)橫向靜穩(wěn)定性有何影響？ 如何從（俯仰、橫向、航向）力矩系數(shù)曲線(xiàn)判斷該

12、飛機(jī)是否具有靜穩(wěn)定性及大??？,定常直線(xiàn)側(cè)滑的橫側(cè)向操縱力矩,橫側(cè)向操縱機(jī)構(gòu)主要有副翼、方向舵和推力矢量等。由副翼偏轉(zhuǎn)引起的橫向力矩稱(chēng)為滾轉(zhuǎn)操縱力矩。由方向舵偏轉(zhuǎn)引起的偏航力矩稱(chēng)為偏航操縱力矩。,,滾轉(zhuǎn)操縱力矩,副翼對(duì)稱(chēng)地安裝在機(jī)翼外段后緣的兩個(gè)活動(dòng)操縱面駕駛員左右壓駕駛桿可使左右副翼反向等角度，即反對(duì)稱(chēng)偏轉(zhuǎn)。,左壓桿時(shí)左副翼上偏（右副翼下偏）左壓桿規(guī)定為正右壓桿時(shí)情況相反,偏轉(zhuǎn)副翼產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)操縱力矩,,,,,,,,,,偏轉(zhuǎn)副翼產(chǎn)

13、生的滾轉(zhuǎn)力矩,則:,設(shè):,,,,副翼操縱導(dǎo)數(shù)副翼操縱效能,副翼偏轉(zhuǎn)對(duì)滾轉(zhuǎn)力矩曲線(xiàn)的影響,左壓桿,,副翼偏轉(zhuǎn)（+）產(chǎn)生左滾轉(zhuǎn)操縱力矩的同時(shí)，還產(chǎn)生右偏航力矩，形成左側(cè)滑（β0)將會(huì)降低副翼的操縱效果。故該偏航力矩稱(chēng)為副翼的不利偏航。副翼偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏航力矩遠(yuǎn)小于滾轉(zhuǎn)力矩。,副翼不利偏航現(xiàn)象,副翼不利偏航現(xiàn)象,左壓桿,1.采用差動(dòng)副翼使上偏副翼的偏角大于下偏副翼的偏角，用增大型阻去平衡增大的升致阻力，削弱不利偏航力矩。此時(shí)估算副翼操

14、縱效能時(shí)，副翼偏角取其平均值。2.在機(jī)翼上表面安裝擾流片隨副翼上偏的一側(cè)擾流片自動(dòng)打開(kāi)，增加阻力，達(dá)到與差動(dòng)副翼同樣的效果。。,解決辦法：差動(dòng)副翼向下偏角<向上偏角,副翼不利偏航現(xiàn)象的解決措施,,偏航操縱力矩,方向舵是裝在垂尾后緣的活動(dòng)翼面。駕駛員蹬腳蹬，可使方向舵左右偏轉(zhuǎn)。左腳蹬前移時(shí)，方向舵后緣左偏，規(guī)定為正。右腳蹬前移時(shí)，方向舵后緣右偏，規(guī)定為負(fù)。,蹬左舵為正方向舵左偏為正,偏轉(zhuǎn)方向舵產(chǎn)生的偏航力矩

15、,方向舵操縱效率：,,偏轉(zhuǎn)方向舵產(chǎn)生的偏航力矩,,方向舵操縱效能以產(chǎn)生偏航操縱為主?，F(xiàn)代飛機(jī)在大迎角飛行時(shí)，方向舵操縱效能大大降低，目前利用發(fā)動(dòng)機(jī)噴管左右偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)推力矢量控制，來(lái)補(bǔ)充方向舵操縱效能的不足。,結(jié)論：,偏轉(zhuǎn)副翼主要產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩，可采用差動(dòng)副翼或安裝擾流片減小偏航力矩。偏轉(zhuǎn)方向舵主要產(chǎn)生偏航力矩，也有滾轉(zhuǎn)力矩定常直線(xiàn)側(cè)滑的力矩模型：,+,—,+,—,+,—,舵面偏角和操縱位移正負(fù)的定義,,,,靜穩(wěn)定導(dǎo)數(shù)及判據(jù),,,飛機(jī)

16、做側(cè)滑飛行時(shí)，會(huì)引起阻力的增大，所以正常情況下飛行器保持對(duì)稱(chēng)飛行。側(cè)風(fēng)著陸、不對(duì)稱(chēng)動(dòng)力飛行時(shí)，往往要求側(cè)滑飛行。,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡和靜操縱,特殊情況需主動(dòng)帶側(cè)滑飛行：側(cè)風(fēng)起落、非對(duì)稱(chēng)推力等,側(cè)滑產(chǎn)生側(cè)力、橫航向力矩，將由舵偏力矩及傾斜飛機(jī)獲得重力在側(cè)向的分量，從而得到平衡。,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡,側(cè)力平衡方程：,,滾轉(zhuǎn)力矩平衡方程：,偏航力矩平衡方程：,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡,側(cè)力平衡方程：,,滾轉(zhuǎn)力矩

17、平衡方程：,偏航力矩平衡方程：,,系數(shù)形式,,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡,,,平衡方程,在氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)已知的情況下，上式包含四個(gè)參數(shù)，若給定側(cè)滑角β,均與β成正比,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡,在定直側(cè)滑飛行中，所需副翼和方向舵平衡偏角，以及飛行器的滾轉(zhuǎn)角均與β成正比。橫側(cè)向操縱平衡曲線(xiàn),橫側(cè)平衡曲線(xiàn),定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)，為保證橫側(cè)力和力矩平衡，所需的副翼偏角和方向舵偏角隨側(cè)滑角（或滾轉(zhuǎn)角）的變化。,飛行品質(zhì)規(guī)范規(guī)定：蹬左舵應(yīng)該產(chǎn)

18、生右側(cè)滑左壓副翼產(chǎn)生左側(cè)滑，右滾轉(zhuǎn)增加隨之右側(cè)滑增加等。,這些要求可用靜操縱性指標(biāo)來(lái)表示,靜穩(wěn)定性與靜操縱性的關(guān)系,,此項(xiàng)一般飛行中均能滿(mǎn)足。,航向應(yīng)靜穩(wěn)定,橫向靜穩(wěn)定性還要滿(mǎn)足,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡,若給定滾轉(zhuǎn)角ф,橫側(cè)平衡曲線(xiàn),定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)，為保證橫側(cè)力和力矩平衡，所需的升降舵偏角和方向舵偏角隨側(cè)滑角（或滾轉(zhuǎn)角）的變化。,,側(cè)風(fēng)著陸,飛機(jī)著陸時(shí)如遇相對(duì)跑道方向側(cè)風(fēng)，為使機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)跑道，往往需要飛機(jī)帶側(cè)滑和傾斜的飛行

19、。以垂直跑道右側(cè)風(fēng)為例：風(fēng)速為Vw飛機(jī)對(duì)地速度為V則側(cè)滑角應(yīng)為,側(cè)風(fēng)著陸,例：P272,,通常著陸時(shí)地速較小，因此對(duì)應(yīng)一定的風(fēng)速，側(cè)滑角較大，相應(yīng)的副翼和方向舵偏角較大。但偏角受飛機(jī)結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)的限制，副翼不超過(guò)正負(fù)200,方向舵不超過(guò)正負(fù)300。,定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行時(shí)飛行器的平衡和靜操縱,規(guī)范規(guī)定：當(dāng)垂直側(cè)風(fēng)風(fēng)速w?10m/s時(shí)，橫側(cè)操縱效能應(yīng)保證用側(cè)滑修正側(cè)風(fēng)進(jìn)行著陸 。,不對(duì)稱(chēng)推力飛行,+,,P74,規(guī)范規(guī)定：出現(xiàn)非對(duì)

20、稱(chēng)推力及相應(yīng)的偏航力矩，飛機(jī)應(yīng)能定直飛行。,蹬舵反傾斜現(xiàn)象,品質(zhì)規(guī)范規(guī)定 ：能單獨(dú)利用方向舵操縱使飛機(jī)按應(yīng)有的方向改變其傾斜姿態(tài)， 左蹬舵(δr>0)－左偏航－左滾轉(zhuǎn). 蹬右舵，飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)。如果蹬舵后的效果與應(yīng)有的滾轉(zhuǎn)方向相反，便出現(xiàn)了“蹬舵反傾斜現(xiàn)象”。,蹬舵反傾斜現(xiàn)象的原因,β>0,Clβ<0,蹬舵反傾斜：左蹬舵－左偏航－右滾轉(zhuǎn),品質(zhì)規(guī)范 ：左蹬舵－左偏航－左滾轉(zhuǎn),橫向靜穩(wěn)定性不足,定常曲線(xiàn)飛行

21、中，作用在飛機(jī)上的橫側(cè)力矩及其平衡,橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)中，出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)角速度p和偏航角速度r時(shí)，也會(huì)引起擾流不對(duì)稱(chēng)，產(chǎn)生左右不對(duì)稱(chēng)的氣動(dòng)力。由p引起的橫向力矩稱(chēng)為橫向阻尼力矩，阻止飛行器滾轉(zhuǎn)。由r引起的偏航力矩稱(chēng)為航向阻尼力矩，阻止飛行器偏航轉(zhuǎn)動(dòng)。由于橫向和航向氣動(dòng)力的交感作用，滾轉(zhuǎn)會(huì)引起偏航力矩，偏航會(huì)引起滾轉(zhuǎn)力矩，這些相關(guān)的力矩稱(chēng)為交感力矩。,阻尼力矩和交感力矩,,滾轉(zhuǎn)角速度p引起的橫側(cè)力矩：,,,,,,p,滾轉(zhuǎn)阻尼力矩,產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)阻尼力矩

22、的部件有機(jī)翼、平尾和垂尾。機(jī)翼是主要的。飛機(jī)以正的p滾轉(zhuǎn)時(shí)，右機(jī)翼有效迎角增大，升力增加，左翼有效迎角減小，升力減小，產(chǎn)生負(fù)的滾轉(zhuǎn)力矩。平尾和垂尾也產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)阻尼力矩。,,滾轉(zhuǎn)角速度p引起的橫側(cè)力矩：,,,,,滾轉(zhuǎn)角速度 無(wú)量綱化,滾轉(zhuǎn)阻尼導(dǎo)數(shù)，主要由機(jī)翼產(chǎn)生，其次是垂尾及平尾,偏航交感導(dǎo)數(shù)，小導(dǎo)數(shù)，主要由機(jī)翼及垂尾產(chǎn)生,,p,滾轉(zhuǎn)阻尼力矩,偏航角速度r引起的橫側(cè)力矩：,垂尾是產(chǎn)生偏航阻尼力矩的主要部件。r（+）

23、 Y（+) N(-) 機(jī)翼也會(huì)產(chǎn)生小部分。r（+） V 左翼> V 右翼D 左翼> D 右翼 N(-),,,,,偏航阻尼力矩,r,左半翼速度增加,橫向交叉力矩,,,,,偏航角速度r引起的橫側(cè)力矩：,滾轉(zhuǎn)交感力矩主要右機(jī)翼和垂尾引起垂尾r（+） Y（+) L(+) 機(jī)翼r（+） V 左翼> V 右翼L 左翼>

24、; L 右翼 L(+),,,,,偏航阻尼力矩,r,左半翼速度增加,橫向交叉力矩,,,,,偏航角速度r引起的橫側(cè)力矩：,偏航角速度 無(wú)量綱化,偏航阻尼，主要由垂尾產(chǎn)生，其次是機(jī)翼,滾轉(zhuǎn)交感，小導(dǎo)數(shù)。主要由機(jī)翼及垂尾產(chǎn)生。,,,,,偏航阻尼力矩,r,左半翼速度增加,橫向交叉力矩,,,偏航交感,滾轉(zhuǎn)交感,,全機(jī)橫航向氣動(dòng)力模型,定常曲線(xiàn)飛行時(shí)飛機(jī)的平衡（帶側(cè)滑）,定常曲線(xiàn)飛行力矩表達(dá)式＝

25、定常直線(xiàn)側(cè)滑飛行力矩＋旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附加力矩,定常曲線(xiàn)力矩表達(dá)式：,定常曲線(xiàn)飛行時(shí)的附加力矩及其平衡：,,,穩(wěn)定橫滾,穩(wěn)定滾轉(zhuǎn)常用來(lái)衡量副翼的滾轉(zhuǎn)操縱效能。當(dāng)副翼突然偏轉(zhuǎn)時(shí)，飛機(jī)將從p=0開(kāi)始加速滾轉(zhuǎn)，如果不考慮副翼偏轉(zhuǎn)引起的側(cè)滑和偏航運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)將繼續(xù)不停加速滾轉(zhuǎn)，直到p產(chǎn)生的阻尼力矩=副翼操縱力矩，飛機(jī)才等速穩(wěn)定滾轉(zhuǎn)。穩(wěn)定滾轉(zhuǎn)實(shí)際上是限定側(cè)滑角和偏航角速度為0，僅考慮滾轉(zhuǎn)自由度的定常運(yùn)動(dòng)，是一種假想的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。,規(guī)范要求：1秒內(nèi)能滾

26、過(guò)一定坡度角。,穩(wěn)定橫滾,,,規(guī)范要求：1秒內(nèi)能滾過(guò)一定坡度角。,可以用滾轉(zhuǎn)角速度衡量副翼操縱效能。,,,一定的副翼偏角對(duì)應(yīng)一定的滾轉(zhuǎn)角速度,副翼的操縱本質(zhì)不同于升降舵和方向舵。副翼屬于角速度操縱升降舵和方向舵屬于角位移操縱，一定的升降舵偏角對(duì)應(yīng)一定的迎角，一定的方向舵偏角對(duì)應(yīng)一定的側(cè)滑角。,當(dāng)飛機(jī)以角速度Ω做右正常盤(pán)旋時(shí)，其角速度矢量垂直向下，在體軸系的角度分量為：,正常盤(pán)旋（側(cè)滑角為０）,盤(pán)旋角速度,正常盤(pán)旋（側(cè)滑角為０）,,,

27、把p/q/r表示為過(guò)載的函數(shù),由q、r及Δn＝n-1引起的附加氣動(dòng)力矩系數(shù)為,附加滾轉(zhuǎn)力矩系數(shù)：附加偏航力矩系數(shù)：附加升力：,通過(guò)操縱舵面平衡：,通過(guò)操縱舵面平衡：,盤(pán)旋附加舵偏角,小結(jié),舵偏角和操縱位移的正負(fù)是如何規(guī)定的？橫側(cè)運(yùn)動(dòng)中，同時(shí)產(chǎn)生橫航向的力和力矩橫向靜穩(wěn)定性主要由機(jī)翼上反角、后掠角和垂直尾翼產(chǎn)生航向靜穩(wěn)定性主要有垂尾產(chǎn)生定常曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，存在阻尼力矩和交感力矩橫側(cè)力和力矩通過(guò)協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)副翼和方向舵平衡；飛機(jī)應(yīng)具

28、有適當(dāng)?shù)臋M航向靜穩(wěn)定性。,思考題,飛機(jī)產(chǎn)生側(cè)滑的兩種主要原因？什么叫飛機(jī)的橫向靜穩(wěn)定性？航向靜穩(wěn)定性？縱向靜穩(wěn)定性？如何從俯仰，橫向，航向力矩系數(shù)曲線(xiàn)判斷飛機(jī)是否具有靜穩(wěn)定性及其大??？飛機(jī)的航向靜穩(wěn)定力矩由垂直尾翼產(chǎn)生，與機(jī)翼的后掠角，上反角無(wú)關(guān)，對(duì)嗎？飛機(jī)水平尾翼的作用是什么？,,副翼的不利偏航現(xiàn)象？如何改善？如果一架飛機(jī)蹬左舵，飛機(jī)右滾轉(zhuǎn)，這是什么現(xiàn)象？原因？左壓桿后，飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)出現(xiàn)左傾斜，不蹬舵飛機(jī)也能向左轉(zhuǎn)彎，這是

29、什么力矩使飛機(jī)向左偏轉(zhuǎn)？如何操縱方向舵，副翼和升降舵使飛機(jī)繞相應(yīng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)？上反角具有橫向靜穩(wěn)定性的原因？飛行中，只蹬左舵，飛機(jī)會(huì)向 滾轉(zhuǎn)飛行中，只向左壓桿，飛機(jī)會(huì)向 偏轉(zhuǎn)。左壓桿時(shí)，右副翼后緣 ，右翼升力？阻力？產(chǎn)生？滾轉(zhuǎn)力矩？推桿時(shí)，升降舵如何偏轉(zhuǎn)？產(chǎn)生繞？軸？俯仰力矩？飛機(jī)迎角如何變化？方向舵 ？,,具有縱向靜穩(wěn)定性的飛機(jī)，飛機(jī)重心應(yīng)位于焦點(diǎn)之？飛機(jī)焦點(diǎn)位于重心之后越遠(yuǎn)，飛機(jī)

30、的縱向靜穩(wěn)定性越？飛機(jī)的焦點(diǎn)是？飛行器質(zhì)心前后限受什么要求限制？,,指出下圖的平飛反操縱區(qū)？,寫(xiě)出飛機(jī)做曲線(xiàn)飛行時(shí)俯仰力矩、滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩平衡方程。,1. 下圖是某飛機(jī)的縱向平衡曲線(xiàn)，試分析該飛機(jī)的縱向靜穩(wěn)定性，并分析從a到b飛行員應(yīng)如何操縱，由此說(shuō)明縱向靜穩(wěn)定性和靜操縱性的關(guān)系,橫、航向靜穩(wěn)定性　　　　及飛機(jī)各部件的影響,曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加橫航向力矩及導(dǎo)數(shù),復(fù)習(xí)：本章主要內(nèi)容,定直側(cè)滑飛行的平衡,正常盤(pán)旋飛行的平衡,,氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)