时间:2011-04-08 11:31来源:网络 作者:航空 点击:次
飞机的静态纵向稳定性或者不稳定性依赖于下面三个因素: * 机翼对重心的位置 * 水平尾翼控制面对重心的位置 * 尾部控制面面积和大小 分析稳定性时,应该记得一个物体如果可以自由旋转的话,它总会绕它的重心旋转。 为获得静态纵向稳定性,机翼和尾部力矩的关系必须是这样的,如果力矩最初是平衡的,然后突然机头上翘,机翼力矩和尾部力矩将会改变以至于他们的力的总和将提供一个不平衡的但是恢复力矩,接着机头被再次向下拉。类似的,如果机头向下,结果力矩的改变使得机头向后。 升力中心,有时也叫压力中心,在大多数飞对称机翼中有一个趋势,即随着迎角的改变而改变它的前后位置。迎角增加时压力中心趋于向前移动,迎角减小时压力中心趋于向后移动。这就意味着机翼的迎角增加时,压力(升力)中心向前移动,趋于把机翼的前缘抬升的多一些。这个趋势给机翼带来了固有的不稳定特性。 图3-12所示的飞机处于平直飞行状态。线段CG-CL-T表示从重心CG到水平升降舵T点的飞机纵轴。CL点表示升力中心。 大多数飞机设计成机翼的升力中心CL在飞机的重心CG后面。这使得飞机出现“头重”现象,也要求水平升降舵有向下的力来维持飞机的平衡,以避免机头持续的向下俯。对“头重”的补偿是通过设置升降舵处于轻微的负迎角来实现的。这样就产生了保持尾部向下的力,来平衡很重的机头。就象线段CG-CL-T是水平的,CL点有向上的作用力,另外两个向下的力互相平衡,一个是作用在CG点的很大的力,另外一个是作用于T点大的小得多的力。应用简单的物理学原理就可以看到,如果CL点用铁条悬挂,而很大的重量挂在CG点,那么就会在T点产生维持水平平衡的向下作用力。 在固定位置的水平升降舵飞机中,飞机制造商设置一个升降舵迎角,以设计巡航速度和功率设置飞行时能够提供最好稳定性。图3-14 如果飞机速度降低,机翼上气流的速度也会降低。机翼上气流速度降低的结果是下洗流也降低,导致升降舵上向下的作用力变小。接着,“头重”特性加重,使得机头更加的向下俯。这样飞机就处于低头姿态,减少机翼迎角和阻力可以让空速增加,当飞机继续处于低头姿态时,它的速度增加,升降舵上向下的力再次增加。进而,尾部再次被向下压,机头抬升进入爬升姿态。 |