時間：2011-04-08 11:31來源：網(wǎng)絡(luò) 作者：航空 點(diǎn)擊：次
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如果飛機(jī)以直線飛行，一個側(cè)向陣風(fēng)就會讓飛機(jī)繞垂直軸發(fā)生輕微的轉(zhuǎn)動(假定是右側(cè))，那么運(yùn)動會被垂直尾翼阻止并停止，因?yàn)楫?dāng)飛機(jī)往右旋轉(zhuǎn)時，空氣會以一個角度沖擊垂直尾翼的左側(cè)。在垂直尾翼的左側(cè)就產(chǎn)生一個壓力，它阻止飛機(jī)向右轉(zhuǎn)動，使偏航慢慢的降低下來。在這樣做時，飛機(jī)向相對風(fēng)方向旋轉(zhuǎn) 有點(diǎn)象風(fēng)向標(biāo)。飛機(jī)航跡方向的最初變化通常在飛機(jī)機(jī)頭朝向的變化之后。因此，當(dāng)飛機(jī)向右稍微偏航后，有一個短暫的時間，這段時間內(nèi)飛機(jī)繼續(xù)沿原來的航跡方向移動，但是它的縱軸稍微指向右側(cè)。 然后飛機(jī)有短暫的側(cè)滑，在這個時刻(因?yàn)榧僭O(shè)盡管偏航運(yùn)動停止，垂直尾翼左側(cè)的額外壓力仍然存在)飛機(jī)必定有朝左側(cè)回轉(zhuǎn)的趨勢。即，垂直尾翼導(dǎo)致了一個短暫的恢復(fù)趨勢。 這個恢復(fù)趨勢反展的相對較慢，當(dāng)飛機(jī)停止側(cè)滑時它也停止。在停止后，飛機(jī)就在稍微不同于原來方向的新方向上飛行。也就是說，它不會自己協(xié)調(diào)返回到原來的航向；飛行員必須重新確立最初的航向。 方向穩(wěn)定性的一個小的改進(jìn)可以通過后掠角實(shí)現(xiàn)。機(jī)翼設(shè)計中使用后略角主要是為了延遲高速飛行中壓縮性的開始。在較輕和慢速的飛機(jī)上，后掠角對壓力中心和重心建立正確的關(guān)系有幫助。壓力中心在中心之后這樣制造的飛機(jī)具備縱向穩(wěn)定性。 由于結(jié)果的原因，飛機(jī)設(shè)計者有時候不能把機(jī)翼安裝在恰好需要的位置。如果他們必須把機(jī)翼安裝的太向前，且和機(jī)身成恰當(dāng)?shù)慕嵌�，那么壓力中心就不會足夠靠后，達(dá)不到要求的縱向穩(wěn)定度。但是，通過增加機(jī)翼后掠角，設(shè)計者可以向后移動壓力中心。后掠角的大小和機(jī)翼的位置使壓力中心置于正確的位置。 機(jī)翼對靜態(tài)方向穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)通常很小。掠翼提供的穩(wěn)定性作用依賴于后掠角的大小，但是這個貢獻(xiàn)和其他部分相比就相對較小了。 自由向擺動(荷蘭軌輥) 荷蘭軌輥是耦合的側(cè)向/方向擺動，它通常是動態(tài)穩(wěn)定的，由于擺動的特性，在飛機(jī)中這是要不得的。擺動模式的阻尼可能很弱或者很強(qiáng)，這依賴于具體飛機(jī)的特性。 不幸的是所有空氣都不是平穩(wěn)的。并發(fā)的上升氣流和下降氣流產(chǎn)生顛簸和下降，以及飛機(jī)前后和兩邊的陣風(fēng)。 飛機(jī)對平衡的破壞的反應(yīng)是復(fù)合的側(cè)滾/偏航擺動，其中側(cè)滾運(yùn)動發(fā)生在偏航運(yùn)動之前。偏航運(yùn)動不是很嚴(yán)重，但是側(cè)滾運(yùn)動要顯而易見得多。當(dāng)飛機(jī)響應(yīng)上反角效應(yīng)而側(cè)滾回到水平飛行時，它會側(cè)滾得太遠(yuǎn)而朝另一個方向側(cè)滑。這樣，由于強(qiáng)烈的上反角效應(yīng)飛機(jī)每次側(cè)滑過頭。當(dāng)上反角效應(yīng)比靜態(tài)方向穩(wěn)定性大時，荷蘭軌輥運(yùn)動是弱阻尼的，也是要不得的。當(dāng)靜態(tài)方向穩(wěn)定性比上反角效應(yīng)強(qiáng)時，荷蘭軌輥運(yùn)動具有強(qiáng)阻尼，也不是要不得的了。但是這些特性趨于螺旋不穩(wěn)定性。 那么選擇只能是兩個不利中的次要因素－荷蘭軌輥運(yùn)動是要不得的，而如果發(fā)散率低的話螺旋不穩(wěn)定性是可以容忍的。所以更重要的操控品質(zhì)是高靜態(tài)方向穩(wěn)定性和最小化必要的上反角的結(jié)果，大多數(shù)飛機(jī)顯示出輕微的螺旋傾向。這個傾向向飛行員顯示了一個事實(shí)：飛機(jī)不能無限期的以無手操控方式飛行。 除高速掠翼設(shè)計之外，大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)， 這些自由向擺動通常在很少的幾個周期后自動消失，除非空氣持續(xù)的是陣風(fēng)或者湍流。具有持續(xù)荷蘭軌輥傾向的飛機(jī)通常配備了陀螺穩(wěn)定的偏航阻尼器。退一步說，荷蘭軌輥傾向的飛機(jī)很讓人不安。所以，制造商試圖在過大和過小方向穩(wěn)定性之間尋找折中。對于飛機(jī)制造商來說，他們更愿意有螺旋不穩(wěn)定性也不想要荷蘭軌輥傾向，大多數(shù)飛機(jī)設(shè)計有這樣的特性。 螺旋不穩(wěn)定性 當(dāng)飛機(jī)的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和維持橫向平衡的上反角效應(yīng)相比很強(qiáng)時，就會出現(xiàn)螺旋不穩(wěn)定性。當(dāng)飛機(jī)的橫向平衡被陣風(fēng)打破后，就會產(chǎn)生側(cè)滑，強(qiáng)烈的方向穩(wěn)定性趨于使機(jī)頭偏向合成的相對風(fēng)方向，而相對弱的上反角在橫向平衡的恢復(fù)中滯后。由于這個偏航，轉(zhuǎn)彎運(yùn)動外測的機(jī)翼比內(nèi)側(cè)的機(jī)翼速度要快，因此它的升力變的更大。這產(chǎn)生一個過分傾斜的傾向，如果飛行員不糾正的話，會導(dǎo)致傾斜角變的越來越陡峭。同時，使飛機(jī)偏航到相對風(fēng)方向強(qiáng)烈方向穩(wěn)定性實(shí)際上迫使機(jī)頭向更低的姿態(tài)傾斜。然后向下的螺旋慢慢開始，如果飛行員不糾正，會逐漸增強(qiáng)為更陡峭的螺旋俯沖。通常，螺旋運(yùn)動的發(fā)散率是慢慢增加的，飛行員可以毫不費(fèi)力的控制這個趨勢。 |
