滾轉力矩

滾轉力矩是對飛機重心的空氣動力力矩沿機體坐標系x軸的分量，會引起航空器向左側或向右側傾斜，包括側滑角引起的滾轉力矩；副翼偏轉角引起的滾轉力矩；方向舵偏轉角引起的滾轉力矩；滾轉角速度引起的滾轉力矩和偏航角速度引起的滾轉力矩。

中文名稱	滾轉力矩
英文名稱	rolling moment
定　　義	對飛機重心的空氣動力力矩沿縱軸的分量。
套用學科	航空科技（一級學科），飛行原理（二級學科）

基本介紹

• 中文名：滾轉力矩
• 外文名：roll moment

介紹

飛機作為具有6個自由度的物體，在天空中飛行受到的力或力矩可以簡化為：X、Y、Z上的合力和圍繞他們的力矩三個力矩：滾轉力矩、俯仰力矩和偏航力矩。其中繞機體坐標系x軸的力矩分量就是滾轉力矩，會引起航空器向左側或向右側傾斜。

機體坐標系

滾轉

滾轉力矩關係到飛機的橫側向平衡，當作用於航空器機身兩側的滾轉力矩彼此相等，則航空器既不向左滾轉，也不向右滾轉。

組成

滾轉力矩包括：側滑角 引起的滾轉力矩 ；副翼偏轉角 引起的滾轉力矩 ；方向舵偏轉角 引起的滾轉力矩 ；滾轉角速度引起的滾轉力矩和偏航角速度 引起的滾轉力矩 。

側滑角引起的滾轉力矩

其中 為橫滾靜穩定性導數。

時，飛機具有橫滾靜穩定性；

時，飛機為橫滾靜不穩定的。

副翼偏轉角引起的滾轉力矩

稱為滾轉操縱（控制）力矩

其中 為滾轉操縱導數，

當副翼正向偏轉時，即“左上右下”偏轉，此時相當於右機翼的翼型彎度增大；而左機翼的翼型彎度減小。所以右機翼的升力增大，而左機翼的升力減小，故此將產生負的滾轉力矩。

方向舵偏轉角引起的滾轉力矩

稱為操縱交叉力矩

其中為方向舵操縱交叉導數，。

當方向舵正向偏轉時，即方向舵的後緣向左偏轉將產生正的側力，一般氣動布局的方向舵都在x軸之上，則產生正的滾轉力矩。

滾轉角速率引起的滾轉力矩

即滾轉阻尼力矩，主要由機翼產生，平尾和垂尾也有一定影響，為阻尼力矩

其中，為滾轉阻尼力矩，。

飛機正向滾轉，向右滾轉，右機翼下行，左機翼上行，因為下行速度分量與飛機速度V疊加，形成一個迎角增大了的速度合量，所以右機翼升力增加；反之，左機翼升力減小，飛機左滾。

偏航角速率引起的滾轉力矩

即交叉動態力矩，由左右翼速度差造成

其中，為滾轉阻尼力矩，。

偏航角速度大於零，即左機翼向前，右機翼向後運動。由於左機翼向前運動，其相對空速增加，升力增加；反之，右機翼升力減小，飛機右滾。

影響因素

影響航空器的橫側平衡的因素主要有燃油的加裝和利用方式、貨物裝載情況和滾動情況、空氣流的作用等。因此加油和耗油時都要保持左右機翼等量。尤其對於寬體航空器，裝載貨物時要保證機身兩側的載量相差不大，同時固定穩固，避免貨物在航空器失去橫側平衡時向一側滾動而加重不平衡的程度。

著陸瞬間被大風吹歪

當由於某種原因使航空器失去橫側平衡時，可以通過改變某側機翼的副翼角度而使航空器恢復橫側平衡。例如當航空器向左側滾轉時，則增大左側副翼放下角度使左側升力增大，就使向右滾轉的力矩增大，使航空器重新回到橫側平衡狀態。