飞行器空气动力工程计算方法第六章

第六章飞行器的纵向力矩特性

§6－1定常飞行的俯仰力矩§6－2纵向静稳定性§6－3纵向阻尼力矩§6－4下洗延迟引起的俯仰力矩§6－1定常飞行的俯仰力矩

飞机：参考面积取毛机翼面积，参考长度取毛机翼平均气动弦长；导弹：参考面积取导弹最大横截面面积，参考长度取导弹全长。一、概述俯仰力矩系数小扰动情况下二、发动机推力和燃气舵引起的俯仰力矩①发动机无偏转角所产生的力矩；②发动机偏转起操纵机构作用时产生的力矩；③进气口处因气流折转而产生的力矩；单位时间附加升力＝气流折转动量变化1.略去阻力对重心的力矩三、气动力引起的纵向力矩2.求飞行器各部分升力和作用点三、气动力引起的纵向力矩（续）（一）俯仰力矩①发动机偏转，推力偏心；②进气口气流的转折；③气动布局不对称引起的；（1）尾翼呈轴对称（2）尾翼呈面对称＋一片垂尾②平尾在机身上方①平尾为中单翼三、气动力引起的纵向力矩（续）（二）迎角引起的俯仰力矩（1）翼面平置的飞行器（面对称）②鸭式①正常式三、气动力引起的纵向力矩（续）（二）迎角引起的俯仰力矩（2）轴对称飞行器①＋＋方案②××方案③＋×方案④×＋方案×型布置系数，下洗求法（3）无弹翼飞行器①＋形尾翼②×形尾翼三、气动力引起的纵向力矩（续）（三）舵偏角引起的俯仰力矩（1）舵面平置飞行器①正常式②鸭式③无尾式④旋转弹翼式（2）轴对称飞行器①＋＋方案②××方案③＋×方案④×＋方案§6－2纵向静稳定性

（1）稳定平衡一、飞行器纵向静稳定性静平衡位置稳定性①物体平衡位置稳定性的判断标准：物体受干扰停止后，物体是否能恢复到原平衡位置；②物体在静止平衡状态的位置是否稳定，与扰动大小，扰动作用的时间长短有关；③飞行器的静稳定性指飞机受到干扰，扰动停止后，飞行器自动地恢复到原来地飞行状态的能力。（2）不稳定平衡（3）随遇平衡（1）小迎角下线性关系一、飞行器纵向静稳定性（续）小扰动（2）曲线与横轴交点为静平衡点平衡状态一、飞行器纵向静稳定性（续）纵向静稳定性判断静稳定静不稳定静中立稳定恢复力矩翻转力矩纵向静稳定度重心与焦点位置二、飞行器的焦点舵面处于平衡位置且轴对称飞行器正常式鸭式二、飞行器的焦点（续）①②静不稳定④静稳定度等于重心和焦点之间无量纲距离③静稳定中立稳定⑤焦点是马赫数的函数⑥改善飞行器静不稳定度的措施：a：改变飞行器内部重量安排，调整飞行器重心位置；b：改变飞行器的气动布局，从而改变焦点位置。§6－3纵向阻尼力矩

飞行器以转动时附加力和力矩力矩阻止飞行器旋转纵向阻尼力矩一、单独机翼的阻尼力矩弯曲假设矩形翼后掠翼亚音速矩形翼超音速二、单独机身的阻尼力矩考虑机身影响时的阻尼力矩三、机身时机翼的阻尼力矩四、尾翼的阻尼力矩考虑机身对尾翼的影响和速度阻滞附加迎角相同五、整个飞行器的阻尼力矩①正常式②鸭式③无尾式④旋转弹翼式舵附加升力主翼附加下洗主翼附加力矩有反安定面式无反安定面式§6－3下洗延迟引起的俯仰力矩

飞行器非定常运动瞬时尾翼下洗受前一时刻机翼饶流的影响气流下洗延迟附加俯仰力矩一、的计算方法迎角随时间的变化率式气流从机翼流到尾翼所需要的时间附加力矩力矩系数迎角的变化下洗角的变化附加升力阻尼特性一、的计算方法（