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速度和方向都保持不變。飛機(jī)的平衡包括俯仰平衡、方向平衡和橫側(cè)
平衡。
在飛行中，當(dāng)飛機(jī)受微小擾動(dòng)(如陣風(fēng)、發(fā)動(dòng)機(jī)工作不均衡、舵面的
偶爾偏轉(zhuǎn)等)而偏離原來(lái)的平衡狀態(tài)，并在擾動(dòng)消失后，不經(jīng)駕駛員操
縱，飛機(jī)自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)，這種特性稱(chēng)為飛機(jī)的穩(wěn)定性。
飛機(jī)的穩(wěn)定性包括：俯仰穩(wěn)定性、方向穩(wěn)定性和橫側(cè)穩(wěn)定性。要想使
飛機(jī)在飛行中穩(wěn)定，就要使飛機(jī)處于一個(gè)平衡狀態(tài)中，例如：當(dāng)飛機(jī)
受到外來(lái)某于擾力矩的影響使方向平衡受到破壞時(shí)，最有效的克服方
法就是利用偏轉(zhuǎn)方向舵產(chǎn)生的方向操縱力矩來(lái)平衡使機(jī)頭偏轉(zhuǎn)的力
矩，從而保持飛機(jī)的方向平衡。飛機(jī)的方向平衡和橫側(cè)平衡是相互聯(lián)
系、相互依賴的，方向平衡受到破壞，如不修正就會(huì)引起橫側(cè)平衡的
破壞。橫側(cè)平衡的破壞會(huì)加劇方向不平衡。
 偏航阻尼系統(tǒng)就是提供飛機(jī)繞立軸的穩(wěn)定。飛機(jī)在飛行過(guò)程中，當(dāng)
方向平衡被破壞后，偏航阻尼器控制方向舵偏轉(zhuǎn)，從而抑制飛機(jī)繞立
軸的擺動(dòng)，即抑制飛機(jī)的“荷蘭滾"運(yùn)動(dòng)。保持飛機(jī)的方向平衡和方向
穩(wěn)定性。
 在飛行中，由于飛機(jī)的不平衡和不穩(wěn)定會(huì)使飛機(jī)出現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)狀
態(tài)，如對(duì)于機(jī)翼帶后掠角，高速飛行的飛機(jī)，當(dāng)飛機(jī)受到沿偏航軸的
擾動(dòng)時(shí)，如側(cè)風(fēng)干擾等，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生沿其立軸和縱軸的周期性擺動(dòng)，
即飛機(jī)出現(xiàn)左、右偏航的同時(shí)，伴隨著右、左傾斜運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)
做“荷蘭滾”運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下圖所示。飛行軌跡呈立體狀“S”
形，酷似荷蘭人的滑冰動(dòng)作，故被稱(chēng)為“荷蘭滾”。它不僅嚴(yán)重影響飛
機(jī)乘坐的舒適性，而且對(duì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)造成損傷，必須加以抑制。飛機(jī)
利用偏航阻尼系統(tǒng)來(lái)降低荷蘭滾造成的影響。
 另外，對(duì)于后掠翼高速飛行的飛機(jī)，如果機(jī)身較長(zhǎng)，在飛行過(guò)程
中會(huì)產(chǎn)生機(jī)身的彎曲和擺動(dòng)，為了抑制這種機(jī)身結(jié)構(gòu)模態(tài)振蕩趨勢(shì)，
提高駕駛的操縱性和乘坐的舒適性。偏航阻尼系統(tǒng)使用擺動(dòng)的信號(hào)來(lái)
實(shí)現(xiàn)這種抑制，例如波音767—300型有模態(tài)抑制功能。
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)

 4.3.2偏航阻尼系統(tǒng)的功用和基本工作原理
 在不改變飛機(jī)構(gòu)型和不降低飛機(jī)性能的前提下，
通常在航向控制系統(tǒng)中附加一個(gè)自動(dòng)控制裝置一偏航
阻尼器來(lái)提高對(duì)飛機(jī)的“荷蘭滾"的阻尼，
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
 偏航阻尼系統(tǒng)主要功用是由偏航阻尼器通過(guò)計(jì)算，輸
出方向舵偏轉(zhuǎn)信號(hào)來(lái)控制方向舵的偏轉(zhuǎn)來(lái)抑制荷蘭
滾，穩(wěn)定飛機(jī)的航向，并對(duì)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎起協(xié)調(diào)作用。
 現(xiàn)在，在大型飛機(jī)上，偏航阻尼系統(tǒng)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的傳感
器來(lái)感受機(jī)身的擺動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)擺動(dòng)的抑制，提
高駕駛質(zhì)量和乘坐舒適度。
 由自動(dòng)控制理論得知，引入某變量的信號(hào)，形成反饋
回路，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)該變量的穩(wěn)定與控制，那么以飛機(jī)
的偏航角速度作為反饋信號(hào)，就可以穩(wěn)定飛機(jī)的偏航
角速度，這就相當(dāng)于增大了飛機(jī)偏航角運(yùn)動(dòng)的阻尼，
有效地抑制荷蘭滾運(yùn)動(dòng)。
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
 如飛機(jī)的偏航角速度為，方向舵的舵偏角為，則偏航阻尼
器的控制規(guī)律可表示為：

其中， 為偏航阻尼器的傳遞系數(shù)或稱(chēng)為增益。
y 
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
R 
 R  K y y
y K
 由上式可知，當(dāng)飛機(jī)出現(xiàn)偏航時(shí)，方向舵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與偏航角速
率成比例的舵偏角，此舵偏角產(chǎn)生的附加力矩與飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向
相反，因此它起到了增大偏航軸上阻尼力矩的作用，抑制了飛機(jī)
的偏航運(yùn)動(dòng)。但只要飛機(jī)存在偏航運(yùn)動(dòng)，方向舵就會(huì)偏轉(zhuǎn)，阻止
飛機(jī)的航向變化，這對(duì)飛機(jī)的正常轉(zhuǎn)彎是極其不利的，因此需對(duì)
控制規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，使其對(duì)飛機(jī)的正常轉(zhuǎn)彎不阻尼，而對(duì)飛機(jī)的
荷蘭滾運(yùn)動(dòng)進(jìn)行阻尼。具體實(shí)現(xiàn)是加入帶通濾波器，并對(duì)增益K進(jìn)
行調(diào)整。其中帶通濾波器的作用就是只允許荷蘭滾對(duì)應(yīng)的頻率信
號(hào)(大約1／4Hz)通過(guò)，不允許正常轉(zhuǎn)彎對(duì)應(yīng)的常值信號(hào)或機(jī)動(dòng)飛
行時(shí)的低頻信號(hào)通過(guò)。
 偏航阻尼器內(nèi)部還有一個(gè)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎電路，它用飛機(jī)的傾斜姿態(tài)
信號(hào)產(chǎn)生使方向舵偏轉(zhuǎn)的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎信號(hào)，使飛機(jī)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎。
4.3.3偏航阻尼系統(tǒng)組成
 1．偏航阻尼計(jì)算機(jī)： 用來(lái)計(jì)算方向舵的偏轉(zhuǎn)方向
和偏轉(zhuǎn)量。在偏航阻尼器內(nèi)部有速度補(bǔ)償電路、帶通
濾波器和協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎電路。速度補(bǔ)償電路接受來(lái)自大氣
數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的空速信號(hào)，調(diào)節(jié)方向舵的偏轉(zhuǎn)量來(lái)
適應(yīng)飛機(jī)速度的改變，即利用飛機(jī)的空速來(lái)修正方向
舵偏轉(zhuǎn)的大小。帶通濾波器接受飛機(jī)的偏航率信號(hào)，
這一電路可以使計(jì)算機(jī)區(qū)分荷蘭滾振蕩和正常轉(zhuǎn)彎。
偏航速率信號(hào)達(dá)到荷蘭滾振蕩頻率才能通過(guò)濾波器，
產(chǎn)生阻尼荷蘭滾的控制信號(hào)，但不允許正常的轉(zhuǎn)彎偏
航率信號(hào)通過(guò)，以改善荷蘭滾阻尼。協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎電路接
收來(lái)自垂直陀螺或慣導(dǎo)系統(tǒng)的傾斜姿態(tài)信號(hào)協(xié)調(diào)飛機(jī)
的轉(zhuǎn)彎。
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
2．偏航阻尼伺服回路
 偏航阻尼伺服回路用來(lái)驅(qū)動(dòng)方向舵。方向舵能被駕駛員
通過(guò)方向舵踏板或方向舵配平盤(pán)偏轉(zhuǎn)。偏航阻尼系統(tǒng)在整
個(gè)飛行過(guò)程中都工作，它不被駕駛員的輸入干擾。因此偏
航阻尼信號(hào)總是與駕駛員的輸人疊加在一起。方向舵的偏
轉(zhuǎn)總是偏航阻尼信號(hào)和駕駛員輸人信號(hào)之和。因此系統(tǒng)叫
做連續(xù)偏航阻尼系統(tǒng)。偏航阻尼系統(tǒng)的輸人被限制一定的
范圍內(nèi)，以便駕駛員能人工超控偏航阻尼系統(tǒng)。
4．3 偏航阻尼系統(tǒng)
3．速率陀螺
 速率陀螺用來(lái)測(cè)量偏航運(yùn)動(dòng)的變化。偏航速率陀螺
一般位于電子艙內(nèi)。它可以是獨(dú)立的部件也可以被集
成在偏航阻尼計(jì)算機(jī)中。來(lái)自偏航速率陀螺的信號(hào)被
計(jì)算機(jī)使用以便對(duì)荷蘭滾進(jìn)行阻尼。在一些飛機(jī)中偏
　
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