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飛機(jī)常識“焦點(diǎn)”

時間:2023-04-29 14:23:33 全科知識 我要投稿
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飛機(jī)常識“焦點(diǎn)”

焦點(diǎn)

飛機(jī)常識“焦點(diǎn)”

  焦點(diǎn)是這樣的一個點(diǎn)—當(dāng)飛機(jī)的攻角發(fā)生變化時,飛機(jī)的氣動力對該點(diǎn)的力矩始終不變,因此它可以理解為飛機(jī)氣動力增量的作用點(diǎn)。焦點(diǎn)的位置是決定飛機(jī)穩(wěn)定性的重要參數(shù)。焦點(diǎn)位于飛機(jī)重心之前則飛機(jī)是不穩(wěn)定的,焦點(diǎn)位于飛機(jī)重心之后則飛機(jī)是穩(wěn)定的。

  我們知道,當(dāng)飛機(jī)處于平衡狀態(tài)時,作用在飛機(jī)上的所有氣動力的作用點(diǎn)一定與飛機(jī)的中心重合。當(dāng)飛機(jī)受到擾動或其他原因攻角發(fā)生改變,作用在飛機(jī)上的氣動力會發(fā)生變化,不僅是大小的變化,作用點(diǎn)也會發(fā)生變化。這時,我們可以通過力的合成原理,將氣動力分解成兩部分,一部分是飛機(jī)在原來的平衡位置所受到的氣動力,仍然作用于重心;另一部分是氣動力的改變量,作用點(diǎn)就是飛機(jī)的焦點(diǎn)。

  如圖,藍(lán)色的點(diǎn)就是飛機(jī)的焦點(diǎn)。飛機(jī)在受到一個使攻角增大的擾動情況下,增加的氣動力就作用在焦點(diǎn)上,如果飛機(jī)的焦點(diǎn)位于重心之后,則氣動力增量將對重心產(chǎn)生一個低頭力矩,使飛機(jī)攻角減小,飛行員即使不加以控制,飛機(jī)仍然能夠回到原來的平衡位置;如果焦點(diǎn)位于重心之前,氣動力增量對重心產(chǎn)生的將是抬頭力矩,使飛機(jī)繼續(xù)抬頭,偏離繼續(xù)擴(kuò)大,如果飛行員不及時加以控制,將導(dǎo)致飛行穩(wěn)定性的喪失直至發(fā)生飛行事故。

  飛機(jī)的焦點(diǎn)位置在整個攻角的變化范圍內(nèi)也是變化的,焦點(diǎn)在機(jī)身上的前極限位置被稱為前焦點(diǎn)位置,相應(yīng)的,焦點(diǎn)在機(jī)身上的后極限位置被稱為后焦點(diǎn)位置,在九十多年飛機(jī)發(fā)展的過程中,前七十多年里人們都極力將飛機(jī)的前焦點(diǎn)控制在飛機(jī)的重心之后,以保證飛機(jī)具有足夠的穩(wěn)定性,但是為此卻必須付出機(jī)動性下降的代價。自從七十年代開始出現(xiàn)電傳操縱以來,人們通過計(jì)算機(jī)的幫助完全可以保證飛機(jī)的穩(wěn)定飛行,焦點(diǎn)位置也沒有必要一定位于重心之后了,所以現(xiàn)代的高性能戰(zhàn)斗機(jī)都是采用電傳操縱的不穩(wěn)定飛機(jī)。這樣的飛機(jī)由于焦點(diǎn)的位置靠前,不僅機(jī)動性大大提高,還提高的總升力,并且減小了配平阻力。

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