无人机在飞行中的稳定性

飞机的稳定性,是指在飞行过程中,如果飞机受到某种扰动而偏离原来的平衡状态,在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复到原来平衡状态的特性。如果能恢复,则说明飞机是稳定的,如果不能恢复或者更加偏离原来的平衡状态,则说明飞机是不稳定的。

飞机在空中飞行,可以产生绕横轴YW的运动为俯仰运动,绕立轴ZW的运动为偏航运动,绕纵轴XW的运动为滚转运动,如图所示。根据飞机绕机体轴的运动形式,飞机飞行时的稳定性可分为纵向稳定性、航向稳定性和横向稳定性。

纵向稳定性

当飞机受微小扰动而偏离原来纵向平衡状态(俯仰方向),并在扰动消失以后,飞机能自动恢复到原来纵向平衡状态的特性,叫作飞机的纵向稳定性。

静稳定裕度

重心和焦点之间的距离被定义为飞机的静稳定裕度(又称静稳定度)。焦点则是飞机纵向平衡过程中在机翼和尾翼上都会产生的附加升力的合力作用点。

航向稳定性

飞机受到扰动以致方向平衡状态遭到破坏,而在扰动消失后,飞机如能趋向于恢复原来的平衡状态,就具有航向稳定性。飞机主要靠垂直尾翼的作用来保证航向稳定性。

横向稳定性

飞机受扰动以致横侧向平衡状态遭到破坏,而在扰动消失后,飞机自身能够恢复原来平衡状态力矩,就具有横向稳定性。飞机横向平衡状态主要是由机翼上反角、机翼后掠角和垂直尾翼的作用产生的。