纵观人类航空发展百余年历程，气动弹性问题几乎伴随飞机发展的全过程。其中，颤振无疑是最引人关注的现象，不仅是因为它的复杂性，更重要是颤振会造成灾难性的后果。

　　五百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇模仿鸟类飞行造出了一架扑翼机，之后人们经过长期反复的实践，终于在1903年发明了飞机，实现了飞上天空的梦想。此后30年，飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类。

　　但当飞机飞行变得更快更高时，设计师又碰到了一个难题，就是颤振现象。颤振曾多次造成飞机坠落，许多飞行员因而丧生，飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究颤振现象。当今，颤振仍然是飞机设计必须要考虑的问题，对飞机设计至关重要。

　　气动弹性力学中，颤振是弹性体在气流中发生的不稳定振动现象。飞机颤振是作用在机翼、尾翼等结构上的非定常空气动力、惯性力以及弹性力耦合引起的振幅不衰减的自激振动。颤振属于气动弹性稳定性问题，具有多种现象形态，就其空气动力方面发生的原因而言，颤振问题可分为两大类。第一类是发生在势流中，流动分离和边界层效应对颤振过程没有重要影响，通常称为经典颤振。第二类是与流动分离和漩涡形成有直接关系，可称为失速颤振。

　　20世纪70年代起，宽频带伺服控制系统开始应用于飞机。随着现代飞机柔性的增大，飞机系统与飞行控制系统之间耦合变得不可忽略，飞机结构弹性振动信号与刚体运动信号一起被传感器接收，经飞行控制系统处理后驱动舵面偏转，偏转产生的气动力变化激励机体产生振动，也会影响飞机的颤振特性，这类现象可称为气动伺服弹性。

　　飞机一旦在空中发生颤振，会在极短的时间内导致结构毁灭性的破坏，飞行员几乎没有处置时间，因此飞机飞行包线内不容许发生颤振现象，对于民用飞机来说，对颤振的要求更为苛刻，须通过大量的理论分析、风洞试验、地面试验以及颤振试飞来验证飞机满足适航条款的规定。

　　1941年11月4日，美国洛克希德公司研制的高速战斗机的原型机YP-38闪电在加州的格伦代尔上空试飞时，试飞员拉尔夫·费登没能把飞机从俯冲状态拉起，飞机发生颤振，随即空中解体。后来事故调查发现，颤振分析时没有考虑空气压缩性效应。在此之前，飞机的气动理论是建立在空气不可压缩的假设基础上，在飞行速度不大时，由飞机运动引起的空气密度变化不大，空气可认为是不可压缩的。但当飞行速度提高到一定程度时，空气压缩性是必须考虑的。对于现代大型飞机，空气压缩性的影响是必须考虑的。

　　随着飞机的不断发展，飞机发生颤振的机理变得越来越复杂，气动、结构、气动热以及控制系统等都会参与到其中，而且从不同的角度对颤振机理的认识会有所不同，下面从振动和能量角度来简单阐述颤振的发生。

　　从振动角度来说，在地面上的飞机受到扰动后会引起振动，但由于阻尼的缘故，这种振动总是不断衰减直至消失。在飞行中的飞机，由于种种原因，也会引起振动，但由于处于气流中，情况就有所不同，一旦发生振动，就会引起附加的气动力。

　　在这些气动力中，有些起着激励作用，有些起着阻尼作用。当飞行速度较小时，由于气动阻尼作用，振动衰减很快。当速度增大到一定程度后，振动衰减便逐渐减慢。当达到某一飞行速度后，扰动引起的振幅正好保持不变，这个速度便称为颤振速度，振动频率称为颤振频率。在超过临界值很小的飞行速度下，即使偶然的小扰动也会引起飞机激烈的振动，这就发生了颤振。

　　从能量的观点来看，以翼段结构为研究对象，分析其能量在振动过程中的变化。翼段的能量包括动能和势能，当不考虑结构阻尼引起的能量耗散，且没有外力做功时，系统是一个保守系统，其动能与势能之和为常值。若考虑结构阻尼引起的耗散，则翼段能量会在振动过程中会逐渐降低为零，因此系统是稳定的。若气动力对翼段结构做正功，且大于阻尼耗损的能量，则翼段能量就会在振动过程中逐渐累积，导致振动响应的无限扩大，从而引发失稳，发生颤振。

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