【簡介：】本篇文章給大家談談《飛行器怎么保持平衡》對應的知識點，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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本篇文章給大家談談《飛行器怎么保持平衡》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
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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，經過不斷的實踐，終于在一百多年前實現了。那么飛機到底是什么原理能在天上飛呢？
其實原理并不復雜，自從人類發(fā)明了滑翔機之后，再經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生壓力，當機翼下面的壓力大于上面的壓力時，那么就會產生升力。
在機場我們都見過飛機準備起飛時，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。
當升力達到足夠大的時候，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，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生的阻抗力（反作用力）而達到飛行的方位。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)定性是飛機設計中衡量飛行品質的重要參數，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）之后，在飛行員不進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，當遇到突風等擾動時，飛行員可以不用干預飛機，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。不穩(wěn)定的飛機不僅極大地加重了飛行員的操縱負擔，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。從現代飛機設計理論來看，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，這主要是因為當時飛機的速度低，飛行員有足夠的時間來調整飛機的平衡。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，所以一般在飛機設計中要求將飛機設計成穩(wěn)定的，飛機穩(wěn)定性設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。所以如何協調飛機的穩(wěn)定性和操縱性之間的關系，對于現代戰(zhàn)斗機來說是一個非常值得權衡的問題。實際上為了獲得更大的機動性，目前最先進的戰(zhàn)斗機都已經被設計成不穩(wěn)定的飛機。當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，一般是由轉子、內框和外框組成。三自由度陀螺有穩(wěn)定性和進動性。通過這個特性實現一個平臺，最終用于飛機姿態(tài)的指示。現代飛機上的陀螺已經屬于是備用設備了，主要是用激光陀螺實現對飛機三個坐標軸上的加速度的測量，然后通過積分計算算出速度，從而實現一個數字的穩(wěn)定平臺。飛機姿態(tài)的控制，比如說轉彎，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成的俯仰力矩。對同一架飛機、當其在一定高度上、以一定的速度飛行時，機翼力矩的大小只取決于升力系數和壓力中心至重心的距離。而升力系數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。水平尾翼升力系數主要取決于水平尾翼迎角和升降舵偏轉角。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。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，水平尾翼產生負升力，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，水平尾翼的負迎角增大，負升力增大，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。
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，飛機將產生附加的下俯力矩；反之，重心后移，產生附加的上仰力矩。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升降舵或使用調整片（調整片工作原理第四節(jié)再述）偏轉升降舵，產生操縱力矩，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，不繞立軸轉動，側滑角不變或沒有側滑角。
作用于飛機的偏轉力矩，主要有兩翼阻力對重心形成的力矩；垂直尾翼側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。
垂直尾翼上側力，可能因飛機的側滑、螺旋槳滑流的扭轉以及偏轉方向舵等產生。
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地蹬舵或使用方向舵調整片，利用偏轉方向舵產生的方向操縱力矩來平衡使機頭偏轉的力矩，從而保持飛機的方向平衡。
三、飛機的橫側平衡
飛機的橫側平衡，是指作用于飛機的各滾轉力矩之和為零。飛機取得橫側平衡后，不繞縱軸滾轉，坡度不變或沒有坡度。
作用于飛機的滾轉力矩，主要有兩翼升力對重心形成的力矩；螺旋槳旋轉時的反作用力矩。
要使飛機獲得橫側平衡，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力矩之和為零。
下列因素將影響飛機的橫側平衡：
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，形成附加滾轉力矩。
飛機的橫側平衡受到破壞時，飛行員保持平衡最有效的方法就是適當轉動駕駛盤或作用副翼調整片，利用偏轉副翼產生的橫側操縱力矩來平衡使飛機滾轉的力矩，以保持飛機的橫側平衡。
飛機的方向平衡和橫側平衡是相互聯系，相互領帶的，方向平衡受到破壞，如不修正就會引起橫側平衡的破壞。反之，如果失去橫側平衡，方向平衡也就保持不住。飛機的方向平衡和橫側平衡合起來叫飛機的側向平衡。
飛機靠什么來保證其縱向，方向和橫側向穩(wěn)定性
飛機靠尾翼來保證其縱向，方向和橫側向穩(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有方向舵。
飛行員利用方向舵進行方向操縱。當飛行員右用航時，方向舵右們，相對氣流吹在垂尾上，使垂尾產生一個向左的側力，此側力相對于飛機重心產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，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，其后緣設有升降舵，飛行員利用升降舵進行俯仰操縱。即飛行員拉桿時，升降舵上偏，相對氣流吹向水平尾翼時，水平尾翼產生附加的負升力（向下的升力），此力對飛機重心產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。當等質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。
關于《飛行器怎么保持平衡》的介紹到此就結束了。
