飛機的側向操縱和方向操縱主講人：徐峰《飛行原理》01.飛機的側向操縱02.飛機的方向操縱目錄contents飛機的側向操縱偏轉副翼對飛機進行側向操縱對飛機的側向操縱是通過偏轉副翼來完成的。副翼是安裝在機翼后緣轉軸上的小操縱面。副翼的偏轉角用δ表示。飛機的側向操縱偏轉副翼引起的有害偏航偏轉副翼不僅產生滾轉力矩，也會產生偏航力矩，偏航力矩值雖然比較小，但對飛機的操縱不利，被稱為有害偏航。有害偏航的產生主要是由于副翼上、下偏轉時，不但機翼的升力發生變化，左右不對稱，機翼的阻力也發生變化，左右不對稱的阻力產生了偏航力矩。飛機的側向操縱這種偏航力矩的出現造成兩個不利的影響：另一個不利的影響是，向左扳動駕駛桿，使飛機向左滾轉，是為了使飛機向左進入盤旋，但兩翼阻力不等產生的偏航力矩卻使飛機機頭向右偏轉，這對飛機的水平轉彎操縱也不利。一個是飛機繞立軸向右偏轉，出現左側滑β，由于飛機的側向靜穩定性，側滑產生的滾轉力矩使飛機向右滾轉，這與向左扳動駕駛桿，使飛機向左滾轉的操縱目的相反，減少了向左滾轉的操縱力矩，從而降低了副翼的操縱效率；綜合以上兩點，偏轉副翼引起的偏航力矩是有害的。飛機的側向操縱這種副翼是通過在副翼上偏一側機翼上產生較大的廢阻力，去平衡另一側機翼上的過大的誘導阻力，來消除有害偏航。為了克服有害偏航，可采用差動副翼。差動副翼是指對于駕駛桿的同一行程，副翼上偏角度大于下偏角度的副翼。另一種可以用來克服有害偏航的副翼是弗萊茲(Frise)副翼。這種副翼是將副翼的轉軸由副翼的前緣向后移，并安排在副翼的下表面。使用弗菜茲副翼的飛機(MID-82)，副翼上下偏轉角度是相同的。飛機的側向操縱在不考慮機翼彈性變形的情況下，當副翼向下偏轉時，在機翼上產生向上的附加氣動力ΔL1。副翼操縱的失效和反逆問題飛行中，由于機翼彈性變形(扭轉變形)的影響，副翼完全喪失作用或產生相反作用的現象，稱為副翼的失效或反逆。副翼操縱的失效和反逆是怎樣產生的

副翼反逆的產生實際上機翼是彈性體，副翼一般又安裝在扭轉剛度較低的機翼翼梢部位，在ΔL1作用下，機翼產生低頭扭轉（如圖所示），使機翼有效迎角減少，產生了向下的附加氣動升力ΔL扭。飛機的側向操縱副翼操縱的失效和反逆問題飛行中，由于機翼彈性變形(扭轉變形)的影響，副翼完全喪失作用或產生相反作用的現象，稱為副翼的失效或反逆。副翼操縱的失效和反逆是怎樣產生的副翼反逆的產生同樣，在副翼上偏一側，由于附加氣動力ΔL2向下作用，使機翼抬頭扭轉，產生了向上的附加氣動升力ΔL扭。偏轉副翼產生的附加升力ΔL1、ΔL2形成了使飛機滾轉的操縱力矩M1，而由于機翼的扭轉變形產生的附加升力ΔL扭又形成了與M1方向相反的力矩M2，從而降低了副翼的操縱效率（如圖）。飛機的側向操縱圖4-27

副翼反逆的產生如圖所示，當飛行速度較小時，M1>M2，副翼的操縱效率雖有所降低，但仍能對飛機進行正常的側向操縱。當飛行速度達到某一值時，M1=M2，再操縱副翼就不會產生滾轉力矩了，這種現象叫副翼失效。飛機的側向操縱圖4-27

副翼反逆的產生當飛行速度υ>v臨界時，M1<M2，再向左壓駕駛桿(或轉駕駛盤)時，飛機反而會向右滾轉；向右壓駕駛桿(或轉駕駛盤)時，飛機反而會向左滾轉，這種情況叫副翼返逆。這個飛行速度稱為副翼反逆臨界速度υ臨界。飛機的側向操縱提高副翼反逆臨界速度的措施（1）提高機翼的抗扭剛度。（2）采用混合副翼的形式。飛機的側向操縱擾流板是矩形板件，前緣有鉸鏈形成的一條轉軸，一般布置在機翼上表面，襟翼的前邊不工作時，貼附在機翼上表面，擾流板外表面與機翼外形取平，形成光滑表面；工作時，繞轉軸轉動向上向前打開，擾流板平面與機翼上表面形成一定的角度（如圖）。提高飛機側向操縱效率的措施1擾流板飛機的側向操縱渦流發生器是利用旋渦從外部氣流中將能量帶進附面層，加快附面層內氣流流動，防止氣流分離的裝置。一些飛機常在機翼上表面、副翼的前面安排渦流發生器(如圖所示)。它的作用是提高副翼在大偏轉角和高速下的操縱效率。2渦流發生器

副翼前面裝有渦流發生器的飛機渦流發生器副翼飛機的方向操縱偏轉方向舵對飛機進行方向操縱方向舵是安裝在垂直尾翼上的操縱面。垂尾由垂直安定面和方向舵組成，安定面固定在機身上，方向舵懸掛在安定面后緣的轉軸上。駕駛員可通過腳蹬，操縱方向舵繞轉軸左右偏轉，實施對飛機的方向操縱。飛機的方向操縱蹬舵反傾斜現象通常希望單獨蹬舵時，飛機能夠向所需方向傾斜。但方向舵偏轉時，同時產生的滾轉力矩卻恰恰與所希望飛機滾轉的方向相反。以蹬右舵為例，當飛機機頭向右偏轉時，形成左側滑，由于飛機的側向靜穩定性，產生橫滾力矩，使飛機向右橫滾，這和我們希望蹬右艙飛機向右傾斜的要求是一致的。但另一方面，蹬右舵時，垂尾上產生的側向力對重心產生的橫滾力矩，卻使飛機向左傾斜，如果側向力對重心