空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)04飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性

空氣動(dòng)力學(xué)與飛行原理第4章飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性2021/5/91知識(shí)要求掌握飛機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的概念掌握飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性的基本概念掌握飛機(jī)縱向穩(wěn)定性、縱向操縱性、橫側(cè)向靜穩(wěn)定性、橫側(cè)向動(dòng)穩(wěn)定性橫側(cè)向操縱性的概念及相關(guān)影響因素掌握飛機(jī)主操縱面上的附設(shè)裝置2021/5/924.1飛機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)4.1.1飛機(jī)在空間的姿態(tài)飛機(jī)在空間的姿態(tài)可用機(jī)體坐標(biāo)系與地面坐標(biāo)系之間的方向關(guān)系來確定，并用姿態(tài)角表示出來2021/5/93Axdydzd地面坐標(biāo)系原點(diǎn)A位于地面任意選定的某一固定點(diǎn)Ayd

軸鉛垂向上Axd、Azd

軸在水平面內(nèi)并互相垂直Axd

軸指向地面內(nèi)某一選定的方向2021/5/94描述飛機(jī)在空中姿態(tài)的姿態(tài)角有：俯仰角ν機(jī)體坐標(biāo)系縱軸Ox與水平面Axdzd之間的夾角。規(guī)定當(dāng)機(jī)頭上仰時(shí)ν角為正。2021/5/95偏航角ψ機(jī)體坐標(biāo)系縱軸Ox在水平面Axdzd上的投影與地面坐標(biāo)系A(chǔ)xd

軸之間的夾角。規(guī)定當(dāng)飛機(jī)向左偏航時(shí)ψ角為正。2021/5/96滾轉(zhuǎn)角γ飛機(jī)對(duì)稱面Oxy與包含Ox軸的鉛垂面之間的夾角。規(guī)定當(dāng)飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)時(shí)γ角為正。2021/5/974.1.2空速向量相對(duì)機(jī)體的方位空速向量相對(duì)機(jī)體的方位可以用兩個(gè)方位角表示：2021/5/98迎角α空速向量在飛機(jī)對(duì)稱面Oxy上的投影與機(jī)體坐標(biāo)系縱軸Ox之間的夾角。規(guī)定投影線在Ox軸下方時(shí)α角為正。側(cè)滑角β空速向量與飛機(jī)對(duì)稱面Oxy之間的夾角。規(guī)定空速向量偏向右側(cè)時(shí)β角為正。飛行中，空速向量一般都在飛機(jī)對(duì)稱面內(nèi)，側(cè)滑角β=0，以防止增加阻力。2021/5/994.2飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性的基本概念4.2.1飛機(jī)的穩(wěn)定性處于平衡狀態(tài)的物體，受到外界擾動(dòng)，偏離了平衡位置，當(dāng)擾動(dòng)消失后，物體能否自動(dòng)恢復(fù)到原始的平衡位置，取決于物體的平衡狀態(tài)是否具有穩(wěn)定性。2021/5/910穩(wěn)定性分類飛機(jī)的穩(wěn)定（安定）性分為靜穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性飛機(jī)的靜穩(wěn)定性：飛機(jī)具有自動(dòng)恢復(fù)到原平衡位置的趨勢縱向靜穩(wěn)定性：反映飛機(jī)在俯仰方向的穩(wěn)定特性側(cè)向靜穩(wěn)定性：反映飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定特性方向靜穩(wěn)定性：反映飛機(jī)的方向穩(wěn)定特性飛機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定性：能自動(dòng)恢復(fù)到原平衡位置2021/5/911小球的平衡狀態(tài)放在三種不同形狀光滑表面上的小球的平衡狀態(tài)。如果小球受到擾動(dòng)偏離了平衡位置，當(dāng)擾動(dòng)消失后：（a）圖中的小球經(jīng)過振蕩會(huì)自動(dòng)回到原始平衡位置，它的平衡狀態(tài)具有穩(wěn)定性；（b）圖中的小球，會(huì)越來越偏離原始平衡位置，它的平衡狀態(tài)具有不穩(wěn)定性；（c）圖中的小球會(huì)停留在任意一個(gè)外界擾動(dòng)使它達(dá)到的位置，它的平衡狀態(tài)具有中立穩(wěn)定性。2021/5/912飛機(jī)的穩(wěn)定性靜穩(wěn)定性研究外界擾動(dòng)消失后，物體是否有回到原始平衡位置的趨勢，也就是擾動(dòng)消失后，物體的瞬間運(yùn)動(dòng)。動(dòng)穩(wěn)定性研究外界擾動(dòng)消失后，物體回到原平衡位置的運(yùn)動(dòng)過程：擾動(dòng)是收斂的，物體最終回到原始平衡位置，物體具有動(dòng)穩(wěn)定性，否則就是動(dòng)不穩(wěn)定的。2021/5/913平衡穩(wěn)定狀態(tài)2021/5/914靜穩(wěn)定的問題具有靜穩(wěn)定性是平衡狀態(tài)具有穩(wěn)定性的必要條件，但并不充分，只有具有動(dòng)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)才是真正穩(wěn)定的。飛機(jī)在飛行中的平衡狀態(tài)是定常直線（勻速直線）飛行，作用在飛機(jī)上所有外力和外力矩都是平衡的。飛機(jī)在飛行中會(huì)受到各種擾動(dòng)，比如突風(fēng)引起飛機(jī)的迎角和速度的改變、氣流使舵面發(fā)生了小偏轉(zhuǎn)等，這時(shí)作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力和力矩也會(huì)發(fā)生變化，破壞了飛機(jī)原始的平衡狀態(tài)。當(dāng)擾動(dòng)消失后，飛機(jī)能否自動(dòng)地回到原平衡狀態(tài)，就是飛機(jī)是否具有穩(wěn)定性的問題。不穩(wěn)定或中立的飛機(jī)是不適合飛行的。執(zhí)行飛行任務(wù)的飛機(jī)必須具有一定的穩(wěn)定性。2021/5/9154.2.2飛機(jī)的操縱性飛機(jī)的操縱性：飛機(jī)在駕駛員操縱下，從一種飛行狀態(tài)過渡到另一種飛行狀態(tài)的特性。對(duì)于駕駛員的操縱反應(yīng)過于靈敏或過于遲鈍的飛機(jī)都會(huì)給飛機(jī)的飛行操縱帶來困難2021/5/916飛機(jī)的操縱性分類縱向操縱性飛機(jī)按照駕駛員的操縱指令，繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，增大或減少迎角，改變?cè)w行姿態(tài)的能力。側(cè)向操縱性飛機(jī)按照駕駛員的操縱指令，繞縱軸滾轉(zhuǎn)，改變?cè)w行姿態(tài)的能力。方向操縱性飛機(jī)按照駕駛員的操縱指令，繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，向左或向右偏轉(zhuǎn)，改變?cè)w行姿態(tài)的能力。2021/5/9174.3飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性4.3.1飛機(jī)的縱向靜穩(wěn)定性4.3.2飛機(jī)的縱向動(dòng)穩(wěn)定性2021/5/9184.3.1飛機(jī)的縱向靜穩(wěn)定性定義如果處于平衡狀態(tài)的飛機(jī)受到微小擾動(dòng)時(shí)，其迎角發(fā)生變化，在擾動(dòng)消失后，飛機(jī)在駕駛員不施加操縱的情況下依靠自身的特性，具有恢復(fù)到原來平衡迎角的趨勢。飛機(jī)具有縱向穩(wěn)定性的原因是：飛機(jī)受到微小擾動(dòng)后迎角改變附加升力(改變量)

俯仰穩(wěn)定力矩(恢復(fù)力矩)具有恢復(fù)到原來平衡迎角的趨勢2021/5/9191.飛機(jī)的縱向力矩和縱向平衡（1）飛機(jī)的縱向力矩縱向力矩就是使飛機(jī)繞橫軸OZt轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰力炬，用Mz表示。規(guī)定使飛機(jī)抬頭的Mz為正值，否則為負(fù)值。飛機(jī)是由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼以及動(dòng)力裝置等部件組成，每個(gè)部件上的氣動(dòng)力及發(fā)動(dòng)機(jī)推力都對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生縱向力矩。全機(jī)縱向力矩等于機(jī)翼、機(jī)身、尾翼等部件上的氣動(dòng)力及發(fā)動(dòng)機(jī)推力產(chǎn)生的縱向力矩之和。2021/5/920（2）飛機(jī)的縱向平衡飛機(jī)的縱向力矩Mz=0，即俯仰力矩系數(shù)Cmz=0，沒有外界擾動(dòng)的話飛機(jī)不會(huì)繞橫軸OZt產(chǎn)生俯仰運(yùn)動(dòng)，飛行迎角不會(huì)變化。對(duì)飛機(jī)縱向力矩起主要作用的是機(jī)翼、水平尾翼的氣動(dòng)升力和發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。如果不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，機(jī)翼和水平尾翼的氣動(dòng)開力對(duì)飛機(jī)縱向平衡的影響如所示：2021/5/921一般機(jī)翼的壓力中心在飛機(jī)重心之后，機(jī)翼上的氣動(dòng)升力對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生使機(jī)頭向下的俯仰力矩（-Mz）。水平尾翼上的氣動(dòng)升力向下作用，對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生使機(jī)頭向上的俯仰力矩（+Mz）當(dāng)兩個(gè)力矩互相抵消時(shí)，飛機(jī)保持縱向平衡。為使水平尾翼的氣動(dòng)升力能產(chǎn)生抬頭力矩，水平尾翼的安裝角一般采取負(fù)值2021/5/922平衡迎角飛機(jī)定常直線飛行時(shí)，不同的飛行速度要求不同的迎角。迎角不同，機(jī)翼升力的大小及壓力中心的位置也不同，對(duì)飛機(jī)重心會(huì)產(chǎn)生大小不同的低頭力矩，就必須通過改變升降舵的偏轉(zhuǎn)角（或者改變水平安定面的配平角），使水平尾翼產(chǎn)生與之相平衡的抬頭力矩，來維持飛機(jī)的縱向平衡，為飛機(jī)的縱向配平。每一個(gè)迎角下的定常直線飛行，都有一個(gè)升降舵的偏轉(zhuǎn)角與之對(duì)應(yīng)。這個(gè)迎角就叫做該升降舵偏轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的平衡迎角。飛機(jī)水平尾翼的一個(gè)重要作用就是保證飛機(jī)在不同速度下進(jìn)行定常直線飛行的縱向平衡2021/5/9232.全機(jī)焦點(diǎn)全機(jī)焦點(diǎn)由于迎角的改變而引起的飛機(jī)氣動(dòng)升力增量的作用點(diǎn)。影響因素機(jī)翼、機(jī)身和水平尾翼。在低速飛行時(shí)，全機(jī)焦點(diǎn)的位置保持不變。2021/5/9243.飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性的條件在小迎角下飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性只取決于全機(jī)焦點(diǎn)和重心之間的相對(duì)位置?？v向靜穩(wěn)定縱向靜不穩(wěn)定2021/5/925全機(jī)焦點(diǎn)位于重心之后：飛機(jī)是縱向靜穩(wěn)定的。全機(jī)焦點(diǎn)位于重心之前：飛機(jī)是縱向靜不穩(wěn)定的。全機(jī)焦點(diǎn)位于重心之上：飛機(jī)具有縱向中立靜穩(wěn)定性。2021/5/926重心位置與靜穩(wěn)定性關(guān)系分析擾動(dòng)使飛機(jī)抬頭，迎角增加，升力增量向上，作用于全機(jī)焦點(diǎn)：全機(jī)焦點(diǎn)如果在重心之后，升力增量對(duì)重心產(chǎn)生低頭力矩，飛機(jī)低頭運(yùn)動(dòng)趨勢，升力增量產(chǎn)生的是恢復(fù)力矩，飛機(jī)具有縱向靜穩(wěn)定性；全機(jī)焦點(diǎn)如果在重心之前，升力增量對(duì)重心產(chǎn)生抬頭力矩，飛機(jī)更加偏離原飛行姿態(tài)，升力增量產(chǎn)生的是偏離力矩，飛機(jī)具有縱向靜不穩(wěn)定性；2021/5/927縱向靜穩(wěn)定裕量定義：全機(jī)焦點(diǎn)與重心之間的距離。要求其大于零，并保持一定數(shù)值，保持縱向靜穩(wěn)定性。民用飛機(jī)一般為平均氣動(dòng)力弦長的10-15％。2021/5/928亞音速飛行，機(jī)翼焦點(diǎn)一般位于飛機(jī)重心之前，故單有機(jī)翼的飛機(jī)縱向靜不穩(wěn)定。機(jī)身對(duì)縱向力矩的作用，使焦點(diǎn)前移，不穩(wěn)定性增大。引進(jìn)水平尾翼后，焦點(diǎn)大大后移，形成在重心之后的全機(jī)焦點(diǎn)。水平尾翼的第二個(gè)作用：提供飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性。2021/5/9294.影響飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性的因素（1）握桿和松桿對(duì)飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性的影響握桿：假設(shè)受擾動(dòng)后，飛機(jī)的速度不變，只有迎角變化，并且升降舵面不能自由偏轉(zhuǎn)，此穩(wěn)定性稱握桿定速靜穩(wěn)定性。松桿：受擾動(dòng)后，迎角發(fā)生改變，升降舵面也隨風(fēng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使平尾產(chǎn)生附加的縱向力矩，大小與迎角成正比則此穩(wěn)定性與握桿狀態(tài)下不同。2021/5/930升降舵隨風(fēng)偏轉(zhuǎn)對(duì)飛機(jī)靜穩(wěn)定性的影響：當(dāng)擾動(dòng)使飛機(jī)抬頭增加迎角時(shí)，升降舵會(huì)順氣流方向向上偏轉(zhuǎn)，在平尾上產(chǎn)生的附加縱向力矩是正值，使飛機(jī)抬頭進(jìn)一步偏離原飛行姿態(tài)的趨勢，所以飛機(jī)的縱向靜穩(wěn)性減少。與握桿飛行相比，松桿飛行時(shí)，全機(jī)焦點(diǎn)的位置前移。2021/5/931實(shí)際飛行狀態(tài)下：飛機(jī)操縱系統(tǒng)的摩擦，使升降舵不能完全自由隨風(fēng)擺動(dòng)，理想松桿狀態(tài)不存在；駕駛桿到升降舵之間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較長，存在彈性間隙和裝配間隙，駕駛桿不能完全約束升降舵擺動(dòng)，理想握桿狀態(tài)不存在；必須減少升降舵隨風(fēng)的自由擺動(dòng)，減少握桿和松桿狀態(tài)下飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定的差異2021/5/932（2）飛機(jī)實(shí)用重心和飛機(jī)焦點(diǎn)位置的變化影響飛機(jī)實(shí)用重心位置的因素貨物的裝載情況、乘客的位置、燃油的數(shù)量及消耗、飛機(jī)的構(gòu)型。影響飛機(jī)焦點(diǎn)位置的因素飛行Ma數(shù)：MA>1.5，焦點(diǎn)后移水平尾翼:升降舵的偏轉(zhuǎn)角和水平安定面的配平角飛機(jī)構(gòu)型:襟翼、縫翼、起落架的位置縱向操縱系統(tǒng)的安裝間隙和彈性間隙。2021/5/9334.3.2飛機(jī)的縱向動(dòng)穩(wěn)定性定義飛機(jī)受到擾動(dòng)后，恢復(fù)原飛行姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)過程。影響因素靜穩(wěn)定力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量俯仰阻尼力矩2021/5/934作用于飛機(jī)上的力矩飛機(jī)縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中作用在飛機(jī)上的力矩：靜穩(wěn)定力矩：由迎角增量產(chǎn)生的作用在焦點(diǎn)上的升力增量對(duì)飛機(jī)橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，企圖使飛機(jī)恢復(fù)原有姿態(tài)。也稱為恢復(fù)力矩。俯仰阻尼力矩：飛機(jī)在恢復(fù)擺動(dòng)過程中，因繞重心擺動(dòng)角速度引起的與飛機(jī)擺動(dòng)角速度方向相反的附加力矩。對(duì)飛機(jī)繞重心的擺動(dòng)起阻尼作用。主要由水平尾翼產(chǎn)生。為保證飛機(jī)具有動(dòng)穩(wěn)定性，要求飛機(jī)具有足夠大的阻尼力矩。慣性力矩：因飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在飛機(jī)擺動(dòng)過程中產(chǎn)生的維持繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，企圖使飛機(jī)不停的擺動(dòng)。飛機(jī)具有縱向動(dòng)穩(wěn)定性的條件：有足夠的縱向靜穩(wěn)定力矩（必要條件）和足夠的俯仰阻尼力矩（充分條件）。2021/5/9351.俯仰阻尼力矩俯仰擺動(dòng)，飛機(jī)上的升力增量產(chǎn)生俯仰力矩：飛機(jī)抬頭，重心前各處相對(duì)氣流向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)際氣流=迎面氣流速度+相對(duì)向下運(yùn)動(dòng)速度，因此當(dāng)?shù)赜菧p?。伙w機(jī)抬頭，重心后各處相對(duì)氣流向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)際氣流=迎面氣流速度+相對(duì)向上運(yùn)動(dòng)速度，因此當(dāng)?shù)赜窃黾?；飛機(jī)抬頭，重心前各處迎角減小，升力增量向下；重心后各處迎角增加，升力增量向上；2021/5/936飛機(jī)全身分布的升力增量對(duì)飛機(jī)形成低頭力矩，阻止飛機(jī)抬頭轉(zhuǎn)動(dòng)。飛機(jī)水平尾翼距離飛機(jī)中心最遠(yuǎn)，氣動(dòng)面積最大，所以阻尼俯仰力矩主要由水平尾翼產(chǎn)生。2021/5/9372.縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的模態(tài)及其特征定常直線飛行的飛機(jī)受到擾動(dòng)后，在回到原平衡姿態(tài)過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以簡化看成是由兩種典型周期性運(yùn)動(dòng)模態(tài)疊加而成：周期很短、衰減很快的短周期模態(tài)周期長、衰減很慢的長周期模態(tài)2021/5/938（1）短周期運(yùn)動(dòng)模態(tài)短周期模態(tài)周期短、衰減很快；飛機(jī)的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)主要是飛機(jī)繞重心的擺動(dòng)過程，表現(xiàn)為迎角和俯仰角速度周期性迅速變化，而飛行速度則基本上保持不變。一般情況下，飛機(jī)的這種短期振蕩運(yùn)動(dòng)在開始的頭幾秒內(nèi)就基本結(jié)束了。2021/5/939短周期模態(tài)分析擾動(dòng)消失的最初階段，飛機(jī)上產(chǎn)生的靜穩(wěn)定力矩迫使飛機(jī)返回原飛行姿態(tài)，從而使飛機(jī)產(chǎn)生較大的繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度，使飛機(jī)的迎角和俯仰角速度迅速變化。到達(dá)原平衡姿態(tài)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)慣性，飛機(jī)會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并超過原平衡位置，又會(huì)產(chǎn)生方向向反的靜穩(wěn)定力矩，迫使飛機(jī)再回到原飛行姿態(tài)，使飛機(jī)產(chǎn)生相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度，使飛機(jī)的迎角和俯仰角速度又向相反的方向迅速變化。2021/5/940（2）長周期運(yùn)動(dòng)模態(tài)飛機(jī)的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)主要是飛機(jī)重心運(yùn)動(dòng)的振蕩過程，表現(xiàn)為飛行速度和航跡傾斜角周期性的緩慢變化，飛機(jī)的迎角基本恢復(fù)到原來的迎角并保持不變。這一振蕩過程衰減很慢，形成長周期運(yùn)動(dòng)模態(tài)。2021/5/941長周期模態(tài)分析在短周期震蕩運(yùn)動(dòng)基本結(jié)束時(shí)，縱向力矩基本恢復(fù)平衡，飛機(jī)基本不再繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)；由于飛行速度增量的作用，作用在飛機(jī)上的外力仍處于不平衡狀態(tài)，飛機(jī)的航跡是彎曲的。重力、升力、阻力和發(fā)動(dòng)機(jī)推力的相互作用，使飛機(jī)的高度增加，速度和升力隨之減小，航跡逐漸轉(zhuǎn)為向下彎曲；隨后，飛機(jī)的高度減小，速度和升力隨之增加，航跡又逐漸轉(zhuǎn)為向上彎曲。如此反復(fù)進(jìn)行，就形成了飛機(jī)重心上、下緩慢振蕩。這一振蕩過程衰減很慢，形成長周期運(yùn)動(dòng)模態(tài)。2021/5/942兩種模態(tài)對(duì)飛行的影響短周期模態(tài)對(duì)飛行的影響：短周期振蕩周期短、運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化迅速，駕駛員往往來不及反應(yīng)和及時(shí)糾正。影響到飛行安全、乘員的舒適和操縱反應(yīng)特性。CCAR-25部規(guī)定：在主操縱處于松浮狀態(tài)或固定狀態(tài)時(shí)，在相應(yīng)于飛機(jī)形態(tài)的失速速度與最大允許速度之間產(chǎn)生的任何短周期振蕩，必須受到重阻尼。長周期模態(tài)對(duì)飛行的影響：對(duì)振蕩周期長、運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化緩慢的周期性運(yùn)動(dòng)，駕駛員有足夠的時(shí)間進(jìn)行糾正，不涉及飛行安全問題。2021/5/9434.4飛機(jī)的縱向操縱性2021/5/9444.4.1水平尾翼水平尾翼組成固定不動(dòng)或安裝角可調(diào)的水平安定面；可繞轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)的升降舵水平尾翼功能升降舵偏轉(zhuǎn)或水平安定面的配平角調(diào)整，產(chǎn)生附加升力，對(duì)飛機(jī)重心形成附加縱向力矩保持飛機(jī)在不同狀態(tài)下的縱向平衡和對(duì)飛機(jī)進(jìn)行縱向操縱。升降舵偏角δz

舵面后緣向下偏轉(zhuǎn)，δz

＞0后緣向上偏轉(zhuǎn)時(shí)，δz＜02021/5/9454.4.2飛機(jī)的縱向操縱飛機(jī)縱向操縱飛機(jī)繞橫軸的俯仰操縱，通過駕駛桿或盤操縱水平尾翼上的升降舵偏轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)。操縱動(dòng)作與人的生理習(xí)慣相適應(yīng)向前推拉駕駛桿，使升降舵向下偏轉(zhuǎn)δz＞0平尾產(chǎn)生附加升力向上，對(duì)重心產(chǎn)生附加縱向力矩飛機(jī)低頭，迎角減小，飛行速度增大，實(shí)現(xiàn)縱向操縱2021/5/9464.4.3縱向操縱性和縱向穩(wěn)定性的關(guān)系飛機(jī)定常直線飛行，縱向力矩為零，飛機(jī)處于縱向平衡狀態(tài)。駕駛員向后拉桿，升降舵向上偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，對(duì)重心產(chǎn)生的附加力矩使飛機(jī)抬頭，為操縱力矩M操縱。飛機(jī)抬頭使迎角增大，機(jī)翼產(chǎn)生向上的附加氣動(dòng)升力向上，作用在全機(jī)焦點(diǎn)上。因?yàn)轱w機(jī)具有縱向穩(wěn)定性，焦點(diǎn)在重心之后，向上的附加氣動(dòng)升力必然對(duì)重心產(chǎn)生使飛機(jī)低頭的力矩，是力圖使飛機(jī)保持原飛行姿態(tài)的穩(wěn)定力矩M穩(wěn)定。2021/5/947隨著迎角加大，M穩(wěn)定增加，直到等于M操縱，飛機(jī)的俯仰力矩重新平衡，飛機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以一個(gè)新的姿態(tài)進(jìn)行定常直線飛行較大迎角和較小速度飛機(jī)達(dá)到新的平衡姿態(tài)：M操縱=M穩(wěn)定2021/5/948穩(wěn)定性和操縱性相互制約穩(wěn)定性太大，飛機(jī)保持原飛行姿態(tài)的能力太強(qiáng)，要改變它不容易，操縱起來費(fèi)勁，飛機(jī)操縱性遲鈍。穩(wěn)定性太小，飛機(jī)的飛行姿態(tài)容易改變，駕駛員很難精確的操縱飛機(jī)，飛機(jī)的操縱性過于靈敏。在飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性之間取平衡點(diǎn)。2021/5/9494.4.4飛機(jī)重心范圍的確定飛機(jī)的重心位置對(duì)飛機(jī)的縱向靜穩(wěn)定性和操縱性影響很大。由于裝載不同、燃料消耗、飛機(jī)構(gòu)型變化原因，飛機(jī)的重心位置經(jīng)常發(fā)生變化，為了保證飛機(jī)具有足夠的穩(wěn)定性和良好的操縱性，必須對(duì)飛機(jī)重心的變化范圍加以限制。飛機(jī)重心的變化范圍是用重心前限和重心后限來確定。飛機(jī)重心的變化不應(yīng)超出由重心前限和重心后限之間所限定的范圍。2021/5/9501.飛機(jī)重心前限定義：允許飛機(jī)重心最靠前的位置.飛機(jī)縱向操縱性能保持靜穩(wěn)定性，必須保持一定的靜穩(wěn)定裕量KF(15%)；重心前移，KF變大，縱向靜穩(wěn)定性增加；飛機(jī)飛行狀態(tài)改變需要的縱向操縱力矩變大；舵面偏轉(zhuǎn)角和駕駛桿力變大；飛機(jī)操縱反應(yīng)遲鈍，操縱性能變差?？v向力矩平衡如果飛機(jī)重心過于靠前，機(jī)翼產(chǎn)生低頭力矩過大，舵面偏轉(zhuǎn)角大于設(shè)計(jì)值2021/5/9512.飛機(jī)重心后限定義：允許飛機(jī)重心最靠后的位置.飛機(jī)縱向靜穩(wěn)定性重心后移，KF減小，靜穩(wěn)定性降低；飛機(jī)飛行狀態(tài)改變需要的縱向操縱力矩變??；需要的舵偏角和駕駛桿力減小飛機(jī)的操縱靈敏度飛機(jī)對(duì)操縱的反應(yīng)靈敏；難以進(jìn)行精確操縱。2021/5/9524.5飛機(jī)的橫側(cè)向靜穩(wěn)定性4.5.1飛機(jī)的側(cè)滑和側(cè)滑角飛機(jī)沿機(jī)體橫軸OZt

方向產(chǎn)生移動(dòng)叫側(cè)滑。由于側(cè)滑來流方向不與飛機(jī)對(duì)稱面平行，形成一個(gè)夾角β，叫側(cè)滑角，以氣流從機(jī)身右側(cè)吹來為正。側(cè)滑時(shí)作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力左右不對(duì)稱，產(chǎn)生沿OZt

的側(cè)向力、繞OXt

軸滾轉(zhuǎn)力矩Mx、繞OYt

軸的偏航力矩My。也就是說：側(cè)滑會(huì)引起滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩。2021/5/953飛機(jī)受擾動(dòng)繞OXt軸轉(zhuǎn)動(dòng)（滾轉(zhuǎn)），產(chǎn)生側(cè)滑和側(cè)滑角；

同樣，飛機(jī)受擾動(dòng)繞OYt軸轉(zhuǎn)動(dòng)（偏航），也使飛機(jī)側(cè)滑和側(cè)滑角。也就是說：滾轉(zhuǎn)和偏航都會(huì)引起側(cè)滑。2021/5/954綜上所述：滾轉(zhuǎn)和偏航都會(huì)引起側(cè)滑和側(cè)滑角側(cè)滑和側(cè)滑角會(huì)產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩Mx和偏航力矩My飛機(jī)相對(duì)縱軸OXt的側(cè)向靜穩(wěn)定性和相對(duì)立軸OYt的方向靜穩(wěn)定性就不是獨(dú)立的，而是互相影響，互相牽連。飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性和方向靜穩(wěn)定性統(tǒng)稱為橫側(cè)向靜穩(wěn)定性，側(cè)滑角β是研究飛機(jī)橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)的重要參數(shù)。2021/5/9554.5.2飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力對(duì)機(jī)體OXt軸產(chǎn)生的力矩叫滾轉(zhuǎn)力矩，用Mx表示。力矩矢量與Xt軸正方向一致時(shí)，滾轉(zhuǎn)力矩為正。左翼高右翼低為正作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力對(duì)機(jī)體OYt軸產(chǎn)生的力矩叫偏航力矩，用My表示。力矩矢量與Yt軸正方向一致時(shí)，偏航力矩為正。機(jī)頭左偏為正2021/5/956引起飛機(jī)滾轉(zhuǎn)力矩和偏航力矩的因素：側(cè)滑角——靜穩(wěn)定力矩滾轉(zhuǎn)和偏航運(yùn)動(dòng)——阻尼力矩副翼偏轉(zhuǎn)角和方向舵偏轉(zhuǎn)角——操縱力矩2021/5/9574.5.3飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性1.飛機(jī)側(cè)向靜穩(wěn)定的條件飛機(jī)受到擾動(dòng)，繞機(jī)體OXt軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生了滾轉(zhuǎn)角γ，造成側(cè)滑時(shí)，如果由于側(cè)滑角引起的滾轉(zhuǎn)力矩與飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的方向相反，飛機(jī)就具有側(cè)向靜穩(wěn)定性。2021/5/9582.機(jī)翼上反角對(duì)飛機(jī)側(cè)向靜穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)飛機(jī)受擾動(dòng)向右滾轉(zhuǎn)產(chǎn)生正側(cè)滑角β。氣流由飛機(jī)右前方吹來，產(chǎn)生了沿機(jī)體OZt軸的氣流分量Vsinβ。機(jī)翼有上反角ψ，Vsinβ氣流流過下沉機(jī)翼（右翼）時(shí)，產(chǎn)生向上的氣流Vsinβsinψ流量；流過上揚(yáng)機(jī)翼（左翼）時(shí)，產(chǎn)生向下的氣流Vsinβsinψ流量。使下沉機(jī)翼迎角增加，升力也增大；上揚(yáng)機(jī)翼迎角減小，升力也減少，兩側(cè)機(jī)翼的升力差，產(chǎn)生了使飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)的恢復(fù)力矩Mx。2021/5/9593.機(jī)翼后掠角對(duì)飛機(jī)側(cè)向靜穩(wěn)定性的影響當(dāng)飛機(jī)受擾動(dòng)，繞OXt軸向右滾轉(zhuǎn)，產(chǎn)生正側(cè)滑角β；由于機(jī)翼有后掠角χ，氣流從右前方吹來時(shí)，垂直下沉機(jī)翼（右翼）前緣的速度分量大于垂直上揚(yáng)機(jī)翼（左翼）前緣的速度分量，使下沉一側(cè)機(jī)翼上的升力大于另一側(cè)機(jī)翼上的升力，兩側(cè)機(jī)翼的升力差，產(chǎn)生了使飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)的恢復(fù)力矩Mx機(jī)翼后掠角為飛機(jī)提供側(cè)向靜穩(wěn)定性。2021/5/960影響飛機(jī)側(cè)向靜穩(wěn)定性的其他因素垂直尾翼機(jī)體縱軸上方的垂直尾翼增加側(cè)向靜穩(wěn)定性，下方的垂直尾翼減少側(cè)向靜穩(wěn)定性。機(jī)翼和機(jī)身的相對(duì)位置上單翼起側(cè)向靜穩(wěn)定作用，下單翼起側(cè)向靜不穩(wěn)定作用。2021/5/9614.5.4飛機(jī)的方向靜穩(wěn)定性1.飛機(jī)方向靜穩(wěn)定性的條件飛機(jī)受到擾動(dòng)繞OYt軸偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生側(cè)滑角β時(shí)，側(cè)滑角引起的偏航力矩力圖使飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)來流，消除側(cè)滑角，飛機(jī)就具有方向靜穩(wěn)定性。2021/5/9622.垂尾對(duì)飛機(jī)方向靜穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)飛機(jī)受擾動(dòng)繞OYt

軸向右偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生左側(cè)滑β時(shí)，垂尾上產(chǎn)生的側(cè)向力Zcw

方向向右，對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生的偏航力矩My使飛機(jī)向左偏轉(zhuǎn)，對(duì)準(zhǔn)來流，消除側(cè)滑角.飛機(jī)受擾動(dòng)產(chǎn)生右側(cè)滑β時(shí)，垂尾上產(chǎn)生的側(cè)向力Zcw方向向左，對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生的偏航力矩My使飛機(jī)向右偏轉(zhuǎn)，對(duì)準(zhǔn)來流，消除側(cè)滑角。2021/5/963影響飛機(jī)方向靜穩(wěn)定性的其他因素后掠角有正側(cè)滑角β存在，氣流從飛機(jī)的右前方吹來，由于機(jī)翼有后掠角，流過右側(cè)機(jī)翼、垂直機(jī)翼前緣的產(chǎn)生氣動(dòng)力的氣流速度大于左側(cè)機(jī)翼的速度。不但右側(cè)機(jī)翼上的升力大于左側(cè)機(jī)翼的升力，右側(cè)機(jī)翼上的阻力也大于左側(cè)機(jī)翼的阻力。兩側(cè)不平衡的阻力會(huì)使機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)來流消除側(cè)滑角。2021/5/9644.6飛機(jī)的橫側(cè)向動(dòng)穩(wěn)定性4.6.1靜穩(wěn)定力矩、慣性力矩和氣動(dòng)阻尼力矩靜穩(wěn)定力矩由于側(cè)滑角β而產(chǎn)生的恢復(fù)力矩。慣性力矩由于飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在飛機(jī)橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的維持繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，企圖使飛機(jī)不停地?cái)[動(dòng)。氣動(dòng)阻尼力矩是由于在擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和偏航運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力產(chǎn)生的阻尼力矩。2021/5/965靜穩(wěn)定力矩側(cè)向靜穩(wěn)定力矩上反角后掠角垂直尾翼上單翼方向靜穩(wěn)定力矩后掠角垂直尾翼2021/5/966慣性力矩慣性力矩當(dāng)飛機(jī)繞縱軸、立軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而產(chǎn)生的使飛機(jī)維持繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小與飛機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸、質(zhì)量大小及分布等因素有關(guān)。企圖使飛機(jī)不停地?cái)[動(dòng)。2021/5/967滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼力矩分析當(dāng)飛機(jī)繞縱軸Xt轉(zhuǎn)動(dòng)，各部件上的氣動(dòng)力分布發(fā)生變化，產(chǎn)生繞縱軸的滾轉(zhuǎn)力矩。飛機(jī)繞縱軸向右滾轉(zhuǎn)：左翼向上運(yùn)動(dòng)，使流過左翼氣流迎角減小，升力減少；右翼向下運(yùn)動(dòng)，使流過右翼氣流迎角增大，升力增加，左右機(jī)翼升力不平衡，產(chǎn)生了使飛機(jī)繞縱軸向左滾轉(zhuǎn)的力矩。飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)：垂直尾翼向右下方運(yùn)動(dòng)，流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動(dòng)力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)氣動(dòng)力。氣動(dòng)力作用點(diǎn)沿立軸方向至飛機(jī)縱軸有一定距離，此氣動(dòng)力也產(chǎn)生了使飛機(jī)繞縱軸向左滾轉(zhuǎn)的力矩。飛機(jī)出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)體上附加氣動(dòng)力產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩總是與已經(jīng)存在的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻尼力矩。2021/5/968偏航運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼力矩分析當(dāng)飛機(jī)繞Yt轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各部件上的氣動(dòng)力分布也會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生了繞立軸Yt的偏航力矩。飛機(jī)繞立軸向左偏轉(zhuǎn)，尾翼：垂尾相對(duì)于氣流向右運(yùn)動(dòng)，使流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動(dòng)力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)的氣動(dòng)力，此氣動(dòng)力對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生了偏航力矩，使飛機(jī)繞立軸向右偏轉(zhuǎn)；飛機(jī)繞立軸向左偏轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)翼：左機(jī)翼向后運(yùn)動(dòng)，相對(duì)氣流速度減小，阻力減小，右機(jī)翼向前運(yùn)動(dòng)，相對(duì)氣流速度增加，阻力增大，兩側(cè)機(jī)翼阻力不平衡，對(duì)飛機(jī)立軸產(chǎn)生了向右轉(zhuǎn)動(dòng)的偏航力矩。2021/5/969當(dāng)飛機(jī)在擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)、偏航運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)翼、垂直尾翼部件上的氣動(dòng)力變化就會(huì)產(chǎn)生與已有滾轉(zhuǎn)、偏航運(yùn)動(dòng)方向相反，起阻尼作用的力矩。由滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的氣動(dòng)阻尼力矩中，機(jī)翼起主要作用；由偏航運(yùn)動(dòng)引起的氣動(dòng)阻尼力矩中，垂直尾翼起主要作用。2021/5/9704.6.2交叉力矩交叉力矩：由滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的偏航力矩和由偏航運(yùn)動(dòng)引起的滾轉(zhuǎn)力矩。右滾——右機(jī)翼迎角增大，阻力增大——向右偏轉(zhuǎn)的偏航力矩。右滾——垂尾產(chǎn)生向左側(cè)的氣動(dòng)力——向右偏轉(zhuǎn)的偏航力矩。左偏航——垂尾產(chǎn)生向左的氣動(dòng)力——向左橫滾的滾轉(zhuǎn)力矩。左偏航——左機(jī)翼升力減小，右機(jī)翼升力增大——向左的橫滾滾轉(zhuǎn)力矩。2021/5/9714.6.3橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的三種模態(tài)及特性橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)各種力矩和力相互作用而形成的復(fù)雜的振蕩過程。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)證明：飛機(jī)的橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的全過程，可按其不同時(shí)間段表現(xiàn)的主要特性，簡化為由三種典型單一的運(yùn)動(dòng)模態(tài)的簡單疊加而成：滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)荷蘭滾模態(tài)螺旋模態(tài)擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)初期以滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)為主。擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中期以荷蘭滾模態(tài)為主。擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)后期以螺旋模態(tài)為主。2021/5/9721.滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)（初期）運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)形式：近似單純的繞縱軸的單調(diào)衰減很快的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。原因：飛機(jī)繞縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，滾轉(zhuǎn)阻尼力矩較大。一般飛機(jī)都能滿足此模態(tài)的要求。特性：飛機(jī)滾轉(zhuǎn)角和滾轉(zhuǎn)角速度迅速變化，側(cè)滑角和偏航角的變化很小。2021/5/9732.荷蘭滾模態(tài)運(yùn)動(dòng)形式：頻率較快、中等阻尼、振幅逐漸增大的側(cè)向-航向組合振蕩運(yùn)動(dòng)。飛機(jī)的側(cè)滑角、滾轉(zhuǎn)角和偏航角的量級(jí)相同。滾轉(zhuǎn)和偏航運(yùn)動(dòng)的速度較小。2021/5/974在側(cè)向靜穩(wěn)定性過大時(shí)，一旦飛機(jī)受到擾動(dòng)產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)和側(cè)滑，過大的側(cè)向靜穩(wěn)定性會(huì)使?jié)L轉(zhuǎn)得到修正，機(jī)翼復(fù)平，而方向靜穩(wěn)定性來不及修正側(cè)滑，機(jī)頭不能對(duì)準(zhǔn)來流。機(jī)翼復(fù)平時(shí)，飛機(jī)仍繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)消除側(cè)滑角。較大的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生的慣性力矩和側(cè)滑存在引起的側(cè)向靜穩(wěn)定力矩使飛機(jī)反向滾轉(zhuǎn)，造成相反側(cè)滑，接著如上一樣來不及修正側(cè)滑和向另一側(cè)復(fù)平。飛機(jī)這樣反復(fù)進(jìn)入一面滾轉(zhuǎn)、一面左右偏航同時(shí)帶側(cè)滑的荷蘭滾不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。側(cè)向靜穩(wěn)定性和方向靜穩(wěn)定性相比較大時(shí)，易產(chǎn)生荷蘭滾不穩(wěn)定。2021/5/975特性振蕩頻率較高、周期較短（周期為幾秒量級(jí)）和振幅逐漸增大，駕駛員難于控制，直接影響飛行安全。解決辦法適當(dāng)搭配側(cè)向和方向靜穩(wěn)定性對(duì)高空飛行的飛機(jī)采用偏航阻尼器。CCAR-25部規(guī)定任何橫向-航向組合振蕩，在操縱松浮情況下，都必須受到正阻尼。2021/5/9763.螺旋模態(tài)特性螺旋模態(tài)是一種非周期性的、運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化比較緩慢的運(yùn)動(dòng)模態(tài)。在螺旋模態(tài)運(yùn)動(dòng)中，側(cè)滑角β近似為零，偏航角ψ大于滾轉(zhuǎn)角γ，所以螺旋模態(tài)運(yùn)動(dòng)主要是略帶滾轉(zhuǎn)、側(cè)滑角β近似為零的偏航運(yùn)動(dòng)。2021/5/977產(chǎn)生原因飛機(jī)的方向靜穩(wěn)定性大于側(cè)向靜穩(wěn)定性。運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)方向靜穩(wěn)定性過大時(shí)，一旦飛機(jī)受到擾動(dòng)發(fā)生滾轉(zhuǎn)和側(cè)滑，過大的方向靜穩(wěn)定性會(huì)使側(cè)滑角很快得到修正，機(jī)頭很快對(duì)準(zhǔn)氣流，并且在對(duì)準(zhǔn)氣流的偏航運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生較大的交叉滾轉(zhuǎn)力矩，這一力矩和倒滑角引起的側(cè)向靜穩(wěn)定力矩方向相反。當(dāng)交叉滾轉(zhuǎn)力矩大于側(cè)向穩(wěn)定力矩時(shí)，滾轉(zhuǎn)不但得不到糾正，還會(huì)繼續(xù)加大。滾轉(zhuǎn)得不到糾正會(huì)使飛機(jī)機(jī)頭繼續(xù)對(duì)準(zhǔn)來流，向傾斜的一側(cè)偏轉(zhuǎn)。結(jié)果，便產(chǎn)生了機(jī)身向一側(cè)傾斜，機(jī)頭下沉并不斷對(duì)準(zhǔn)來流的沿螺旋線航跡盤旋下降的螺旋發(fā)散運(yùn)動(dòng)2021/5/978在螺旋模態(tài)運(yùn)動(dòng)中，各種運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化比較緩慢，駕駛員有足夠時(shí)間進(jìn)行糾正，對(duì)飛行安全無重大危害。解決辦法適當(dāng)搭配方向和側(cè)向的靜穩(wěn)定性2021/5/9794.6.4飛機(jī)的橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)及影響動(dòng)穩(wěn)定性的因素飛機(jī)受到外界擾動(dòng)，產(chǎn)生的橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)是以上三種典型模態(tài)的簡單疊加而成。在擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)初期，以滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模態(tài)為主；擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)后期，以螺旋運(yùn)動(dòng)模態(tài)為主；介于前后兩階段之間的振蕩模態(tài)是荷蘭滾運(yùn)動(dòng)。2021/5/980飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性和方向靜穩(wěn)定性大小比例搭配，對(duì)飛機(jī)橫側(cè)向動(dòng)穩(wěn)定性有著重要的影響。側(cè)向靜穩(wěn)定性偏大：荷蘭滾不穩(wěn)定方向靜穩(wěn)定性偏大：螺旋不穩(wěn)定為了保證飛機(jī)同時(shí)具有螺旋和荷蘭滾模態(tài)的穩(wěn)定性，必須使飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性和方向靜穩(wěn)定性保持適當(dāng)?shù)谋壤?021/5/981影響因素側(cè)向靜穩(wěn)定性——機(jī)翼上反角和后掠角。后掠角是保證飛機(jī)能達(dá)到最大飛行速度所確定的，所以可通過改變機(jī)翼上反角來調(diào)整飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性。方向靜穩(wěn)定性——垂尾面積及到飛機(jī)重心的力臂。當(dāng)力臂確定后，可以通過改變垂尾的面積來調(diào)節(jié)飛機(jī)的方向靜穩(wěn)定性。2021/5/982大型高速運(yùn)輸機(jī)機(jī)身較長，繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性增加，增大了飛機(jī)的方向靜不穩(wěn)定性。飛行速度提高，又使垂尾對(duì)方向靜穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)明顯減少，從而使飛機(jī)的方向靜穩(wěn)定性減少。飛機(jī)側(cè)向靜穩(wěn)定性顯得過大，對(duì)荷蘭滾模態(tài)的穩(wěn)定性不利，使大型高速飛機(jī)易出現(xiàn)不穩(wěn)定的荷蘭滾運(yùn)動(dòng)。采用偏航阻尼器等裝置。安裝在方向舵操縱系統(tǒng)中，感受飛機(jī)繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)的偏航速率中的高頻信號(hào)，對(duì)飛機(jī)的快速偏航運(yùn)動(dòng)起阻尼作用，改善飛機(jī)的橫側(cè)向動(dòng)穩(wěn)定性2021/5/9834.7飛機(jī)的橫側(cè)向操縱性4.7.1飛機(jī)的側(cè)向操縱1.偏轉(zhuǎn)副翼對(duì)飛機(jī)進(jìn)行側(cè)向操縱飛機(jī)的側(cè)向操縱性：通過偏轉(zhuǎn)副翼來完成副翼：安裝在機(jī)翼后緣轉(zhuǎn)軸上的小操縱面。2021/5/984飛機(jī)的側(cè)向操縱是指飛機(jī)繞縱軸的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。駕駛員通過向左或向右操縱駕駛桿來進(jìn)行飛機(jī)的側(cè)向操縱。飛機(jī)的側(cè)向操縱與縱向或方向操縱有一點(diǎn)不同，即副翼有兩片，并且轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反。一片副翼向上偏轉(zhuǎn)；另一片副翼則向下偏轉(zhuǎn)。由此產(chǎn)生的附加力，對(duì)飛機(jī)重心O產(chǎn)生一個(gè)滾轉(zhuǎn)力矩M，便可使飛機(jī)繞縱軸傾側(cè)。規(guī)定右側(cè)副翼向下偏，左側(cè)副翼向上偏時(shí)（左滾）δx為正，與Mx符號(hào)相反。2021/5/9852.偏轉(zhuǎn)副翼引起的有害偏航左、右副翼上下偏轉(zhuǎn)時(shí)，使兩翼升力產(chǎn)生差異的同時(shí)也產(chǎn)生阻力差異。升力大的一邊機(jī)翼的阻力也大，形成與滾轉(zhuǎn)操縱和水平轉(zhuǎn)彎操縱方向相反的偏航力矩—有害偏航。阻力發(fā)生變化的部位靠近機(jī)翼翼梢處，到飛機(jī)對(duì)稱面的力臂較長，產(chǎn)生使飛機(jī)繞立軸OYt向右偏轉(zhuǎn)的偏航力矩。2021/5/986造成兩個(gè)不利的影響：由于飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性，側(cè)滑產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩使飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)，這與向左搬動(dòng)駕駛桿，使飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)的操縱目的相反，減少了向左滾轉(zhuǎn)的操縱力矩，降低了副翼的操縱效率。向左搬動(dòng)駕駛桿，使飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)，是為了使飛機(jī)向左進(jìn)入盤旋，但兩翼阻力不等產(chǎn)生的偏航力矩卻使飛機(jī)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)，對(duì)飛機(jī)的水平轉(zhuǎn)彎操縱也不利。偏轉(zhuǎn)副翼引起的偏航力矩有害。2021/5/987有害偏航的克服差動(dòng)副翼對(duì)于駕駛桿的同一行程，副翼上偏角度大于下偏角度的副翼，通過在副翼上偏一側(cè)機(jī)翼上產(chǎn)生較大的廢阻力，去平衡另一側(cè)機(jī)翼上的過大的誘導(dǎo)阻力，來消除有害偏航。2021/5/988弗來茲副翼將副翼的轉(zhuǎn)軸由副翼的前緣向后移，并安在副翼的下表面。副翼向下偏轉(zhuǎn)時(shí)，即使達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)角，副翼的前緣也不會(huì)露出機(jī)翼的上表面；副翼向上偏轉(zhuǎn)時(shí)，即使偏轉(zhuǎn)很小的角度，副翼的前緣就會(huì)露出機(jī)翼的下表面，產(chǎn)生較大的廢阻力，去平衡副翼下偏一側(cè)較大的誘導(dǎo)阻力，消除副翼偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的有害偏航。2021/5/9893.副翼操縱的失效和反逆問題副翼的失效或反逆（副翼反操縱）飛行中，由于機(jī)翼彈性變形（扭轉(zhuǎn)變形）的影響，副翼完全喪失作用或產(chǎn)生相反作用的現(xiàn)象米格-25原型機(jī)在一次高速試飛中偏轉(zhuǎn)副翼時(shí)因機(jī)翼嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)而出現(xiàn)副翼反效，飛機(jī)墜毀，試飛員喪生。2021/5/990（1）副翼操縱的失效和反逆是怎樣產(chǎn)生的不考慮機(jī)翼彈性變形副翼向下偏轉(zhuǎn)，在機(jī)翼上產(chǎn)生向上的附加氣動(dòng)力ΔL1

副翼向上偏轉(zhuǎn)，在機(jī)翼上產(chǎn)生向上的附加氣動(dòng)力ΔL2

偏轉(zhuǎn)副翼產(chǎn)生的附加升力ΔL1

、ΔL2形成使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的操縱力矩M12021/5/991實(shí)際機(jī)翼是彈性體；副翼一般安裝在扭轉(zhuǎn)剛度較低的翼梢部位副翼上偏一側(cè)：在ΔL1作用下，機(jī)翼產(chǎn)生低頭扭轉(zhuǎn)，使機(jī)翼有效迎角減小，產(chǎn)生向下的附加氣動(dòng)升力ΔL扭。副翼上偏一側(cè)：在ΔL2作用下，機(jī)翼抬頭扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生向上的附加氣動(dòng)升力ΔL扭。兩側(cè)機(jī)翼的ΔL扭形成滾轉(zhuǎn)力矩M2M2與M1方向相反，降低副翼的操縱效率2021/5/992隨著飛行速度的提高，操縱力矩M1和反力矩M2都在增加，但由于反力矩M2

由附加升力ΔL1，ΔL2引起的，不但隨飛行速度增加而增加，附加升力的增加也會(huì)使它增加，所以比操縱力矩M1

增加的更快。2021/5/993當(dāng)飛行速度較小時(shí)，M1＞M2，副翼的操縱效率雖有所降低，仍能對(duì)飛機(jī)進(jìn)行正常的側(cè)向操縱。M1=M2，即副翼失效。副翼反逆臨界速度V臨界。當(dāng)飛行速度V＞V臨界時(shí)，M1＜M2，再向左壓駕駛桿（或轉(zhuǎn)駕駛盤）時(shí)，飛機(jī)反而會(huì)向右滾轉(zhuǎn)；向右壓駕駛桿（或轉(zhuǎn)駕駛盤）時(shí)，飛機(jī)反而會(huì)向左滾轉(zhuǎn)，即副翼反逆。2021/5/994反逆臨界速度提高副翼的操縱效率，防止副翼反逆，保證飛行安全，必須使飛機(jī)飛行速度小于副翼反逆臨界速度。通常飛機(jī)的最大允許速度比V臨界低100公里/小時(shí)。提高飛機(jī)的飛行速度，必須提高副翼反逆臨界速度。2021/5/995（2）提高副翼反逆臨界速度的措施①提高機(jī)翼的抗扭剛度機(jī)翼的扭轉(zhuǎn)剛度越大，在ΔL1、ΔL2

作用下機(jī)翼產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角θ越小，ΔL扭就越小，力矩M2就越小，副翼反逆臨界速度也就越高。飛機(jī)設(shè)計(jì)，務(wù)必使副翼反逆臨界速度比飛機(jī)設(shè)計(jì)達(dá)到的最大允許速度高出一定數(shù)值。在飛機(jī)使用維修中，不能使機(jī)翼受到損傷，以致降低機(jī)翼的扭轉(zhuǎn)剛度。比如機(jī)翼蒙皮上的疲勞裂紋、蒙皮腐蝕損傷、碰撞造成的外形凹陷等。2021/5/996②采用混合副翼的類型每側(cè)機(jī)翼的后緣安排兩組副翼：一組在靠近機(jī)翼翼梢部位，叫外側(cè)副翼；一組在靠近機(jī)翼翼根部位，叫內(nèi)側(cè)副翼。低速飛行時(shí)，可用兩組副翼（或外側(cè)副翼）對(duì)飛機(jī)進(jìn)行側(cè)向操縱，提高副翼的操縱效率；高速飛行時(shí)，只用內(nèi)側(cè)副翼對(duì)飛機(jī)進(jìn)行側(cè)向操縱。內(nèi)側(cè)副翼為全速副翼，外側(cè)副翼為低速副翼。2021/5/9974.提高飛機(jī)側(cè)向操縱效率的措施（1）擾流板安裝在機(jī)翼下表面或上表面的襟翼之前，當(dāng)副翼向上偏轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)就起作用而將擾流板打開。當(dāng)副翼繼續(xù)偏轉(zhuǎn)到某一角度時(shí)，擾流板就全部豎立在氣流中。它全開時(shí)的最大高度，接近于該處的附面層厚度。副翼和擾流板聯(lián)動(dòng)打開，擾流板前壓強(qiáng)增大，板后氣流分離使副翼上偏一側(cè)機(jī)翼升力進(jìn)一步減小，增加橫滾力矩，提高副翼操縱效率。(a)擾流板未打開時(shí)與機(jī)翼表面平齊(b)擾流板打開產(chǎn)生大量旋渦(c)擾流板在機(jī)翼表面上的位置1—擾流板；2—副翼；3—襟翼2021/5/998缺點(diǎn)在打開瞬間，氣流繞過擾流板加速流動(dòng)，不能立即在板后生成旋渦，這時(shí)升力反而略有增加。故擾流扳單獨(dú)使用效果很差，只能與副翼聯(lián)動(dòng)。使用時(shí)必須在副翼先向上偏轉(zhuǎn)一定角度后，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)才能將擾流板打開，擾流板打開的角度與副翼偏轉(zhuǎn)角度有一定搭配關(guān)系。2021/5/999大型民用運(yùn)輸機(jī)在機(jī)翼上表面，襟翼前邊布置數(shù)塊擾流板，靠近機(jī)身為地面擾流板，靠翼捎為飛行擾流板。飛機(jī)飛行時(shí)，地面擾流板被鎖定，飛行擾流板輔助副翼完成對(duì)飛機(jī)側(cè)向操縱；著陸時(shí)，機(jī)輪一接觸地，地面擾流板開鎖，飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼上的所有擾流板全部打開，減升增阻，縮短飛機(jī)著陸滑跑距離。擾流板是有效的輔助操縱面，飛行時(shí)可以輔助副翼對(duì)飛機(jī)進(jìn)行側(cè)向操縱，或在飛行中使飛機(jī)減速；著陸時(shí)又減升增阻起到阻力板作用，改善飛機(jī)著陸性能。2021/5/9100（2）渦流發(fā)生器渦流發(fā)生器利用旋渦從外部氣流中將能量帶進(jìn)附面層，加快附面層內(nèi)氣流流動(dòng)，防止氣流分離的裝置。安裝位置：常在機(jī)翼上表面，副翼的前面安渦流發(fā)生器作用：提高副翼在大偏轉(zhuǎn)角和高速下的操縱效率。2021/5/9101當(dāng)副翼偏轉(zhuǎn)角度δx不大時(shí)，產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩Mx

隨偏轉(zhuǎn)角的增加而成線性變化。當(dāng)δx

較大時(shí)，副翼表面附面層內(nèi)氣流的流動(dòng)因動(dòng)能過小而分離，破壞了Mx

與δx

的線性變化特性，降低了副翼的操縱效率。當(dāng)飛行速度達(dá)到一定值時(shí)，在副翼前面機(jī)翼上表面形成激波分離，也使副翼操縱效率降低。在副翼前面安裝渦流發(fā)生器能有效延緩氣流分離，保持Mx隨δx

線性變化的特性，提高了副翼在大偏轉(zhuǎn)角和高速下的操縱效率。2021/5/91024.7.2飛機(jī)的方向操縱1.偏轉(zhuǎn)方向舵對(duì)飛機(jī)進(jìn)行方向操縱2.蹬舵反傾斜現(xiàn)象2021/5/91031.偏轉(zhuǎn)方向舵對(duì)飛機(jī)進(jìn)行方向操縱方向舵安裝在垂直尾翼上的操縱面。垂尾由垂直安定面和方向舵組成，安定面固定在機(jī)身上，方向舵懸掛在安定面后緣的轉(zhuǎn)軸上。駕駛員通過腳蹬，操縱方向舵繞轉(zhuǎn)軸左右偏轉(zhuǎn)，實(shí)施對(duì)飛機(jī)的方向操縱。方向舵偏轉(zhuǎn)角用δy表示，并規(guī)定當(dāng)方向舵后緣向右偏轉(zhuǎn)時(shí)，δy為正值2021/5/9104方向舵操作駕駛員蹬右舵，方向舵向右偏轉(zhuǎn)（δy＞0），垂尾上產(chǎn)生的側(cè)向力Zcw

指向左，對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生的偏航力矩My＜0，使飛機(jī)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)；蹬左舵，則飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)正好相反。方向舵的偏轉(zhuǎn)角δy與所產(chǎn)生的偏航力矩My的符號(hào)相反。2021/5/91052.蹬舵反傾斜現(xiàn)象方向舵向右偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的側(cè)向力Zcw的作用點(diǎn)沿立軸OYt方向距飛機(jī)重心有一段距離Ycw，因而，Zcw會(huì)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生向左滾轉(zhuǎn)的力矩Mx；相反，若方向舵向左偏轉(zhuǎn)，則會(huì)產(chǎn)生使飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)的力矩Mx。通常希望單獨(dú)蹬舵時(shí)，飛機(jī)能夠向所需方向傾斜。如蹬右舵，飛機(jī)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)，飛機(jī)應(yīng)同時(shí)向右傾斜（向右橫滾）；蹬左舵，飛機(jī)機(jī)頭向左偏轉(zhuǎn)，飛機(jī)應(yīng)同時(shí)向左傾斜（向左橫滾）2021/5/9106方向舵偏轉(zhuǎn)時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩卻恰恰與所希望飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的方向相反。當(dāng)飛機(jī)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)，形成左側(cè)滑，由于飛機(jī)的側(cè)向靜穩(wěn)定性，產(chǎn)生橫滾力矩，使飛機(jī)向右橫滾，這和希望蹬右舵飛機(jī)向右傾斜的要求是一致的。另一方面蹬右舵時(shí)，垂尾上產(chǎn)生的側(cè)向力對(duì)重心產(chǎn)生的橫滾力矩，卻使飛機(jī)向左傾斜；如果側(cè)向力對(duì)重心產(chǎn)生的橫滾力矩大于側(cè)向靜穩(wěn)定性產(chǎn)生的橫滾力矩，就會(huì)出現(xiàn)蹬右舵飛機(jī)向左傾斜，蹬左舵飛機(jī)又向右傾斜的現(xiàn)象，即蹬舵反傾斜現(xiàn)象。飛機(jī)側(cè)向穩(wěn)定性和方向操縱性合理搭配，避免蹬舵反傾斜的現(xiàn)象發(fā)生。2021/5/91074.8飛機(jī)主操縱面上的附設(shè)裝置主操縱面升降舵——俯仰操縱副翼——滾轉(zhuǎn)操縱方向舵——偏航操縱附設(shè)裝置作用重力平衡氣動(dòng)補(bǔ)償氣動(dòng)平衡2021/5/91084.8.1重力平衡1.重力平衡的目的目的：在飛機(jī)操縱面的轉(zhuǎn)軸前緣內(nèi)部安裝配重，把操縱面的重心移到轉(zhuǎn)軸之前或與轉(zhuǎn)軸軸線重合，防止飛機(jī)機(jī)翼副翼發(fā)生顫振，保證飛行的安全。顫振飛機(jī)結(jié)構(gòu)在均勻氣流中，由于彈性力、慣性力和氣動(dòng)力的耦合作用而發(fā)生的一種自激振動(dòng)。激振力對(duì)結(jié)構(gòu)所做的功等于或大于阻尼力所消耗的能量時(shí)，會(huì)發(fā)生顫振。顫振現(xiàn)象振幅保持定值或越來越大，在很短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致災(zāi)難性的結(jié)構(gòu)毀壞。2021/5/9109機(jī)翼彎曲副翼顫振分析條件：假設(shè)機(jī)翼是可以產(chǎn)生彎曲變形的彈性體，在抗扭方面是絕對(duì)剛硬的。副翼可繞其轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而且副翼重心在轉(zhuǎn)軸之后2021/5/91102021/5/91112021/5/9112結(jié)論：副翼重心在轉(zhuǎn)軸之后，無論機(jī)翼振動(dòng)向上或向下，副翼偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附加氣動(dòng)力與機(jī)翼振動(dòng)方向一致；附加氣動(dòng)力為激振力，對(duì)機(jī)翼做功，不斷從氣流中獲得能量輸入振動(dòng)中；激振力大小與飛行速度平方成線性關(guān)系；機(jī)翼彎曲振動(dòng)有減振力：內(nèi)摩擦力：與飛行速度無關(guān)；機(jī)翼上下彎曲振動(dòng)產(chǎn)生的附加氣動(dòng)升力：與飛行速度的一次方成正比2021/5/9113隨著飛行速度的提高，激振力和減振力都在增加，但激振力比減振力增加的快。飛行速度較低時(shí)，激振力小于減振力，機(jī)翼彎曲振動(dòng)會(huì)很快收斂。飛行速度達(dá)到顫振臨界速度時(shí)，激振力等于減振力，機(jī)翼彎曲振動(dòng)不收斂也不發(fā)散，保持等幅振動(dòng)，也就發(fā)生了顫振。飛行速度繼續(xù)提高，激振力大于減振力，機(jī)翼彎曲振動(dòng)振幅急劇加大，結(jié)構(gòu)很快就會(huì)發(fā)生破壞。為防止顫振的發(fā)生，最簡單有效的方法是在操縱面上加配重，使操縱面重心移到轉(zhuǎn)軸之前。2021/5/91142.重力平衡的方法集中式配重把配重集中于一處，用托架安裝到操縱面前緣距轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)處。有效地使舵面的重心前移，但是突出于氣流之中，增大阻力。效果差分散式配重把配重分散開，置于操縱面本身的前部。這種型式的配重藏于翼剖面內(nèi)，不會(huì)增加阻力。效果好固定配重可調(diào)配重2021/5/91154.8.2氣動(dòng)補(bǔ)償氣動(dòng)補(bǔ)償目的要減少鉸鏈力矩，減輕駕駛員操縱飛機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。1.鉸鏈力矩和操縱力矩鉸鏈力矩：操縱面上的空氣動(dòng)力與它到操縱面轉(zhuǎn)軸垂直距離(力臂)的乘積。(Mj=F×d)操縱力矩：加到轉(zhuǎn)軸搖臂上的力與它到轉(zhuǎn)軸距離的乘積。(Mc=P×h)2021/5/9116要使舵面偏轉(zhuǎn)必須滿足：無助力操縱系統(tǒng)中，力P按一定比例傳遞到駕駛桿（盤）上，駕駛員偏轉(zhuǎn)操縱面，搬動(dòng)駕駛桿（或盤）的操縱力。隨著飛機(jī)飛行速度的提高，和飛機(jī)尺寸重量的增加，鉸鏈力矩很快加大，駕駛員操縱駕駛桿（或盤）的力也隨之增大。加重駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至達(dá)到了力不能及的程度。2021/5/91172.氣動(dòng)補(bǔ)償方式軸式補(bǔ)償角式補(bǔ)償內(nèi)封補(bǔ)償隨動(dòng)補(bǔ)償片彈簧補(bǔ)償片2021/5/9118（1）軸式補(bǔ)償軸式補(bǔ)償將操縱面的轉(zhuǎn)軸從操縱面前緣向后移到某一位置進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)操縱面繞轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸前后兩部分同時(shí)產(chǎn)生空氣動(dòng)力，形成繞轉(zhuǎn)軸方向相反的兩個(gè)力矩，使舵面的鉸鏈力矩減小，起到氣動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔谩?021/5/9119缺點(diǎn)與前面固定翼面之間形成間隙，操縱面效率降低，不利影響隨著速度的增加而更嚴(yán)重。根據(jù)必要的機(jī)動(dòng)性能和操縱性能（操縱駕駛桿力的條件），適當(dāng)選擇軸式補(bǔ)償度（一般軸式補(bǔ)償度S補(bǔ)償／S操縱面

=0.20～0.25）。確保在操縱面最大偏角時(shí)，其前緣不能突出翼形外表面之外，否則會(huì)引起阻力增加和過度補(bǔ)償，在高速時(shí)會(huì)提前產(chǎn)生激波。2021/5/9120（2）角式補(bǔ)償角式補(bǔ)償在操縱面的外側(cè)部位（或上側(cè)部位），操縱面的一部分向前伸出，伸到操縱面轉(zhuǎn)軸之前，形成一個(gè)角。角的面積一般約占操縱面面積的6%～12%。當(dāng)操縱面偏轉(zhuǎn)時(shí)，外伸角部分上的氣動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)軸力矩，與操縱面上氣動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩，方向相反，減少總鉸鏈力矩，起到氣動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔谩?021/5/9121特點(diǎn)形式構(gòu)造簡單，但操縱面偏轉(zhuǎn)時(shí)，角部分突出在翼外形之外，將產(chǎn)生渦流，增加阻力，而且還會(huì)引起操縱面振動(dòng)2021/5/9122（3）內(nèi)封補(bǔ)償分類密封式、平衡式。內(nèi)封補(bǔ)償一般用在副翼上補(bǔ)償面位于機(jī)翼后緣的空腔內(nèi)，空腔由氣密膠布隔成上下兩部分，互不通氣當(dāng)副翼向下偏轉(zhuǎn)時(shí)，下部壓強(qiáng)大，上部壓強(qiáng)小，在空腔下部的壓強(qiáng)比上部大，因而形成了上下壓強(qiáng)差壓強(qiáng)差作用在補(bǔ)償面上，對(duì)副翼轉(zhuǎn)軸的力矩與副翼上氣動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩相反，幫助駕駛員克服鉸鏈力矩。2021/5/9123優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)封補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償面積達(dá)到副翼面積的50%，得到足夠的補(bǔ)償度。副翼上下偏轉(zhuǎn)時(shí)，均不露出機(jī)翼表面，氣動(dòng)外形好，增加阻力不大。還可以在補(bǔ)償面上安裝配重，達(dá)到很有效的重量平衡的效果。內(nèi)封補(bǔ)償面不會(huì)形成間隙，降低舵面的操縱效率；在補(bǔ)償面上安裝配重，力臂長，重量平衡的作用比較大；由于它不突出在翼面之外，增加的阻力也不大；不易過早地產(chǎn)生激波。缺點(diǎn)：這種補(bǔ)償裝置使得舵面的偏轉(zhuǎn)角度不能太大，用途受到限制——只用于副翼；補(bǔ)償?shù)臍饷苣z布易于磨損，必須經(jīng)常注意維修。2021/5/9124（4）隨動(dòng)補(bǔ)償片隨動(dòng)補(bǔ)償片安裝在操縱面后緣上的一個(gè)小調(diào)整片。它可以繞支持在操縱面上鉸鏈形成的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過一根剛性連桿與前面固定翼面相連。當(dāng)駕駛員偏轉(zhuǎn)主操縱面時(shí)，由于剛性連桿的作用，迫使補(bǔ)償片向相反的方向偏轉(zhuǎn)。相對(duì)氣流吹在隨動(dòng)補(bǔ)償片上，產(chǎn)生向下的力F1。F1對(duì)舵面轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的力矩M1就是補(bǔ)償力矩?？梢缘窒徊糠钟啥婷婵諝鈩?dòng)力F2對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的鉸鏈力矩M2。2021/5/9125（5）彈簧補(bǔ)償片彈簧補(bǔ)償片構(gòu)造：操縱面的操縱搖臂鉸接