载荷系数是指除重力外，作用在飞机上的某方向上所有外力之合力与当时飞机重力之比值，叫载荷系数。由定义可以看出，载荷系数是一个矢量，用符号n表示。

载荷系数在机体坐标轴系三个主轴方向的分量为nx、ny、nz(见概述图)。除重力以外的总外力在y方向上的分量(可近似认为就是升力Y)与飞机重力G之比就是y向的载荷系数ny，它可能为正,也可能为负，这取决于该外力的方向。当升力Y与y坐标轴正方向一致时取正,反之取负。

在平直飞行情况下,飞机的升力只要求与重力相等，即Y=G,此时ny=Y/G=1。若飞机作等速平直倒飞，则ny=-1(因此升力方向与y轴的正方向相反)。但在曲线飞行时．如俯冲拉起情况下，升力大于飞机重力的径向分力G·cosθ，这两个力之差使飞机产生向心加速度，飞行轨迹便向上弯曲。此时，ny=Y/G=cosθ+v2/gr，当以大速度小半径猛烈拉起时，将会产生很大的正ny。ny越大,表示升力比飞机重力大得越多,飞机受力越严重。

当然,在飞机的x方向上,也会出现与切线加速度相关的惯性力Nx，即(2.8)

按照定义，在俯冲、拉起等各种飞行情况下,x方向的载荷系数应为：除去重力外的x方向的所有外力(沿x方向分量)与重力之比，即(2.9)

将式（2.9）代入式（2.8）得

由于ax一般较小（式(2.8)中对应俯冲拉起飞行中又有加力的情况），而飞机结构在x方向的强度、刚度较好，故除特殊情况（如着陆刹车、前方撞击等）外，nx常不予考虑。平直等速飞行时，T=X，nx=0。另外，z向的过载一般也较小，不予考虑，因此，y向载荷系数是考虑的重点。

载荷系数表示了实际作用于飞机重心处(坐标原点)除重力外的外力与飞机重力的关系。它是用比值的概念来表示的，为一相对值。就y方向而言，ny表示飞机升力是重力G(也即是平直飞行时的升力)的多少倍。

另一方面·载荷系数又表示了飞机质量力与重力的比率。就y方向来说．y向实际的质量力(Gcosθ+Ny)是飞机重力G(即等速平飞时的质量力)的多少倍，这个倍数即为ny即

须注意的是，在动平衡体系中，飞机的总质量力与除重力外的外力是大小相等、方向相反的平衡力系。因此，也可用质量力来计算载荷系数,但如以质量力来决定过载的方向，就应该是与飞机坐标轴正方向相反的为正，反之为负。

由上述分析可以看出，飞机的载荷系数是飞机设计时重要的原始参数之一，它有两方面的实际意义。

(1)载荷系数确定了，则飞机上的载荷大小也就确定了。如果我们知道了飞机重心处的 载荷系数，那么结合对应载荷系数的其他飞行参数（如高度、重量、速度、气动力分布等）就能 求得飞机结构各部分所受的实际载荷大小，以及它的作用方向，这就便于我们对飞机结构的强 度、刚度等指标进行设计校验；结构设计时要保证飞机能承受n所确定的载荷。在使用时，不能超过所规定的n值.否则飞机就不安全。

(2)载荷系数还表明飞机机动性的好坏。我荷系数也是各种飞行姿态受载情况与平直飞 行情况相比较下的相对值，通过载荷系数可以了解到飞机的机动性能，因此，载荷系数又是飞 机机动性的重要指标。现代战斗机特别强调机动性能，要求有较大的飞机载荷系数，一般 约等于8。设计时，如能正确选取载荷系数的极限值，则既能使飞机满足战术技术要求，又能 使飞机满足结构的重量要求。

载荷系数可用过载表（见图2.5(a))等仪器测定。在平直飞行时，无加速度，则载荷系数ny=1。此时，过载表内的弹簧与重块的重力平衡，表的指针静止地指着“1”。当机动飞行出现加速ay时，表内弹簧由于重块本身质量力增大而伸长，并带动指针指出ny的大小。当载 荷系数为负时，重块的质量力反向，弹簧受压缩短，带动指针反向转动指出负载荷系数值。重块浸于油液中以增加阻尼，减小振动，使指针稳定。

如需测飞机某处的载荷系数，就将过载表装在该处；如果测全机的载荷系数，就将表装在 飞机的重心处；还可用自动记录装置把整个飞行运动过程的载荷系数情况记录下来，绘成曲 线，以作为飞机设计、研究、改进的依据。

飞机载荷系数的大小与飞机的飞行战术、技术性能，飞机结构的受力，设备的正常工作以 及人员的生理机能等均有很大关系。最大载荷系数选得越大，飞机的机动性就越强，可急剧俯 冲拉起，急跃升，大坡度盘旋，以实施突击或快速有效地二次攻击。但是载荷系数大了导致结 构受力增大，必然要增加飞机的结构重量以及设备重量（如要产生一定数值的载荷系数，必须 有相当大的剩余推力·动力装置因此重量增加）：各种设备也要在很大的惯性力下工作，对设备 的要求也要提高，这有可能影响飞机的其他性能。载荷系数小则机动性差，但结构重量轻，飞 机的其他性能却有可能提高。因此，在飞机设计时必须恰巧地处理这些矛盾。一般由设计者和订货方按照实际需要选用。

确定载荷系数的另一个因素是驾驶员生理 上的抗负荷能力。人是有质量的，载荷系数使 人的各部分重量好像起了变化，重了、轻了，甚 至失重。各内脏器宫、血液等会相对于人体下 压或上涌，形成生理病态。试验及明，人体承受 载荷系数的大小不仅与时间长短有关，而且还 与方向有密切的关系。人忍受正载荷系数的能 力较大，但能承受的负载荷系数就小得多（见图 2.13)。在很短时间内，人能忍受的nmax=8，nmin=-4。

为了提高机上人员承受过载的能力，出现了抗过载服与高过载座舱。抗过载服（见图 2. 14）的工作原理是这样的，当出现大的载荷系数时，由发动机引来的压缩气体通过气滤和调 压器进入抗过载服，并鼓起气囊，紧压驾驶员的腹部和腿部，阻止血液远离心脏而向下半身惯 性流动，以减缓大的正载荷系数时生理病态的发生。高过载座舱（见图2. 15)主要是驾驶员座 椅可根据飞行载荷系数的大小而自动倾斜不同的角度，以提高驾驶员承受过载的能力。当然 这种座椅内部的布置，操纵系统的安排等也必须与一般的不同，应根据驶员的姿态和变化情 况合理布局。

在飞机设计时，载荷系数的大小应根据飞机的类型、用途来适当确定，不是越大越好。在设计规范中，对不同类型的飞机所应选取的载荷系数值都有明确规定。规范屮一般给定重心 处载荷系数的数据手册，可供选用.但近年来，规范越来越倾向于指导性，由设计方和订货方 灵活选择。