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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

为了使飞机保持纵向稳定性,( )。

A
飞机的重心在焦点之前
B
飞机的重心在焦点之后
C
飞机的重心和焦点必须重合
D
飞机的重心和焦点的相对位置无关

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(Center of Gravity, CG)与气动焦点(Aerodynamic Center,也称中性点 Neutral Point)之间的相对位置。 1. **基本原理**: * **焦点(气动中心)**:是指当飞机迎角发生变化时,升力增量的作用点。可以理解为空气动力变化的“支点”。 * **重心**:是飞机重力的作用点。 2. **稳定性分析**: * **当重心在焦点之前(选项 A)**:如果飞机受到扰动导致迎角增大,升力会增加。由于升力增量作用在焦点上,而焦点在重心之后,这会产生一个使机头向下低头(减小迎角)的恢复力矩。这个力矩会抵消初始的扰动,使飞机回到原来的平衡状态。因此,飞机具有**静稳定性**。这是常规飞机设计的标准配置。 * **当重心在焦点之后(选项 B)**:如果迎角增大,升力增量产生的力矩会使机头进一步抬起(增大迎角),从而加剧扰动,导致飞机发散失控。此时飞机是**静不稳定**的。 * **当重心与焦点重合(选项 C)**:迎角变化不会产生额外的俯仰力矩,飞机处于**中立稳定**状态,既不会自动恢复也不会发散,但这通常不被视为具备足够的“稳定性”以应对日常飞行扰动。 3. **结论**: 为了保证飞机在受到扰动后能自动恢复到平衡状态,即保持纵向静稳定性,必须要求**飞机的重心位于焦点之前**。重心越靠前,稳定性越强,但操纵性可能会变差;重心越靠后(接近焦点),稳定性减弱,操纵性变好,但不能超过焦点。 因此,正确答案是 **A**。

相关知识点:

飞机重心在焦点前保纵稳

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