飞机常识“焦点”

飞机常识“焦点”

焦点

　　焦点是这样的一个点—当飞机的攻角发生变化时，飞机的气动力对该点的力矩始终不变，因此它可以理解为飞机气动力增量的作用点。焦点的位置是决定飞机稳定性的重要参数。焦点位于飞机重心之前则飞机是不稳定的，焦点位于飞机重心之后则飞机是稳定的。

　　我们知道，当飞机处于平衡状态时，作用在飞机上的所有气动力的作用点一定与飞机的中心重合。当飞机受到扰动或其他原因攻角发生改变，作用在飞机上的气动力会发生变化，不仅是大小的变化，作用点也会发生变化。这时，我们可以通过力的合成原理，将气动力分解成两部分，一部分是飞机在原来的平衡位置所受到的气动力，仍然作用于重心；另一部分是气动力的改变量，作用点就是飞机的焦点。

　　如图，蓝色的点就是飞机的焦点。飞机在受到一个使攻角增大的扰动情况下，增加的气动力就作用在焦点上，如果飞机的焦点位于重心之后，则气动力增量将对重心产生一个低头力矩，使飞机攻角减小，飞行员即使不加以控制，飞机仍然能够回到原来的平衡位置；如果焦点位于重心之前，气动力增量对重心产生的将是抬头力矩，使飞机继续抬头，偏离继续扩大，如果飞行员不及时加以控制，将导致飞行稳定性的丧失直至发生飞行事故。

　　飞机的焦点位置在整个攻角的变化范围内也是变化的，焦点在机身上的前极限位置被称为前焦点位置，相应的，焦点在机身上的后极限位置被称为后焦点位置，在九十多年飞机发展的过程中，前七十多年里人们都极力将飞机的前焦点控制在飞机的重心之后，以保证飞机具有足够的稳定性，但是为此却必须付出机动性下降的代价。自从七十年代开始出现电传操纵以来，人们通过计算机的帮助完全可以保证飞机的稳定飞行，焦点位置也没有必要一定位于重心之后了，所以现代的高性能战斗机都是采用电传操纵的不稳定飞机。这样的飞机由于焦点的位置靠前，不仅机动性大大提高，还提高的总升力，并且减小了配平阻力。

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