偏航阻尼器
用於保持飛機穩定飛行的設備
偏航阻尼的作用是保持飛機由於荷蘭滾和氣流顛簸引起飛機在其垂直軸線的穩定性。
1947年波音XB-47首飛后,在一次進行高空試飛時,飛機尚未達到最大飛行速度,就突然發生劇烈機頭偏航擺動和機翼滾轉,隨後發生了一系列周期約6秒的“S”形運動。當時經分析認定這是一種后掠翼飛機特有的荷蘭滾運動。事後在飛機的航向操縱系統中安裝上偏航阻尼器,克服了這種現象。
雖然現代大多數噴氣式民航運輸機,都存在較輕的固有荷蘭滾不穩定性,但當採用阻尼器後足以防止出現荷蘭滾運動,因此不存在由此產生振蕩和操縱問題。
目錄
偏航阻尼的作用是保持飛機由於荷蘭滾和氣流顛簸引起飛機在其垂直軸線的穩定性。在飛行中偏航阻尼系統計算機發出指令給方向舵,使其成比例的阻尼飛機的航向不穩定性,降低飛機的航向不穩定性到最小,使飛機的飛行更平穩。
荷蘭滾:
1947年波音XB-47首飛后,在一次進行高空試飛時,飛機尚未達到最大飛行速度,就突然發生劇烈機頭偏航擺動和機翼滾轉,隨後發生了一系列周期約6秒的“S”形運動。當時經分析認定這是一種后掠翼飛機特有的荷蘭滾運動。事後在飛機的航向操縱系統中安裝上偏航阻尼器,克服了這種現象。
荷蘭滾運動是飛機的橫側短周期振蕩,是一種同時既偏航又滾轉的橫航向耦合運動。這種運動用一個特定的 值來描述,等於滾轉角速度最大幅值與偏航角速度最大幅值之比,與橫航向靜穩定性的比值成正比;與橫航向轉動的比值成反比。如前述,由於后掠翼飛機在大迎角飛行時橫向靜穩定性過大,加之大展弦比(9~10.5)和中等后掠(25°~35°)機翼的客機偏航慣量增大。會導致值很大,這時荷蘭滾運動時的滾轉角速度比偏航角速度大很多,使飛機猛烈搖擺,令駕駛員厭煩,難以操縱飛機。因此品質規範要求
不應超過某一規定值,如前蘇聯品質規範OTT規定,對於起飛重量小於和大於100噸的運輸機,值應分別小於0.75 和1.0。
在飛機設計中,當橫航向靜穩定性的匹配關係不能滿足 值要求、不能獲得滿意的荷蘭滾特性時,應在操縱系統中採用偏航阻尼器以增強對荷蘭滾運動的抑制。此外,即使匹配關係滿足要求,但由於荷蘭滾阻尼正比於空氣密度,通常飛機在11000米高空飛行時荷蘭滾阻尼太低,也不能滿足飛行品質要求。
雖然現代大多數噴氣式民航運輸機,都存在較輕的固有荷蘭滾不穩定性,但當採用阻尼器後足以防止出現荷蘭滾運動,因此不存在由此產生振蕩和操縱問題。