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或顫動。基本上，短期振動出現(xiàn)在迎角變化而空速不變時(shí)。控制面的短期振動一般是飛機(jī)的
高頻振動以至于飛機(jī)都沒時(shí)間反應(yīng)。邏輯上，聯(lián)邦管制法規(guī)要求短期振動必須是大阻尼的(也
就是短期振動立即消失)。飛機(jī)的適航性認(rèn)證時(shí)的飛行測試就是為這個(gè)情況而執(zhí)行的，方法
是通過降低極大臨界速度(也就是Vne, 不過速)時(shí)配平，側(cè)滾或俯仰控制中的振動。測試中，
飛行員拉下控制輪或下踏方向舵踏板壓低，然后觀察結(jié)果。
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縱向穩(wěn)定性(俯仰)
設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)，為開發(fā)三個(gè)軸向期望的穩(wěn)定性角度作了大量的努力。但是橫軸的縱向穩(wěn)定性被
認(rèn)為是最受不同飛行條件下特定變量的影響。縱向穩(wěn)定性是使飛機(jī)繞橫軸維持穩(wěn)定的品質(zhì)。
它影響飛機(jī)的俯仰運(yùn)動，即飛機(jī)頭向上或向下的運(yùn)動。縱向不穩(wěn)定的飛機(jī)有一個(gè)逐漸爬升或
者俯沖到非常極端狀態(tài)的趨勢，甚至是失速。因此，縱向不穩(wěn)定的飛機(jī)變的難以飛行，有時(shí)
還危險(xiǎn)。
飛機(jī)的靜態(tài)縱向穩(wěn)定性或者不穩(wěn)定性依賴于下面三個(gè)因素：
􀁺 機(jī)翼對重心的位置
􀁺 水平尾翼控制面對重心的位置
􀁺 尾部控制面面積和大小。
分析穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)該記得一個(gè)物體如果可以自由旋轉(zhuǎn)的話，它總會繞它的重心旋轉(zhuǎn)。
為獲得靜態(tài)縱向穩(wěn)定性，機(jī)翼和尾部力矩的關(guān)系必須是這樣的，如果力矩最初是平衡的，然
后突然機(jī)頭上翹，機(jī)翼力矩和尾部力矩將會改變以至于它們的力的總和將提供一個(gè)不平衡的
但是恢復(fù)力矩，接著機(jī)頭被再次向下拉。類似的，如果機(jī)頭向下，結(jié)果力矩的改變使得機(jī)頭
向后。
升力中心，有時(shí)也叫壓力中心，在大多數(shù)飛對稱機(jī)翼中有一個(gè)趨勢，即隨著迎角的改變而改
變它的前后位置。迎角增加時(shí)壓力中心趨于向前移動，迎角減小時(shí)壓力中心趨于向后移動。
這就意味著機(jī)翼的迎角增加時(shí)，壓力(升力)中心向前移動，趨于把機(jī)翼的前緣抬升的多一些。
這個(gè)趨勢給機(jī)翼帶來了固有的不穩(wěn)定特性。
圖3－12 所示的飛機(jī)處于平直飛行狀態(tài)。線段CG-CL-T 表示從重心CG 到水平升降舵T
點(diǎn)的飛機(jī)縱軸。CL 點(diǎn)表示升力中心。
大多數(shù)飛機(jī)設(shè)計(jì)成機(jī)翼的升力中心CL 在飛機(jī)的重心CG 后面。這使得飛機(jī)出現(xiàn)“頭重”現(xiàn)象，
也要求水平升降舵有向下的力來維持飛機(jī)的平衡，以避免機(jī)頭持續(xù)的向下俯。對“頭重”的補(bǔ)
償是通過設(shè)置升降舵處于輕微的負(fù)迎角來實(shí)現(xiàn)的。這樣就產(chǎn)生了保持尾部向下的力，來平衡
很重的機(jī)頭。就象線段CG-CL-T 是水平的，CL 點(diǎn)有向上的作用力，另外兩個(gè)向下的力互
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相平衡，一個(gè)是作用在CG 點(diǎn)的很大的力，另外一個(gè)是作用于T 點(diǎn)大的小得多的力。應(yīng)用
簡單的物理學(xué)原理就可以看到，如果CL 點(diǎn)用鐵條懸掛，而很大的重量掛在CG 點(diǎn)，那么就
會在T 點(diǎn)產(chǎn)生維持水平平衡的向下作用力。
盡管平飛時(shí)水平升降舵可能是水平的，還是有來自機(jī)翼的向下氣流。這個(gè)氣流沖擊升降舵的
上表面產(chǎn)生向下的壓力，在某一速度就足以保持飛機(jī)水平平衡。飛機(jī)飛的越快，向下的氣流
就越強(qiáng)，產(chǎn)生的作用于升降舵(T 尾除外)的力也就越大。圖3－13。
在固定位置的水平升降舵飛機(jī)中，飛機(jī)制造商設(shè)置一個(gè)升降舵迎角，以設(shè)計(jì)巡航速度和功率
設(shè)置飛行時(shí)能夠提供最好穩(wěn)定性。圖3－14
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如果飛機(jī)速度降低，機(jī)翼上氣流的速度也會降低。機(jī)翼上氣流速度降低的結(jié)果是下洗流也降
低，導(dǎo)致升降舵上向下的作用力變小。接著，“頭重”特性加重，使得機(jī)頭更加的向下俯。這
樣飛機(jī)就處于低頭姿態(tài)，減少機(jī)翼迎角和阻力可以讓空速增加，當(dāng)飛機(jī)繼續(xù)處于低頭姿態(tài)時(shí)，
它的速度增加，升降舵上向下的力再次增加。進(jìn)而，尾部再次被向下壓，機(jī)頭抬升進(jìn)入爬升
姿態(tài)。
當(dāng)爬升繼續(xù)時(shí)，空速又降低，導(dǎo)致尾部的向下力又降低，直到機(jī)頭更低。但是，因?yàn)轱w機(jī)是
動態(tài)穩(wěn)定的，這回機(jī)頭的降低就不會向前面降低的那么厲害。這次飛機(jī)將獲得足夠的速度，
更加逐漸的沖到另一個(gè)爬升狀態(tài)，但是爬升不會象前一次那么陡峭。
經(jīng)過幾次減小的起伏后，起伏中機(jī)頭時(shí)而抬升時(shí)而降低，飛機(jī)最終會在一個(gè)速度上平穩(wěn)下來，
這個(gè)速度會讓尾部向下的力恰好平衡機(jī)頭向下俯沖的趨勢。當(dāng)獲得這樣的條件后，飛機(jī)會再
次平衡的飛行，只要高度和空速不變就會持續(xù)穩(wěn)定的飛行。
當(dāng)關(guān)閉節(jié)流閥時(shí)會注意到一個(gè)類似的效果。機(jī)翼的下洗流降低，圖3－12 中T 點(diǎn)作用力不
足以保持升降舵向下。這就好像T 點(diǎn)的作用力讓機(jī)頭的重力下拉機(jī)頭一樣。當(dāng)然這是想要
的特性，因?yàn)轱w機(jī)固有地試圖再次獲得空速和再次建立適當(dāng)?shù)钠胶狻?br /> 動力或者推力也有不穩(wěn)定效果，增加的動力會趨于使機(jī)頭抬升。飛機(jī)設(shè)計(jì)者可以通過建立一
個(gè)“高推力線”來抵消這個(gè)效果，高推力線中推力從重心上方通過。圖3－15 和圖3－16。
這種情況下，當(dāng)動力或者推力增加時(shí)，就會產(chǎn)生一個(gè)抵抗尾部向下載荷的力矩。另一方面，
一個(gè)恰好的“低推力線”會趨于增加水平尾部控制面的抬升機(jī)頭效果。
那么就可以得出結(jié)論，隨著重心向升力中心的前面移動，尾部向下的空氣動力，結(jié)果是飛機(jī)
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總是試圖恢復(fù)到安全飛機(jī)姿態(tài)。
縱向穩(wěn)定性的簡單演示如下：把飛機(jī)配平到不用控制的平飛狀態(tài)。然后快速的控制飛機(jī)頭輕
微的向下壓。如果在短暫的時(shí)間內(nèi)，機(jī)頭抬升到原來的位置然后停止，飛機(jī)就是靜態(tài)穩(wěn)定的。
一般的，機(jī)頭會通過原來的位置，連續(xù)的慢速俯仰起伏隨之而來。如果起伏逐漸停止，即飛
機(jī)有正的穩(wěn)定性；如果繼續(xù)不穩(wěn)定，那么飛機(jī)就有中性穩(wěn)定性；如果起伏增加，那么飛機(jī)是
不穩(wěn)定的。
橫向穩(wěn)定性(側(cè)滾)
沿機(jī)頭到尾部的縱軸的穩(wěn)定性稱為飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性。當(dāng)一邊的機(jī)翼比另一邊的機(jī)翼低時(shí)，
這可以幫助穩(wěn)定側(cè)面傾斜或者側(cè)滾效果。有四個(gè)主要的因素使飛機(jī)保持橫向穩(wěn)定：上反角，
傾覆效應(yīng)，后掠角和重力分布。
　
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