单选题
具有纵向安定性的飞机,飞机重心( )。
A
位于压力中心前
B
与压力中心重合
C
位于压力中心后
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
飞机的纵向安定性(Longitudinal Stability)是指飞机在受到扰动偏离原平衡状态后,能够自动恢复到原平衡状态的能力。这主要取决于飞机重心(CG, Center of Gravity)与气动中心(或称压力中心/焦点,AC/CP, Aerodynamic Center/Center of Pressure)的相对位置。
1. **基本原理**:
* 当飞机受到扰动导致迎角(Angle of Attack)增大时,机翼产生的升力会增加,且升力的作用点(压力中心)通常会前移或产生额外的抬头力矩。
* 为了保持纵向稳定,飞机必须产生一个**低头力矩**来抵消迎角的增加,使飞机回到原来的平衡位置。
2. **重心与压力中心的关系**:
* **若重心位于压力中心之前(选项 A)**:当迎角增大导致升力增加时,由于升力作用点在重心之后,增加的升力会对重心产生一个**低头力矩**。这个力矩会使机头向下,减小迎角,从而使飞机恢复到原来的平衡状态。因此,这种布局具有纵向静稳定性。
* **若重心与压力中心重合(选项 B)**:升力的变化不会产生绕重心的力矩,飞机处于中立稳定状态,既不会自动恢复也不会发散。
* **若重心位于压力中心之后(选项 C)**:当迎角增大导致升力增加时,由于升力作用点在重心之前,增加的升力会对重心产生一个**抬头力矩**。这个力矩会使机头进一步向上,进一步增大迎角,导致飞机偏离平衡状态越来越远,即处于纵向不稳定状态。
3. **结论**:
为了保证飞机具有纵向安定性,设计时必须确保**重心位于压力中心(或气动焦点)之前**。这样,任何迎角的偏差都会产生一个恢复力矩,使飞机回到平衡状态。
因此,正确答案是 **A. 位于压力中心前**。
相关知识点:
纵向安定飞机,重心在压力身前
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
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