文档介绍：飞机的操纵性
介绍飞机的三种操纵性及
其影响因素
三种操纵性的介绍
影响飞机操纵性的因素
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§4—3 飞机的操纵性
飞机的操纵性,就是飞机“听从”飞行员操纵杆、舵、油门、襟翼、减速板等而改变飞行状态的特性。飞机的操纵性,一般仅指飞机在杆、舵的操纵下改变其飞行状态的特性。
第一、操纵杆、舵的力和行程,不太大也不太小、太大,操纵费力,飞行员易疲劳;太小,不易准确地感觉操纵量。
第二、飞行员操纵杆、舵后,飞机反映快慢要适当,即不可迟钝,也不能过于灵敏。
飞机的操纵是通过三个操纵面,即升降舵(或全动平尾)方向舵(或全动立尾)和副翼来进行的,转动这三个操纵面,飞机就会绕其纵轴(ox)横轴(oz)和立轴(oy)转动,而改变其飞行状态。
一、飞机的纵向操纵性
飞行员移动驾驶杆偏转水平尾翼(或升降舵)能够改变飞机迎角,是由于飞机的俯仰操纵力矩和俯仰恢复力矩之间的相互矛盾,相互斗争的结果。例如,飞机原来处于俯仰平衡状态,俯仰力矩平衡,飞行员向后拉了一点杆,水平尾翼前缘即向下偏转一个角度(或升降舵向上偏转一个角度)。于是水平尾翼产生负的附加升力,并对飞机重心形成俯仰操纵力矩,迫使机头上仰增大迎角(图3—4—36)。由于迎角增大,引起飞机产生正的附加升力,此附加升力作用在飞机焦点上,对飞机重心形成俯仰恢复力矩,其方向同俯仰操纵力矩的方向相反,力图恢复原来的迎角。随着迎角逐渐增大,飞机的附加升力和它形成的俯仰恢复力矩也逐渐增大,及致迎角增大到一定程度,相互矛盾的俯仰恢复力矩与俯仰操纵力矩重新平衡时,飞机就停止俯仰转动,保持以较大的迎角飞行。
(一)偏转水平尾翼(或升降舵)后,飞机的迎角为什么会改变?
升降舵(或平尾)是靠前推后拉驾驶杆来操纵的(图3—4—33)。前推驾驶杆,升降舵向下偏转(或平尾前缘向上偏转),飞机便低头;后拉驾驶杆,升降舵向上偏转(或平尾前缘向下偏转),飞机便抬头。
副翼是靠左右压驾驶杆来操纵的(图3—4—35)。左压杆,左副翼向上偏转,右副翼向下偏转,飞机向左滚转;右压杆,右副翼向上偏转,左副翼向下偏转,飞机向右滚转。左右压杆和推拉杆的动作是独立而不互相干扰的。
方向舵是靠脚左右蹬来操纵的(图3—4—34).左脚向前蹬左脚蹬,方向舵向左偏转,飞机便向左方转过去;右脚向前蹬右脚蹬,方向舵向右偏转,飞机便右转。
三个舵面的操纵,在空气动力作用的原理方面,它们基本上是一样的,都是改变舵面上的空气动力,产生附加力,对飞机重心形成操纵力矩,来达到改变飞机飞行状态的目的,下面我们仍从飞机的纵向、横向和方向三方面来分别说明操纵性的基本原理、影响因素,最后简单介绍随空布局飞机的直接力操纵问题。
(一)偏转水平尾翼(或升降舵)后,飞机的迎角为什么会改变?
飞行员移动驾驶杆偏转水平尾翼(或升降舵)能够改变飞机迎角,是由于飞机的俯仰操纵力矩和俯仰恢复力矩之间的相互矛盾,相互斗争的结果。例如,飞机原来处于俯仰平衡状态,俯仰力矩平衡,飞行员向后拉了一点杆,水平尾翼前缘即向下偏转一个角度(或升降舵向上偏转一个角度)。于是水平尾翼产生负的附加升力,并对飞机重心形成俯仰操纵力矩,迫使机头上仰增大迎角(图3—4—36)。由于迎角增大,引起飞机产生正的附加升力
,此附加升力作用在飞机焦点上,对飞机重心形成俯仰恢复力矩,其方向同俯仰操纵力矩的方向相反,力图恢复原来的迎角。随着迎角逐渐增大,飞机的附加升力和它形成的俯仰恢复力矩也逐渐增大,及致迎角增大到一定程度,相互矛盾的俯仰恢复力矩与俯仰操纵力矩重新平衡时,飞机就停止俯仰转动,保持以较大的迎角飞行。
同理,如果飞行员再拉一点杆,增大一点俯仰操纵力矩,使迎角加大一点,这时俯仰恢复力矩也相应地增大一点,飞机就会平衡在更大的迎角飞行,若相应地推一点杆,飞机就会平衡在较小的迎角飞行。
飞行中,驾驶杆每移动一个位置,都对应着—个迎角。驾驶杆的位置越靠后,即水平尾翼前绦的下偏角越大(或升降舵的上偏角越大),侧对应的迎角也越大。
如果飞机的迎角稳定性较强,则移动驾驶杆操纵水平尾翼(或升降舵)偏转时,飞机迎角改变甚少,俯仰恢复力矩就能与俯仰操纵力矩相平衡,也就是说,水平尾翼(或升降舵)偏转相同角度的条件下,飞机迎角变化较少,即飞机的纵向操纵性较差。由此可知,飞机的纵向稳定性和纵向操纵性是互相矛盾的,飞机的纵向稳定性增强,其纵向操纵性变差。飞机从亚音速飞行向超音速飞行过渡时,由于飞机焦点位置显著后移,纵向稳定性大大增加,纵向操纵性要变差。
(二)增强飞机俯仰操纵性的措施——全动水平尾翼
一般亚音速飞机都采用升降舵进行俯仰操纵,飞行员操纵升降舵,升降舵偏转所引起的压力变化能逆气流传播,使整个水平尾翼的压力分布发生显著变化,产生较大的附加升力,故升降舵效能提高,能够保证飞机具有良好俯仰