PD01047当飞机受微小扰动而偏离原来纵向平衡状态(俯仰方向),并在扰动消失以后,飞机能自动恢复到原来纵向平衡状态的特性,叫做飞机的纵向稳定性。下列说法错误的是()。

这道题考查的是飞机纵向稳定性的基本概念及其物理机制。我们需要逐一分析各个选项，找出说法错误的一项。 **1. 解析核心概念：纵向稳定性与重心、焦点的关系** * **纵向稳定性**是指飞机在受到微小扰动（如阵风导致机头抬起或低下）后，能够自动恢复到原来平衡状态的能力。 * **焦点（气动中心）**：是飞机升力增量的作用点。当迎角变化时，升力变化的合力作用在此点。 * **重心**：飞机重力的作用点。 * **静稳定裕度**：为了保证纵向静稳定性，飞机的**重心必须位于焦点之前**。 * 重心越靠前（离焦点越远），稳定力矩越大，纵向稳定性越强，但操纵性变差。 * 重心越靠后（离焦点越近），稳定力矩越小，纵向稳定性越弱。 * 如果重心位于焦点之后，扰动产生的力矩会使偏离加剧，飞机处于纵向不稳定状态。 **2. 逐项分析** * **A. 当重心位置前移时，将增加飞机的纵向稳定性** * **分析**：重心前移意味着重心与焦点之间的距离（静稳定裕度）增大。当飞机受扰动机头上仰时，水平尾翼产生的下俯恢复力矩臂变长或效应增强，使得飞机更容易回到平衡位置。因此，重心前移确实会增加纵向稳定性。 * **结论**：说法正确。 * **B. 飞机的重心位于焦点之后，飞机则是纵向不稳定的** * **分析**：如前所述，纵向静稳定的必要条件是重心在焦点之前。若重心在焦点之后，当机头上仰时，升力增量作用在重心后方，会产生一个使机头进一步上仰的力矩，导致偏离越来越大，即不稳定。 * **结论**：说法正确。 * **C. 当重心位置后移时，将削弱飞机的纵向稳定性** * **分析**：重心后移使得重心靠近焦点，静稳定裕度减小，恢复力矩减弱，因此纵向稳定性被削弱。如果后移到超过焦点，则变为不稳定。 * **结论**：说法正确。 * **D. 当飞机受扰动而机头下俯时，机翼和水平尾翼的迎角减小，会产生向上的附加升力** * **分析**：这是一个关于气动力变化方向的逻辑判断。 1. **迎角变化**：当机头下俯时，相对于气流，机翼和水平尾翼的迎角确实是**减小**的。 2. **升力变化**：根据升力公式 $L = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_L$，在一定范围内，升力系数 $C_L$ 随迎角减小而减小。因此，迎角减小会导致**升力减小**，而不是产生“向上的附加升力”。 3. **稳定性机制**：纵向稳定性的恢复过程是这样的——当机头下俯（迎角减小），升力减小，飞机有下沉趋势；同时，对于常规布局飞机，水平尾翼通常产生负升力（向下压）。当迎角减小时，水平尾翼向下的压力减小（即相当于产生了一个向上的力矩变化，或者说原本向下的力变小了，使得尾部相对上升，帮助机头抬起）。但选项D直接表述为“产生向上的附加升力”是不准确且容易引起歧义的，更关键的错误在于：**迎角减小直接导致的是总升力的降低**。如果要讨论恢复力矩，应该讨论力矩的变化，而不是简单地说产生向上的附加升力。实际上，机头下俯时，为了恢复平衡，需要的是一个**上仰力矩**。对于常规飞机，机头下俯导致平尾迎角减小（负迎角绝对值减小或正迎角减小），平尾向下的力减小，从而产生使机头上仰的力矩。但选项D前半句说迎角减小，后半句说产生向上附加升力，这在物理描述上是混乱的。通常我们说，迎角增加产生向上的附加升力（增量），迎角减小产生向下的附加升力（即升力减量，或者说是负的升力增量）。 * 更直观的错误点：如果机头下俯，迎角减小，升力是**减小**的。如果此时产生“向上的附加升力”，那意味着升力增加了，这与迎角减小矛盾。正确的理解应该是：迎角减小 -> 升力减小。 * **结论**：说法错误。 **总结** 选项 A、B、C 均正确描述了重心位置对纵向稳定性的影响规律。选项 D 错误地描述了迎角减小后的气动力变化结果（迎角减小应导致升力减小，而非产生向上的附加升力；或者从恢复力矩角度看，表述也不符合常规气动原理的直接推导）。 因此，错误的说法是 **D**。 答案：**D**