第七章第六节飞机重心的计算
配载平衡 第7章

7.3 飞机重心位置计算
7.3.2 站位法
1.站位基准点法
BA:重心占位数 G
重心位置用重心站位表示
7.3 飞机重心位置计算
7.3.2 站位法
2.平均空气动力弦百分比法
BA:重心占位数 G
将重心站位换算成平均空气动力弦百分比表示重心位置
7.3 飞机重心位置计算
7.3.2 站位法
3.平衡基准点法
如大小不同的重力都作用在28%SMC处, 虽力臂相同, 但力矩是随重 量增大而线性增大的(指绝对值)因此在图上反映28%MAC这一位置的线是 一条斜的直线。同理反映32%、39%、43%SMC位置的线都是一条斜线。 按照力矩正负的不同, 分别向两个方向倾斜。做出这种图之后就可用图 解法确定重心。以例1来说明:例1中力矩ME、MP为负,MF、MC为正。先把其 中之一, 如ME标在图上,再依次加上其余的几个力矩,则AB线就反映了合 力之矩的大小,代表重量W=∑Wi之线与AB线之交点即反映了合力之作用 点即重心位置。
装载配平单上确定飞机重心的图解方法
为使用方便, 在装载配平单上是使用图解而非计算方法来确定飞机重 心的。以BAE146-100的装载配平图为例加以说明。
为了能用图解法确定重 心, 必须在图上能做力矩加 减,所以这种图横坐标是按 力矩大小来刻度的,代表的 是力矩大小。纵坐标代表重 量 , 对 BAe146-100 , 矩 心 取 在35%SMC处,此点称为重心 基准(C.G.DATUM)。如大小不 同的重力都作用在重心基准 (C.G. DATUM) 点 , 则 它 们 对 该 点 的 力 矩 恒 为 0, 因 此 反 映 35%SMC这一位置的线是垂直 于横轴的直线。
第7章 飞机重心与平衡
7.1 飞机的平衡、稳定性、操纵性 7.2 飞机重心位置表示 7.3 飞机重心位置计算
三角翼飞机重心计算方法

三角翼飞机重心计算方法一、三角翼飞机重心的重要性。
1.1 重心就像三角翼飞机的“命根子”。
它要是没找对地方,飞机飞起来就跟喝醉了酒似的,晃晃悠悠,那可不得了。
这就好比一个人挑担子,如果重心偏了,走路都走不稳。
对于三角翼飞机来说,重心位置合适,飞机在空中才能稳稳当当,飞行员操作起来也能得心应手。
1.2 从安全角度看,重心不对那就是个大隐患。
这可不是闹着玩的,就像在悬崖边上走钢丝,稍微有点偏差就可能坠入万丈深渊。
所以准确计算三角翼飞机的重心是至关重要的事儿。
二、计算三角翼飞机重心的基本要素。
2.1 首先得考虑飞机各个部件的重量。
这就像做菜得知道每种食材的分量一样。
飞机的机翼、机身、发动机等部件,每个都有自己的重量,这些重量分布可是计算重心的基础。
比如说机翼重多少,它在飞机上的位置在哪,这些都得搞清楚,一点也不能马虎,这就是所谓的“差之毫厘,谬以千里”。
2.2 然后是力臂的测量。
力臂就像杠杆的那个杆长,不同部件到某个参考点的距离就是力臂。
这个距离的测量必须精准,就像射击的时候瞄准一样,稍微偏一点,子弹就不知道飞到哪去了。
在三角翼飞机里,准确测量各个部件到参考点的力臂,才能准确算出重心位置。
2.3 燃油的重量和分布也不能忽视。
燃油在飞机飞行过程中是不断消耗的,就像人跑步的时候水分在不断流失。
燃油的重量变化会影响飞机的重心位置,所以在计算重心的时候,要把燃油的初始重量、消耗速度以及在飞机里的分布情况都考虑进去,不然飞机在空中可能就会出现“状况百出”的情况。
三、三角翼飞机重心计算的具体方法。
3.1 一种常用的方法是静力学计算。
这就像是搭积木一样,把各个部件的重量和力臂按照静力学的原理进行计算。
通过公式把各个部件的重量乘以它的力臂,然后把这些乘积加起来,再除以飞机的总重量,得到的结果就是重心的位置。
这个过程就像解一道复杂的数学题,每一步都得小心翼翼,不能出错。
3.2 还有一种方法是利用计算机模拟。
现在科技发达了,就像有了一个得力的助手。
重心的公式

重心的公式重心(centerofgravity)是一个多学科场景中都有重要意义的概念,除了物理学、力学等科学领域外,它也能够被用来表示心理学、经济学、声学和其他领域中的概念。
在物理学中,重心是由多个物体的质量和它们的位置所确定的,在计算它的过程中,最常见的方法就是利用重心的公式。
重心公式是一个有用的工具,可以用来确定物体的重心位置,从物理学角度来说,它是使用物体质量和物体位置计算出来的。
其具体形式如下:重心公式:C x = m 1 x 1 + m 2 x 2 + m 3 x 3 + + m n x n / m 1 + m 2 + m 3 + + m n其中,Cx是物体的重心位置,m1、m2、m3等是各个物体的质量,x1、x2、x3等是各个物体的位置。
重心公式在实际应用中,经常会与重心梯度、重心偏移和重心偏转等概念联系在一起。
重心梯度的概念强调的是:当物体的位置发生变化时,重心位置也会发生变化;重心偏移则强调的是:当物体的重心位置发生变化时,物体的质量也会发生变化;重心偏转则强调的是:当物体的重心位置发生变化时,物体的结构也会发生变化。
重心公式在实际应用中有许多重要应用,例如:在船舶物理学中,重心公式可以用来计算船只的偏航抵抗力;在火车物理学中,它可以用来计算火车的运行安全;在飞机物理学中,它可以用来计算飞机的飞行姿态;在地质物理学中,它可以用来计算地质构造物的运动方向等等。
同时,重心公式也有许多其他的社会经济应用,例如:在经济学中,它可以用来分析消费者行为;在社会学中,它可以用来测量社会现象;在心理学中,它可以用来衡量不同人群之间的心理差异等等。
通过以上讨论,我们可以看出,重心公式是一个多学科场景中都有重要应用的概念,它可以被用来帮助我们理解物理学、力学、经济学、声学和其他学科中的现象以及研究这些学科的问题。
它不仅能够用于研究物体的重心位置,也能够用来研究消费者行为、社会现象、心理差异以及其他多种问题。
飞机重量和重心计算演示幻灯片

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飞机重心的几个概念
• 飞机重心的前、后限
- 中立重心位置
纵向静稳定度为零时的重心位置
- 重心后限位置
10%; • 如果起落架不安装在机翼,减少5%; • 采用富勒襟翼,增加2%。 • 讨论:
▪ bs W机翼 ▪ 可通过增加翼载来减缓由于bs 带来的不利因素,故大型飞机
通常有较高的翼载
From 《Synthesis of Subsonic Airplane Design》 ,Torenbeek,1982
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重量的分组
零
燃
全 机 重 量
油 重 量
使
用 空 重
空
机 重 量
• 机翼结构 • 尾翼结构 • 机身结构 • 起落装置 • 操纵系统 • 推进系统 • 固定设备 • 不可用燃油 • 机组乘员
? ? ? ? ? ? ?
√ √
有 • 乘客
效 • 行李 载 • 货物
√ √ √
荷 • 军用装载
Zh — 定义见图:
1/4 — ¼ 弦线后掠角(度); 垂 — 垂尾梯形比; MH — 海平面最大马赫数; W平、 W垂的单位为磅
Zh = 0
From 《Airplane Design》, Part 5 , Roskam.
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机身结构重量
W机身 KWf
VDbf
lt hf
SG 1.2
Kwf = 0.23 VD — 设计俯冲速度(km/h) lt — 机翼根弦1/4处至平尾根弦1/4处之间的距离 bf — 机身最大宽度(m); SG — 机身壳体面积(m);
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飞机重量和重心计算

nMAX — 最大过载系数;
对于轻型飞机(Wto 5670):Kw = 4.90 10-3
对于运输飞机(Wto 5670):Kw = 6.67 10-3
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机翼结构重量(续)
• 如机翼上有扰流板和减速板,增加2%; • 当机翼安装2台或4台发动机时,分别减少5%或 10%; • 如果起落架不安装在机翼,减少5%; • 采用富勒襟翼,增加2%。 • 讨论:
其中:S平 — 平尾面积(ft2);
l平 — 平尾尾力臂(ft); tr,平— 平尾根部最大厚度(ft);
S垂 — 垂尾面积(ft2);
l垂 — 垂尾尾力臂(ft); b平 — 平尾展长(ft);
tr,垂— 垂尾根部最大厚度(ft);
b垂 — 垂尾展长(ft);
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尾翼结构重量(续)
nMAX — 最大过载系数; 垂 — 垂尾展弦比; Sr — 方向舵面积(ft) ; Wto — 起飞重量(磅); Zh — 定义见图: 1/4 — ¼弦线后掠角(度); 垂 — 垂尾梯形比; MH — 海平面最大马赫数; W平、 W垂的单位为磅 Zh = 0
• 基本公式 以下公式为基本公式—只适于起落架可收,发动机 不安装在机翼上的情况:
W机翼 K w bs
0.75
(1
bref bs
bs / t r 0.30 ) nmax ( ) WG WG / S
其中: bref = 1.905 bs为结构展长: bs b / cos 1/ 2 S — 机翼面积; WG — 零燃油重量; tr — 根弦最大厚度
部件、载重
Ⅰ 结构 机翼 机身 平尾 垂尾 前起落架(收上) 主起落架支柱 Ⅱ 动力装置 中部的发动机 两侧的发动机 中部发动机短舱 两侧发动机短舱 燃油系统 Ⅲ 设备和操纵系统 Ⅳ 装备 飞行员 随机工程师 服务员 专用设备 Ⅴ 燃油 第一组 第二组 第三组 Ⅵ载重 乘员 行李
飞机重心计算

飞机重心计算
飞机重心计算是航空工程领域中非常重要的一个计算问题。
飞机的重心位置会影响到其飞行性能、稳定性和控制能力,因此必须进行精确的计算。
首先,飞机的重心位置需要在设计过程中进行计算,以确保其在正常操作和紧急情况下的安全性。
飞机的重心位置通常被定义为飞机的重心质心的位置,它是飞机重量分布的中心。
飞机的重心位置可以通过不同的方法进行计算,其中最常用的方法是通过飞机的几何形状和重量分布的几何中心来计算。
这种方法通常被称为“几何法”。
另一种计算飞机重心位置的方法是通过测量飞机的重量和力矩,然后计算出重心位置。
这种方法通常被称为“权衡法”。
在进行飞行操作之前,飞机的重心位置必须被精确地计算并确认。
如果重心位置不正确,飞机可能会无法正常起飞、飞行或着陆。
因此,在进行任何飞行操作之前,必须进行仔细的重心计算和验证。
- 1 -。
飞机重心位置求算介绍课件

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4
飞机重心位置求算在 飞行模拟器中的应用: 飞行模拟器需要模拟 飞机的重心位置,以 便飞行员在训练过程 中能够真实地感受到 飞机的飞行特性。
飞机重心位置求算在 飞行事故分析中的应 用:通过分析飞机的 重心位置,可以了解 飞机在飞行过程中可 能出现的问题,从而 采取相应的措施避免 事故发生。
飞机设计优化
03 模拟退火算法:模拟金属退火过程,通过 控制温度和冷却速度,实现全局最优解
04 神经网络算法:模拟人脑神经网络,通过 调整网络结构和参数,实现全局最优解
03
影响飞机的飞行 性能:重心位置 对飞机的飞行性 能有重要影响, 合适的重心位置 可以提高飞机的
飞行性能。
04
影响飞机的载荷 分布:重心位置 对飞机的载荷分 布有重要影响, 合适的重心位置 可以提高飞机的
载荷分布。
基本原理
01
飞机重心位置求算的基本 原理是利用飞机的静力平 衡方程求解。
02
静力平衡方程描述了飞机 在静止状态下,作用在飞 机上的所有力矩之和为零。
总重量/总重量
实例分析
确定飞机的 尺寸和重量
分布
计算飞机的 惯性矩和惯
性积
利用重心位 置公式求解
重心位置
验证重心位 置求解结果
的准确性
飞行控制
1
飞机重心位置求算在 飞行控制中的作用: 通过计算飞机重心位 置,可以调整飞机的 飞行姿态和稳定性。
2
飞机重心位置求算在 自动驾驶系统中的应 用:自动驾驶系统需 要知道飞机的重心位 置,以便在飞行过程 中自动调整飞机的飞 行姿态和速度。
03
飞机的重心位置是飞机静
力平衡方程的一个解。
04
通过求解静力平衡方程,
小飞机重心计算

教材教法飛機載重與平衡實習-小飛機重心計算影響飛機飛行安全最重要的因素是載重與平衡,一架超重的航空器或重心不在規定範圍之內,是非常危險而且沒有效率。
在航空器設計之初,設計者暨工程師必須將飛機的載重與平衡考量在適當的位置,當航空器進行營運操作時,駕駛員及航空維修技術人員接續起此責任。
如果不考慮航空器的個別差異,有兩種共通的特性需考慮,一個是對重量的限制,另一個是對重心的範圍必須侷限於規定之範圍內。
前者在航空器設計之初就決定最大重量(maximum weight),所有航空器最大授權重量及設備列表都在都根據機型認證資料表(Type Certificate Data Sheets,TCDS),依照操作時的狀況,機翼或旋翼所能提供升力之大小,決定航空器起飛重量,此外航空器結構強度也會限制飛行安全的最大重量;而理想重心的位置及重心所能移動的最大範圍,都是經過設計者精心計算的。
所謂重心(center of gravity,CG)可視為飛機上某一點,將飛機在空中懸掛起會保持水平平衡姿態,通常我們計算飛機重心是利用下列公式:飛機總力矩飛機重心(從參考線算起)=飛機總重製造廠商會提供航空器空重及空重重心的位置,所謂空重(empty weight)是指機身、發動機及其它安裝在飛機上固定或永久性設備重量之和,空重重心就是上述設備的水平平衡點。
航空維修技術人員在維修航空器或操作維修檢查工作要記錄最新的載重與平衡資料,尤其是經過修理(repairs)或變更(alterations),更要記錄其變化。
航空器超重將引起以下一些問題:*航空器需要更大起飛速度,表示需要更長的跑道距離。
*降低爬升率、爬升角度。
*降低實用升限(service ceiling),實用升限是指標準大氣情況維持每分鐘100呎之穩定速率爬升,可達到的最大高度。
*降低巡航速度*所短巡航距離。
*機動性或靈敏度降低。
*著陸速度變高,增加著陸跑道長度。
*超重將衝擊結構,引起損傷,尤其是起落架。
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G=G i+ G 2+ G 3+ G 4+ G 5+ .......所谓平均空气动力弦,是一个•假想的矩形机翼的翼、弦。
该矩形机翼和给定的任意平面形状的机翼面积、 空气动力以及俯仰力矩相同。
在这个条件下6.假想矩形机翼的弦长,就是给定机翼的平均空气动力弦长。
机翼的平均空气动力弦的位置和长度,均可以从飞机技术手册上查到。
有了平均空气动力弦作为基准,就 可以计算飞机重心相对位置。
飞机飞机对置与装载情况有关, 要发生移动。
如果飞机前总载重增加,重心位置前 燃油的消耗等都使飞机重心位置发生变化。
有了平均空气动力弦作为基准 平均空气动力弦长为76| b A而与飞机飞行状态无关。
当载;载重减少,重心位置后移。
在飞行中,收放起落架、, 就可以计算飞机重心相对位置。
设重心的投影点到前缘点的距离为 X T , b A ,则重心相对位置可用下表示:图763平均空气动力弦 第六节飞机重心的计算、飞机的重心和重心位置的表示1飞机重心确保飞行安全的要求和条件是多方面的,重要的一点就是要保证飞机平衡。
飞机的重心必须在安全的 范围内,保证飞机飞行具有良好的操作性和稳定性。
飞机重心具有以下特性: (1)飞行中,重心位置不随姿态改变。
(2)飞机在空中的一切运动,无论怎样错综复杂,总可以分解为:飞机各部分随飞机重心一道的移动和飞机各部分转绕着飞机重心的转动。
本节将着重介绍飞机的重心、重心计算的方法,以及飞机的平衡,稳定性和操纵性。
重力是地球对物体的吸引力,飞机的各部件(机身、机翼、尾翼、发动机等)、燃油、货物、乘客等 都要受到重力的作用,飞机各部分重力的合力,叫做飞机的重力,用 G 表示。
重力的着力点,叫做飞机的重心。
重心所处的位置叫做重心位置。
飞机在空中的转动,是绕飞机的重心进行的。
因此,确定飞机重心 位置是十分重要的。
飞机重心的前后位置,常用重心到某特定翼弦上投影点到该翼弦前缘点的距离,占该翼弦的百分比来 表示。
这一特定翼弦,就是平均空气动力弦(MAC 。
重心飞机各部分重力的合力叫飞机的重力重心 投影点飞机|重心| 平均空气动力弦b A 原后掠机翼假想矩 及其分布情况改变,飞机重心位置就 平均空气 动力弦MAC飞机低头配平2、飞机的机体轴通过飞机重心的三条互相垂直的、以机体为基准的坐标轴,叫机体轴。
飞机在空中的运动,可分解为 飞机各部分随重心一起的移动和各部分绕重心的转动。
它可分为:⑴ 纵轴:沿机身轴线,通过飞机重心的轴线,叫飞机的纵轴。
飞机绕纵轴的转动,叫飞机的横向滚 转。
操纵副翼可使飞机产生横滚(滚转)运动。
(2) 横轴:沿机翼屁向通过飞机重心并垂直纵轴的轴线,叫飞机的横轴。
飞机绕横轴的转动,叫俯仰 转动。
操纵升降舵可使飞机产生俯仰运动。
(3) 立轴:通过飞机重心并垂直于纵轴和横轴的轴线,箭头方向向上,叫飞机的立铀。
飞机绕立轴的 转动,叫方向偏转。
因此立轴又称为偏航轴。
操纵方向舵可使飞机产生偏航运动。
图764飞机的三个转动轴3、操纵飞机绕三轴运动驾驶员通过操纵手、脚操纵机构可操纵飞机绕三个转动轴的运动。
手操纵机构用于操纵副翼和升降舵, 转动驾驶盘可操纵副翼,前推或后拉驾驶盘可操纵升降舵的偏转。
当向左转驾驶盘时,左侧副翼向上偏转,同时右侧副翼向下偏转,从而导致左侧机翼的升力减小,而右侧 机翼的升力增大,这样就产生了使飞机向左滚转的力矩,飞机则向左侧滚转。
当向右转驾驶盘时,右侧副 翼向上偏转,同时左侧副翼向下偏转,导致右侧机翼的升力减小,而左侧机翼的升力增大,使飞机绕纵轴 向右滚转。
当前推驾驶盘时,位于水平安定面上的升降舵向下偏转,使飞机水平尾翼的升力增大,使飞机绕横轴 产生下俯(低头);当后拉驾驶盘时,升降舵向上偏转,飞机水平尾翼的升力减小,使飞机机头上仰(抬 头)。
方向舵用于操纵飞机绕立轴的转动。
当方向舵脚蹬在中立位置时,即左右脚蹬平齐时,方向舵也处于 中立位置。
当向前蹬左脚蹬,右脚蹬向后运动时,方向舵向左偏转,作用于垂直尾翼上的空气动力使飞机 机头向左偏转。
当向前蹬右脚蹬时,方向舵向右偏转,从而使机头向右偏转。
4、水平安定面现代大中型飞机由于纵向尺寸大, 重心纵向位移量大,如果重心偏前或偏后,需要的纵向操纵量很大,单靠升降舵不能完全实现纵向操纵性,因此大多数飞机的水平安定面的安装角是可调节的。
飞机在起飞之 前应根据飞机的载重和平衡的情况进行水平安定面的配平。
水平安定面在起飞之前必须调节到起飞位,以 保证飞机在起飞过程中的纵向操纵。
水平安定面起飞前调定的角度就是配平格。
TAKE-OFF :起飞 MAC :平均空气动力弦CG :重心STAB TRIM 懂轴APLNOSEDOWN二、飞机的平衡1飞机平衡平衡的问题,在日常生活中会经常遇到,比如用秤称东西,秤钩上的重量改变了,要相应地移动秤砣,以求得平衡。
飞机在空中飞行,也要求保持平衡。
飞机的平衡是指作用于飞机上的各力之和为零,各力对飞机重心所构成的各力矩的代数和也为零。
飞机处于平衡状态时,飞行速度的大小和方向都保持不变,也不绕飞机重心转动。
反之,飞机处于不平衡状态时,飞行的速度的大小和方向都将发生变化,并绕飞机重心转动。
飞机平衡包括以下两种平衡。
1)作用力平衡包括升力和重力平衡、拉力和阻力平衡。
若飞机的升力、重力不平衡,则飞机的高度会发生变化;若飞机的拉力、阻力不平衡,则飞机的飞行速度会发生变化。
2)力矩平衡是指作用于飞机的各力矩之和为零。
它包括以下三个平衡:①俯仰平衡:指作用于飞机各俯仰力矩之和为零。
飞机获得俯仰平衡后,迎角不改变,不绕横轴转动。
飞机飞行时,水平尾翼也产生一定的升力并且这个升力的大小和方向可利用升降舵的偏转来改变。
只要使尾翼上产生的升力对飞机重心的力矩和机翼升力、发动机推力等对飞机重心的力矩大小相等、方向相反,就可以保持飞机的俯仰平衡。
②方向平衡:指作用于飞机的左偏转力矩和右偏转力矩彼此相等,飞机不绕立轴转动。
飞机的偏转力矩主要有:机翼的阻力力矩、发动机产生的拉力力矩、垂直尾翼和方向舵产生的力矩。
③横侧平衡:指作用于飞机的左滚力矩和右滚力矩彼此相等,飞机不绕纵轴滚转。
飞机的滚转力矩主要有:左、右机翼的升力对重心形成的力矩。
2、飞机俯仰平衡大翼升力重力稳定平衡不稳定平衡三■个小球处于平衡状态飞机的俯仰平衡是指飞机做等速直线运动,并且不绕横轴转动的飞行状态。
保持飞机俯仰平衡的条件是作用于飞机的各俯仰力矩的代数和为零,飞机取得俯仰平衡后,不绕横轴转动,迎角保持不变。
影响飞机俯仰平衡的主要因素是机翼和水平尾翼升力产生的俯仰力矩。
机翼的力矩主要是机翼升力对飞机重心构成的俯仰力矩。
水平尾翼力矩是水平尾翼的升力对飞机重心所构成的力矩。
飞机重心位置的变化对其俯仰平衡具有较大的影响。
由于大中型飞机的储油量较多,在飞机飞行过程中,随着燃油的消耗,会使飞机重心的位置发生变化。
另外,地面运输人员对飞机进行的各项装载,也会影响飞机的重心位置。
飞机重心的位置是有严格限制的,如果按照飞机的技术规范进行装载,就不会使飞机的重心超过其允许的重心范围。
如果对飞机载重安排的重心不符合规定要求,就会影响飞机的俯仰平衡,同时还会影响飞机的稳定性和操纵性。
如果飞机的重心过于靠前,则会使飞机的低头力矩过大;若飞机的重心过于靠后,会使飞机的抬头力矩过大。
3、保持飞机俯仰平衡的方法驾驶员可通过控制升降舵的偏转角度保持飞机的俯仰平衡。
驾驶员操纵驾驶盘,当前推驾驶盘时,升降舵向下偏转,使水平尾翼的升力增大,从而增大飞机低头力矩。
当后拉驾驶盘时,升降舵向上偏转,使水平尾翼的升力减小,可使飞机抬头力矩增大。
现代大型飞机由于纵向尺寸大,重心纵向位移量较大,单靠升降舵不能保证在各种飞行状态下的纵向平衡,因此现代大中型飞机的水平安定的安装角大多是可调节的。
需要长时间或大角度操纵升降舵时,可以改变水平安定面的安装角实现纵向配平。
4、飞机的横向平衡及方向平衡飞机的横向平衡是指作用于飞机的各滚转力矩之和为零,飞机取得横向平衡后,不绕纵轴滚转。
影响飞机滚转平衡的主要因素是两侧机翼的升力对飞机纵轴形成的力矩。
驾驶员可通过操纵驾驶盘,从而操纵副翼的偏转角,来保持飞机的横向平衡。
重心位置左右移动,会影响飞机的横向平衡。
重心位置右移,右翼升力至重心的距离缩短,使飞机向左滚转的力矩减小,左翼升力至重心的距离加长,使飞机向右滚的力矩增大,这将迫使飞机向右滚转。
如果左右翼油箱的燃油消耗不平衡,即左右翼油箱的燃油量相差较大,会导致飞机重心左右移动,从而破坏飞机的横向平衡。
飞机的方向平衡是指作用于飞机各偏航力矩之和为零,飞机取得方向平衡后,不绕立轴转动。
影响飞机方向平衡的主要因素是垂直尾翼上的气动力。
驾驶员可通过操纵方向舵脚蹬,控制方向舵的偏转角来保持飞机的方向平衡。
飞机左右配载不平衡,对横向平衡也有一些影响,大型货机通常需要对左右配载总量进行检查,务必在规定的安全范围内。
三、飞机的稳定性1稳定性在飞机中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动,发动机工作的不均衡,驾驶员偶然触动杆舵等,这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态。
在偏离后,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。
因此,飞机的稳定性就是在飞行中,当飞机受微小扰动(如气流波动)而偏离原来状态,并在扰动消失以后,不经飞行员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
要说明如何使飞机在空中稳定地飞行,先来看一下物体,比如说圆球的稳定情况。
一个物体的稳定和它是否平衡有关。
例如一个圆球首先应能平衡,然后才有稳定。
当圆球处于平衡状 态时,对它稍加一点力,使它离开原来的状态,外力一取消,它立刻就恢复到原来的状态。
这种情况叫“稳定平衡”。
如果加外力后它就离开了原位,外力取消后,并不能恢复到原来状态,这就叫“不稳定平衡”。
如果施加外力后,小球偏离原来的状态,当外力消失时,小球在一个新的位置处于平衡状态,此情况称为 随遇平衡或中和稳定。
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。
如果飞机在空中做水平直线等速飞行,这时升力等于重力,拉力等于阻力,各个力量互相抵消,同时 各个力矩也互相抵消,那么,这架飞机处于平衡状态,正在平衡地飞行。
倘若飞机受到一个小的外力短瞬的干扰(例如突然吹来一阵风) ,破坏了它的平衡,在外力取消后,驾驶员不加操纵,飞机靠自身某个构件产生的力矩,就能恢复到原来的飞行状态,这架飞机就是稳定的。
否则就是不稳定的。
如果始终保持一定的偏离,或则转入另一种平衡飞行状态,那么,这架飞机就是中和 稳定的。
飞机在平衡状态下,具有自动恢复平衡状态的能力,这就是飞机的稳定性。
飞机与圆球的运动有一点不同,即飞机是在空间飞行,而圆球是在平面上滚动的,因此,飞机是否稳 定须按三个互相垂直的轴来考虑。
这三根轴都是通过飞机的重心。