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由此可知，欲使处于平衡状态的物体具有稳定性，其必要条件是物体在受到扰动后能够产生稳定力矩，使物体具有自动恢复到原来平衡状态的趋势；其次是在恢复过程中同时产生阻尼力矩，保证物体最终恢复到原来平衡状态。
对飞机来说，其稳定与否，和上述圆球的情况在实质上是类似的。如果在飞行中，飞机由于外界瞬时微小扰动而偏离了平衡状态，这时若在飞机上能够产生稳定力矩，使飞机具有自动恢复到原来平衡状态的趋势，同时在飞机摆动过程中，又能产生阻尼力矩，那么飞机就能像图 " "（ (）所示的圆球一样，无须驾驶员的干预就能自动地恢复到原来的平衡状态，因而是稳定的，或者说飞机具有稳定性；反之，若飞机偏离平衡状态后产生的是不稳定力矩，那么飞机就会像 " "（ %）所示的圆球一样越来越偏离原来的平衡位置，因而是不稳定的，也就是没有稳定性；显然，为了保证飞行安全和便于操纵，飞机应当具有良好的稳定性。
通常将稳定性分成静稳定性和动稳定性。如果飞机在外界瞬时扰动的作用下偏离平衡状态，在最初瞬间所产生的是恢复力矩，使飞机具有自动恢复到原来平衡状态的趋势，则称飞机具有静稳定性；反之，若产生的是不稳定力矩，飞机便没有自动恢复到平衡状态的趋势，故称为没有静稳定性。显然，静稳定性只表明飞机在外界扰动作用后的最初瞬间有无自动恢复到原来平衡状态的趋势，并不能说明飞机整个稳定的过程，即能否最终恢复到原来的平衡状态。研究飞机在外界瞬时扰动作用下，整个扰动运动过程的问题，称为飞机的动稳定性。
飞机的静稳定性和动稳定性之间有着非常密切的关系。一般来说，只要恰当地选择静稳定性的大小，就能保证获得良好的动稳定特性。限于本课程性质，下面主要介绍飞机的静稳定性问题。
在研究平衡问题时，曾经把飞机的运动分成纵向运动和侧向运动。同样，飞机的静稳定性也可分为纵向静稳定性和侧向静稳定性。下面先讨论飞机的纵向静稳定性 •*)•
问题，然后再分析侧向静稳定性。
二、飞机的纵向静稳定性
飞行中，当飞机受到微小扰动而偏离其纵向平衡状态，并在扰动去除瞬间，飞机不经驾驶员操纵就具有自动地恢复到原来平衡状态的趋势，则称飞机具有纵向静稳定性。
飞机是否有静稳定性，主要取决于飞机本身的特性，取决于飞机平衡状态破坏后，飞机上产生的起稳定作用的力矩与起不稳定作用的力矩相互作用的结果。如果前者大于后者，飞机是静稳定的，反之，便是静不稳定的。因此要分析飞机纵向静稳定性，就必须分析飞机各个部件由于扰动而使迎角改变后所引起的俯仰力矩变化。
当迎角改变时，机翼升力亦改变，但理论和实验都指出，尽管升力大小随迎角变化，而升力增量的作用点却始终保持不变，这个升力增量的作用点，即为机翼的焦点。对目前常用的翼型来说，亚音速时焦点位于离翼型前缘大约（ "）弦长的地方，而在超音速时则增加到（%& "&）。
同样，当迎角改变时，机身、尾翼等所引起的升力增量亦作用在机身和尾翼的焦点上，如图 ’ ( (所示。从该图可看出，由于机翼、机身的焦点都在飞机重心的前面，因而升力增量对重心形成一个使机头更加上仰的不稳定力矩，但水平尾冀焦点远在重心之后，因此尾翼上的升力增量对重心形成的是使机头下俯的稳定力矩，若后者大于前者，飞机是静稳定的，反之，则是静不稳定的。从这里看出，水平尾翼的重要作用之一在于保证飞机具有纵向静稳定性。
图 ’ ( ()飞机各部分的附加升力
上面谈到，当迎角变化时，飞机各个部件的升力都要改变。飞机各个部件升力增量的合力的作用点，称为飞机的焦点，换句话说，飞机焦点就是迎角变化而引起的整个飞机升力增量的作用点。机翼、机身、尾翼的焦点都不随迎角改变，飞机的焦点也不随迎角而改变。
飞机重心和飞机焦点之间的相互位置，决定了飞机是否具有纵向静稳定性。若飞机重心位于焦点之前，如图 ’ ( (*（ +）所示，则在飞机受到外界扰动后，例如迎角 •-,•
增加了 "，那么在飞机的焦点上，就会产生一个向上的升力增量 飞机，它对飞机重心形成使机头下俯的静稳定力矩，使飞机具有逐渐消除 "而自动恢复到原来平衡迎角的趋势，即飞机是静稳定的。反之，若飞机重心位于其焦点之后，如图爱 " %
（&）所示，升力增量对重心所形成的是不稳定的上仰力矩，使飞机迎角越来越大而没有自动恢复到原来平衡迎角的趋势，因此飞机是静不稳定的。由此可以得出一个重要结论：飞机的重心若位于飞机焦点之前，飞机具有纵向静稳定性，飞机重心位于焦点之后，则飞机便失去纵向静稳定性。
图 " %’重飞位置与静稳定性的关系
低速飞行时，飞机的焦点是固定不变的，而飞机的重心位置却因燃料的消耗、装载的改变以及投弹等而发生移动。如果飞机重心原来位于飞机焦点之前，飞机是静稳定的。但由于上述原因，飞机重心逐渐向后移动，静稳定性逐渐降低。当重心后移到飞机焦点之后时，就产生了质的变化，原来静稳定的飞机转化为失去静稳定性的飞机。这也是为什么对飞机重心变化范围要有严格限制的原因。
三、飞机的航向静稳定性
在飞行中，飞机受微小扰动而使航向平衡状态遭到破坏，并在扰动消失瞬间，飞机能不经驾驶员操纵就有自动地恢复到原来航向平衡状态的趋势，则称飞机具有航向静稳定性。
飞机的航向静稳定性主要由垂直尾翼来保证。例如飞机原来处于航向平衡状态，由于外界扰动而使飞机偏离了原来的航向，产生了侧滑角 ，如图 " (所示。这时在垂直尾翼上便产生了侧向力 )，该力对飞机重心形成消除侧滑角 的航向静稳定力矩，迫使飞机有自动恢复到原来 *+的航向平衡状态的趋势。也有人把它叫做“风标”静稳定性的。
四、飞机的横向静稳定性
在飞行中，飞机受微小扰动而使横向平衡状态遭到破坏，并在扰动消失瞬间，飞机不经驾驶员操纵就。具有自动地恢复到原来横向平衡状态的趋势，则称飞机具有 •,+•
图 " "%垂直尾翼与航向稳定
—垂直尾翼 %&—阵风 %’—附加力 % (—恢复力矩
)—飞机重心 %*—飞行速度
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本文链接地址：飞机检测与维修实用手册 1(25)
