穩定是指偏離平衡時能夠回復平衡的特性，控制則是改變飛行狀態的機制。 五、飛行穩定與控制 穩定是指偏離平衡時能夠回復平衡的特性，控制則是改變飛行狀態的機制。 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析 在飛機對稱面內的一切，稱為縱向。 縱向運動所討論的包含x-軸向與z-軸向的速度分量，以及俯仰角速率Q。這些運動所對應的力為軸向力、正向力(與z-軸相反)、與(對於重心之)俯仰力矩。 在上一個主題所敘述水平尾翼、升降舵等對於攻角α與姿態θ之作用，僅及於靜態穩定，其原因為飛機的直線運動與等速率轉動慣性並未慮及。 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 所謂慣性就是物體有保持原來狀態的特性。在平衡狀態，若無其他擾動的外力或力矩，飛機就一直保持在平衡狀態。 在受到擾動後，飛機會偏離原來狀態(意指速度、攻角α 、俯仰角速率Q、與俯仰角θ)。 若擾動的因素去除後，根據上一個主題的敘述，飛機的水平尾翼在升降舵固定的情況下，可以使飛機回復到原來的平衡狀態。 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 在飛機回復到原來的平衡狀態的過程中，因為飛機有慣性，因此不會在剛好在平衡狀態及停止。 事實上，飛機會因為慣性的關係而「反應過度」，而造成振動現象。 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.1 縱向穩定分析(續) 飛機在平衡狀態受到擾動後之縱向運動。 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析 在飛機對稱面外的一切，稱為側向。 側向運動所討論的包含y-軸向的速度分量、滾轉角速率P、以及偏航角速率R。這些運動所對應的力為側向力、滾轉力矩、與偏航力矩。 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 在飛機回復到原來的平衡狀態的過程中，因為飛機有慣性，因此不會在剛好在平衡狀態及停止。 事實上，飛機會因為慣性的關係而「反應過度」，而造成振動現象。 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 五、飛行穩定與控制
5.2 側向穩定分析(續) 飛機在平衡狀態受到擾動後之側向運動。 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計 由以上飛行動態圖觀察，飛機在平衡狀態受到擾動，會偏離其平衡狀態。 在擾動去除後，若不能夠回復到原來平衡狀態，則是不穩定。若能回復到原來之平衡狀態，則是穩定。 飛行控制系統的目的：(1)在不改變飛機外型的情況下，將不穩定的飛機或雖然穩定，但不甚穩定的飛機，修正成穩定，或較穩定的飛機。(2)使飛機改變不同平衡狀態的過程，有可以接受的品質，或套一句術語，有較佳的「適航性」。 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 飛機的穩定與否，主要考慮的是姿態是否穩定。飛機姿態相對於慣性座標可以三個Euler角表示，此即飛機縱軸與北方的夾角，稱為方位角ψ ，飛機縱軸與水平的夾角，稱為仰角θ ，以及飛機對稱面相對於垂直平面的夾角，稱為傾角φ 。 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 一般飛機設計，應用空氣動力即可使姿態穩定。高性能飛機的設計為了強調性能，常犧牲飛機的穩定性。若姿態不夠穩定，此即阻尼太小以致動態響應不合需求，則以穩定增強系統輔助，以增強穩定。穩定增強系統藉由加速儀及陀螺儀以感測飛機的加速度及角速度，將感測值回饋並與命令一同輸入飛行控制系統模組，經過分析並且放大訊號後，指示飛機控制面如升降舵、副翼與方向舵等控制，以修正飛機的響應。 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 飛機經由控制系統增強穩定後，速度、高度與方向未必能為持在某特定的常數，藉由自動駕駛模組，可以使飛機在無人架駛的情況下，維持某特定的速度、高度與方向。自動駕駛的原理與穩定增強的原理相同，差別只在感測與回饋的項目不同。自動駕駛模組的輸入為導航系統的輸出，其輸出則為穩定增強系統的輸入，穩定增強模組與自動駕駛模組合稱控制系統模組。 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 五、飛行穩定與控制
5.3 飛行控制系統設計(續) 早期飛機的控制系統模組是為類比計算機，並以鋼繩、連桿等連接駕駛控制桿與控制面，近二十年來，飛機控制系統模組以改為數位計算機，飛機駕駛控制桿與控制面之致動器間僅以電線連接，以簡化機構並減輕重量，稱為數位線控飛行，或數控飛操。 五、飛行穩定與控制