45-§飞机的横侧向静稳定性-46-飞机的横侧向动稳定性课件.ppt

1、第四章第四章 第第 页页14.5.1 飞机的方向平衡飞机的方向平衡 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。为零，侧滑角不变或侧滑角为零。4.5 飞机的横侧向静稳定性飞机的横侧向静稳定性第四章第四章 第第 页页2侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一致的飞行状态。致的飞行状态。第四章第四章 第第 页页34.5.2 偏转力矩主要有偏转力矩主要有:两翼阻力对重心产生的偏转力矩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

2、矩双发或多发飞机拉力产生的偏转力矩第四章第四章 第第 页页4 飞机的方向静稳定性，指的是飞行中，飞机受微飞机的方向静稳定性，指的是飞行中，飞机受微小扰动以至方向平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞小扰动以至方向平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性。机自动趋向恢复原平衡状态的特性。4.5.3 飞机的方向静稳定性飞机的方向静稳定性第四章第四章 第第 页页5方向稳定力矩主要是在飞机出现侧滑时由垂尾产生的。方向稳定力矩主要是在飞机出现侧滑时由垂尾产生的。l 主要方向稳定力矩的产生主要方向稳定力矩的产生第四章第四章 第第 页页6由垂尾产生的方向稳定力矩由垂尾产生的方向稳定力矩第四章第四

3、章 第第 页页7垂尾面积的影响垂尾面积的影响 垂尾面积越大，垂尾面积越大，方向稳定力矩越大。方向稳定力矩越大。相对气流相对气流相对气流相对气流扰动扰动扰动扰动稳定力矩稳定力矩稳定力矩稳定力矩较小侧力较小侧力（面积小）（面积小）较大侧力较大侧力（面积大）（面积大）第四章第四章 第第 页页8机身机身四分之一翼弦连线四分之一翼弦连线横轴横轴后掠角后掠角 上反角和后掠角的设计等也能够使机翼产生方向稳上反角和后掠角的设计等也能够使机翼产生方向稳定力矩。定力矩。其他方向稳定力矩的产生其他方向稳定力矩的产生上反角上反角第四章第四章 第第 页页9上反角在侧滑中的作用上反角在侧滑中的作用 上反角的存在，上反角的

4、存在，使侧滑前翼的迎角使侧滑前翼的迎角更大，因此阻力也更大，因此阻力也更大。更大。第四章第四章 第第 页页10 上反角使侧滑前翼迎角大，阻力大，从而产生方向稳定上反角使侧滑前翼迎角大，阻力大，从而产生方向稳定力矩。力矩。上反角在侧滑中所产生的方向稳定力矩上反角在侧滑中所产生的方向稳定力矩第四章第四章 第第 页页11 后掠角的存在，使侧滑后掠角的存在，使侧滑前翼的相对气流有效分速前翼的相对气流有效分速大，因而阻力更大，从而大，因而阻力更大，从而产生方向稳定力矩。产生方向稳定力矩。后掠角在侧滑中所产生方向稳定力矩后掠角在侧滑中所产生方向稳定力矩第四章第四章 第第 页页12机身、背鳍和腹鳍的方向稳定

5、力矩的产生机身、背鳍和腹鳍的方向稳定力矩的产生 机身，以及背鳍和腹机身，以及背鳍和腹鳍也可以产生方向稳定鳍也可以产生方向稳定力矩。力矩。第四章第四章 第第 页页134.5.4 飞机的方向动稳定性飞机的方向动稳定性方向阻尼力矩主要由垂尾产生。方向阻尼力矩主要由垂尾产生。飞机转动的过程中，垂尾处出现附加的侧向气流飞机转动的过程中，垂尾处出现附加的侧向气流速度分量，导致垂尾出现侧力，侧力形成的力矩起速度分量，导致垂尾出现侧力，侧力形成的力矩起到阻碍转动的作用，称方向阻尼力矩。到阻碍转动的作用，称方向阻尼力矩。垂尾侧力垂尾侧力转动方向转动方向阻尼力矩阻尼力矩第四章第四章 第第 页页144.6.1 飞机

6、的横侧平衡飞机的横侧平衡 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。为零，坡度不变。4.6 飞机的横侧向动稳定性飞机的横侧向动稳定性第四章第四章 第第 页页154.6.2 滚转力矩主要有滚转力矩主要有:两翼升力对重心产生的滚转力矩两翼升力对重心产生的滚转力矩螺旋桨反作用力矩对重心产生的滚转力矩螺旋桨反作用力矩对重心产生的滚转力矩第四章第四章 第第 页页16 飞机的横侧静稳定性，指的是飞行中，飞机受微飞机的横侧静稳定性，指的是飞行中，飞机受微小扰动以至横侧平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞机小扰动以至横侧平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞机自

7、动趋向恢复原平衡状态的特性。自动趋向恢复原平衡状态的特性。4.6.3 飞机的横侧静稳定性飞机的横侧静稳定性第四章第四章 第第 页页17l 主要横侧稳定力矩的产生主要横侧稳定力矩的产生侧力侧力横侧稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生。横侧稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生。第四章第四章 第第 页页18 上反角情况下，侧滑前翼的迎角更大，升力大于侧滑上反角情况下，侧滑前翼的迎角更大，升力大于侧滑后翼的升力，从而产生绕纵轴的横侧稳定力矩。后翼的升力，从而产生绕纵轴的横侧稳定力矩。上反角产生的横侧稳定力矩上反角产生的横侧稳定力矩第四章第四章 第第 页页19 侧滑前翼的升力大于侧滑后侧

8、滑前翼的升力大于侧滑后翼的升力，是翼的升力，是机翼能够具有横机翼能够具有横侧稳定性必要条件。侧稳定性必要条件。后掠角产生的横侧稳定力矩后掠角产生的横侧稳定力矩 后掠角情况下，侧滑前翼的有效分速大，因而升力大后掠角情况下，侧滑前翼的有效分速大，因而升力大于侧滑后翼的升力，从而产生横侧稳定力矩。于侧滑后翼的升力，从而产生横侧稳定力矩。第四章第四章 第第 页页20 其他横侧稳定力矩的产生其他横侧稳定力矩的产生 机翼上下位置和垂尾也能够使机翼产生横侧稳定力矩。机翼上下位置和垂尾也能够使机翼产生横侧稳定力矩。第四章第四章 第第 页页21上单翼飞机横侧稳定性强上单翼飞机横侧稳定性强下单翼飞机横侧稳定性弱下

9、单翼飞机横侧稳定性弱机翼上下位置的影响机翼上下位置的影响第四章第四章 第第 页页22 垂尾产生的横侧稳定力矩垂尾产生的横侧稳定力矩 侧滑中，垂尾产生的侧力对重心形成的滚转力矩也是横侧滑中，垂尾产生的侧力对重心形成的滚转力矩也是横侧稳定力矩。侧稳定力矩。垂尾侧力垂尾侧力侧滑方向侧滑方向侧力力臂侧力力臂第四章第四章 第第 页页234.6.4 飞机的横侧向动稳定性飞机的横侧向动稳定性飞机的横侧阻尼力矩主要由机翼产生。飞机的横侧阻尼力矩主要由机翼产生。飞机在受扰后的转动过程中，由于机翼存在附加飞机在受扰后的转动过程中，由于机翼存在附加上、下气流分量，使两翼迎角不等，从而导致两翼升上、下气流分量，使两翼

10、迎角不等，从而导致两翼升力不等，这一阻尼力矩对飞机转动起阻碍作用。力不等，这一阻尼力矩对飞机转动起阻碍作用。滚转方向滚转方向阻尼力矩方向阻尼力矩方向第四章第四章 第第 页页24 飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生明显的飘摆现象，称为荷兰滚。明显的飘摆现象，称为荷兰滚。飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强，在受扰产飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强，在受扰产生倾斜和侧滑后，易产生缓慢的螺旋下降。生倾斜和侧滑后，易产生缓慢的螺旋下降。4.6.5 飞机方向稳定性和横侧稳定性的关系飞机方向稳定性和横侧稳定性的关系 飞机的方向稳定性与横侧稳定性是相

11、互耦合的，会飞机的方向稳定性与横侧稳定性是相互耦合的，会产生交叉力矩。产生交叉力矩。第四章第四章 第第 页页25飘摆飘摆 飞机受扰左倾斜飞机受扰左倾斜左侧滑，若横侧稳定性强左侧滑，若横侧稳定性强飞机迅飞机迅速改平坡度；方向稳定性弱速改平坡度；方向稳定性弱飞机左偏的速度慢，未等飞机左偏的速度慢，未等左侧滑消除，飞机又带右坡度左侧滑消除，飞机又带右坡度右侧滑。右侧滑。飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生飘摆。飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱，易产生飘摆。第四章第四章 第第 页页26飘摆飘摆 飘摆的危害性在于：飘摆震荡周期只有几秒，修正飘摆的危害性在于：飘摆震荡周期只有几秒，修正飘摆超出

12、了人的反应能力，修正过程中极易造成推波飘摆超出了人的反应能力，修正过程中极易造成推波助澜，加大飘摆。助澜，加大飘摆。正常情况下，飘摆半衰期很短，但当方向稳定性和正常情况下，飘摆半衰期很短，但当方向稳定性和横侧稳定性不协调时，易使飘摆半衰期延长甚至不稳横侧稳定性不协调时，易使飘摆半衰期延长甚至不稳定，严重危及安全。定，严重危及安全。大型运输机在高空和低速飞行时由于稳定性发生变大型运输机在高空和低速飞行时由于稳定性发生变化易发生飘摆。因此广泛使用飘摆阻尼器。化易发生飘摆。因此广泛使用飘摆阻尼器。第四章第四章 第第 页页274.5 飞机的横侧向静稳定性飞机的横侧向静稳定性 4.6 飞机的横侧向动稳定

13、性（作业）飞机的横侧向动稳定性（作业）1、方向稳定性是指（、方向稳定性是指（）2、横向稳定性是指（、横向稳定性是指（）3、关于荷兰滚下列说法正确的是、关于荷兰滚下列说法正确的是(B)A、是一种滚转收敛模态、是一种滚转收敛模态 B、来回滚转，左右偏航的震荡运、来回滚转，左右偏航的震荡运动动 C、是一种滚转发散模态、是一种滚转发散模态 D、急盘旋下降、急盘旋下降4、如果飞机短周期运动阻尼不足，下述哪种飞行状态更危险、如果飞机短周期运动阻尼不足，下述哪种飞行状态更危险?(A)A、着陆、着陆 B、巡航、巡航 C、上升、上升 D、下滑、下滑5、对于具有静稳定性的飞机，向左侧滑时其机头会、对于具有静稳定性

14、的飞机，向左侧滑时其机头会(左偏左偏)6、使飞机绕纵轴产生侧倾的力矩称为、使飞机绕纵轴产生侧倾的力矩称为(滚转力矩滚转力矩)，使飞机绕立轴作，使飞机绕立轴作 旋转运动的力矩称为旋转运动的力矩称为(偏航力矩偏航力矩)。第四章第四章 第第 页页284.5 飞机的横侧向静稳定性飞机的横侧向静稳定性 4.6 飞机的横侧向动稳定性（作业）飞机的横侧向动稳定性（作业）1、方向稳定性是指（、方向稳定性是指（）飞机受侧向风扰动绕立轴转动，而无扰动又恢复原姿态。飞机受侧向风扰动绕立轴转动，而无扰动又恢复原姿态。2、横向稳定性是指（、横向稳定性是指（）飞机受垂直风扰动绕纵轴转动，而无扰动又恢复原姿态。飞机受垂直风

15、扰动绕纵轴转动，而无扰动又恢复原姿态。3、关于荷兰滚下列说法正确的是、关于荷兰滚下列说法正确的是(B)A、是一种滚转的收敛模态、是一种滚转的收敛模态 B、来回滚转，左右偏航的震荡运动、来回滚转，左右偏航的震荡运动 C、是一种滚转的发散模态、是一种滚转的发散模态 D、急盘旋下降、急盘旋下降4、如果飞机短周期运动阻尼不足，在下述哪种飞行状态更危险、如果飞机短周期运动阻尼不足，在下述哪种飞行状态更危险?(A)A、着陆、着陆 B、巡航、巡航 C、上升、上升 D、下滑、下滑5、对于具有静稳定性的飞机，向左侧滑时其机头会、对于具有静稳定性的飞机，向左侧滑时其机头会(左偏左偏)6、使飞机绕纵轴产生侧倾的力矩称为、使飞机绕纵轴产生侧倾的力矩称为(滚转力矩滚转力矩)，使飞机绕立轴作旋转运动，使飞机绕立轴作旋转运动的力矩称为的力矩称为(偏航力矩偏航力矩)。