机翼翼展大小和飞机飞行的稳定没有必然联系。
我们知道飞机在飞行过程中会受到除去重力和推力的其他外力,这些外力一般是不过重心的,所以会产生绕重心的三个力矩,也就是俯仰力矩,滚转力矩,偏航力矩。在飞行过程中,受到各种因素的影响,这些力矩不是固定不变的,但是这些力矩的变化会使飞机的飞行姿态不受驾驶员控制就发生变化,这影响了飞机飞行的稳定性,在飞行过程中很可能会产生事故。所以,如何去消除这三个力矩对飞机飞行稳定性的的影响,被称为飞机的稳定性。
M为俯仰力矩,N为偏航力矩,L为滚转力矩
那么理所当然的飞机的稳定性也就分为三部分:对应俯仰力矩的纵向稳定性,对应滚转力矩的横向稳定性,对应偏航力矩的偏航稳定性。以前的做法是飞行员通过操纵舵面来达到力矩平衡,现在基本上交给了飞控,让计算机自行调节。
就以纵向稳定性来说。因为升力中心(后文称焦点)一般情况下是无法重心重合的,所以就会产生俯仰力矩。举个例子,如果焦点在重心前,这会使飞机在飞行过程中受到一个抬头力矩,通俗的来讲就是飞机在飞行过程中会不断的抬头,飞行员就需要通过升降舵进行俯仰配平,使飞机重新保持平衡。
飞机保持匀速飞行时还好,只需要一直将升降舵保持舵面偏转就好。但随着速度和攻角发生变化,焦点的位置会移动,这会非常容易产生飞行事故。我再举个例子,原本在亚音速阶段,焦点在重心之前,飞机会受到抬头力矩。那么在进入超音速阶段,焦点位置后移到重心之后,抬头力矩变成低头力矩。如果飞机此时来一个过载较大的急转弯的话,瞬间SEP<0,总能量减小,动能减小,飞机速度变成亚音速,焦点位置迅速前移低头力矩又会迅速变成抬头力矩,那么很可能会把飞机直接从中间崩断成为两截。
没错我说的就是苏27的超音速陷阱,所以苏27的飞控会限制跨音速阶段的过载,以防飞机直接崩断了。
而且,舵面配平会产生配平阻力,这会影响飞机的机动性能。就拿俯仰配平阻力来说,亚音速阶段还好,超音速下,俯仰配平阻力是会极大程度的影响飞机的性能。所以,现在普遍采用放宽静稳定来减小配平阻力。静稳定就是我之前说的,焦点在飞机重心之后的情况,静不稳定是焦点在飞机重心之前的情况。
1,2号线代表飞机是静稳定的,4号线代表飞机静不稳定,具体的文章在我主页置顶,自己感兴趣就看看
所以飞机的稳定性和机翼的翼展并无必然关系。我看题主配的图,应该是想问“民航客机的机翼翼展为什么这么大?好处有什么?”
民航客机的翼展这么大是因为,想尽可能的提高展弦比。提高展弦比就可以提高升阻比,升阻比高的直接好处就是较高的巡航效率,说白了就是更省油,航程更大。这对于民航机这种以客运为主的飞机来说是最重要的。
不止是民航机,你想一想C-17这种运输机,B-2这种轰炸机,只要是对航程有很高要求的机型,展弦比都很大。
当然那些民航机肯定是静稳定的,焦点在重心之后。
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