穩(wěn)定性－這是飛機糾正那些可能改變它的平衡條件的內(nèi)在品質(zhì)，以及返回或繼續(xù)在原始航跡上飛行的能力。這是一個飛機的主要設(shè)計特性。
機動性－這是飛機容易機動且承受機動引發(fā)的壓力的能力。它受飛機的重量，慣量，大小，飛行控制的位置，結(jié)構(gòu)強度，以及發(fā)動機等因素決定。這也是一個飛機的主要設(shè)計特性。
可控性－這是飛機對飛行員控制的響應(yīng)能力，特別考慮的是航跡和姿態(tài)。它是飛機對飛行員操作飛機時施加控制的響應(yīng)特性，和穩(wěn)定性特性無關(guān)。
穩(wěn)定性的基本概念
飛機飛行的航跡和高度僅受飛機的空氣動力學(xué)特性，推進系統(tǒng)和它的結(jié)構(gòu)強度限制。這些限制表明了飛機的最大性能和機動性。如果飛機要提供最大效用，在這些限制的全部范圍內(nèi)必須是安全可控的，且不超出飛行員的強度和要求額外的飛行能力。如果飛機沿任意航跡筆直穩(wěn)定的飛行，那么作用于飛機的力必定是靜態(tài)平衡的。任何物體的平衡受到破壞后的反應(yīng)和穩(wěn)定性有關(guān)。有兩種穩(wěn)定性：靜態(tài)的和動態(tài)的。先討論靜態(tài)的平衡，這里的討論將用到下面的定義：
1) 平衡－所有作用于飛機的相反的力都是平衡的。(飛機處于穩(wěn)定的不加速的飛行狀態(tài))
2) 靜態(tài)穩(wěn)定性－當平衡被破壞后飛機顯示出的最初趨勢。
3) 正靜態(tài)穩(wěn)定性－飛機平衡被破壞后返回到原來平衡狀態(tài)的最初趨勢。圖3－10
4) 負靜態(tài)穩(wěn)定性－飛機平衡被破壞后持續(xù)偏離原來平衡狀態(tài)的最初趨勢。
5) 中性靜態(tài)穩(wěn)定性－飛機平衡被破壞后維持在一個新條件的最初趨勢。
靜態(tài)穩(wěn)定性
飛行中飛機的穩(wěn)定性比解釋的要稍微復(fù)雜的多，因為飛機可以自由的向各個方向運動，且俯仰和側(cè)滾以及方向都必須是可控的。設(shè)計飛機時，工程師必須在穩(wěn)定性，機動性和可控性之間折中；因為飛機的三個軸向自由度使得問題變的更加復(fù)雜了。太高的穩(wěn)定性對機動性有害，類似的，不足的穩(wěn)定性對可控性也有害。在飛機設(shè)計中，這兩者(穩(wěn)定性和機動性)之間的折中是個關(guān)鍵。
動態(tài)穩(wěn)定性
靜態(tài)穩(wěn)定性定義為飛機在平衡條件被破壞后顯示出來的初始趨勢。有時候，初始趨勢和總體趨勢不同或者相反，因此必須區(qū)別這兩者。動態(tài)穩(wěn)定性是飛機的平衡被打破后顯示出來的總體趨勢。圖3－11的曲線顯示了受控的功能隨時間的變化�？梢钥闯鰰r間單位非常重要。如果一個周期或者一個起伏的時間單位超過10秒，這叫長周期振動(起伏運動)，且容易被控制。在縱向長周期振動中，當空速增加或者降低時，迎角保持不變。對于某一角度，期望振動會收斂，但是不是必須的。起伏運動只能在靜態(tài)穩(wěn)定的飛機上測定，這對飛機的配平質(zhì)量有很大的影響。如果一個周期或者一個起伏的時間單位小于一秒或者兩秒，這稱為短周期振動，如果不是不可能的話，飛行員通常是非常難以控制的。這是飛行員很容易增強它的一種振動類型。
中性或者發(fā)散的短期振動是危險的，如果振動不是快速阻尼的話，一般會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)化失效。短期振動影響飛機和控制面是類似的，它們表現(xiàn)為飛機的縱向擺動，或表現(xiàn)為控制面的振動或顫動�；旧希唐谡駝映霈F(xiàn)在迎角變化而空速不變時。控制面的短期振動一般是飛機的高頻振動以至于飛機都沒時間反應(yīng)。邏輯上，聯(lián)邦管制法規(guī)要求短期振動必須是大阻尼的(也就是短期振動立即消失)。飛機的適航性認證時的飛行測試就是為這個情況而執(zhí)行的，方法是通過降低極大臨界速度(也就是Vne, 不過速)時配平，側(cè)滾或俯仰控制中的振動。測試中，飛行員拉下控制輪或下踏方向舵踏板壓低，然后觀察結(jié)果。
縱向穩(wěn)定性(俯仰)
設(shè)計飛機時，為開發(fā)三個軸向期望的穩(wěn)定性角度作了大量的努力。但是橫軸的縱向穩(wěn)定性被認為是最受不同飛行條件下特定變量的影響�？v向穩(wěn)定性是使飛機繞橫軸維持穩(wěn)定的品質(zhì)。它影響飛機的俯仰運動，即飛機頭向上或向下的運動。縱向不穩(wěn)定的飛機有一個逐漸爬升或者俯沖到非常極端狀態(tài)的趨勢，甚至是失速。因此，縱向不穩(wěn)定的飛機變的難以飛行，有時還危險。
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