時(shí)間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:航空 點(diǎn)擊:次
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飛機(jī)的靜態(tài)縱向穩(wěn)定性或者不穩(wěn)定性依賴于下面三個(gè)因素: * 機(jī)翼對(duì)重心的位置 * 水平尾翼控制面對(duì)重心的位置 * 尾部控制面面積和大小 分析穩(wěn)定性時(shí),應(yīng)該記得一個(gè)物體如果可以自由旋轉(zhuǎn)的話,它總會(huì)繞它的重心旋轉(zhuǎn)。 為獲得靜態(tài)縱向穩(wěn)定性,機(jī)翼和尾部力矩的關(guān)系必須是這樣的,如果力矩最初是平衡的,然后突然機(jī)頭上翹,機(jī)翼力矩和尾部力矩將會(huì)改變以至于他們的力的總和將提供一個(gè)不平衡的但是恢復(fù)力矩,接著機(jī)頭被再次向下拉。類似的,如果機(jī)頭向下,結(jié)果力矩的改變使得機(jī)頭向后。 升力中心,有時(shí)也叫壓力中心,在大多數(shù)飛對(duì)稱機(jī)翼中有一個(gè)趨勢(shì),即隨著迎角的改變而改變它的前后位置。迎角增加時(shí)壓力中心趨于向前移動(dòng),迎角減小時(shí)壓力中心趨于向后移動(dòng)。這就意味著機(jī)翼的迎角增加時(shí),壓力(升力)中心向前移動(dòng),趨于把機(jī)翼的前緣抬升的多一些。這個(gè)趨勢(shì)給機(jī)翼帶來了固有的不穩(wěn)定特性。 圖3-12所示的飛機(jī)處于平直飛行狀態(tài)。線段CG-CL-T表示從重心CG到水平升降舵T點(diǎn)的飛機(jī)縱軸。CL點(diǎn)表示升力中心。 大多數(shù)飛機(jī)設(shè)計(jì)成機(jī)翼的升力中心CL在飛機(jī)的重心CG后面。這使得飛機(jī)出現(xiàn)“頭重”現(xiàn)象,也要求水平升降舵有向下的力來維持飛機(jī)的平衡,以避免機(jī)頭持續(xù)的向下俯。對(duì)“頭重”的補(bǔ)償是通過設(shè)置升降舵處于輕微的負(fù)迎角來實(shí)現(xiàn)的。這樣就產(chǎn)生了保持尾部向下的力,來平衡很重的機(jī)頭。就象線段CG-CL-T是水平的,CL點(diǎn)有向上的作用力,另外兩個(gè)向下的力互相平衡,一個(gè)是作用在CG點(diǎn)的很大的力,另外一個(gè)是作用于T點(diǎn)大的小得多的力。應(yīng)用簡(jiǎn)單的物理學(xué)原理就可以看到,如果CL點(diǎn)用鐵條懸掛,而很大的重量掛在CG點(diǎn),那么就會(huì)在T點(diǎn)產(chǎn)生維持水平平衡的向下作用力。 在固定位置的水平升降舵飛機(jī)中,飛機(jī)制造商設(shè)置一個(gè)升降舵迎角,以設(shè)計(jì)巡航速度和功率設(shè)置飛行時(shí)能夠提供最好穩(wěn)定性。圖3-14 如果飛機(jī)速度降低,機(jī)翼上氣流的速度也會(huì)降低。機(jī)翼上氣流速度降低的結(jié)果是下洗流也降低,導(dǎo)致升降舵上向下的作用力變小。接著,“頭重”特性加重,使得機(jī)頭更加的向下俯。這樣飛機(jī)就處于低頭姿態(tài),減少機(jī)翼迎角和阻力可以讓空速增加,當(dāng)飛機(jī)繼續(xù)處于低頭姿態(tài)時(shí),它的速度增加,升降舵上向下的力再次增加。進(jìn)而,尾部再次被向下壓,機(jī)頭抬升進(jìn)入爬升姿態(tài)。 |