第四十一章 风洞试验 (第2/2页)
　　
　　搞飞机设计的人都知道这一点，如果静不稳定的飞机，还是靠人工来操纵飞机，那么飞机在空中的状态就难以控制，因而很容易坠毁。像早期的飞翼式布局飞机，就是因为当时没有电传系统，而无法成功的装备。
　　
　　鸭式布局飞机和飞翼式布局飞机一样，都是属于静不稳定的飞机。
　　
　　对于飞机所谓的静稳定和静不稳定是怎么来衡量呢？还是从一个相对平衡的状态和扰动发生后的情况来讨论。飞机在空中平飞时，飞机的升力与重力、阻力与推力本身是平衡的，如果不平衡，飞机就不能平飞，会上升或者下降；各种力矩也是平衡的，否则飞机会翻转。
　　
　　在这种平衡状态下，突然来一阵阵风，让飞机的迎角增加，也就像球被人手拨动了一下一样，飞机此时机头上扬，在没有人工干预下，飞机是否能够恢复到原来平飞状态？如果能够恢复，飞机是静稳定的，如果不能恢复，而是迎角继续增大，则认为像小球被从大球上推开，那么就认为是静不稳定的。
　　
　　什么情况下飞机会静稳定，什么情况下会静不稳定？这就牵扯到飞机重心和飞机的整个焦点了的相互关系了。在扰动结束时，由于迎角变化带来的气动力变量的作用力作用在焦点上，这个力就好比碗边或者大球给球的支撑力，这个支撑力与重力相互配合，决定了飞机是恢复到原来状态，还是远离原来状态。
　　
　　对于飞机，也可以像机翼那样找到一个焦点，这个焦点的位置，可以由机翼的焦点、机身的焦点、尾翼的焦点来计算合并出来。
　　
　　对于常规布局布局而言，飞机的焦点基本在机翼靠前的位置，一般通常位于机翼的升力中心之前。在静稳定情况下，重心是在焦点之前的，这样机翼升力与重力形成了一个低头力矩，为了平衡这个低头力矩，那么就要让尾翼产生一个向下的力，也就是一个负升力，把机头给压起来。
　　
　　这也就是为什么常规布局好像是机翼挑着担子，前面是重力，后面是尾翼的向下的负升力。对于鸭式布局而言，飞机的焦点是在机翼与鸭翼之间，重心在焦点之前，但不会到鸭翼之前，所以在平飞时，必须让机翼和鸭翼两者都提供升力才能平衡重力，所以鸭翼必须提供正升力。早期的飞机都是静稳定的，直到三代机出现，有了电传操纵系统，才实现了静不稳定飞机的控制。没有电传系统，其实静不稳定飞机并非不能飞，只是飞起来比较困难。
　　
　　对于静不稳定飞机，实际上是有尾翼或鸭翼可以提供一个主动的恢复力，当空气有扰动时让飞机恢复到原来状态。不过，很显然这对操作人员要求太高，因为气流瞬息万变，需要操纵面不停的动，显然这超过了人的能力，对于这种情况，就只能依靠计算机来提供帮助控制操纵面，这样人就不再为稳定飞机去操心，直接关注飞机自身就好。