【簡介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w行器怎么保持平衡》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、飛機起飛的原理是啥？為什么能在高空平穩(wěn)飛行呢？
2、飛機是靠什么保持平衡
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本篇文章給大家談?wù)劇讹w行器怎么保持平衡》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽：
- 1、飛機起飛的原理是啥？為什么能在高空平穩(wěn)飛行呢？
- 2、飛機是靠什么保持平衡
- 3、飛機飛行是靠什么來平衡的？
- 4、飛機怎樣平衡
- 5、飛機靠什么來保證其縱向，方向和橫側(cè)向穩(wěn)定性
飛機起飛的原理是啥？為什么能在高空平穩(wěn)飛行呢？
人類幾千年的飛天夢，經(jīng)過不斷的實踐，終于在一百多年前實現(xiàn)了。那么飛機到底是什么原理能在天上飛呢？
其實原理并不復(fù)雜，自從人類發(fā)明了滑翔機之后，再經(jīng)過多年的實踐和努力，終于發(fā)明了帶有動力裝置的飛機，并且可以操縱的飛機。飛機是由機身、機翼、尾翼、動力裝置和起落裝置等組成。
起飛原理主要是靠機翼和動力裝置(主要是發(fā)動機)。飛機起飛主要是動力裝置提供的推力，比如飛機在跑道上滑行，并準(zhǔn)備起飛時，空氣就會流過機翼，然后再分成上下兩股氣流，這時氣流就會對機翼產(chǎn)生壓力，當(dāng)機翼下面的壓力大于上面的壓力時，那么就會產(chǎn)生升力。
在機場我們都見過飛機準(zhǔn)備起飛時，都會在跑道上高速行駛助飛。那么它為什么要高速行駛呢？其實飛機在跑道跑得越快，氣流的流動就會越快，升力就會越大。
當(dāng)升力達(dá)到足夠大的時候，飛機就會離開地面，慢慢的飛上天空。但是呢，飛機的發(fā)動機必須不斷的提供動力推動飛機一直前進(jìn)，不然就會掉下來。
飛機是靠升力在飛。機翼下部氣體壓力值減去機翼上部氣體壓力值，得到的差就是升力。
鳥的翅膀是怕打空氣，利用翅膀靈活的形狀改變作用空氣所產(chǎn)生的阻抗力（反作用力）而達(dá)到飛行的方位。同時翅膀起到減緩自身重力向下墜落的作用（滑翔）。
飛機起飛不斷蓄力使機翼起到減緩機身重力直接墜落而達(dá)到起飛的最終效果，同時機翼改變氣流期起到飛機飛行的角度和高度。飛機能飛起的決定因素是發(fā)動機產(chǎn)生的推力和拉力，機翼只是減緩重力下落及平衡飛機重力，同時起到機翼受空氣的阻力阻改變飛機動力的方向。
飛機是靠什么保持平衡
飛機的穩(wěn)定性是飛機設(shè)計中衡量飛行品質(zhì)的重要參數(shù)，它表示飛機在受到擾動之后是否具有回到原始狀態(tài)的能力。如果飛機受到擾動（例如突風(fēng)）之后，在飛行員不進(jìn)行任何操縱的情況下能夠回到初始狀態(tài)，則稱飛機是穩(wěn)定的，反之則稱飛機是不穩(wěn)定的。
飛機的穩(wěn)定性包括縱向穩(wěn)定性，反映飛機在俯仰方向的穩(wěn)定特性；航向穩(wěn)定性，反映飛機的方向穩(wěn)定特性；以及橫向穩(wěn)定性，反映飛機的滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定特性。
飛機的穩(wěn)定與否對飛行安全尤為重要，如果飛機是穩(wěn)定的，當(dāng)遇到突風(fēng)等擾動時，飛行員可以不用干預(yù)飛機，飛機會自動回到平衡狀態(tài)；如果飛機是不穩(wěn)定的，在遇到擾動時，哪怕是一丁點擾動，飛行員都必須對飛機進(jìn)行操縱以保持平衡狀態(tài)，否則飛機就會離初始狀態(tài)越來越遠(yuǎn)。不穩(wěn)定的飛機不僅極大地加重了飛行員的操縱負(fù)擔(dān)，使飛行員隨時隨地處于緊張狀態(tài)，而且飛行員對飛機的操縱與飛機自身運動的相互干擾還容易誘發(fā)飛機的振蕩，造成飛行事故。從現(xiàn)代飛機設(shè)計理論來看，萊特兄弟發(fā)明的飛機是縱向不穩(wěn)定的。然而他們卻成功了，這主要是因為當(dāng)時飛機的速度低，飛行員有足夠的時間來調(diào)整飛機的平衡。隨著飛行速度越來越快，飛行員越來越難以控制不穩(wěn)定的飛機，所以一般在飛機設(shè)計中要求將飛機設(shè)計成穩(wěn)定的，飛機穩(wěn)定性設(shè)計也變得越來越重要了。
雖然越穩(wěn)定的飛機對于提高安全性越有利，但是對于操縱性來說卻越來越不利。因為越穩(wěn)定的飛機，要改變它的狀態(tài)就越困難，也就是說，飛機的機動性越差。所以如何協(xié)調(diào)飛機的穩(wěn)定性和操縱性之間的關(guān)系，對于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機來說是一個非常值得權(quán)衡的問題。實際上為了獲得更大的機動性，目前最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機都已經(jīng)被設(shè)計成不穩(wěn)定的飛機。當(dāng)然這樣的飛機不能再通過飛行員來保持平衡，而是通過一系列其他的增穩(wěn)措施，比如電傳操縱等主動控制手段來自動實現(xiàn)飛機的穩(wěn)定性。
參考資料
《飛行原理》
飛機飛行是靠什么來平衡的？
你所說的問題大概分為飛機姿態(tài)的控制和飛機姿態(tài)的指示：飛機姿態(tài)的指示就是通過一個三自由度的陀螺，一般是由轉(zhuǎn)子、內(nèi)框和外框組成。三自由度陀螺有穩(wěn)定性和進(jìn)動性。通過這個特性實現(xiàn)一個平臺，最終用于飛機姿態(tài)的指示。現(xiàn)代飛機上的陀螺已經(jīng)屬于是備用設(shè)備了，主要是用激光陀螺實現(xiàn)對飛機三個坐標(biāo)軸上的加速度的測量，然后通過積分計算算出速度，從而實現(xiàn)一個數(shù)字的穩(wěn)定平臺。飛機姿態(tài)的控制，比如說轉(zhuǎn)彎，使通過副翼和空中擾流板的作動并且方向舵作動（主要防止荷蘭滾）完成的。
飛機怎樣平衡
一、飛機的俯仰平衡
飛機的俯仰平衡，是指作用于飛機的各俯仰力矩之和為零，飛機取得俯仰平衡后，不繞橫軸轉(zhuǎn)動，迎角保持不變。
（一）飛機俯仰平衡的取得
作用于飛機的俯仰力矩很多，主要有：機翼力矩、水平尾翼力矩及拉力力矩。
機翼力矩就是機翼升力對飛機重心所構(gòu)成的俯仰力矩。對同一架飛機、當(dāng)其在一定高度上、以一定的速度飛行時，機翼力矩的大小只取決于升力系數(shù)和壓力中心至重心的距離。而升力系數(shù)的大小和壓力中心的位置又都是隨機翼迎角的改變而變化的。所以，機翼力矩的大小，最終只取決于飛機重心位置的前后和迎角的大小。一般情況，機翼力矩是下俯力矩。當(dāng)重心后移較多而迎角又很大時，壓力中心可能移至重心之前，機翼力矩變成上仰力矩。
水平尾翼力矩是水平尾翼升力對飛機重心所形成的俯仰力矩。水平尾翼升力系數(shù)主要取決于水平尾翼迎角和升降舵偏轉(zhuǎn)角。水平尾翼迎角又取決于機翼迎角、氣流流過機翼后的下洗角以及水平尾翼的安裝角。升降舵上偏或下偏，能改變水平尾翼的切面形狀，從而引起水平尾翼升力系數(shù)的變化。流向水平尾翼的氣流速度。由于機身機翼的阻滯、螺旋槳滑流等影響，流向水平尾翼的氣流速度往往與飛機的飛行速度是不相同的，可能大也可能小，這與機型和飛行狀態(tài)有關(guān)。水平尾翼升力著力點到飛機重心的距離。迎角改變，水平尾翼升力著力點也要改變，但其改變量同距離比較起來，卻很微小，一般可以認(rèn)為不變。
由上知，對同一架飛機、在一定高度上飛行，若平尾安裝角不變，而下洗角又取決于機翼迎角的大小。所以，飛行中影響水平尾翼力矩變化的主要因素，是機翼迎角、升降舵偏轉(zhuǎn)角和流向水平尾翼的氣流速度。在一般飛行情況下，水平尾翼產(chǎn)生負(fù)升力，故水平尾翼力矩是上仰力矩。機翼迎角很大時，也可能會形成下俯力矩。
拉力力矩是螺旋槳的拉力或噴氣發(fā)動機的推力，其作用線若不通過飛機重心，也就會形成圍繞重心的俯仰力矩，這叫拉力或推力力矩。
對同一架飛機來說，拉力或推力所形成的俯仰力矩，其大小主要受油門位置的影響。增大油門，拉力或推力增大，俯仰力矩增大。
飛機取得俯仰平衡，必須是作用于飛機的上仰力矩之和等于下俯力矩之和，即作用于飛機的各俯仰力矩之和為零。
（二）影響俯仰平衡的因素
影響俯仰平衡的因素很多，主要有：加減油門，收放襟翼、收放起落架和重心變化。下面分別介紹之：
加減油門對俯仰平衡的影響
加減油門會改變拉力或推力的大小，從而改變拉力力矩或推力力矩的大小，影響飛機的俯仰平衡。需要指出的是，加減油門后，飛機是上仰還是下俯，不能單看拉力力矩或推力力矩對俯仰平衡的影響，需要綜合考慮加減油門所引起的機翼、水平尾翼等力矩的變化。
收放襟翼對俯仰平衡的影響
收放襟翼會引起飛機升力和俯仰力矩的改變，從而影響俯仰平衡。比如，放下襟翼，一方面因機翼升力和壓力中心后移，飛機的下俯力矩增大，力圖使機頭下俯。另一方面由于通過機翼的氣流下洗角增大，水平尾翼的負(fù)迎角增大，負(fù)升力增大，飛機上仰力矩增大，力圖使機頭上仰。放襟后，究竟是下俯力矩大還是上仰力矩大、這與襟翼的類型、放下的角度以及水平尾翼位置的高低、面積的大小等特點有關(guān)。
放下襟翼后，機頭是上仰還是下俯，因然要看上仰力矩和下俯力矩誰大誰小，而且還要看升力最終是增還是減。放下襟翼后，如果上仰力矩增大，迎角因之增加，升力更為增大。此時，飛機自然轉(zhuǎn)入向上的曲線飛行而使機頭上仰。但如果放下襟翼后使下俯力矩增大，迎角因之減小，這就可能出現(xiàn)兩種可能情況。一種是迎角減小得較多，升力反而降低，飛機就轉(zhuǎn)入向下的曲線飛行而使機頭下俯。一種是迎角減小得不多，升力因放襟翼而仍然增大，飛機仍將轉(zhuǎn)入向上的曲線飛行而使機頭上仰。
為減輕放襟翼對飛機的上述影響，各型飛機對放襟翼時的速度和放下角度都有一定的規(guī)定。
收襟翼，升力減小，飛機會轉(zhuǎn)入向下的曲線飛行而使機頭下俯。
收放起落架對俯仰平衡的影響
收放起落架，會引起飛機重心位置的前后移動，飛機將產(chǎn)生附加的俯仰力矩。比如，放下起落架，如果重心前移，飛機將產(chǎn)生附加的下俯力矩；反之，重心后移，產(chǎn)生附加的上仰力矩。此外，起落架放下后，機輪和減震支柱上還會產(chǎn)生阻力，這個阻力對重心形成下俯力矩。上述力矩都將影響飛機的俯仰平衡。收放起落架，飛機到底是上仰還下俯，就需綜合考慮上述力矩的影響。
重心位置變化對俯仰平衡的影響
飛行中，人員、貨物的移動，燃料的消耗等都可能會引起飛機重心位置的前后變動。重心位置的改變勢必引起各俯仰力矩的改變，其主要是影響到機翼力矩的改變。所以，重心前移，下俯力矩增大；反之，重心后移，上仰力矩增大。
（三）保持俯仰平衡的方法
如上所述，飛行中，影響飛機俯仰平衡的因素是經(jīng)常存在的。為了保持飛機的俯仰平衡。飛行員可前后移動駕駛盤偏轉(zhuǎn)升降舵或使用調(diào)整片（調(diào)整片工作原理第四節(jié)再述）偏轉(zhuǎn)升降舵，產(chǎn)生操縱力矩，來保持力矩的平衡。
二、飛機的方向平衡
飛機取得方向平衡后，不繞立軸轉(zhuǎn)動，側(cè)滑角不變或沒有側(cè)滑角。
作用于飛機的偏轉(zhuǎn)力矩，主要有兩翼阻力對重心形成的力矩；垂直尾翼側(cè)力對重心形成的力矩；雙發(fā)或多發(fā)動機的拉力對重心形成的力矩。
垂直尾翼上側(cè)力，可能因飛機的側(cè)滑、螺旋槳滑流的扭轉(zhuǎn)以及偏轉(zhuǎn)方向舵等產(chǎn)生。
飛機取得方向平衡，必須是作用于飛機的左偏力矩之和等于右偏力矩之和，即作用于飛機的各偏轉(zhuǎn)力矩之和為零。
下列因素將影響飛機的方向平衡：
一邊機翼變形（或兩邊機翼形狀不一致），左、右兩翼阻力不等；
多發(fā)動機飛機，左、右兩邊發(fā)動機工作狀態(tài)不同，或者一邊發(fā)動機停車，從而產(chǎn)生不對稱拉力；
螺旋槳發(fā)動機，油門改變，螺旋槳滑流引起的垂直尾翼力矩隨之改變。
飛機的方向平衡受到破壞時，最有效的克服方法就是適當(dāng)?shù)氐哦婊蚴褂梅较蚨嬲{(diào)整片，利用偏轉(zhuǎn)方向舵產(chǎn)生的方向操縱力矩來平衡使機頭偏轉(zhuǎn)的力矩，從而保持飛機的方向平衡。
三、飛機的橫側(cè)平衡
飛機的橫側(cè)平衡，是指作用于飛機的各滾轉(zhuǎn)力矩之和為零。飛機取得橫側(cè)平衡后，不繞縱軸滾轉(zhuǎn)，坡度不變或沒有坡度。
作用于飛機的滾轉(zhuǎn)力矩，主要有兩翼升力對重心形成的力矩；螺旋槳旋轉(zhuǎn)時的反作用力矩。
要使飛機獲得橫側(cè)平衡，必須使飛機的左滾力矩之和等于右滾力矩之和，即作用于飛機的各滾轉(zhuǎn)力矩之和為零。
下列因素將影響飛機的橫側(cè)平衡：
一邊機翼變（或兩邊機翼形狀不一致），兩翼升力不等；
螺旋槳發(fā)動機，油門改變，螺旋槳反作用力矩隨之改變；
重心左右移動（如兩翼的油箱，耗油量不均），兩翼升力作用點至重心的力臂改變，形成附加滾轉(zhuǎn)力矩。
飛機的橫側(cè)平衡受到破壞時，飛行員保持平衡最有效的方法就是適當(dāng)轉(zhuǎn)動駕駛盤或作用副翼調(diào)整片，利用偏轉(zhuǎn)副翼產(chǎn)生的橫側(cè)操縱力矩來平衡使飛機滾轉(zhuǎn)的力矩，以保持飛機的橫側(cè)平衡。
飛機的方向平衡和橫側(cè)平衡是相互聯(lián)系，相互領(lǐng)帶的，方向平衡受到破壞，如不修正就會引起橫側(cè)平衡的破壞。反之，如果失去橫側(cè)平衡，方向平衡也就保持不住。飛機的方向平衡和橫側(cè)平衡合起來叫飛機的側(cè)向平衡。
飛機靠什么來保證其縱向，方向和橫側(cè)向穩(wěn)定性
飛機靠尾翼來保證其縱向，方向和橫側(cè)向穩(wěn)定性。垂直尾翼垂直安裝在機身尾部，主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。通常垂直尾翼后線設(shè)有方向舵。
飛行員利用方向舵進(jìn)行方向操縱。當(dāng)飛行員右用航時，方向舵右們，相對氣流吹在垂尾上，使垂尾產(chǎn)生一個向左的側(cè)力，此側(cè)力相對于飛機重心產(chǎn)生一個使飛機機頭有偏的力矩，從而使機頭右偏。同樣，蹬左舵時，方向舵左偏，機頭左偏。某些高速飛機，沒有獨立的方向舵。整個垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉(zhuǎn)，稱為全動垂尾。
水平尾翼水平安裝在機身尾部，主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。低速飛機水平尾翼前段為水平安定面，是不可操縱的，其后緣設(shè)有升降舵，飛行員利用升降舵進(jìn)行俯仰操縱。即飛行員拉桿時，升降舵上偏，相對氣流吹向水平尾翼時，水平尾翼產(chǎn)生附加的負(fù)升力（向下的升力），此力對飛機重心產(chǎn)生一個使機頭上仰的力矩，從而使飛機抬頭。同樣飛行員推杯時升降舵下偏，飛機低頭。
擴展資料
飛機的機翼橫截面一般前端圓鈍、后端尖銳，上表面拱起、下表面較平。當(dāng)?shù)荣|(zhì)量空氣同時通過機翼上表面和下表面時，會在機翼上下方形成不同流速。
空氣通過機翼上表面時流速大，壓強較??；通過下表面時流速較小，壓強大，因而此時飛機會有一個向上的合力，即向上的升力，由于升力的存在，使得飛機可以離開地面，在空中飛行。飛機飛行速度越快、機翼面積越大，所產(chǎn)生的升力就越大。
重力的方向與升力相反，它是受到地球引力影響而產(chǎn)生的一個向下的力，重力大小受飛機自身重量以及攜帶油料數(shù)量影響。拉力促使飛機在空中向前飛行，發(fā)動機功率大小決定拉力大小。
一般情況下，發(fā)動機輸出功率越大，所產(chǎn)生的推力就越大，飛機飛行的速度就越快。飛機在空中飛行時會受到空氣中大氣分子阻礙，這個阻礙就形成了和拉力方向相反的阻力，限制飛機的飛行速度。
關(guān)于《飛行器怎么保持平衡》的介紹到此就結(jié)束了。
