重心位置为何会影响飞机性能?

当重心向前或向后移动时,会影响飞机的性能。但为什么呢?

来源:Boldmethod

当重心向前或向后移动时,会影响飞机的性能。但为什么呢?

前重心与后重心

飞机性能和重心位置之间的关系很简单:通过向前和向后移动重心,可以改变稳定飞行所需的尾部下压力和升力。

性能 尾部下压力和升力

当产生更多升力时,会产生更多诱导阻力,性能会下降。但为什么升力和重心位置相关?

重心:飞机的平衡行为

飞机在重心上保持平衡,该位置是向下的力作用于飞机的位置。

升力从机翼向上作用,作用点称为升力中心。并且升力中心始终位于重心后方(只要您在飞机的重心限制范围内)。

升力中心

如果您查看下图,可以清楚地看到,如果没有尾翼产生自己的力,飞机会因为重心和升力中心之间产生的力矩(这也可以称为扭矩)而垂直向下飞行。

您的升降舵(或全动尾翼)通过产生自己的力来平衡力矩,称为尾部向下力。

升降舵

本质上,您的尾翼是一个“倒置”的机翼,可产生向下的升力。 它需要维持的升力大小取决于两个因素:重心位置和飞机重量。

力矩如何发挥作用

力矩计算非常简单:重量 x 臂 = 力矩(或力 x 距离 = 扭矩)。因此,如果在近距离处有大量的力,那么在远距离处可以用少量的力来平衡。您可以在下图中看到它。

那么升力和重量不相等吗?

作为飞行员,您学到的第一件事就是,在水平、不加速的飞行中,升力和重量相等。但事实并非如此。

当您查看下图时,您真正看到的是重量和尾部下压力都需要通过升力来平衡。本质上,升力需要等于重量和尾部下压力。

两者 阻力