配平攻角（Trim Angle of Attack）

本文作者：天疆说

本站地址：https://cislunarspace.cn

定义

配平攻角 $\eta_{tr}$ 是指空气动力对飞行器质心的力矩为零时所对应的攻角。在配平攻角飞行状态下，气动力 $\boldsymbol{R}$ 通过飞行器的压心和质心，飞行器处于力矩平衡状态。配平攻角通过质心偏离几何纵轴的偏移量 $\delta$ 实现。

核心要素

力矩平衡条件

以配平攻角飞行时，气动力对质心的力矩为零，由此得到平衡方程：

其中：

飞行特性

求解方法

$C_N$、$C_{x1}$、$x_p$ 均为攻角 $\eta$（即 $\alpha$）、马赫数 $M$ 及飞行高度 $h$ 的函数。对于给定的 $M$ 和 $h$，若某一 $\eta$ 对应的 $C_N$、$C_{x1}$ 及 $x_p$ 满足力矩平衡方程，则该 $\eta$ 值即为该条件下的配平攻角 $\eta_{tr}$。

弹道-升力式再入

弹道-升力式再入航天器通过将质心配置在偏离中心轴线的微小距离处（质心在压心之前），使航天器以配平攻角飞行时产生一定的升力。通过绕纵轴转动改变滚动角 $\gamma$，可控制升力在铅垂平面和水平平面的分量，从而在一定范围内控制着陆点位置。

应用价值

配平攻角是弹道-升力式再入航天器设计的核心参数。通过合理设计质心偏移量，可以确定所需的配平攻角，使航天器在再入过程中产生适当的升力，降低最大过载，提高着陆精度。Apollo飞船和Soyuz飞船均采用弹道-升力式再入方式。

相关概念

• 总攻角（Total Angle of Attack）
• 零攻角再入（Zero-Angle-of-Attack Reentry）
• 再入走廊（Reentry Corridor）
• 跳跃式再入（Skip Reentry）
• 升阻比（Lift-to-Drag Ratio）

参考文献

• 郑伟, 安雪滢, 周祥, 何睿智. 空天飞行力学[M]. 国防科技大学, 2026.
• 贾沛然, 陈克俊, 等. 远程火箭弹道学[M]. 国防科技大学出版社.