飞机的横向稳定性
飞机受扰动以致横侧向平衡状态遭到破坏,而在扰动消失后,如飞机自身产生一个恢复力矩,使飞机趋向于恢复原来的平衡状态,就具有横侧向稳定性;反之,就没有横侧向稳定性。在飞行过程中,使飞机自动恢复原来横侧向平衡状态的滚转力矩,主要是由机翼上反角、机翼后掠角和垂直尾翼的作用产生的。
在飞机平飞过程中,当一阵风吹到飞机的左翼上,使飞机的左翼抬起,右翼下沉,飞机受扰动而产生向右的倾斜,使飞机沿着合力的方向沿右下方产生侧滑。此时,空气从右前方吹来,因上反角的作用,右翼有效迎角增大,升力也增大;左翼则相反,有效迎角和升力都减小。左右机翼升力之差形成的滚转力矩,力图减小或消除倾斜,进而消除侧滑,使飞机具有自动回横侧向平衡状态的趋势。也就是说,飞机具有横侧向稳定性。
在飞机平飞过程中,当一阵风吹到飞机的左翼上,使飞机的左翼抬起,右翼下沉,飞机受扰动而产生向右的倾斜,使飞机沿着合力的方向沿右下方产生侧滑。此时,空气从右前方吹来,因上反角的作用,右翼有效迎角增大,升力也增大;左翼则相反,有效迎角和升力都减小。左右机翼升力之差形成的滚转力矩,力图减小或消除倾斜,进而消除侧滑,使飞机具有自动回横侧向平衡状态的趋势。也就是说,飞机具有横侧向稳定性。
机翼后掠角也使飞机具有横侧向稳定性。一旦因外界干扰使飞机产生了向右的倾斜,飞机的升力也跟着倾斜,飞机将沿着合力R的方向产生侧滑。由于后掠角的作用,飞机右翼的有效速度v1大于左翼的有效速度v3,所以,在右边机翼上产生的升力将大于左边机翼上产生的升力,两边机翼升力之差,形成滚转力矩,力图减小或消除倾斜,使飞机具有横侧向稳定性。
如果垂尾面积太小,且机翼上反角较大,就会发生荷兰滚或侧向振荡。飞行器如果受到侧风干扰,就会有侧滑趋势。
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