3第三章-飞机的稳定性和操纵性
飞机的机动性、稳定性、操纵性
飞机的操纵性
一、飞机的纵向(俯仰)操纵
飞机的纵向(俯仰)操纵是指飞行员前后推拉 驾驶盘偏转升降舵后,飞机绕横轴转动而改变其迎 角等飞行状态。 横轴
下俯
全动式高低平尾升降舵
平尾大致分为普通平尾和全动平尾两大类: 1.普通平尾:升降舵可偏转,安定面不可偏转; 2.全动平尾:整个水平尾翼均可偏转。
2.机翼后掠角: 飞机受干扰右倾斜 → 升力随其倾斜 → 而后 掠角→流过右翼的垂直分速大于左翼→V右>V左 → Y右> Y左 → 产生向左的反力矩 → 恢复横向
稳定。 (见图2—46)
3.垂 直 尾 翼:
飞机受干扰右倾斜 →垂尾右侧受空气动力 →产生左滚力矩→恢复横向稳定。 (见图2—47)
§2-8
平衡,而在扰动消失后又自 动恢复原平衡状态的特性。
附加升力对重心形成力矩
1.△Y: 迎角变化时,机 翼、平尾上附加 升力的和。 2.△M: △Y对飞机的重 心形成稳定与不 稳定力矩。
△Y
飞机纵向静稳定性的条件:焦点在重心之后
只有焦点的位置在飞机的重心之后飞机才具有俯 仰稳定性,焦点距离重心越远,俯仰稳定性越强。
低平尾升降舵
全动式平尾 高平尾升降舵
二、飞机的横侧操纵
飞机的横侧操纵是指飞行员左右压驾驶盘操纵副翼 以后,飞机绕纵轴横滚的飞行状态。
三 、 飞机的方向操纵
飞机的方向操纵是指飞行员前后蹬脚蹬操纵方向舵 以后,飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角等飞行状态的 特性。
§2-6、7、8作业
1.什么是飞机的盘旋、筋斗和横滚? 2. 飞机的稳定性包括哪三方面? 3.飞机的纵向稳定中,为什么焦点要在重心之后? 4.什么是侧滑?飞机是如何恢复方向平衡的? 5.飞机通过什么装置恢复其横侧平衡? 6.飞行员如何操纵飞机的俯仰、方向、横侧平衡?
飞机平衡控制—飞机的稳定性与操纵性
稳定性
飞机的情况也是一样,也有 稳定、不稳定和中和稳定三 种情况。
稳定性
飞机纵向稳定性(俯仰稳定性)
ห้องสมุดไป่ตู้
稳定性
飞机方向稳定性
稳定性
飞机侧向稳定性 影响飞机侧向稳定性的因素主要是机翼的上反角和后掠角。
操纵性
飞机的操纵性是飞机跟随驾 驶员操纵驾驶杆、脚蹬动作 而改变其飞行状态的特征。 飞机通过主操纵面—升降舵、 方向舵和副翼对绕3个轴的 运动进行操纵。
操纵性
飞机重心位置的前后移动会影响飞机的纵向操纵性能。 重心前移,增大同样迎角,所需要的升降舵上偏角增大,重心前移越多, 上偏角越大,但升降舵上偏角是有一定限定的,重心前移过多,就可能 出现即使驾驶杆拉到底,飞机也不能增加到所需要的迎角,因此重心位 置应有个前限,称为重心前极限。
操纵性
俯仰稳定性强的飞机,俯仰操纵时比较迟钝;俯仰稳定性弱的飞机,俯 仰操纵时比较灵敏。
飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性飞机的稳定性在飞行中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态,而在偏离以后,飞机能否自动恢复原状,这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性,与飞机的操纵性有密切的关系。
例如,飞行员操纵杆、舵,需要用力的大小,飞机对杆、舵操纵的反应等,都与飞机的稳定性有关。
因此,研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性,就是在飞行中,当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
纵向稳定性飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时,如果有一个小的外力干扰,使它的攻角变大或变小,飞机抬头或低头,绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后,驾驶员如果不操纵飞机,而靠飞机本身产生一个力矩,使它恢复到原来的平衡飞行状态,我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态,就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复,也不远离,总是上下摇摆,就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面,我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时,如果一阵风从下吹向机头,使飞机机翼的攻角增大,飞机抬头。
阵风消失后,由于惯性的作用,飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大,从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下,使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆,飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样,如果阵风从上吹向机头,使机头下沉,飞机攻角减小,水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩,使飞机抬头,经过短时间的上下摇摆,也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
飞行原理--飞机的平衡、稳定性与操纵性 ppt课件
m.a.c
15
●MAC图示
Mean Aerodynamic chord.
16
●重心位置在MAC上的表示 重心的前后位置常用重心在MAC上的投影到该翼弦
前端的距离,占该翼弦的百分数来表示。重心必须在其 前后极限范围内。
CG
Forward limit
Mean Aerodynamic chord. Aft
30
●获得方向平衡的条件:
M y 0
31
4.1.4 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 为零,坡度不变。
32
●滚转力矩主要有:
① 两翼升力对重心产生的滚转力矩 ② 螺旋桨反作用力矩对重心产生的滚转力矩
33
●获得横侧平衡的条件:
M x 0
34
4.1.5 影响飞机平衡的主要因素
44
●保持横侧平衡的主要方法
飞行员可利用偏转副翼产生的横侧操纵力矩来平衡 滚转力矩以保持横侧平衡。
纵轴
左滚
45
本章主要内容
4.1 飞机的平衡 4.2 飞机的稳定性 4.3 飞机的操纵性
46
飞行原理/CAFUC
4.2 飞机的稳定性
ppt课件
37
●起落架收放
一方面导致飞机重心移动;另一方面,起落架附加 阻力变化会引起俯仰力矩变化。
38
●重心位置变化
重心移动对机翼的俯仰力矩影响较大。
➢重心前移:
39
●保持俯仰平衡的主要方法
飞行员可利用偏转升降舵产生的俯仰操纵力矩来平 衡俯仰力矩以保持俯仰平衡。
横轴
下俯
40
② 影响方向平衡的主要因素
13
CG
X CG
飞机的稳定性和操纵性汇总
飞机重心范围的确定
飞机的重心前限
重心前移,飞机的纵向静稳定性提高,操纵性 能变坏,纵向平衡变差。 从飞机纵向平衡和纵向操纵性能的要求对飞机 重心最靠前的位置进行了限制。 重心后移,飞机的纵向稳定性减小,飞机对操 纵的反应变灵敏。 从飞机的纵向静稳定性和操纵灵敏度的要求对 飞机重心最靠后的位置进行了限制。
荷兰滚
飞机的横侧向扰动运动 及影响稳定性的因素
飞机的侧向静稳定性和方向静稳定性大小 比例搭配,对飞机横侧向动稳定性有着重 要的影响。 影响因素
侧向静稳定性——机翼上反角和后掠角。 方向静稳定性——垂尾面积及到飞机重心的力 臂。
偏航阻尼器——用在大型高速运输机上, 防止荷兰滚
4.7 飞机的横侧向操纵性
空气动力学基础(ME、AV)
第一章 第二章 第三章 第四章 大气物理学 空气动力学 飞行理论 飞机的稳定性和操纵性
第4章 飞机的稳定性和操纵性
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
飞机运动参数 飞机稳定性和操纵性的基本概念 飞机的纵向稳定性 飞机的纵向操纵性 飞机的横侧向静稳定性 飞机的横侧向动稳定性 飞机的横侧向操纵性 飞机主操纵面上的附设装置
滚转角γ
空速向量相对机体的方位
速度轴系或风轴系OVXVYVZV XV沿飞行速度方向,气动阻力沿XV负向。YV在飞 机对称面内且与飞行速度垂直。
迎角和侧滑角
迎角α
空速向量在飞机对称面Oxtyt上的投影与机体 坐标系纵轴Oxt之间的夹角。规定投影线在Oxt 轴下方时为正。 空速向量与飞机对称面Oxtyt之间的夹角。规 定空速向量偏向右侧时为正(向右侧滑为正)。
3第三章 飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性3.1 飞机的稳定性在飞行中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态,而在偏离以后,飞机能否自动恢复原状,这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性,与飞机的操纵性有密切的关系。
例如,飞行员操纵杆、舵,需要用力的大小,飞机对杆、舵操纵的反应等,都与飞机的稳定性有关。
因此,研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性,就是在飞行中,当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
3.1.1 纵向稳定性飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时,如果有一个小的外力干扰,使它的攻角变大或变小,飞机抬头或低头,绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后,驾驶员如果不操纵飞机,而靠飞机本身产生一个力矩,使它恢复到原来的平衡飞行状态,我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态,就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复,也不远离,总是上下摇摆,就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面,我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时,如果一阵风从下吹向机头,使飞机机翼的攻角增大,飞机抬头。
阵风消失后,由于惯性的作用,飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大,从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下,使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆,飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样,如果阵风从上吹向机头,使机头下沉,飞机攻角减小,水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩,使飞机抬头,经过短时间的上下摇摆,也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
飞机的操控与稳定教案
飞机的操控与稳定教案一、引言。
飞机的操控与稳定是飞行员必须掌握的基本技能之一。
在飞行中,飞机的操纵和稳定性直接影响到飞行的安全和顺利进行。
因此,飞行员需要通过系统的培训和实践来掌握飞机的操控和稳定技能。
本教案将从飞机的基本操控原理、飞机的稳定性原理、飞行中的操控技巧等方面进行详细介绍,帮助飞行员更好地理解和掌握飞机的操控与稳定技能。
二、飞机的基本操控原理。
1. 飞机的操控装置。
飞机的操控装置主要包括操纵杆、脚蹬和油门。
操纵杆用于控制飞机的俯仰和滚转,脚蹬用于控制飞机的偏航,油门用于控制发动机的推力。
飞行员通过操纵这些装置来控制飞机的姿态和飞行状态。
2. 飞机的基本操控原理。
飞机的操控原理主要包括三个方面,俯仰、滚转和偏航。
俯仰是飞机绕横轴旋转的运动,滚转是飞机绕纵轴旋转的运动,偏航是飞机绕垂直轴旋转的运动。
飞行员通过操纵杆、脚蹬和油门来控制飞机的俯仰、滚转和偏航运动,从而实现飞机的操纵。
三、飞机的稳定性原理。
1. 飞机的稳定性类型。
飞机的稳定性主要包括静稳定性、动稳定性和自动稳定性。
静稳定性是指飞机在受到外界干扰后能够自行回到平衡状态的能力,动稳定性是指飞机在飞行中能够保持稳定的能力,自动稳定性是指飞机通过自动控制系统来实现稳定。
2. 飞机的稳定性原理。
飞机的稳定性原理主要包括气动稳定性和动力稳定性。
气动稳定性是指飞机在飞行中受到气流的影响后能够保持稳定的能力,动力稳定性是指飞机在受到发动机推力和风阻的影响后能够保持稳定的能力。
飞机的稳定性原理是飞机设计和飞行中的重要考虑因素。
四、飞行中的操控技巧。
1. 起飞阶段的操控技巧。
起飞是飞行中的关键阶段,飞行员需要通过操纵飞机的操控装置来实现起飞。
在起飞阶段,飞行员需要注意控制飞机的俯仰和滚转,保持飞机的稳定状态,并适时调整油门来控制飞机的速度和爬升角度。
2. 空中飞行中的操控技巧。
在空中飞行中,飞行员需要通过操纵飞机的操控装置来实现飞机的转弯、爬升和下降等动作。
航空概论飞机的平衡安定性和操纵性
航空概论:飞机的平衡安定性和操纵性概述飞机的平衡安定性和操纵性是飞行器设计中最重要的问题之一。
正确的平衡和稳定性是确保飞机能够稳定飞行的关键,同时也保证了正确的操纵性,使飞机能够按照飞行员的意愿进行操作。
在本文中,我们将讨论什么是平衡和稳定性、如何设计一个平衡和稳定的飞机,以及如何操纵一个飞机。
飞机的平衡和稳定性飞机的重心和机翼的重心平衡是一架飞机在空中稳定飞行所需的基本条件之一。
为了保持平衡,飞机必须有一个正确的重心位置。
这个位置是在飞机中间的一个虚拟点,重力作用于这个点的位置使飞机保持平衡。
同时,飞机的机翼也有一个重心位置,这个重心位置是机翼所有部件的平均重心位置。
稳定性稳定性是指飞机在受到干扰之后能够自动回到原来的状态,从而保持飞行的状态。
稳定性是通过飞机的设计和材料选择来实现的。
飞机的稳定性可以分为静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指飞机在保持位置或姿态时的稳定性。
动态稳定性则指飞机对于干扰的快速反应能力。
设计一个平衡和稳定的飞机设计一个平衡和稳定的飞机需要考虑多个因素。
以下是一些参考:水平平衡设计者应该将水平平衡考虑在内,这样飞机才能在水平方向上保持平稳飞行。
水平平衡的几个主要元素包括下列部分:•重心:飞机的重心必须位于机翼重心的前方,这样才保证飞机保持稳定。
•机毂和发动机位置:机毂和发动机位置的不同会影响飞机的平衡。
•垂直尾翼:垂直尾翼能够帮助调整飞机的平衡。
垂直平衡设计者同样应该考虑垂直平衡的问题。
以下是设计者应该考虑的因素:•高度舵面:高度舵面能够帮助飞机在垂直方向上保持平稳飞行。
•垂直尾翼:与水平平衡类似,垂直尾翼也能够帮助调整飞机的平衡。
•重心:这里的重心是指沿着飞行器纵向的重量分布情况。
设计者必须考虑飞机的质心位置和操纵重心位置之间的关系。
机翼的大小和形状机翼的大小和形状会影响飞机的稳定性。
机翼面积越大,飞机的稳定性就越好,但是机翼越大,飞机的重量也会增加,从而影响飞机的性能。
第三章-飞行理论
第三章-飞行理论第三章:飞行理论1. 引言飞行是一项人类梦寐以求的技术和运动,飞行理论是研究飞行的基础。
本章将介绍飞行的基本原理、飞行力学和飞行稳定性的相关知识。
2. 飞行的基本原理飞行的基本原理是依靠气流对物体的支持力。
根据等速飞行原理,当飞机的前进速度恒定时,飞机所受合外力为零,飞机将保持飞行状态。
飞机的支持力、阻力、重力和动力之间存在着复杂的相互作用关系。
其中,支持力是飞机产生升力的力量,也是飞机保持飞行的关键。
阻力是空气阻力对飞机运动的阻碍,必须通过动力来克服。
重力是飞机受到的地心引力,必须通过升力来平衡。
动力是飞机产生推力的力量。
3. 飞行力学飞行力学是研究飞机在飞行过程中力的作用和变化的科学。
它主要包括静力学和动力学两个方面。
静力学研究静止或匀速直线飞行时的力学现象。
由于静态平衡,飞机在水平飞行或急流中飞行时,支持力等于重力,推力等于阻力。
动力学研究飞机在加速、转弯、起降等动态过程中的力学现象。
由于动态平衡,飞机在这些过程中需要调整支持力、阻力和推力的分配。
飞行稳定性是指飞机在各种飞行状态下维持平衡的能力。
飞行稳定性与飞机的稳定性设计密切相关,包括静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指当飞机受到外界干扰时,回到平衡飞行状态的能力。
动态稳定性是指当飞机在飞行姿态变化时,能够平稳地恢复到稳定飞行状态。
4. 飞行稳定性的保持为了保持飞行稳定性,飞机采用了多种设计和控制手段。
飞机的稳定性设计包括飞机的几何形状、重心位置和机翼安装角度等因素。
合适的几何形状和重心位置可以使飞机具有良好的静态稳定性。
机翼安装角度的调整可以改变飞机的升力和阻力特性,从而调整飞机的动态稳定性。
飞机控制系统通过控制飞机的姿态和飞行状态来维持飞行稳定性。
常见的控制系统包括方向舵、升降舵、副翼和扰流板等。
这些控制面可以通过飞行员的操纵来调整飞机的姿态和飞行状态,并保持飞行稳定性。
5. 飞行稳定性的挑战尽管飞行稳定性的设计和控制手段已经非常成熟,但飞行稳定性依然是飞行的永恒挑战。
3第三章飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性飞机的稳定性在飞行中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态,而在偏离以后,飞机能否自动恢复原状,这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性,与飞机的操纵性有密切的关系。
例如,飞行员操纵杆、舵,需要用力的大小,飞机对杆、舵操纵的反应等,都与飞机的稳定性有关。
因此,研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性,就是在飞行中,当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
纵向稳定性飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时,如果有一个小的外力干扰,使它的攻角变大或变小,飞机抬头或低头,绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后,驾驶员如果不操纵飞机,而靠飞机本身产生一个力矩,使它恢复到原来的平衡飞行状态,我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态,就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复,也不远离,总是上下摇摆,就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面,我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时,如果一阵风从下吹向机头,使飞机机翼的攻角增大,飞机抬头。
阵风消失后,由于惯性的作用,飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大,从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下,使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆,飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样,如果阵风从上吹向机头,使机头下沉,飞机攻角减小,水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩,使飞机抬头,经过短时间的上下摇摆,也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
航空概论飞机的平衡安定性和操纵性图文
航空概论:飞机的平衡安定性和操纵性飞机的平衡安定性和操纵性是航空学中极为重要的概念。
本文将介绍这两个概念的含义以及与之相关的基本法则和理论模型。
飞机的平衡静态平衡静态平衡是指在飞机静止时,重心与升力的作用线,以及扭矩的平衡关系。
如果这些关系得到满足,那么静态平衡就得以实现。
一般来说,飞机的重心应该位于飞机各个机身部件的重心重合点上方,在这种情况下,飞行员就可以轻松地控制飞机飞行。
当然,在设计飞机的过程中,设计师需要充分考虑飞机的重心位置,确保其能够实现最大程度的安全性和机动性。
动态平衡动态平衡是指在飞机运动时,飞机的各个部件始终处于平衡状态,以实现稳定的飞行。
动态平衡包括长周期运动和短周期运动,其中长周期运动指的是飞机在俯仰和纵倾方向上的运动,短周期运动则是飞机在横滚方向上的运动。
飞机的安定性飞机的安定性是指在特定的条件下,飞机能够以稳定的方式飞行。
稳定飞行有重要的应用,特别是在长时间的飞行或战斗操作中。
飞机的稳定性保证了飞行员和机组人员的安全。
飞机的操纵性飞机的操纵性是指飞行员控制飞机进行特定力学操作的能力。
操纵性与飞机的设计密切相关,因为可以进行不同的机构和材料选择,以改善或限制飞机和机组人员的响应速度。
飞机平衡安定性和操纵性的影响因素下面是一些影响飞机平衡安定性和操纵性的因素:1.机翼和无尾天线的尺寸和形状2.飞行员和机组人员的响应速度和技能水平3.飞机的机身重心位置和重量分布情况4.飞机的发动机和推进器的性能和效率5.飞行环境的风速、气压、湍流状况等飞机平衡安定性和操纵性在航空学中非常重要。
对于设计师和飞行员来说,了解这些基本原理和规律是至关重要的,这有助于他们更好地理解和应对不同的飞行条件和飞机应用。
第三章 飞行原理与飞行性能
在机翼上,压力最高的点也就是所谓的驻点,在驻点处是空气与前缘相 遇的地方。这点是空气相对于机翼的速度减小到零的点。
在一个迎角为零、完全对称的机翼上,从驻点开始,流经上下表面气 流速度是相同的,所以上下表面的压力变化也是完全相同的。
如果对称机翼相对来流旋转了一个迎角,驻点就会稍稍向前缘的下表 面移动,并且流经上下表面的空气流动情况改变了,流经上表面的空气被 迫多走了一段距离,在上下表面,空气仍然有一个从驻点加速离开的过程, 但是在下表面的最高速度要小于上表面的最高速度。
质量守恒定律:质量不会自生也不会自灭。 流体的质量流量:单位时间流过横截面面积S的流体质量。
q sv
3.流体连续方程
1s1v1 2s2v2 3s3v3 ...... const. 即: sv const.
当流体不可压缩时
即: const. 时:
有: sv const.
惯性向外 (离心力)
6.力的分解
一个水平飞行的动力模型受到许多施加在它每个部分的力的影响, 但是所有的这些力都可以按作用和反作用分成4个力
三、机动飞行中的空气动力
1.飞机的几何外形和参数
翼型及其参数
♦翼型: 机翼的横剖面形状。翼型最前端的一点叫“前缘”, 最后端一点叫“后缘”。 翼型前缘点与后缘点之间连线称为翼弦。
目前所使用的大多是自动式前缘缝翼。这种前缘缝翼用滑动机 构与基本机翼相连,依靠前缘空气动力的压力和吸力来自动控制其 闭合和打开。
4.飞机低速飞行的阻力
按阻力产生的原因,飞机低速飞行时的阻力一般可分为:
• 摩擦阻力 • 压差阻力 • 诱导阻力 • 干扰阻力
阻力的计算公式:
Q
C(x
1 2
飞机的飞行性能、稳定与操纵
2.4 飞机的飞行性能、稳定与操纵2.4.1 机体坐标轴系研究飞机的飞行性能、稳定与操纵原理的时候,为了描述飞机的空间位置、速度、加速度、力和力矩等向量时,须采用相应的坐标系。
常用的坐标系有:地面坐标轴系、机体坐标轴系、气流坐标轴系、航迹坐标轴系、半机体坐标轴系、稳定坐标轴系等。
这些坐标系都是三维正交右手系。
为研究问题的方便,在讨论飞机的操稳特性时,我们选用机体坐标轴系作为参考坐标系。
图 2.4.1 机体坐标轴系机体坐标轴系(Oxyz)是固定在飞机上的坐标轴系,其原点O位于飞机的质心,纵轴x位于飞机参考面(对称面)内指向前方且平行于机身轴线(或翼根弦线),横轴y垂直于飞机参考面指向右方,竖轴z在飞机参考面内垂直于纵轴指向下方,如图2.4.1所示。
飞机绕机体横轴oy的转动(称为俯仰运动)以及沿纵轴ox和竖轴oz的移动,是发生在飞机对称面内的运动,通常称为纵向运动;而飞机绕机体纵轴ox的转动(称为滚转运动)和沿横轴oy的移动,是发生在飞机横截面内的运动,称为横向运动;飞机绕竖轴oz的转动(称为偏航运动)称为方向运动。
2.4.2飞机的飞行性能和机动飞行讨论飞机的飞行性能时,将飞机作为一个质点,其上所受到的力有:重力G、动力装置的推力T、升力L和阻力D,如图2.4.2所示。
在等速直线飞行时,这些力是平衡的。
图中为航迹速度与水平面的夹角,称为爬升角。
当航迹速度位于过原点的水平面之上时,为正。
为发动安装角,为飞行迎角。
发动安装角通常很小,近似认为=0。
飞机等速直线飞行的轨迹不外有3种情况:等速直线爬升(>0)、等速直线平飞(=0)和等速直线下滑(<0)。
这3种典型等速直线运动的飞行性能分别称为爬升(或上升)性能、平飞性能和下滑性能。
图2.4.2 作用在飞机上的力图2.4.3 爬升率飞机有各种飞行状态(如起飞/着陆、等速上升/下降、上升/下降转弯、巡航、机动飞行等),概括起来可将飞机的飞行性能分为类:(1) 等速直线飞行性能(基本飞行性能),(2) 续航性能,(3) 起飞着陆性能,(4) 机动飞行性能。
飞机的稳定性和操纵性PPT课件
飞机重心范围的确定
飞机的重心前限
重心前移,飞机的纵向静稳定性提高,操纵性 能变坏,纵向平衡变差。
从飞机纵向平衡和纵向操纵性能的要求对飞机 重心最靠前的位置进行了限制。
飞机重心后限
重心后移,飞机的纵向稳定性减小,飞机对操 纵的反应变灵敏。
从飞机的纵向静稳定性和操纵灵敏度的要求对 飞机重心最靠后的位置进行了限制。
动稳定性
研究外界扰动消失后,物体回到原平衡位置的 运动过程:扰动是收敛的,物体最终回到原始 平衡位置,物体具有动稳定性,否则就是动不 稳定的。
9
平衡稳定状态
10
飞机的稳定性和操纵性分类
纵向稳定性(和操纵性)
绕横轴(OZt)转动,也叫俯仰稳定性。
侧向稳定性(和操纵性)
绕纵轴(OXt)滚转,也叫滚转稳定性。
16
影响飞机纵向静稳定性的因素
握杆和松杆对飞机纵向静稳定性的影响
与握杆飞行相比,松杆飞行时,全机焦点的位置前移 了,纵向静稳定性减少了。
减少升降舵的自由摆动,减少松杆和握杆飞行状态下 纵向静稳定性的差异。
飞机实用重心和飞机焦点位置的变化
影响飞机实用重心位置的因素 货物的装载情况、乘客的位置、燃油的数量及消耗、 飞机的构型。
3
4.1 飞机运动参数
地面坐标系是固定在地球表面的一种坐标系。
4
姿态角
俯仰角θ
机体坐标系纵轴(OXt)与水平面之间的夹角。 规定机头上仰时为正。
偏航角ψ
机体坐标系纵轴在水平面上的投影与地面坐标 系Axd轴之间的夹角。规定当飞机向左偏航时 为正。
滚转角γ
飞机对称面与包含Oxt轴的铅垂面之间的夹角。 规定当飞机向右滚转时为正。
5
空速向量相对机体的方位
《 民航概论 》课程教案3
与飞行活动密切相关的大气物理参数是大气密度、大气压强、大气温度、大气湿度。这些参数之间相互联系,随着地理纬度和季节的变化而变化。
(二)影响飞行活动的气象要素
1.气温、气压和湿度
气温是影响飞行活动的要素之一。天气的变化与大气温度密切相关。气温升高,空气密度减小,会对飞机的性能产生一定的影响,高海拔地区机场的场压较低,空气密度小,同样会使发动机功率减小、起降滑跑距离增大。大气湿度随时间、地点、高度、天气条件不断变化,当气温降至其露点温度时,大气中的水分开始凝结,变成看得见的雾、云、降水等天气现象。
3.3.2爬升和巡航
飞机爬升到高度600米后,经管制员许可,就可按照标准离场程序进入爬升阶段。当飞机上升到3000米以上的高度后,驾驶员操纵飞机减小爬升角,为进入航线做准备。
经过区域管制员许可后飞机进入航路。继续上升到巡航高度(喷气式民航客机一般是8000米以上),改平飞状态进入巡航阶段飞行。
3.3.3下降、进近和着陆阶段
学习评价
●行为表现●课后作业○测验测试○制作作品●其他课堂回答问题
作业题目
利用课堂学到的知识结合课下查找资料,对连续性定理和伯努利定理进行详细的分析和解读
双语教学
系(部):教研室:教研室主任签字:
年月
○实验实训 ○演示教学 ○其他
素材资源
○文本素材○实物展示●PPT幻灯片
○音频素材○视频素材○动画素材
●图形/图像素材●网络资源○其他
教学设计
本章分2次进行授课,每次90分钟,具体:
1、课程导入
(1)课程内容回顾
(2)宣布教学内容与重难点
(3)新知导入
参考说辞:
民用航空活动的基础是民用航空器能够克服自身重力实现升空飞行,同时飞机升空飞行后受大气环境的影响,复杂多变的气象条件会威胁航空器的安全运行。你了解民航飞机升力是如何产生的吗?飞机在飞行过程中受力分析是怎样的?影响民航飞机航空飞行的天气要素都有哪些呢?
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三章飞机的稳定性和操纵性
3.1 飞机的稳定性
在飞行中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态,而在偏离以后,飞机能否自动恢复原状,这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性,与飞机的操纵性有密切的关系。
例如,飞行员操纵杆、舵,需要用力的大小,飞机对杆、舵操纵的反应等,都与飞机的稳定性有关。
因此,研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性,就是在飞行中,当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
3.1.1 纵向稳定性
飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时,如果有一个小的外力干扰,使它的攻角变大或变小,飞机抬头或低头,绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后,驾驶员如果不操纵飞机,而靠飞机本身产生一个力矩,使它恢复到原来的平衡飞行状态,我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态,就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复,也不远离,总是上下摇摆,就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面,我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时,如果一阵风从下吹向机头,使飞机机翼的攻角增大,飞机抬头。
阵风消失后,由于惯性的作用,飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大,从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下,使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆,飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样,如果阵风从上吹向机头,使机头下沉,飞机攻角减小,水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩,使飞机抬头,经过短时间的上下摇摆,也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
除水平尾翼外,飞机的重心位置对纵向稳定性也有较大的影响。
重心靠后的飞机,其纵向稳定性要比重心靠前的差。
其原因是:重心与焦点距离小攻角改变时产生的附加力矩减小。
对于重心靠后的飞机,当飞机受扰动而增大攻角时,机翼产生的附加升力是使机头上仰,攻角进一步增大,形成不稳定力矩。
这时主要靠水平尾翼的附加升力,使机头下俯,攻角减小,保证飞机的纵向稳定性。
1
3.1.2 方向稳定性
飞机的方向稳定性是指飞机绕立轴的稳定性。
飞机的方向稳定力矩是在侧滑中产生的。
所谓侧滑是指飞机的对称面与相对气流方向不一致的飞行。
它是一种既向前、又向侧方的运动。
飞机带有侧滑时,空气则从飞机侧方吹来。
这时,相对气流方向与飞机对称面之间的夹角称为“侧滑角”,也称“偏航角”。
对飞机方向稳定性影响最大的是垂直尾翼。
另外,飞机机身的侧面迎风面积也起相当大的作用。
其它如机翼的后掠角、发动机短舱等也有一定的影响。
当飞机稳定飞行时,不存在偏航角,处于平衡状态。
如果有一阵风突然吹来,使机头向右偏(此时,相对气流从左前方吹来,称为左侧滑),便有了偏航角。
阵风消除后,由于惯性作用,飞机仍然保持原来的方向,向前冲一段路程。
这时相对风吹到偏斜的垂直尾翼上,产生了一个向右的附加力。
这个力便绕飞机重心产生了一个向左的恢复力矩,使机头向左偏转。
经过一阵短时间的摇摆,消除掉偏航角,飞机恢复到原来的平衡飞行状态。
同样,当飞机出现右侧滑时,就形成使飞机向右偏转的方向稳定力矩。
可见,只要有侧滑,飞机就会产生方向稳定力矩。
而方向稳定力矩总是要使飞机消除偏航角。
3.1.3 侧向稳定性
飞机的侧向稳定性是指飞机绕纵轴的稳定性。
图3-1 机翼上反角对飞机侧向稳定性的影响
v1—阵风速度;v2—侧滑速度;v3—由侧滑引起的相对风速;
M—恢复力矩;O—飞机重心; —上反角
2。