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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

关于飞机的纵向稳定性的叙述正确的是( )。

A
飞机重心在焦点之前,则当飞机受到扰动而机头上仰时,产生下俯的稳定力矩
B
飞机重心在焦点之前,则当飞机受到扰动而机头下俯时,产生下俯的稳定力矩
C
飞机重心在焦点之后,则当飞机受到扰动而机头上仰时,产生下俯的稳定力矩
D
飞机重心在焦点之后,则当飞机受到扰动而机头下俯时,产生上俯的稳定力矩

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 飞机的纵向稳定性(Longitudinal Stability)主要取决于飞机重心(CG)与气动焦点(Aerodynamic Center,也称中性点 NP)的相对位置。 1. **基本原理**: * **焦点(Neutral Point)**:是飞机升力增量的作用点。当迎角发生变化时,升力的变化量可以认为作用在焦点上。 * **静稳定条件**:为了保证飞机具有纵向静稳定性,**重心必须位于焦点之前**。 * **稳定力矩机制**: * 当飞机受到扰动导致**机头上仰**(迎角增大)时,如果重心在焦点之前,升力增量作用在重心后方,会产生一个使机头向下转动的力矩(**下俯力矩**),试图让飞机恢复到原来的平衡状态。这就是“稳定力矩”。 * 反之,当飞机受到扰动导致**机头下俯**(迎角减小)时,升力增量(此时为负增量或相对于原状态的改变)作用在重心后方,会产生一个使机头向上转动的力矩(**上俯力矩**),同样试图让飞机恢复平衡。 2. **选项分析**: * **A. 飞机重心在焦点之前,则当飞机受到扰动而机头上仰时,产生下俯的稳定力矩** * **正确**。重心在焦点前是稳定的前提。机头上仰(迎角增加)导致升力增加,由于焦点在重心后方,增加的升力对重心产生一个低头(下俯)力矩,抵抗上仰扰动,属于稳定力矩。 * **B. 飞机重心在焦点之前,则当飞机受到扰动而机头下俯时,产生下俯的稳定力矩** * **错误**。如果机头下俯,为了恢复平衡,飞机需要产生一个**上俯**力矩来抬高机头。如果产生下俯力矩,会加剧下俯,这是不稳定的表现。实际上,重心在焦点前时,机头下俯会产生上俯的稳定力矩。 * **C. 飞机重心在焦点之后,则当飞机受到扰动而机头上仰时,产生下俯的稳定力矩** * **错误**。重心在焦点之后,飞机是**纵向静不稳定**的。当机头上仰时,升力增量作用在重心前方,会产生一个进一步使机头上仰的力矩(发散力矩),而不是下俯的稳定力矩。 * **D. 飞机重心在焦点之后,则当飞机受到扰动而机头下俯时,产生上俯的稳定力矩** * **错误**。同样,重心在焦点之后是不稳定的。当机头下俯时,会产生一个进一步使机头下俯的力矩,加剧扰动,而不是产生恢复性的上俯力矩。 **结论:** 只有当重心位于焦点之前时,飞机才具备纵向静稳定性。在此条件下,任何偏离平衡位置的迎角变化(无论是上仰还是下俯)都会产生一个相反方向的力矩,试图将飞机拉回平衡状态。因此,机头上仰时产生下俯力矩是正确的描述。 故正确答案为 **A**。

相关知识点:

飞机纵向稳定性,重心焦点关系明

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