靜穩(wěn)定性力矩、慣性力矩和氣動阻尼力矩主講人：徐峰《飛行原理》01.靜穩(wěn)定性力矩02.慣性力矩03.氣動阻尼力矩04.交叉力矩目錄contents橫側(cè)向靜穩(wěn)定力矩是具有橫側(cè)向靜穩(wěn)定性的飛機，由于側(cè)滑角β而產(chǎn)生的使飛機恢復原飛行姿態(tài)的恢復力矩。靜穩(wěn)定力矩慣性力矩慣性力矩是當飛機繞縱軸、立軸加速轉(zhuǎn)動時，由于飛機的轉(zhuǎn)動慣量而產(chǎn)生的力圖使飛機保持原運動狀態(tài)的力矩，大小與飛機結(jié)構(gòu)尺寸、質(zhì)量大小及分布等因素有關(guān)。氣動阻尼力矩氣動阻尼力矩是由于在擾動運動過程中，出現(xiàn)了滾轉(zhuǎn)運動和偏航運動，使作用在機體上的氣動載荷發(fā)生變化，而產(chǎn)生的阻礙機體轉(zhuǎn)動運動的力矩。氣動阻尼力矩當飛機繞縱軸滾轉(zhuǎn)時，各部件上的氣動力分布發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了繞縱軸的滾轉(zhuǎn)力矩。比如，當飛機繞縱軸向右滾轉(zhuǎn)時首先左翼向上運動，使流過左翼氣流迎角減小，升力減少；右翼向下運動，使流過右翼氣流迎角增大，升力增加，左右機翼升力不平衡，產(chǎn)生了使飛機繞縱軸向左滾轉(zhuǎn)的力矩。氣動阻尼力矩當飛機繞縱軸滾轉(zhuǎn)時，各部件上的氣動力分布發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了繞縱軸的滾轉(zhuǎn)力矩。比如，當飛機繞縱軸向右滾轉(zhuǎn)時其次當飛機向右滾轉(zhuǎn)時，垂直尾翼也會向右下方運動，使流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)的氣動力。由于氣動力作用點沿立軸方向至飛機縱軸有一定距離，此氣動力也產(chǎn)生了使飛機繞縱軸向左滾轉(zhuǎn)的力矩。氣動阻尼力矩

氣動阻尼力矩

飛機重心飛機重心同樣，也可以分析，當飛機向左滾轉(zhuǎn)時，飛機機翼、垂尾部件上的氣動力發(fā)生變化，就會產(chǎn)生使飛機向右滾轉(zhuǎn)的力矩。由此可見，一旦飛機出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)運動，機體上附加氣動力產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩總是與已經(jīng)存在的滾轉(zhuǎn)運動方向相反，是阻尼力矩。如圖(a)所示。氣動阻尼力矩當飛機繞立軸轉(zhuǎn)動時，各部件上的氣動力分布也會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了繞立軸的偏航力矩。比如，當飛機繞立軸向左轉(zhuǎn)動時：其次當飛機繞立軸向左轉(zhuǎn)動時，左機翼向后運動，相對氣流速度減小，阻力減小，右機翼向前運動，相對氣流速度增加，阻力增大，兩側(cè)機翼阻力不平衡，也對飛機立軸產(chǎn)生了向右轉(zhuǎn)動的偏航力矩。首先垂尾相對氣流向右運動，使流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)的氣動力，此氣動力對飛機重心產(chǎn)生了偏航力矩，使飛機繞立軸向右偏轉(zhuǎn)；氣動阻尼力矩圖

氣動阻尼力矩

飛機重心飛機重心同樣，可以分析，當飛機向右轉(zhuǎn)動時，垂尾、機翼產(chǎn)生的偏航力矩會使飛機向左偏轉(zhuǎn)。由此可見，一旦飛機出現(xiàn)偏航運動，機體上附加氣動力產(chǎn)生的偏航力矩總是與已經(jīng)存在的偏航運動方向相反，也是阻尼力矩。如圖(b)所示。交叉力矩交叉力矩是由滾轉(zhuǎn)運動引起的偏航力矩和由偏航運動引起的滾轉(zhuǎn)力矩。比如，當飛機繞縱軸轉(zhuǎn)動向右滾轉(zhuǎn)時：其次當飛機向右滾轉(zhuǎn)時，垂直尾翼也會向右下方運動，使流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)的氣動力，此氣動力也產(chǎn)生了使機頭向右偏轉(zhuǎn)的偏航力矩。首先左機翼迎角減小，阻力減??；右機翼迎角增大，阻力增加，兩側(cè)機翼不平衡的阻力產(chǎn)生了使機頭向右偏轉(zhuǎn)的偏航力矩。交叉力矩

交叉力矩

這就是由滾轉(zhuǎn)運動引起的偏航力矩，是一種交叉偏航力矩。如圖(a)所示。交叉力矩當飛機繞立軸向左偏航轉(zhuǎn)動時：首先垂尾相對氣流向右運動，使流過垂尾的氣流產(chǎn)生了向右偏的迎角，垂尾兩側(cè)面氣動力不平衡，產(chǎn)生了指向左側(cè)的氣動力，由于氣動力作用點沿立軸至飛機縱軸有一定的距離，產(chǎn)生了使飛機繞縱軸向左橫滾的橫滾力矩。交叉力矩當飛機繞立軸向左偏航轉(zhuǎn)動時：其次當飛機向左偏航轉(zhuǎn)動時，左機翼氣流相對速度減小，升力減?。挥覚C翼氣流相對速度加大，升力增加，兩側(cè)機翼不平衡的升力也產(chǎn)生了使飛機繞縱軸向左橫滾的橫滾力矩。這就是由偏航運動引起的橫滾力矩，是一種交叉橫滾力矩。如圖(b)所示。

交叉力矩

交叉力矩當擾動使飛機偏離了原飛行姿態(tài)后，靜穩(wěn)定力矩力圖使飛機恢復原飛行姿態(tài)，從而使飛機產(chǎn)生了滾轉(zhuǎn)運動和偏航運動。滾轉(zhuǎn)運動和偏航運動的存在，又使飛機上的氣動載荷產(chǎn)生了阻尼力矩，阻尼力矩會使?jié)L轉(zhuǎn)運動和偏航運動