基本介紹
- 中文名：零升俯仰力矩係數
- 外文名：zero-lift pitching moment coefficient
- 套用學科：空氣動力學
- 定義：升力係數為零的俯仰力矩係數
- 影響因素：有尾機的翼身組合體、鴨翼和平尾
- 特點：與升力係數無關
前言,俯仰力矩,簡介,機翼氣動中心的改變與零升力矩係數,
前言
零升俯仰力矩係數是對應於升力係數為零的俯仰力矩係數。
飛機的俯仰力矩係數分為兩部分，一部分與升力無關，稱為零升俯仰力矩係數；另一部分與升力係數成正比。對於常規有尾布局飛機，縱向俯仰力矩平衡可以用平尾來實現，通常對於的關注不是很多;對於無尾布局飛機，就顯得很重要了，在無尾布局飛機上，負的俯仰力矩不能用平尾來平衡，因此機翼必須採用具有正俯仰力矩係數的翼型也就是通常所說的自配平翼型。
俯仰力矩
俯仰力矩是指作用於飛機的外力產生的繞機體oy軸的力矩。包括氣動力矩和發動機推力向量因不通過飛機質心而產生的力矩，亦稱縱向力矩。
放下起落架時，飛機的重心位置移動，各空氣動力到重心的力臂改變，因而各俯仰力矩隨之發生變化。飛機將產生附加的俯仰力矩使飛機上仰或下俯。此外，起落架放下後，其本身的阻力和它結合處形成的干擾阻力，還將產生一個附加的下俯力矩。因此，放下起落架後，飛機究竟是上仰還是下俯，這要綜合上述力矩對飛機的影響之後才可以確定。
減速板放開後，它所產生的空氣動力中心並不正好通過重心，也會產生俯仰力矩，影響俯仰平衡。減速板安裝位置的形狀各有不同，對俯仰平衡的影響也不盡一樣，同時經過減速板氣流，其速度和方向都有所改變，而且形成強烈的渦流區，這些都將影響水平尾翼的升力，產生附加的俯仰力矩。對一般的高速飛機來說，如減速板裝在機身後部的兩側，放開以後往往是產生上仰力矩，這有利於飛行員把飛機從大速度俯衝中改出。
簡介
對於常規有尾布局飛機，對零升力矩係數有影響的部件主要為翼身組合體、鴨翼和平尾。其中平尾對零升力矩係數的貢獻很大。具有正彎度剖面的機翼，機翼的焦點在飛機重心之前的情況下，平尾的存在可以保證零升力矩係數大於零。亞聲速情況下，常規有尾布局飛機的零升俯仰力矩係數隨著馬赫數的增大而增大。
對於常規有尾布局飛機，機翼氣動中心的改變所引起的零升力矩係數的變化。相對於平尾的作用可以忽略不計。由於無尾布局飛機沒有平尾，在全機的零升力矩係數中所占的比例不可忽略。因此，無尾布局飛機的零升力矩係數的估算應該包括兩個方面:翼身組合體產生的零升力矩係數和機翼氣動中心的改變所引起的零升力矩係數的變化。
機翼氣動中心的改變與零升力矩係數
西北工業大學航空學院的林思偉等在某飛行迎角下，取出當量機翼平均氣動弦所對應的剖面來代替整個機翼其不同馬赫數下的壓力分布如圖所示。
0.5馬赫下機翼剖面壓力分布圖
0.7馬赫下機翼剖面壓力圖計算結果如下圖：
隨著馬赫數的增大機翼焦點將往後移，引起機翼表面壓力分布的改變，從而引起機翼升阻特性的改變，進而引起零升力矩係數的變化。對於無尾布局飛機，氣動中心的後移將使得零升力矩係數變小。
在無尾布局飛機零升力矩係數的計算中，必須考慮機翼氣動中心的變化對零升力矩係數的影響，否則其結果會與實驗結果有較大的偏差。基於無尾布局飛機總體布局參數來估算其零升力矩係數的方法可行性強，計算結果與實驗結果偏差較小，在初步設計階段對無尾布局飛機的操穩特性研究很有幫助。
