Динамика полета - Flight dynamics - Wikipedia

Динамика полета это исследование производительности, устойчивости и управляемости транспортных средств летающий по воздуху или в космическое пространство.[1] Он связан с тем, как силы, действующие на транспортное средство, влияют на его скорость и положение во времени.

Для самолет, его изменение ориентация относительно местного воздушного потока представлен двумя критическими углами: углом атаки крыла («альфа») и углом атаки вертикального оперения, известным как скольжение угол («бета»). Угол бокового скольжения возникает, если летательный аппарат вращается вокруг своего центра тяжести и если летательный аппарат уклоняется от тела, то есть центр тяжести перемещается в сторону.[2] Эти углы важны, потому что они являются основным источником изменений аэродинамических сил и моментов, действующих на самолет.

В динамике полета космического корабля задействованы три основные силы: движущая сила (ракетный двигатель), гравитация и сопротивление атмосферы.[3] Движущая сила и сопротивление атмосферы имеют значительно меньшее влияние на данный космический корабль по сравнению с силами гравитации.

Самолет

Оси для контроля положения самолета
Основная статья: Динамика полета (самолет)
Этот раздел посвящен самолетам с неподвижным крылом. Для других видов см. самолет.

Динамика полета - это наука об ориентации и управлении воздушным транспортным средством в трех измерениях. Критическими параметрами динамики полета являются углы поворота в отношении трех главные оси самолета о его центр гравитации, известный как рулон, подача и рыскание.

Авиастроители разрабатывают Системы управления для ориентации автомобиля (отношение ) о своем центр гравитации. Системы управления включают в себя приводы, которые прикладывают силы в различных направлениях и создают силы вращения или моменты относительно центра тяжести самолета и, таким образом, поворачивает его по тангажу, крену или рысканью. Например, момент тангажа это вертикальная сила, приложенная на расстоянии вперед или назад от центра тяжести самолет, заставляя дрон подниматься или опускаться.

Крен, тангаж и рыскание в данном контексте относятся к поворотам вокруг соответствующие оси начиная с определенного состояния равновесия. Угол равновесного крена известен как уровень крыльев или нулевой угол крена, что эквивалентно уровню крен угол на корабле. Рыскание известно как «курс».

А самолет увеличивает или уменьшает подъемную силу, создаваемую крыльями, когда он поднимает или опускает нос, увеличивая или уменьшая угол атаки (АОА). Угол крена также известен как угол крена на самолете с неподвижным крылом, который обычно «крен», чтобы изменить горизонтальное направление полета. Самолет обтекается от носа до хвоста, чтобы уменьшить тащить что позволяет поддерживать угол бокового скольжения близким к нулю, хотя воздушные суда намеренно "скользят вбок" при посадке при боковом ветре, как объясняется в скольжение (аэродинамика).

Космические аппараты и спутники

Основная статья: Динамика полета (КА)
Векторы движущей, аэродинамической и гравитационной сил, действующих на космический аппарат во время запуска

Силы, действующие на космические аппараты, бывают трех типов: движущий сила (обычно обеспечивается тягой двигателя транспортного средства); гравитационный сила со стороны Земли и других небесных тел; и аэродинамическая подъемная сила и сопротивление (при полете в атмосфере Земли или другого тела, например Марса или Венеры). Положение транспортного средства необходимо контролировать во время полета в атмосфере с двигателем из-за его влияния на аэродинамические и движущие силы.[3] Существуют и другие причины, не связанные с динамикой полета, для управления положением аппарата в полете без двигателя (например, терморегулирование, выработка солнечной энергии, связь или астрономические наблюдения).

Динамика полета космического корабля отличается от динамики самолета тем, что аэродинамические силы очень малы или исчезающе малы для большей части полета корабля и не могут использоваться для управления ориентацией в течение этого времени. Кроме того, большую часть времени полета космический корабль обычно остается без двигателя, оставляя гравитацию в качестве доминирующей силы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стенгель, Роберт Ф. (2010), Краткое содержание курса Aircraft Flight Dynamics (MAE 331), получено 16 ноября, 2011
  2. ^ Flightwise - Том 2 - Стабильность и управление самолетом, Крис Карпентер, 1997, Эйрлайф Паблишинг Лтд., ISBN  1 85310 870 7, стр.145
  3. ^ а б В зависимости от распределения массы транспортного средства, влияние силы тяжести также может зависеть от его положения (и наоборот), но в гораздо меньшей степени.