飛機的平衡、安定性和操縱性,主要內(nèi)容飛機的平衡飛機的安定性飛機的操縱性,第三節(jié)飛機的平衡、安定性和操縱性一飛機的重心和機體軸1、飛機重心飛機各部分重力的合力著用點，稱為飛機的重心。重力作用力點所在的位置，叫重心位置。重心具有以下特性：(1)飛行中，重心位置不隨姿態(tài)改變。(2)飛機在空中的一切運動，無論怎樣錯綜復(fù)雜，總可以分解為：飛機各部分隨飛機重心一道的移動和飛機各部分繞著飛機重心的轉(zhuǎn)動。,2飛機的機體軸通過飛機重心的三條互相垂直的、以機體為基準的坐標軸，叫機體軸。它可分為：(1)縱軸：沿機身軸線，通過飛機重心的軸線，叫飛機的縱軸。飛機繞縱軸的轉(zhuǎn)動，叫飛機的橫向滾轉(zhuǎn)。(2)橫軸：沿機翼尾向通過飛機重心并垂直縱軸的軸線，叫飛機的橫軸。飛機繞橫軸的轉(zhuǎn)動，叫俯仰轉(zhuǎn)動。(3)立軸：通過飛機重心并垂直于縱軸和橫軸的軸線，叫飛機的立鈾。飛機繞立軸的轉(zhuǎn)動，叫方向偏轉(zhuǎn)。,二。飛機的平衡飛機處于平衡狀態(tài)時，飛行速度的大小和方向都保持不變，也不繞重心轉(zhuǎn)動。飛機平衡包括以下兩種平衡：(一)作用力平衡包括升力和重力平衡、拉力和阻力平衡。若飛機的升力、重力不平衡，則飛機的高度會發(fā)生變化；若飛機的拉力、阻力不平衡，則飛機的飛行速度會發(fā)生變化平衡條件：YGPX,（二）力矩平衡指作用于飛機的各力矩之和為零。它包括以下三個平衡：1。俯仰平衡：指作用于飛機各俯仰力矩之和為零。飛機獲得俯仰平衡后，迎角不改變，不繞橫軸轉(zhuǎn)動。飛機飛行時，水平尾翼也產(chǎn)生一定的升力并且這個升力的大小和方向可利用升降舵的偏轉(zhuǎn)來改變。只要使尾翼上產(chǎn)生的升力對飛機重心的力矩和機翼升力、發(fā)動機推力等對飛機重心的力矩大小相等、方向相反，就可以保持飛機的俯仰平衡。,2。方向平衡：指作用于飛機的左偏轉(zhuǎn)力矩和右偏轉(zhuǎn)力矩彼此相等，飛機不繞立軸轉(zhuǎn)動。飛機的偏轉(zhuǎn)力矩主要有：機翼的阻力力矩、發(fā)動機產(chǎn)生的拉力力矩、垂直尾翼和方向舵產(chǎn)生的力矩。3。橫側(cè)平衡：指作用于飛機的左滾力矩和右滾力矩彼此相等，飛機不繞縱軸滾轉(zhuǎn)。飛機的滾轉(zhuǎn)力矩主要有：左、右機翼的升力對重心形成的力矩。,三飛機的安定性飛機的安定性就是在飛行中，當飛機受微小擾動（如氣流波動）而偏離原來狀態(tài)，并在擾動消失以后，不經(jīng)飛行員操縱，飛機能自動恢復(fù)原來平衡狀態(tài)的特性。1、飛機的俯仰安定性（迎角安定性）:指飛機受微小擾動迎角發(fā)生變化，自動恢復(fù)原來迎角的特性。飛機是通過水平尾翼產(chǎn)生的附加升力，對飛機重心形成機頭下俯或上仰的安定力矩來獲得迎角安定性的。此外，飛機的重心位置對迎角安定性有較大影響，所以，飛機的配載是很重要的。,2、飛機的方向安定性：指飛機受到擾動使方向平衡遭到破壞，擾動消失后，飛機又趨向于恢復(fù)原來的方向平衡狀態(tài)。飛機的方向安定力矩是在側(cè)滑中產(chǎn)生的。飛機的側(cè)滑是指飛機的運動方向同飛機的對稱面不平衡，相對氣流是側(cè)前方（左、右側(cè)）流向飛機的飛行狀態(tài)。飛機主要依靠垂直尾翼的作用、產(chǎn)生一個對飛機重心的安定力矩使機頭左、右偏轉(zhuǎn)來消除飛機側(cè)滑的。3、飛機的橫側(cè)安定性：指在飛行中，飛機受到擾動以致橫側(cè)平衡狀態(tài)遭到破壞，而在擾動消失后，飛機又趨向于恢復(fù)原來的橫側(cè)平衡狀態(tài)。飛機的橫側(cè)安定性主要靠機翼上的反角、后掠角和垂直尾翼的作用產(chǎn)生的。,四飛機的操縱性飛機的操縱性是指飛機在飛行員操縱駕駛桿、腳蹬的情況下，改變飛機飛行姿態(tài)的特性。飛機在空中的操縱是通過三個操縱面：升降舵、方向舵和副翼來進行的。轉(zhuǎn)動這三個操縱面，在氣流的作用下就會對飛機產(chǎn)生操縱力矩，使之繞橫軸、立軸和縱軸轉(zhuǎn)動，以改變飛行姿態(tài)。飛機的操縱性又可以稱為飛機的操縱品質(zhì)，是指飛機對操縱的反應(yīng)特性。操縱則是飛行員通過駕駛機構(gòu)改變飛機的飛行狀態(tài)。操縱主要通過駕駛桿和腳蹬等駕駛機構(gòu)來實現(xiàn)的。,操縱品質(zhì)常以輸入量和輸出量的比值(操縱性指標)來表示，這個比值不宜過小，也不宜過大。如果比值太小，則操縱輸入量小，輸出量大，這種飛機對操縱過于敏感，不僅難于精確控制，而且也容易因反應(yīng)量過大而產(chǎn)生失速或結(jié)構(gòu)損壞等問題；如果比值過大，則操縱輸入量大，輸出量小，飛機對操縱反應(yīng)遲鈍，容易使飛行員產(chǎn)生錯誤判斷，也可能造成飛機的大幅度振蕩，同樣導(dǎo)致失速或結(jié)構(gòu)破壞。按運動方向的不同，飛機的操縱也分為縱向、橫向和航向操縱。,（一）飛機的俯仰操縱性指前后操縱駕駛桿、偏轉(zhuǎn)升降舵時，飛機改變迎角的特性。改變飛機縱向運動(如俯仰)的操縱稱為縱向操縱，主要通過推、拉駕駛桿，使飛機的升降舵或全動平尾向下或向上偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生俯仰力矩，使飛機作俯仰運動。（二）飛機的方向操縱性當駕駛員只用腳蹬操縱方向舵之后，飛機繞立軸轉(zhuǎn)動而改變其側(cè)滑等飛行狀態(tài)的特性。使飛機繞機體縱軸旋轉(zhuǎn)的操縱稱為橫向操縱，主要由偏轉(zhuǎn)飛機的副翼來實現(xiàn)。當駕駛員向右壓駕駛桿時右副翼上偏、左副翼下偏，使右翼升力減小、左翼升力增大，從而產(chǎn)生向右滾轉(zhuǎn)的力矩，飛機向右滾；向左壓桿時，情況完全相反，飛機向左滾轉(zhuǎn)。,（三）飛機的橫側(cè)操縱性當駕駛員操縱駕駛桿偏轉(zhuǎn)副翼之后，飛機繞縱軸滾轉(zhuǎn)而改變其滾轉(zhuǎn)角速度、坡度（傾斜角）等的飛行狀態(tài)的特性。改變航向運動的操縱稱為航向操縱，由駕駛員踩腳蹬，使方向舵偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。踩右腳蹬時，方向舵向右擺動，產(chǎn)生向右偏航力矩，飛機機頭向右偏轉(zhuǎn)；踩左腳蹬時正相反，機頭向左偏轉(zhuǎn)。實際飛行中，橫向操縱和航向操縱是不可分的，經(jīng)常是相互配合、協(xié)調(diào)進行，因此橫向和航向操縱常合稱為橫航向操縱。方向操縱和橫側(cè)操縱之間的聯(lián)系和內(nèi)部規(guī)律是：無論蹬舵還是壓桿都能同時造成偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)和滾轉(zhuǎn)的方向，同蹬舵方向和壓桿方向是一致的。,飛機操縱性的好壞與飛機的穩(wěn)定性之間存在著一定的排斥關(guān)系。如果飛機的焦點位置過于靠后，飛機的穩(wěn)定性很好，因此飛機抵抗飛行狀態(tài)變化的力和力矩會很大，飛機對飛行員操縱的響應(yīng)就會很慢，飛機的操縱性也就不好。反之，飛機的焦點靠前，穩(wěn)定性變差，飛機對操縱的響應(yīng)變得靈敏，操縱