不論是對飛機、直昇機、旋翼機而言,穩定性是航空器設計中衡量飛行品質的重要參數,並相當重要,這表示航空器在受到干擾之後是否具有回到原先狀態的能力。若航空器在受到干擾(例如側風)後,飛行員在不進行任何操縱動作的情況下能夠回到原先的狀態,則稱航空器是先天穩定的,反之則稱航空器是先天不穩定的。

以飛機來說,穩定性包括水平穩定性,顯示飛機在俯仰(Pitch)方向的穩定特性;方向穩定性,顯示飛機的偏航(Yaw)方向穩定特性;側向穩定性,顯示飛機的滾轉(Roll)穩定特性。

關於穩定與不穩定的概念以具體的概念加以說明。例如我們將一個小球放在呈現波浪型表面的峰頂上然後輕輕的推動一下,小球就會離開峰頂掉入波谷內,我們將小球處在峰頂位置的狀態稱爲不穩定狀態。反之,若我們將小球放在波谷並且輕輕地推一下,球在蕩漾一段時間之後,仍然能夠回到谷底,我們稱小球處在波谷的狀態爲穩定狀態。

飛機的穩定與否對飛行安全尤其重要,若飛機是先天穩定的構型,當遇到側風等干擾時,飛行員可以不用進行干預的動作,飛機就會自動回復到平衡狀態;若飛機是先天不穩定的構型,在遇到干擾時,不論干擾的程度大小,飛行員都必須對飛機進行操縱以維持平衡狀態,否則飛機就會離原先的狀態越來越遠。先天不穩定的飛機不僅大幅增加了飛行員的操縱負荷,更容易使飛行員隨時處於緊張的精神狀態,而且飛行員對飛機的操縱與飛機本身運動的相互干擾,甚至還容易引發飛機的振蕩,造成飛安意外事故。

以現代航空器的設計理論來看,萊特兄弟在1903年首次升空飛行的飛行者一號(Flyer I)飛機屬於前翼構型,就是一個先天不穩定的搆型,並且呈現縱向不穩定的狀態。但是他們卻成功了,主要原因爲是當時飛機的最大飛行速度低,飛行員有相當充足的時間來調整飛機的平衡狀態。萊特兄弟曾經說過他們在試飛時曾遭遇到多次失控,飛機不停的振蕩,最後只好以滑橇式起落架觸地而結束試飛。隨著飛行速度越來越快,飛行員越來越難以控制先天不穩定的飛機,故一般在傳統的飛機設計中,需要將飛機設計成先天穩定的構型,如現代飛機廣泛採用的構型主流尾翼構型始祖萊特飛行者三號(Flyer Ⅲ),就將一號機的設計大幅修改為先天穩定構型,所以飛機穩定性的設計也變得越來越重要了。

最早關於飛機穩定性研究的先驅是菲德列克‧蘭徹斯特(Frederick Lanchester)於1897年的手擲機研究,後來是布萊恩(G. H.Bryan)在1911年以數學模式作分析的研究,後續進行此方面研究的還有英國國家物理實驗室的巴斯托(L.Bairstow)與強斯(B. M. Jones)。美國麻省理工學院(MIT)的傑洛米‧胡撒克(Jerome Hunsaker)並接著對飛機穩定性持續研究,但一直到1930年代美國國立航空諮詢委員會(National Advisory Committa for Aeronautics, NACA)成立後,航空器穩定性的研究才進入官方研究階段。

雖然越穩定的飛機對於提高飛行安全越有利,但對於操縱性來說卻越來越不利。因爲越穩定的飛機,要改變它的狀態就越困難,也就是動作性會越差。故要如何協調穩定性與操縱性間的關係,對於現代戰機來說是一個非常值得衡量的問題。實際上爲了獲得更大的動作性,目前新一代的戰機皆採用先天不穩定的設計概念。當然這樣的飛機不能再透過飛行員的操縱來保持平衡狀態,而是透過一系列其它的增益穩定系統,如線傳飛行控制系統(Flying By Wire)等主動控制技術(Active Control Technology)方式來自動調整飛機的穩定性。
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