檢視惯性耦合的原始碼

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<small>[https://www.sohu.com/a/391288054_100138587 来自 搜狐网 的图片]</small>
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'''惯性耦合'''是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技术语。

历史名词是历史上曾出现的[[事件]]及事物的名称<ref>[https://www.sohu.com/a/424683671_100132744 文字记载前的1500年的历史都发生了什么]，搜狐，2020-10-14</ref>，例如“禅让”，传说古代实行举荐贤能之人为首领继承人的一种[[制度]]，据文献记献：有尧举舜、舜举禹<ref>[https://www.sohu.com/a/238753369_100011282 尧舜禹时期之中国和大禹之都及夏代都城之变迁]，搜狐，2018-07-01</ref>、禹先举皋陶、皋陶死禹又举益等历史故事。

==名词解释==

惯性耦合亦称“惯性交感”。航空器绕一个机体轴转动，由于本身质量的惯性作用，产生对另外一个机体轴的力和力矩，从而使这两个不同轴的[[运动]]耦合起来的[[现象]]。常见的有急滚惯性耦合，即[[飞机]]作快速横滚时使迎角和侧滑角大幅度变化的现象；它可能导致丧失飞行稳定性。采取合理的空气动力布局，增大垂直尾翼面积以保证足够的航向静稳定性，利用背鳍等以增加阻尼力矩，以及利用增稳系统等自动化装置，能有效地抑制或避免惯性耦合现象。

研究历程

惯性耦合问题对航空工程师来说直到二战结束还是完全陌生的。在1944年底的一次航展中，德国战斗机亨克尔162在高速急滚机动中解体。亨克尔162是一架小型单发喷气战斗机。凑巧的是，很多摄影机记录了这一事件，这有助于对整个事故的重建。然而，根据已有的知识和经验，没有人能拿出一个令人信服的解释，为何亨克尔162飞机有这样的表现。第二个例子是，范堡罗航展期间英国的费尔雷三角(Fairey Delta)飞机。这架飞机500°的滚转速率令人印象深刻。滚转中，飞行员无法控制飞机了，或者更准确地说，飞机失控了。幸运的是，这件事没有造成死亡或飞机严重损坏。该Fairey Delta飞机携带了大量飞行测试仪器，它记录了这个事故。这个事故再次令人困扰，因为关于Fairey Delta飞机的运动没有可计算的响应，即使是关于这种不正常气动力的假设都没有。而当滚转角速率较小时，在同一时间同样的方法却给出了非常完美的结果。

这两个例子生动地说明了这个问题的基本特征，叫做惯性耦合或急滚惯性交感。众所周知，惯性耦合发生在具有细长的机身和小展弦比机翼的飞机上，这样的飞机其大部分质量集中在机身。这样的飞机绕纵(石)轴的转动惯量较低，而绕Y轴和z轴的转动惯量相当大。此外，无论是纵向(俯仰)稳定性或者航向稳定性的不足都将进一步加剧这一问题。这种类型的质量/惯量分布和稳定性恰好是典型现代高速战斗机的特点。

惯性耦合的基础分析是由菲利浦(Philips)在1948年提出的。他研究了一个稳定滚转飞机的稳定性。他假设除了滚转角速度之外的所有扰动变量都是小量，他还忽略了在俯仰和偏航阻尼。在此基础上，他证明了一个俯仰稳定性不足的飞机在稳定滚转中产生俯仰发散，而航向稳定性不足的飞机产生偏航或侧滑发散。尽管这个简单的分析实际上并没有针对像亨克尔162(Henkel 162)或Fairey Delta飞机这样的真正滚转机动，它还是帮助飞行动力学家找出了问题的根源。自那以后，惯性耦合问题得到了相当的重视。

发生条件

飞机上的惯性耦合是指，由于惯性造成的飞机偏转力矩、滚转力矩和抬头力矩的增加。惯性耦合在下面条件下易于发生：

一是较高的高度（空气密度低）；

二是高马赫数时尾翼的升力效率降低。惯性耦合只有在惯性引起的力矩超过气动恢复力矩（静稳定力矩）时才会成为问题。

事故举例

此现象始见于第二次世界大战末期。表现为弋机快速横滚时迎角或侧滑角迅速增大，使得水平尾翼或垂直尾翼载荷过大，以致于结构损坏造成书故。随着机体结构的逐渐细长化，以及高速飞机航向静稳定性和气动阻尼力矩的相对减小，其惯性耦合问题日趋严重。在超音速飞机的发展中，在这个问题上曾有过沉痛教训，如X-1研究机在探索超音速飞行的过程中就因此而出现过严重事故，美国北美飞机公司研制的F-100的事故还曾引起广泛的注意，并为此付出了非常昂贵的代价(进行改进)。1954年10月，北美公司的试飞员乔治·韦尔奇在对F-100A进行了一系列飞行试验后进行最后一个项目，即从13700米俯冲至最大允许速度(严格来说是最大动压)，紧接着以7．59的过载改出俯冲。实际上，飞机在改出俯冲时过载达到了89以上。这时飞机突然偏航，机头向右偏转15度，然后便断裂。事故发生以后，F-100及其他飞机均停飞以查找故障。经过仔细调查，发现在改出高速俯冲时其航向稳定性不足以使飞机保持航向稳定。于是人们对这种质量分布比较集中、航向稳定性差的飞机进行了改进，包括增大翼展和垂尾面积。1955年中期，北美公司对已经服役、即将交付或仍在生产线的所有F-100飞机，全部进行了改进，达到了新的标准。这么大的改进工作，其花费之巨大是可想而知。

==参考文献==
[[Category:800 語言學總論]]