Почему коэффициент тангажного момента уменьшается с увеличением угла атаки?

Есть несколько эквивалентных объяснений:

1. Самолет имеет положительную статическую продольную устойчивость.
2. По мере увеличения угла атаки подъемная сила крыла растет медленнее по сравнению с подъемной силой хвостовой части, поскольку коэффициент подъемной силы на крыле больше, чем на хвосте.
3. Самолет демонстрирует растущий момент тангажа при опускании носа по мере увеличения угла атаки, чтобы вернуться к уравновешенному углу атаки -3°.

Увеличивающийся наклон кривой момента при угле атаки 12° указывает на начало сваливания на внутреннем крыле. Здесь поток начинает отрываться на задней верхней корневой части крыла, что уменьшает местную циркуляцию и, следовательно, угол смыва в хвостовой части, поэтому подъемная сила на хвостовой части становится непропорционально большой. Это характерно для прямого крыла с умеренно большим удлинением.

Две линии показывают поведение при двух разных числах Рейнольдса, которые, по-видимому, относятся к модели самолета или измерению в туннеле с низкой скоростью. Они также показывают поведение полного самолета, а не изолированного аэродинамического профиля.

Если мы видим значение момента тангажа, то я думаю, что оно должно увеличиваться с увеличением угла атаки, так как центр давления смещается от центра тяжести с увеличением угла атаки.

Она растет, но в отрицательном направлении. Это связано с тем, что момент тангажа при поднятии носа определяется как положительный, а то, что мы видим здесь, является возрастающим моментом тангажа при опускании носа. Центр давления комбинации "крыло-хвост" смещается назад с увеличением угла атаки, и пилоту необходимо скорректировать отрицательное отклонение руля высоты, чтобы вернуть его в центр тяжести.

Мой вопрос отличается от предложенного вопроса Должен ли момент подачи быть вверх или вниз? поскольку мой вопрос касается коэффициента момента тангажа, который зависит от момента тангажа, динамического давления и других параметров.

Нет, это не так. Как показывает постоянное число Рейнольдса, оно было измерено при постоянной скорости, и не имеет значения, является ли это коэффициентом или «реальным» моментом, потому что оба они отличаются только постоянным коэффициентом.