Главные оси самолета - Aircraft principal axes

Эта статья посвящена рысканью, тангажу и крену как осям симметрии плоскости. О смысле в механике см. Момент инерции § Главные оси инерции. Для углов Эйлера с такими же именами см. Углы Эйлера § Углы Тейта – Брайана.
Рыскание, тангаж и крен в самолете

An самолет в полете может свободно вращаться в трех измерениях: рыскание нос влево или вправо вокруг оси, бегущей вверх и вниз; подачанос вверх или вниз относительно оси, идущей от крыла к крылу; и рулон, вращение вокруг оси, идущей от носа к хвосту. Оси также обозначаются как вертикальный, поперечный, и продольный соответственно. Эти топоры двигаться с автомобилем и вращаться относительно Земли вместе с аппаратом. Эти определения аналогично применялись к космический корабль когда в конце 1950-х годов были созданы первые пилотируемые космические корабли.

Эти вращения производятся крутящие моменты (или же моменты ) о главных осях. На самолете они намеренно создаются с помощью движущихся рулевых поверхностей, которые изменяют распределение сетки. аэродинамический сила около транспортного средства центр гравитации. Лифтов (перемещение закрылков на горизонтальном оперении) производят тангаж, а руль на вертикальном оперении производит рыскание, а элероны (закрылки на крыльях, которые движутся в противоположные стороны) производят крен. На космическом корабле моменты обычно создаются система управления реакцией состоящий из небольших ракетных двигателей, используемых для приложения несимметричной тяги к транспортному средству.

Основные оси

Смотрите также: Судовые движения
Рыскание / курс, тангаж и крен углы и связанные с ними вертикальная (вниз), поперечная и продольная оси
  • Нормальная ось, или ось рыскания - ось, проведенная сверху вниз и перпендикулярная двум другим осям, параллельная станции фюзеляжа.
  • Поперечная ось, боковая ось или ось тангажа - ось, идущая слева направо пилота пилотируемого самолета и параллельная крыльям крылатого самолета, параллельная линии ягодиц.
  • Продольная ось, или ось крена - ось, проведенная через корпус транспортного средства от хвоста к носу в нормальном направлении полета или направлении, в котором смотрит пилот, аналогично корабельной оси. ватерлиния.

Обычно эти оси представлены буквами X, Y и Z, чтобы сравнить их с некоторой системой отсчета, обычно называемой x, y, z. Обычно это делается таким образом, что X используется для продольной оси, но есть другие возможности сделать это.

Вертикальная ось (рыскание)

Положение всех трех осей с правило правой руки для описания угла его поворота

В ось рыскания берет начало в центре тяжести и направлено к нижней части самолета, перпендикуляр к крыльям и к опорной линии фюзеляжа. Движение вокруг этой оси называется рыскание. Положительное движение по рысканию перемещает нос самолета вправо.[1][2] В руль это основной контроль рыскания.[3]

Период, термин рыскание первоначально применялся в парусном спорте и относился к движению неустойчивого корабля, вращающегося вокруг своей вертикальной оси. Его этимология неопределенно.[4]

Поперечная ось (шаг)

В ось тангажа (также называемый поперечный или же боковая ось[5]) берет начало в центре тяжести и направлено вправо, параллельно к линии, проведенной от кончика к кончику крыла. Движение вокруг этой оси называется подача. Положительное движение по тангажу поднимает нос самолета и опускает хвост. В лифты являются основным контролем высоты тона.[3]

Продольная ось (рулон)

В ось крена (или же продольная ось[5]) берет начало в центре тяжести и направлено вперед параллельно базовой линии фюзеляжа. Движение вокруг этой оси называется рулон. Угловое смещение относительно этой оси называется банк.[3] Положительное перекатывающее движение поднимает левое крыло и опускает правое крыло. Пилот кренится, увеличивая подъемную силу на одном крыле и уменьшая ее на другом. Это меняет угол крена. В элероны являются первичным контролем банка. Руль направления также имеет вторичное влияние на крен.[6]

Связь с другими системами осей

Эти оси относятся к главные оси инерции, но не то же самое. Они представляют собой геометрические оси симметрии независимо от распределения массы самолета.[нужна цитата ]

В авиационной и космической технике собственное вращение вокруг этих осей часто называют Углы Эйлера, но это противоречит существующему использованию в других местах. Исчисление, стоящее за ними, похоже на Формулы Френе – Серре. Выполнение поворота в собственном системе отсчета эквивалентно правое умножение его характеристическая матрицы (матрица, которая имеет векторы отсчета в виде столбцов) с помощью матрицы вращения.[нужна цитата ]

История

Первым самолетом, продемонстрировавшим активное управление по всем трем осям, стал самолет. Братья Райт ' Планер 1902 года.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Ось рыскания». Получено 2008-07-31.
  2. ^ «Специальное определение: ось рыскания». Архивировано из оригинал на 2012-10-08. Получено 2008-07-31.
  3. ^ а б c Клэнси, Л.Дж. (1975) Аэродинамика Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN  0-273-01120-0, Раздел 16.6
  4. ^ «Интернет-этимологический словарь». Получено 22 октября 2020.
  5. ^ а б «МИСБ Стандарт 0601» (PDF). Совет по стандартам видеосъемки (MISB). Получено 1 мая 2015. Также на Файл: MISB Standard 0601.pdf.
  6. ^ FAA (2004). Справочник по полетам на самолете. Вашингтон, округ Колумбия: США. Департамент транспорта, Федеральное управление гражданской авиации, гл. 4, стр. 2, FAA-8083-3A.
  7. ^ «Вращения самолетов». В архиве из оригинала от 4 июля 2008 г.. Получено 2008-08-04.

внешняя ссылка