飛機常識“焦點”

焦點

　　焦點是這樣的一個點—當飛機的攻角發生變化時，飛機的氣動力對該點的力矩始終不變，因此它可以理解為飛機氣動力增量的作用點。焦點的位置是決定飛機穩定性的重要參數。焦點位于飛機重心之前則飛機是不穩定的，焦點位于飛機重心之后則飛機是穩定的。

　　我們知道，當飛機處于平衡狀態時，作用在飛機上的所有氣動力的作用點一定與飛機的中心重合。當飛機受到擾動或其他原因攻角發生改變，作用在飛機上的氣動力會發生變化，不僅是大小的變化，作用點也會發生變化。這時，我們可以通過力的合成原理，將氣動力分解成兩部分，一部分是飛機在原來的平衡位置所受到的氣動力，仍然作用于重心；另一部分是氣動力的改變量，作用點就是飛機的焦點。

　　如圖，藍色的點就是飛機的焦點。飛機在受到一個使攻角增大的擾動情況下，增加的氣動力就作用在焦點上，如果飛機的焦點位于重心之后，則氣動力增量將對重心產生一個低頭力矩，使飛機攻角減小，飛行員即使不加以控制，飛機仍然能夠回到原來的平衡位置；如果焦點位于重心之前，氣動力增量對重心產生的將是抬頭力矩，使飛機繼續抬頭，偏離繼續擴大，如果飛行員不及時加以控制，將導致飛行穩定性的喪失直至發生飛行事故。

　　飛機的焦點位置在整個攻角的變化范圍內也是變化的，焦點在機身上的前極限位置被稱為前焦點位置，相應的，焦點在機身上的后極限位置被稱為后焦點位置，在九十多年飛機發展的過程中，前七十多年里人們都極力將飛機的前焦點控制在飛機的重心之后，以保證飛機具有足夠的穩定性，但是為此卻必須付出機動性下降的代價。自從七十年代開始出現電傳操縱以來，人們通過計算機的幫助完全可以保證飛機的穩定飛行，焦點位置也沒有必要一定位于重心之后了，所以現代的高性能戰斗機都是采用電傳操縱的不穩定飛機。這樣的飛機由于焦點的位置靠前，不僅機動性大大提高，還提高的總升力，并且減小了配平阻力。

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