1 / 139
文档名称:

空气动力学基础飞机的稳定性和操纵性.ppt

格式:ppt   大小:40,470KB   页数:139页
下载后只包含 1 个 PPT 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

空气动力学基础飞机的稳定性和操纵性.ppt

上传人:qingqihe 2022/5/15 文件大小:39.52 MB

下载得到文件列表

空气动力学基础飞机的稳定性和操纵性.ppt

文档介绍

文档介绍:知识要求
掌握飞机运动参数的概念
掌握飞机稳定性和操纵性的基本概念
掌握飞机纵向稳定性、纵向操纵性、横侧向静稳定性、横侧向动稳定性横侧向操纵性的概念及相关影响因素
掌握飞机主操纵面上的附设装置
第一页,共一百三十九页。
飞机不施加操纵的情况下依靠自身的特性,具有恢复到原来平衡迎角的趋势。
飞机具有纵向稳定性的原因是:
飞机受到微小扰动后 迎角改变附加升力(改变量)  俯仰稳定力矩(恢复力矩) 具有恢复到原来平衡迎角的趋势
第十八页,共一百三十九页。

(1)飞机的纵向力矩
纵向力矩就是使飞机绕横轴OZt转动的俯仰力炬,用Mz表示。规定使飞机抬头的Mz为正值,否则为负值。
飞机是由机翼、机身、尾翼以及动力装置等部件组成,每个部件上的气动力及发动机推力都对飞机产生纵向力矩。
全机纵向力矩等于机翼、机身、尾翼等部件上的气动力及发动机推力产生的纵向力矩之和。
第十九页,共一百三十九页。
(2)飞机的纵向平衡
飞机的纵向力矩Mz=0,即俯仰力矩系数Cmz=0,没有外界扰动的话飞机不会绕横轴OZt产生俯仰运动,飞行迎角不会变化。
对飞机纵向力矩起主要作用的是机翼、水平尾翼的气动升力和发动机的推力。如果不考虑发动机的影响,机翼和水平尾翼的气动开力对飞机纵向平衡的影响如所示:
第二十页,共一百三十九页。
一般机翼的压力中心在飞机重心之后,机翼上的气动升力对飞机产生使机头向下的俯仰力矩(- Mz)。
水平尾翼上的气动升力向下作用,对飞机产生使机头向上的俯仰力矩(+ Mz)
当两个力矩互相抵消时,飞机保持纵向平衡。
为使水平尾翼的气动升力能产生抬头力矩,水平尾翼的安装角一般采取负值
第二十一页,共一百三十九页。
平衡迎角
飞机定常直线飞行时,不同的飞行速度要求不同的迎角。
迎角不同,机翼升力的大小及压力中心的位置也不同,对飞机重心会产生大小不同的低头力矩,就必须通过改变升降舵的偏转角(或者改变水平安定面的配平角),使水平尾翼产生与之相平衡的抬头力矩,来维持飞机的纵向平衡, 为飞机的纵向配平。
每一个迎角下的定常直线飞行,都有一个升降舵的偏转角与之对应。这个迎角就叫做该升降舵偏转角对应的平衡迎角。
飞机水平尾翼的一个重要作用就是保证飞机在不同速度下进行定常直线飞行的纵向平衡
第二十二页,共一百三十九页。

全机焦点
由于迎角的改变而引起的飞机气动升力增量的作用点。
影响因素
机翼、机身和水平尾翼。
在低速飞行时,全机焦点的位置保持不变。
第二十三页,共一百三十九页。
3. 飞机纵向静稳定性的条件
在小迎角下飞机纵向静稳定性只取决于全机焦点和重心之间的相对位置。
纵向静稳定
纵向静不稳定
第二十四页,共一百三十九页。
全机焦点位于重心之后:飞机是纵向静稳定的。
全机焦点位于重心之前:飞机是纵向静不稳定的。
全机焦点位于重心之上:飞机具有纵向中立静稳定性。
第二十五页,共一百三十九页。
重心位置与静稳定性关系分析
扰动使飞机抬头,迎角增加,升力增量向上,作用于全机焦点:
全机焦点如果在重心之后,升力增量对重心产生低头力矩,飞机低头运动趋势,升力增量产生的是恢复力矩,飞机具有纵向静稳定性 ;
全机焦点如果在重心之前,升力增量对重心产生抬头力矩,飞机更加偏离原飞行姿态,升力增量产生的是偏离力矩,飞机具有纵向静不稳定性 ;
第二十六页,共一百三十九页。
纵向静稳定裕量
定义:全机焦点与重心之间的距离。要求其大于零,并保持一定数值,保持纵向静稳定性。
民用飞机一般为平均气动力弦长的10-15%。
第二十七页,共一百三十九页。
亚音速飞行,机翼焦点一般位于飞机重心之前,故单有机翼的飞机纵向静不稳定。
机身对纵向力矩的作用,使焦点前移,不稳定性增大。引进水平尾翼后,焦点大大后移,形成在重心之后的全机焦点。
水平尾翼的第二个作用:提供飞机纵向静稳定性。
第二十八页,共一百三十九页。

(1)握杆和松杆对飞机纵向静稳定性的影响
握杆:假设受扰动后,飞机的速度不变,只有迎角变化,并且升降舵面不能自由偏转,此稳定性称握杆定速静稳定性。
松杆:受扰动后,迎角发生改变,升降舵面也随风发生偏转,使平尾产生附加的纵向力矩,大小与迎角成正比则此稳定性与握杆状态下不同。
第二十九页,共一百三十九页。
升降舵随风偏转对飞机静稳定性的影响:
当扰动使飞机抬头增加迎角时,升降舵会顺气流方向向上偏转,在平尾上产生的附加纵向力矩是正值,使飞机抬头进一步偏离原飞行姿态的趋势,所以飞机的纵向静稳性减少。
与握杆飞行相比,松杆飞行时,全机焦点的位置前移。
第三十页,共一百三十九页。
实际飞行状