认识飞行-1.2.2飞机的俯仰稳定性
飞机平衡控制—飞机的稳定性与操纵性
稳定性
飞机的情况也是一样，也有 稳定、不稳定和中和稳定三 种情况。
稳定性
飞机纵向稳定性（俯仰稳定性）
ห้องสมุดไป่ตู้
稳定性
飞机方向稳定性
稳定性
飞机侧向稳定性 影响飞机侧向稳定性的因素主要是机翼的上反角和后掠角。
操纵性
飞机的操纵性是飞机跟随驾 驶员操纵驾驶杆、脚蹬动作 而改变其飞行状态的特征。 飞机通过主操纵面—升降舵、 方向舵和副翼对绕3个轴的 运动进行操纵。
操纵性
飞机重心位置的前后移动会影响飞机的纵向操纵性能。 重心前移，增大同样迎角，所需要的升降舵上偏角增大，重心前移越多， 上偏角越大，但升降舵上偏角是有一定限定的，重心前移过多，就可能 出现即使驾驶杆拉到底，飞机也不能增加到所需要的迎角，因此重心位 置应有个前限，称为重心前极限。
操纵性
俯仰稳定性强的飞机，俯仰操纵时比较迟钝；俯仰稳定性弱的飞机，俯 仰操纵时比较灵敏。
飞行学员进近阶段易犯错误分析
飞行学员进近阶段易犯错误分析作者：陈汉来源：《科技资讯》 2012年第15期陈汉(中国民航飞行学院洛阳分院河南洛阳 471001)摘要:进近和着陆是整个飞行过程的最后阶段,是操作最繁忙,心理和思维最复杂的阶段,也是最容易出现人为失误的阶段,作为飞行安全的重要关口,有人称之为“最危险的8分钟”。
对于飞行学员而言,由于飞行技能尚在形成阶段,飞行经验不足,飞行良好心理素质尚未养成等原因,在该阶段更容易产生人为错误,不利于训练质量的提高,同时也危及飞行安全。
飞行学员进近阶段易犯的几种典型错误主要包括不能及时发现并修正航向道和下滑道偏差,操纵飞机的同时,不能准确的完成进近阶段要求的任务,以及在夜间飞行时跑道入口高度偏高,容易造成重着陆等。
文章针对这种情况,从认知结构,空间定向能力,注意力的分配与转移,以及对错觉的识别与处置等方面探讨了错误产生的心理机制,并提出了完善认知结构,培养良好的注意品质,提高驾驶舱处境意识,正确认识错觉产生的机理,坚持仪表飞行等相应预防措施。
关键词:错误进近预防飞行学员中图分类号:V321.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0218-02飞行进近过程是指飞机从规定的进场航路或起始进近定位点开始,到能够完成目视着陆的一点为止,包括复飞程序在内的飞行过程。
该阶段需要最良好的心理状态,最精确的操作,最默契的配合。
进近和着陆是整个飞行过程的最后阶段,是操作最繁忙,心理和思维最复杂的阶段,也是最容易出现人为失误的阶段,作为飞行安全的重要关口,有人称之为“最危险的8分钟”。
飞行进近过程是指飞机从规定的进场航路或起始进近定位点开始,到能够完成目视着陆的一点为止,包括复飞程序在内的飞行过程。
该阶段需要最良好的心理状态,最精确的操作,最默契的配合。
飞行学员由于正处在训练飞行阶段,在飞行过程中有自身的特点,即要在保证飞行安全的基础上尽可能多而且熟练的掌握飞行技术,这一要求在进近过程中表现的尤为突出。
飞机的平衡、稳定性与操纵性(精制医学)
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② 重心（Center of Gravity）
飞机在空中的运动，总可分解成飞机各部分随飞机 重心一起的移动和飞机各部分绕重心的转动。
重心CG
11
●重心位置的表示
重心的前后位置常用重心在某一特定翼弦上的投影 到该翼弦前端的距离，占该翼弦的百分数来表示。
精制类
4.1.1 飞机的坐标轴和重心
① 机体轴
5
●机体轴及对应转动
横轴
纵轴
立轴
俯仰 6
滚转
偏转
I. 绕横轴（OZ轴）的转动称为俯仰转动
注：角速度和力矩均按右手螺旋法则判定正负
7
II. 绕立轴（OY轴）的转动称为偏转
8
III.绕纵轴（OX轴）的转动称为滚转
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② 重心（Center of Gravity）
静稳定度，它表示迎角每变化1度时俯仰力矩系数的
变化量，它的表达式为：
m Z
mZ
mz
抬头
mz
α
α
低头
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●俯仰力矩系数曲线
当焦点在重心之后，飞机具有俯仰稳定性，这也意味 着俯仰力矩系数曲线斜率为负。
焦点
重心
mz
抬头
mz
α
α
低头
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④ 俯仰动稳定性
俯仰动稳定性分为长周期运动和短周期两种。
21
●获得俯仰平衡的条件：
M Z 0
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4.1.3 飞机的方向平衡
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。
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●侧滑是指相对气流方向与飞机对称面不一 致的飞行状态。
飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性飞机的稳定性在飞行中，飞机会经常受到各种各样的扰动，如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态，而在偏离以后，飞机能否自动恢复原状，这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性，与飞机的操纵性有密切的关系。
例如，飞行员操纵杆、舵，需要用力的大小，飞机对杆、舵操纵的反应等，都与飞机的稳定性有关。
因此，研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性，就是在飞行中，当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态，并在扰动消失以后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
纵向稳定性飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时，如果有一个小的外力干扰，使它的攻角变大或变小，飞机抬头或低头，绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后，驾驶员如果不操纵飞机，而靠飞机本身产生一个力矩，使它恢复到原来的平衡飞行状态，我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态，就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复，也不远离，总是上下摇摆，就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面，我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时，如果一阵风从下吹向机头，使飞机机翼的攻角增大，飞机抬头。
阵风消失后，由于惯性的作用，飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大，从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下，使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆，飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样，如果阵风从上吹向机头，使机头下沉，飞机攻角减小，水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩，使飞机抬头，经过短时间的上下摇摆，也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
飞机的操控与稳定教案
飞机的操控与稳定教案一、引言。
飞机的操控与稳定是飞行员必须掌握的基本技能之一。
在飞行中，飞机的操纵和稳定性直接影响到飞行的安全和顺利进行。
因此，飞行员需要通过系统的培训和实践来掌握飞机的操控和稳定技能。
本教案将从飞机的基本操控原理、飞机的稳定性原理、飞行中的操控技巧等方面进行详细介绍，帮助飞行员更好地理解和掌握飞机的操控与稳定技能。
二、飞机的基本操控原理。
1. 飞机的操控装置。
飞机的操控装置主要包括操纵杆、脚蹬和油门。
操纵杆用于控制飞机的俯仰和滚转，脚蹬用于控制飞机的偏航，油门用于控制发动机的推力。
飞行员通过操纵这些装置来控制飞机的姿态和飞行状态。
2. 飞机的基本操控原理。
飞机的操控原理主要包括三个方面，俯仰、滚转和偏航。
俯仰是飞机绕横轴旋转的运动，滚转是飞机绕纵轴旋转的运动，偏航是飞机绕垂直轴旋转的运动。
飞行员通过操纵杆、脚蹬和油门来控制飞机的俯仰、滚转和偏航运动，从而实现飞机的操纵。
三、飞机的稳定性原理。
1. 飞机的稳定性类型。
飞机的稳定性主要包括静稳定性、动稳定性和自动稳定性。
静稳定性是指飞机在受到外界干扰后能够自行回到平衡状态的能力，动稳定性是指飞机在飞行中能够保持稳定的能力，自动稳定性是指飞机通过自动控制系统来实现稳定。
2. 飞机的稳定性原理。
飞机的稳定性原理主要包括气动稳定性和动力稳定性。
气动稳定性是指飞机在飞行中受到气流的影响后能够保持稳定的能力，动力稳定性是指飞机在受到发动机推力和风阻的影响后能够保持稳定的能力。
飞机的稳定性原理是飞机设计和飞行中的重要考虑因素。
四、飞行中的操控技巧。
1. 起飞阶段的操控技巧。
起飞是飞行中的关键阶段，飞行员需要通过操纵飞机的操控装置来实现起飞。
在起飞阶段，飞行员需要注意控制飞机的俯仰和滚转，保持飞机的稳定状态，并适时调整油门来控制飞机的速度和爬升角度。
2. 空中飞行中的操控技巧。
在空中飞行中，飞行员需要通过操纵飞机的操控装置来实现飞机的转弯、爬升和下降等动作。
航空概论飞机的平衡安定性和操纵性
航空概论：飞机的平衡安定性和操纵性概述飞机的平衡安定性和操纵性是飞行器设计中最重要的问题之一。
正确的平衡和稳定性是确保飞机能够稳定飞行的关键，同时也保证了正确的操纵性，使飞机能够按照飞行员的意愿进行操作。
在本文中，我们将讨论什么是平衡和稳定性、如何设计一个平衡和稳定的飞机，以及如何操纵一个飞机。
飞机的平衡和稳定性飞机的重心和机翼的重心平衡是一架飞机在空中稳定飞行所需的基本条件之一。
为了保持平衡，飞机必须有一个正确的重心位置。
这个位置是在飞机中间的一个虚拟点，重力作用于这个点的位置使飞机保持平衡。
同时，飞机的机翼也有一个重心位置，这个重心位置是机翼所有部件的平均重心位置。
稳定性稳定性是指飞机在受到干扰之后能够自动回到原来的状态，从而保持飞行的状态。
稳定性是通过飞机的设计和材料选择来实现的。
飞机的稳定性可以分为静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指飞机在保持位置或姿态时的稳定性。
动态稳定性则指飞机对于干扰的快速反应能力。
设计一个平衡和稳定的飞机设计一个平衡和稳定的飞机需要考虑多个因素。
以下是一些参考：水平平衡设计者应该将水平平衡考虑在内，这样飞机才能在水平方向上保持平稳飞行。
水平平衡的几个主要元素包括下列部分：•重心：飞机的重心必须位于机翼重心的前方，这样才保证飞机保持稳定。
•机毂和发动机位置：机毂和发动机位置的不同会影响飞机的平衡。
•垂直尾翼：垂直尾翼能够帮助调整飞机的平衡。
垂直平衡设计者同样应该考虑垂直平衡的问题。
以下是设计者应该考虑的因素：•高度舵面：高度舵面能够帮助飞机在垂直方向上保持平稳飞行。
•垂直尾翼：与水平平衡类似，垂直尾翼也能够帮助调整飞机的平衡。
•重心：这里的重心是指沿着飞行器纵向的重量分布情况。
设计者必须考虑飞机的质心位置和操纵重心位置之间的关系。
机翼的大小和形状机翼的大小和形状会影响飞机的稳定性。
机翼面积越大，飞机的稳定性就越好，但是机翼越大，飞机的重量也会增加，从而影响飞机的性能。
飞机的俯仰、滚动和偏航如何理解？这篇飞机的科普文讲清楚了
飞机的俯仰、滚动和偏航如何理解？这篇飞机的科普文讲清楚了升力通常垂直作用于机翼上。
可灵活地控制机翼表面（副翼、升降舵和方向舵）来改变升力，使其在它的空气动力学中心旋转。
你可应用这些控制使飞机做各种机动动作。
俯仰、滚动和偏航飞机的三维机动动作有：俯仰、滚动和偏航。
三维总是以飞行员的视线为基准，而与飞机的方向和飞行高度无关。
当你对飞机进行控制时，你需要输入能量。
俯仰是机头做上下运动。
利用飞机的平衡器（F-15E战机上的平的后部表面，有时称为升降舵）控制俯仰。
在做俯仰动作时，平衡器表面向上或向下转动。
这样使得平衡器上下表面的压力不同，机头向上或向下。
滚动由飞机的副翼所控制。
象襟翼一样，副翼是绞接在机翼上的控制板。
与襟翼不同的是，两个副翼彼此向相反方向运动，一个机翼升力增大，另一个机翼升力减小，因此飞机以机头-机尾轴做滚动。
偏航是机头向侧方向运动。
此时飞机的高度（机头角度）保持不变，而飞机向左或向右飞行。
利用飞机的尾舵控制偏航。
俯仰和偏航联合运动可产生复合运动，即在沿纵轴和飞行方向上发生运动。
相反地，简单运动（偏航或俯仰）是非复合运动。
偏航可以与俯仰联合，产生倾斜转弯或滚动效果。
飞行摇杆向前或向后移动飞行摇杆，即调节飞机的平衡器，可改变机头的仰俯角。
将摇杆向后拉，即利用后摇杆可使机头升高，将摇杆向前推，即使用前摇杆，可使机头下降。
将摇杆向左右移动，即使用侧向摇杆，可控制飞机的副翼。
例如，摇杆向左移，飞机向左滚动。
摇杆向右移，飞机向右滚动。
方向舵脚踏板方向舵和脚踏板可移动飞机的舵，控制飞机偏航。
右舵飞机机头向右偏，左舵飞机机头向左偏。
航速高于1马赫时，F15E战机的舵锁定。
这意味着，航速高于1马赫时，你踏不动舵。
舵锁定是为飞机控制时提供的一个保险。
利用舵也可以做滚动，此时，飞机向舵给的方向滚动。
舵主要用于射击瞄准和自旋螺状态的恢复。
油门油门控制引擎推力输出。
油门向后拉降低引擎输出，油门向前推增大引擎输出。
航空器的动态稳定性与控制
航空器的动态稳定性与控制在广袤的蓝天中，航空器自由翱翔。
然而，这看似轻松的飞行背后，隐藏着一系列复杂而关键的科学原理，其中航空器的动态稳定性与控制无疑是至关重要的方面。
要理解航空器的动态稳定性，首先得明白什么是稳定性。
简单来说，稳定性就是指物体在受到干扰后，是否能够恢复到原来的状态。
对于航空器而言，动态稳定性指的是其在飞行过程中，当受到气流变化、操纵输入或其他外部因素干扰时，能够自动趋向于恢复平衡状态的能力。
航空器的动态稳定性可以分为纵向稳定性、横向稳定性和方向稳定性。
纵向稳定性关乎飞机在俯仰方向上的稳定，也就是机头的上下运动。
比如，当飞机因为气流的影响而机头突然上仰时，如果飞机具有良好的纵向稳定性，它会自动产生一个恢复力矩，使机头重新回到水平位置。
横向稳定性则主要涉及飞机在滚转方向上的稳定，即机翼的左右倾斜。
方向稳定性则侧重于飞机在偏航方向上的稳定，也就是机头的左右转动。
这些稳定性的实现，离不开航空器自身的设计特点。
比如，机翼的形状、位置和面积，尾翼的大小和布局，机身的形状和重量分布等，都对稳定性有着重要的影响。
以机翼为例，上凸下平的形状使得气流在经过时产生压力差，从而产生升力。
同时，机翼的安装角度和位置也会影响飞机的稳定性。
如果机翼位置过高或过低，都可能导致稳定性变差。
控制，是实现和维持航空器稳定性的重要手段。
航空器的控制系统就像是驾驶员手中的“缰绳”，能够对飞机的姿态和运动进行精准的操控。
在现代航空器中，常见的控制面包括副翼、升降舵和方向舵。
副翼位于机翼的后缘，通过左右副翼的差动运动，可以实现飞机的滚转控制。
升降舵通常位于水平尾翼的后缘，用于控制飞机的俯仰运动。
方向舵则位于垂直尾翼的后缘，负责飞机的偏航控制。
除了这些传统的控制面，现代航空器还采用了一系列先进的控制技术。
比如电传操纵系统，它通过电子信号将驾驶员的操纵指令传递给控制面，相比传统的机械操纵系统，具有响应更快、精度更高、重量更轻等优点。
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● 倒立单摆的稳定性
倒立的单摆不具备这两个力矩，因此是不稳定的。
原 平 衡 状 态
（2）飞机的稳定性
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，飞行员不给于任何操纵，飞机自动恢复原平衡状 态（包括最初响应—静稳定性问题，和最终响应—动 稳定性问题）的特性。
本节结束，谢谢大家！
II. 焦点与俯仰稳定力矩 飞机迎角改变时附加升力的着力点称为焦点。 焦点
重心
●焦点与俯仰稳定力矩 只有焦点的位置在飞机的重心之后飞机才具有俯
仰稳定性，焦点距离重心越远，俯仰稳定性越强。 稳定
不稳定
② 俯仰阻尼力矩的产生
●俯仰阻尼力矩主要由平尾产生
俯仰阻尼力矩
飞机转动方向
平尾附加升力
转相 动对 方气 向流
俯仰稳定性 方向稳定性 横侧稳定性
●飞机的稳定性
飞机具有稳定性 飞机不具有稳定性
飞机具有中立稳定性
（3）飞机的俯仰稳定性
●什么是俯仰稳定性
飞机的俯仰稳定性，指的是飞行中，飞机受微 小扰动以至俯仰平衡遭到破坏，在扰动消失后，飞 机自动趋向恢复原平衡状态的特性。
① 俯仰稳定力矩的产生
●俯仰稳定力矩主要由平尾产生
认识飞行
主讲人：吕鸿雁 上海工程技术大学
认识飞行
第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲
飞行原理 飞行操纵 航空仪表 航空气象 飞行人因
1.2.2 飞机的俯仰稳定性
本节主要内容 （1）稳定性概念及条件 （2）飞机的稳定性 （3）飞机的俯仰稳定性
（1）稳定性概念及条件 原
平
● 单摆的稳定性
衡 状
态
下垂的单摆是稳定的，因为其受到
稳定力矩和阻尼力矩的共同作用。
一旦摆锤偏离原平衡状态，重力分
力形成的力矩力图使摆锤回到原平衡位
置。此外，摆锤在摆动过程中还受到空
气阻力形成的力矩作用。
原
平
衡
状
单摆在这两个力矩的共同作用下， 态
最终回到原平衡状态。
● 单摆的稳定性分析
原
平
衡
物体受扰偏离原平衡状态后，自 状
水平尾翼
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。
俯仰稳定力矩主要由平尾产生
平尾可以产生
俯仰稳定力矩， 趋于保持飞机的 俯仰平衡。
俯仰转动
机翼迎角
零升迎角
较小正迎角
较大正迎角
平尾升力 负升力
零升力 正升力
●平尾产生俯仰稳定力矩
俯仰稳 定力矩
平尾附 加升力
扰动运动消失 迎角恢复原值
瞬间受扰 机头上抬
动出现的、力图使物体回到原平衡状 态
态的、方向始终指向原平衡位置的力
ห้องสมุดไป่ตู้矩，称为稳定力矩。
做人做事要自律，用纪律约束自己。自
律就是稳定力矩，可以确保偏离后尽快
回到正确轨迹上来。
原
物体受扰后的运动过程中，自动
平 衡
出现的、力图使物体最终回到原平衡 状
状态的、方向始终与运动方向相反的 态
力矩，称为阻尼力矩。