第四章 飞机的稳定性和操纵性

1、空气动力学基础（ME、AV）第一章 大气物理学第二章 空气动力学第三章 飞行理论第四章 飞机的稳定性和操纵性第四章 飞机的稳定性和操纵性飞机飞行状态的变化，归根到底，都是力和力矩力和力矩作用的结果。飞机的平衡、稳定性和操纵性是阐述飞机在力和力矩的作用下，飞机状态的保持和飞机在力和力矩的作用下，飞机状态的保持和改变的基本原理改变的基本原理。第4章 飞机的稳定性和操纵性4.1 飞机运动参数4.2 飞机稳定性和操纵性的基本概念4.3 飞机的纵向稳定性4.4 飞机的纵向操纵性4.5 飞机的横侧向静稳定性4.6 飞机的横侧向动稳定性4.7 飞机的横侧向操纵性4.8 飞机主操纵面上的附设装置4.1 飞机运

2、动参数飞机在空间的姿态飞机在空间的姿态飞机在空间的姿态可用机体坐标系机体坐标系与地面地面坐标系坐标系之间的方向关系来确定，并用姿态姿态角角表示出来。俯仰角偏航角滚转角姿态角俯仰角俯仰角滚转角滚转角偏航角偏航角姿态角俯仰角l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。规定机头上仰时为正。偏航角l机体坐标系纵轴(OXt)在水平面上的投影与地面坐标系Axd轴之间的夹角。规定当飞机向左规定当飞机向左偏航时为正。偏航时为正。滚转角l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。规定当飞机向右滚转时为正。空速向量空速向量相对机体的方位迎角侧滑角空速向量，即相对气

3、流空速向量，即相对气流V迎角迎角侧滑角侧滑角迎角和侧滑角迎角l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。侧滑角l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）。4.2 飞机稳定性和操纵性的基本概念4.2.1飞机的稳定性飞机的稳定性是指，飞机受扰偏离原平衡状态，偏离后飞机能自动恢复到原平衡状态的能力。纵向稳定性纵向稳定性侧向稳定性侧向稳定性方向稳定性方向稳定性稳定性的概念稳定性的两个要素l扰动后有稳定力矩。扰动后有稳定力矩。l扰动后有阻尼力矩。扰动后有阻尼力矩。稳定性l静稳定性静稳定性l动稳定性动

4、稳定性静稳定性与动稳定性静稳定性l研究外界扰动消失后，物体是否有回到原始平衡位置研究外界扰动消失后，物体是否有回到原始平衡位置的趋势，也就是扰动消失后，物体的瞬间运动。静稳的趋势，也就是扰动消失后，物体的瞬间运动。静稳定性研究物体受扰后的最初响应问题。定性研究物体受扰后的最初响应问题。正的静稳定性正的静稳定性中立静稳定性中立静稳定性负的静稳定性负的静稳定性外力外力外力外力外力外力静稳定性与动稳定性动稳定性动稳定性研究外界扰动消失研究外界扰动消失后，物体回到原平后，物体回到原平衡位置的运动过程，衡位置的运动过程，是研究物体受扰运是研究物体受扰运动的时间响应历程动的时间响应历程问题。问题。扰动是收

5、敛的，物体最终回到原始平衡位置，物体具有动稳定性。静稳定性与动稳定性综上所述，具有静稳定性是平衡状态具有综上所述，具有静稳定性是平衡状态具有稳定性的必要条件，但并不是充分条件，稳定性的必要条件，但并不是充分条件，只有具有动稳定的平衡状态才是真正的稳只有具有动稳定的平衡状态才是真正的稳定。定。飞机的稳定性是指：飞机受到小扰动（包括阵风扰动飞机的稳定性是指：飞机受到小扰动（包括阵风扰动和操纵扰动）后，偏离原平衡状态，并在扰动消失后，和操纵扰动）后，偏离原平衡状态，并在扰动消失后，飞行员不给于任何操纵飞行员不给于任何操纵，飞机自动恢复原平衡状态飞机自动恢复原平衡状态（包括最初响应（包括最初响应静稳定

6、性问题，和最终响应静稳定性问题，和最终响应动稳动稳定性问题）的特性定性问题）的特性。俯仰稳定性俯仰稳定性方向稳定性方向稳定性横侧稳定性横侧稳定性飞机稳定性的定义飞机具有稳定性飞机具有稳定性飞机不具有稳定性飞机不具有稳定性飞机具有中立稳定性飞机具有中立稳定性飞机的稳定性飞机的纵向稳定飞机受到扰动，产生绕横轴（OZt）的偏转，飞机迎角变大或者变小，扰动消失后，不经驾驶员不经驾驶员操纵操纵，飞机能自动恢复到原飞行状态的能力叫纵纵向稳定性向稳定性，也叫俯仰稳定性俯仰稳定性。飞机的侧向稳定性飞机受到扰动，产生绕纵轴（OXt）的滚转，扰动消失后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原飞行姿态的能力叫侧向稳定性侧

7、向稳定性，也称为滚转稳定滚转稳定性性。飞机的方向稳定性飞机受到扰动，产生绕立轴（OYt）的转动，扰动消失后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原飞行姿态的能力叫方向稳定性方向稳定性，也称航向稳定性航向稳定性。4.3 飞机的纵向稳定性飞机的俯仰平衡是指作用于飞机的各俯仰力矩之和为零，迎角不变。0MzCPCG俯仰力矩主要有俯仰力矩主要有: 机翼产生的俯仰力矩机翼产生的俯仰力矩水平尾翼产生的俯仰力矩水平尾翼产生的俯仰力矩拉力（或推力）产生的俯仰力矩拉力（或推力）产生的俯仰力矩 机翼产生的俯仰力矩的大小最终只取决于飞机重机翼产生的俯仰力矩的大小最终只取决于飞机重心位置、迎角和飞机构型。心位置、迎角和飞机构

8、型。 一般情况一般情况下机翼产生下机翼产生下俯力矩。下俯力矩。但当重心后但当重心后移较多且迎移较多且迎角有很大时，角有很大时，则可能产生则可能产生上仰力矩。上仰力矩。机翼产生的俯仰力矩机翼产生的俯仰力矩平尾产生的俯仰力矩平尾产生的俯仰力矩 在正常飞行中，水平尾翼产生负升力，故水平尾在正常飞行中，水平尾翼产生负升力，故水平尾翼力矩是上仰力矩。翼力矩是上仰力矩。当迎角很大时，也可能会产生当迎角很大时，也可能会产生下俯力矩。下俯力矩。平尾产生的俯仰力矩平尾产生的俯仰力矩正常布局的飞机的平尾的安装角通常要比机翼的正常布局的飞机的平尾的安装角通常要比机翼的安装角更小。安装角更小。纵向上反角纵向上反角l机

9、翼安装角与水平尾翼安装角之差。机翼安装角与水平尾翼安装角之差。纵向上反角纵向上反角 螺旋桨的拉力或螺旋桨的拉力或发动机的推力，其发动机的推力，其作用线若不通过飞作用线若不通过飞机重心，也会形成机重心，也会形成围绕重心的俯仰力围绕重心的俯仰力矩。矩。拉力产生的俯仰力矩拉力产生的俯仰力矩获得俯仰平衡的条件：获得俯仰平衡的条件： 0ZM纵向平衡水平尾翼的重要作用一（纵向配平）水平尾翼的重要作用一（纵向配平）保证飞机在不同速度下进行定常直线飞行的纵向保证飞机在不同速度下进行定常直线飞行的纵向平衡。平衡。全机焦点全机焦点：由于迎角的改变而引起的飞机飞机气动升力增量的作用点。重心重心焦点焦点翼型的焦点翼型

10、焦点的概念l翼型的焦点，就是迎翼型的焦点，就是迎角改变时机翼升力增角改变时机翼升力增量的作用点。量的作用点。 l试验表明，在小于临试验表明，在小于临界迎角的范围内，焦界迎角的范围内，焦点位置不随迎角而改点位置不随迎角而改变。变。 l现代翼型其焦点位置大都位于距翼型前缘的25%弦长的地方。 气动力系数随马赫数的变化关系翼型空气动力的变化是与翼型表面流场的变化密切相关的。全机焦点影响因素：机翼、机身和水平尾翼。影响因素：机翼、机身和水平尾翼。在低速飞行时（在低速飞行时（MXW)：飞：飞机是纵向静稳定的。机是纵向静稳定的。全机焦点位于重心之前全机焦点位于重心之前(XF0。对于民用飞机KF=10%-1

11、5%(bA)。水平尾翼的重要作用二水平尾翼的重要作用二为飞机提供必要的纵向静稳定性。为飞机提供必要的纵向静稳定性。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对于没有安装助力器的飞机，与握杆飞行相比，对于没有安装助力器的飞机，与握杆飞行相比，松杆飞行时，全机焦点的位置前移了，纵向静松杆飞行时，全机焦点的位置前移了，纵向静稳定性减少了。稳定性减少了。机头向上机头向上升降舵上偏升降舵上偏向下气动力向下气动力机尾向下机尾向下影响飞机纵向静稳定性的因素飞机实用重心和飞机焦点位置的变化l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。影响飞机纵向静稳定

12、性的因素影响飞机焦点位置的因素l飞行Ma数、水平尾翼、飞机构型、纵向操纵系统的安装间隙和弹性间隙。飞机的纵向动稳定性飞机的纵向动稳定性研究的是飞机受到扰动后，恢复原飞行姿态的运动过程。影响因素l静稳定力矩、转动惯量和俯仰阻尼力矩。俯仰阻尼力矩l主要由水平尾翼产生。俯仰阻尼力矩的产生下洗气流使实际迎角减小上洗气流使实际迎角增大俯仰阻尼力矩的产生阻尼力矩阻尼力矩纵向扰动运动的模态及其特征定常直线飞行的飞机受到扰动后，在回到原平衡姿态过程中产生的扰动运动可以简化看成是由两种典型周期性模态叠加而成：周期很短、衰减很快的短周期模态；这种周期很短、衰减很快的短周期模态；这种运动模态主要发生在干扰消失后的最

13、初阶运动模态主要发生在干扰消失后的最初阶段。段。周期很长、衰减很慢的长周期模态。这种周期很长、衰减很慢的长周期模态。这种运动模态主要发生在扰动运动的后一阶段。运动模态主要发生在扰动运动的后一阶段。纵向扰动运动的模态及其特征短周期模态飞机的扰动运动主要是飞机绕重心的摆动过程，表现为迎角和俯仰角速度迎角和俯仰角速度周期性迅速变化，而飞行速度则基本上保持不变。一般情况下，飞机的这种短期振荡运动在开始的头几秒内头几秒内就基本结束了。长周期运动模态飞机的扰动运动主要是飞机重心运动的振荡过程，表现为飞行速度和航迹倾斜角飞行速度和航迹倾斜角周期性的缓慢变化，飞机的迎角基本恢复到原来的迎角并保持不变。这一振荡

14、过程衰减很慢，形成长周期运动模态。纵向扰动运动的模态及其特征在飞行过程中，驾驶员对这两种运动模态的感觉和要求是不同的。CCAR-25部规定：在主操纵处于松浮状在主操纵处于松浮状态或固定状态时，在相应于飞机形态的失态或固定状态时，在相应于飞机形态的失速速度与最大允许速度之间产生的任何短速速度与最大允许速度之间产生的任何短周期振荡，必须受到重阻尼。周期振荡，必须受到重阻尼。4.5 飞机的横侧向静稳定性飞机的侧向平衡飞机的侧向平衡作用在飞机上的气动力对机体作用在飞机上的气动力对机体OXt轴产生的力矩轴产生的力矩叫滚转力矩，用叫滚转力矩，用Mx表示。力矩矢量与表示。力矩矢量与Xt轴正方轴正方向一致时，

15、滚转力矩为正。向一致时，滚转力矩为正。飞机的侧向平衡是指作用于飞机的各滚转力矩之飞机的侧向平衡是指作用于飞机的各滚转力矩之和为零，坡度不变。和为零，坡度不变。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获得横侧平衡的条件：获得横侧平衡的条件： 0 xM飞机的方向平衡飞机的方向平衡作用在飞机上的气动力对机体作用在飞机上的气动力对机体OYt轴产生的力矩轴产生的力矩叫偏航力矩，用叫偏航力矩，用My表示。力矩矢量与表示。力矩矢量与Yt轴正方轴正方向一致时，偏航力矩为正。向一致时，偏航力矩

16、为正。飞机的方向平衡是指作用于飞机的各偏转力矩之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。和为零，侧滑角不变或侧滑角为零。侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一致的飞行状态。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矩双发或多发飞机拉力产生的偏转力矩获得方向平衡的条件：获得方向平衡的条件： 0yM飞机的滚转力矩和偏航力矩侧滑角引起的力矩静稳定力矩滚转和偏航运动引起的力矩阻尼力矩副翼偏转角引起的力矩操纵力矩飞机侧向静稳定性的条件飞机受到

17、扰动，绕机体OX轴转动，产生了滚转角，造成侧滑时，如果由于侧滑侧滑角引起角引起的滚转力矩与飞机滚转的方向相反，飞机就具有侧向静稳定性。侧力侧力主要侧向稳定力矩的产生侧向稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生。飞机的侧向静稳定性机翼上反角提供飞机的侧向静稳定性。右侧滑右侧滑左滚转力矩左滚转力矩机翼后掠角对飞机侧向静稳定的影响 机翼上下位置和垂尾也能够使机翼产生侧向稳定力矩。机翼上下位置和垂尾也能够使机翼产生侧向稳定力矩。影响飞机侧向静稳定性的其他因素上单翼飞机侧向稳定性强上单翼飞机侧向稳定性强下单翼飞机侧向稳定性弱下单翼飞机侧向稳定性弱机翼上下位置的影响机翼上下位置的影响 垂尾产生的侧向稳

18、定力矩垂尾产生的侧向稳定力矩 侧滑中，垂尾产生的侧力对重心形成的滚转力矩也是侧侧滑中，垂尾产生的侧力对重心形成的滚转力矩也是侧向稳定力矩。向稳定力矩。垂尾侧力垂尾侧力侧滑方向侧滑方向侧力力臂侧力力臂 在飞机的设计中，为取得合适的侧向稳定性，往往采在飞机的设计中，为取得合适的侧向稳定性，往往采用这几种机翼构型的组合。下图为上单下反后掠布局。用这几种机翼构型的组合。下图为上单下反后掠布局。上单下反后掠布局飞机方向静稳定性的条件飞机具有方向静稳定性的条件，飞机受到扰动绕OY轴偏转，产生侧滑角时，如果由于侧滑角引起由于侧滑角引起的偏航力矩力图使飞机对准来流，消除侧滑角，飞机就具有方向静稳定性。方向稳定

19、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。飞机的方向静稳定性左侧滑左侧滑左偏航力矩左偏航力矩 右侧滑右侧滑右偏航力矩右偏航力矩由垂尾产生的方向稳定力矩垂尾面积的影响 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）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。上反角

20、上反角影响飞机方向静稳定性的其他因素 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 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。4.6 飞机的横侧向动稳定性静稳定力矩l由于侧滑角而产生的恢复力矩。惯性力矩气动阻尼力矩l是指由

21、于在扰动运动过程运动过程中中出现滚转运动和偏航运动时，作用在飞机上的气动力产生的力阻尼力矩。由滚转运动引起的气动阻尼力矩中，机翼起主要由滚转运动引起的气动阻尼力矩中，机翼起主要作用；由偏航运动引起的气动阻尼力矩中，垂直作用；由偏航运动引起的气动阻尼力矩中，垂直尾翼起主要作用。尾翼起主要作用。 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飞机的

22、侧向阻尼力矩主要由机翼产生滚转附加滚转附加气流速度气流速度滚转附加滚转附加气流速度气流速度上扬机翼迎角上扬机翼迎角减小减小下沉机翼迎角下沉机翼迎角增大增大滚转对两翼迎角的影响 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方向阻尼力矩主要由垂尾产生交叉力矩交叉力矩是指由滚转运动滚转运动引起的偏航力矩和由偏航运动偏航运动引起的滚转力矩。右滚右机翼迎角增大，阻

23、力增大向右偏转的偏航力矩。右滚垂尾产生向左侧的气动力向右偏转的偏航力矩。左偏航垂尾产生向左的气动力向左横滚的滚转力矩。左偏航左机翼升力减小，右机翼升力增大向左的横滚滚转力矩。飞机的横侧向动稳定性扰动消失后，飞机在恢复原飞机姿态而产生的扰动运动过程中受到静稳定力矩、惯性力矩、气动阻尼力矩和交叉力矩的共同作用，扰动运动的情况就和影响这些力矩的各种因素有关。横侧向扰动运动的三种模态及特性滚转收敛模态l一种非周期性的、衰减很快的运动模态。l滚转角和滚转速度迅速变化，侧滑角和偏航角的变化很小。螺旋模态一种非周期性的，运动参数变化比较缓慢的模态。侧滑角近似为零，偏航角大于滚转角，所以螺旋模态运动主要是略带

24、滚转、侧滑角近似为零的偏航运动偏航运动。方向静稳定性侧向静稳定性。荷兰滚荷兰滚是频率较快（周期为几秒）的中等阻尼的横向航向组合振荡模态。在荷兰滚中，飞机的侧滑角、滚转角和偏航角的量级相同，而滚转、偏航运动的速度较小。各运动参数都随时间按振荡方式周期变化周期变化，形成飞机一面来回滚转，一面左右偏航，同时带有侧滑的振荡运动。荷兰滚（飘摆）侧向静稳定性与方向静稳定性相比较大时，飞机侧向静稳定性与方向静稳定性相比较大时，飞机易产生荷兰滚不稳定。易产生荷兰滚不稳定。荷兰滚（飘摆）CCAR25部规定：任何横向部规定：任何横向航向组航向组合振荡（荷兰滚），在操纵松浮情况下，合振荡（荷兰滚），在操纵松浮情况下

25、，都必须受到正阻尼。都必须受到正阻尼。飞机的横侧向静稳定性飞机的侧滑和侧滑角飞机的滚转或偏航都会造成飞机侧滑和侧滑角，从而产生滚转力矩Mx和偏航力矩My，飞机相对纵轴OXt的侧向静稳定性和相对立轴OYt的方向静稳定性就不是独立的，而是相互影响。所以，又把飞机的侧向静稳定性和方向静稳定性统称为横侧向横侧向静稳定性静稳定性。飞机的横侧向扰动运动及影响稳定性的因素为了保证飞机同时具有螺旋和荷兰滚模态为了保证飞机同时具有螺旋和荷兰滚模态的稳定性，必须使飞机的侧向静稳定性和的稳定性，必须使飞机的侧向静稳定性和方向静稳定性保持适当的比例。方向静稳定性保持适当的比例。影响因素l侧向静稳定性机翼上反角和后掠角

26、。l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4.2.2飞机的操纵性操纵性的定义飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵下（升降舵、方向舵飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵下（升降舵、方向舵和副翼），改变其飞行状态的特性。和副翼），改变其飞行状态的特性。纵向操纵性纵向操纵性侧向操纵性侧向操纵性方向操纵性方向操纵性飞机的纵向操纵性（俯仰操纵性）飞机的纵向操纵性是指飞行员操纵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的特性。飞机的侧向操纵性（无侧滑）飞机的横侧操纵性是指飞行员操纵副翼以后，飞机绕纵轴转动而改变其滚转角速度、坡度等飞行状态的特性。飞机的方向

27、操纵性（无滚转）飞机的方向操纵性是指飞行员操纵方向舵以后，飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角等飞行状态的特性。4.4 飞机的纵向操纵性飞机的纵向操纵是指飞机绕横轴的俯仰操纵。它是通过向前或向后推拉驾驶杆，使升降舵向下或向上偏转，来实现飞机纵向操纵的目的。飞机的纵向操纵前推杆舵面下偏（z0）附加升力向上低头力矩（Mz0）。后拉杆舵面上偏（z0）。纵向操纵性和纵向稳定性的关系纵向操纵性和纵向稳定性的关系飞机的稳定性和操纵性是相互制约的：稳定性太大，飞机保持原飞行姿态的能力太强，要改变它就很不容易，操纵起来就很费劲，飞机的操纵性就很迟钝。稳定性太小，飞机的飞行姿态很容易改变，驾驶员很难精确的操纵飞机，飞机

28、的操纵性有过于灵敏。飞机重心范围的确定飞机的重心前限l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。l从飞机纵向平衡和纵向操纵性能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l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。l从飞机的纵向静稳定性和操纵灵敏度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。4.7 飞机的横侧向操纵性飞机的侧向操纵性副翼偏转对飞机进行侧向操纵飞机的侧向操纵是指飞机绕纵轴的滚转运动。驾驶员通过向左或向右操纵驾驶杆来进行飞机的侧向操纵。飞机的侧向操纵与纵向或方向操纵有一点不同，即副翼有两片，并且转动

29、方向是相反的。一片副翼向上偏转；另一片副翼则向下偏转。由此产生的附加力，对飞机重心O产生一个滚转力矩M，便可使飞机绕纵轴倾侧。规定右侧副翼向下偏，左侧副翼向上偏时（左滚）x为正，与Mx符号相反。副翼偏转对飞机进行侧向操纵前视图偏转副翼引起的有害偏航为什么？左压杆机翼左右阻力不平衡右偏航左侧滑右滚转静稳定力矩。怎么办？l差动副翼上偏角大于下偏角l弗莱兹副翼上下偏角相等副翼操纵的失效和反逆“副翼反效”又称为“副翼反逆”、“副翼反操纵”。飞机高速飞行时由于气动载荷而引起的机翼扭转弹性变形，使得偏转副翼时所引起的总滚转力矩与预期方向相反的现象。副翼操纵的失效和反逆是怎样产生副翼操纵的失效和反逆是怎样产

30、生操纵力矩M1=反力矩M2，再操纵副翼就不会产生滚转力矩，这种现象叫副翼失效副翼失效。这个飞行速度叫副翼副翼反逆临界速度反逆临界速度。M1侧侧向静稳定性产生的滚向静稳定性产生的滚转力矩转力矩，就会出现蹬右舵飞机向左倾斜，蹬左舵飞机又向右倾斜的现象，这种现象叫做蹬舵反倾斜现象。4.8 飞机主操纵面上的附设装置主操纵面操纵面l升降舵升降舵俯仰操纵俯仰操纵l副翼副翼滚转操纵滚转操纵l方向舵方向舵偏航操纵偏航操纵附设装置l重量平衡l气动补偿l气动平衡重量平衡的目的和方法在飞机操纵面的转轴前面安装配重在飞机操纵面的转轴前面安装配重，可以把操纵面的重心移到转轴之前或与转轴轴线重合，从而可以防止飞机发生颤振

31、防止飞机发生颤振，保证飞行的安全。颤振重量平衡的方法集中式配重l把配重集中于一处，用托架支托到操纵面之前。这样可以有效地使舵面的重心前移，但是它突出于气流之中，会增大阻力。防颤振效果差。防颤振效果差。分散式配重l把配重分散开，置于操纵面(例如副翼)本身的前部。这种型式的配重藏于翼剖面内，不会增加阻力。防颤振效果好。防颤振效果好。分散式分散式集中式集中式气动补偿的目的和方法铰链力矩和操纵力矩铰链力矩和操纵力矩l所谓铰链力矩就是操纵面上的空气动力与它到操纵面转轴垂直距离(力臂)的乘积。(Mj=Fd) l所谓操纵力矩就是加到转轴摇臂上的力与它到转轴距离的乘积。(Mc=Ph) 气动补偿的目的和方法要使舵面偏转必须满足：气动补偿的目的就是要减少铰链力矩，减气动补偿的目的就是要减少铰链力矩，减轻驾驶员操纵飞机的劳动强度。轻驾驶员操纵飞机的劳动强度。hdFPdFhPMjMc气动补偿的方式轴式补偿角式补偿内封补偿随动补偿片弹簧补偿片轴式补偿的工作原理轴式补偿是构造简单和常用的一种气动补偿方法。在这种补偿中，将操纵面的转轴从操纵面前缘向后移到某一位置。当操纵面绕转轴偏转时，转轴前后两部分同时产生空气动力，形成绕转轴方向相反的两个力矩相反的两个力矩，使舵面的铰链力矩减小，起到气动补偿的作用。其缺点是与前面固定翼面之间形