AM186CU-25KC原平衡位置,不同形状光滑表面上的小球的平衡状态,(a)稳定;(b)不稳定;(c)中立稳定到扰动偏离了平衡位置,当扰动消失后,(a)图中的小球经过振荡会自动回到原始平衡位置,它的平衡状态具有稳定性;而(b)图中的小球会越来越偏离原始平衡位置,它的平衡状态具有不稳定性;最后, (c)图中的小球会停留在任意一个外界扰动使它达到的位置,它的平衡状态具有中立稳定性。

平衡状态的稳定性又分为静稳定性和动稳定性。所谓静稳定性是研究外界扰动消失后,物体是否具有回到原始就是扰动消失后,物体的瞬间运动。动稳定性是研究外界扰动消失后,物体回到原平衡位置的运动过程:扰动运动是收敛的,物体最终回到原始平衡位置,物体平衡状态就具有动稳定性,否则就是动不稳定的(见图4-4)。

综上所述-具有静稳定性是平衡状态具有稳定性的必要条件,但并不充分,只有具有动稳定的平衡状态才是真正稳定的。

飞机在飞行中的平衡状态是定常直线(匀速直线)飞行,比如,飞机定常水平直线飞行(巡航飞行)或定常直线爬升和定常直线下滑等。这时,作用在飞机上的所有外力和外力矩都是平衡的。飞机在飞行中会受到各种扰动,比如突风引起飞机的迎角和速度的改变、平衡稳定状态(a)动稳定;(b)中立动稳定;(c)动不稳定

气流使舵面发生了小偏转等,这时作用在飞机上的气动力和力矩也会发生变化,破坏了飞机原始的平衡状态。当扰动消失后,飞机能否自动地回到原平衡状态,就是飞机是否具有稳定性的问题。在驾驶员不施加操纵的情况下,飞机能自动回到原平衡状态,这架飞机就具有稳定性,否则就是不稳定或中立的。不稳定或中立的飞机是不适合飞行的,它需要驾驶员不断地注意,不断地操纵飞机,以使它维持原有的飞行姿态,这会使驾驶员十分紧张,飞行也极其危险。所以,执行飞行任务的飞机必须具有一定的稳定性,这点对飞行安全来说是至关重要的。

为了讲述方便起见,按照前面我们所建立的机体坐标系,将飞机的稳定性分为三个方面的稳定性:

轴oz1的偏转,飞机迎角变大或变小,扰动消失后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复到原飞行状态的能力叫纵向稳定性,也称苤俯仰稳定性,即绕横轴的稳定性。 

定性方向稳定性――飞机受,不经驾驶员操纵,机能自动恢复原飞行姿态的能力叫方向稳定性,也称航向稳定性,即绕立轴的稳定性。

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