Главные оси самолета

Самолет ; в полете может вращаться в трех измерениях: рыскание , нос влево или вправо вокруг оси, идущей вверх и вниз тангаж , нос вверх или вниз вокруг оси, проходящей от крыла к крылу; и крен , вращение вокруг оси, идущей от носа к хвосту. Оси альтернативно обозначаются как вертикальные , боковые (или поперечные ) и продольные соответственно. Эти оси движутся вместе с аппаратом и вращаются относительно Земли вместе с аппаратом. Эти определения были аналогичным образом применены к космическим кораблям , когда в конце 1950-х годов были спроектированы первые пилотируемые космические корабли.

Эти вращения производятся крутящими моментами (или моментами ) вокруг главных осей. На самолете они намеренно создаются с помощью движущихся рулей, которые изменяют распределение чистой аэродинамической транспортного средства силы вокруг центра тяжести . Рули высоты (движущиеся закрылки на горизонтальном оперении) создают тангаж, руль направления на вертикальном оперении — рыскание, а элероны (закрылки на крыльях, которые движутся в противоположных направлениях) — крен. На космическом корабле движения обычно производятся системой управления реакцией, состоящей из небольших ракетных двигателей, используемых для приложения асимметричной тяги к кораблю.

Главные оси

рыскание
Подача
Рулон

Нормальная ось , или ось рыскания — ось, проведенная сверху вниз и перпендикулярная двум другим осям, параллельно станции фюзеляжа .
Поперечная ось , боковая ось или ось тангажа — ось, идущая слева направо от пилота в пилотируемых самолетах и параллельная крыльям крылатого самолета, параллельная ягодичной линии .
Продольная ось корабля , или ось крена — ось, проведенная через корпус транспортного средства от хвоста к носу в нормальном направлении полета или направлении, в котором смотрит пилот, аналогично ватерлинии .

Обычно эти оси обозначаются 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 в качестве продольной оси, но есть и другие возможности сделать это.

Вертикальная ось (рыскание)

Ось рыскания имеет начало в центре тяжести и направлена к нижней части самолета, перпендикулярно крыльям и базовой линии фюзеляжа. Движение вокруг этой оси называется рысканием . Положительное рыскание перемещает нос самолета вправо. ^[1]^[2] Руль направления является основным органом управления рысканьем. ^[3]

Термин «рыскание» первоначально применялся в парусном спорте и относился к движению неустойчивого корабля, вращающегося вокруг своей вертикальной оси. Его этимология неясна. ^[4]

Поперечная ось (шаг)

Ось наклона (также называемая поперечной или боковой осью ), ^[5] проходит через самолет от законцовки крыла до законцовки крыла. Вращение вокруг этой оси называется шагом . Тангаж меняет вертикальное направление, на которое указывает нос самолета (положительное движение по тангажу поднимает нос самолета и опускает хвост). Рули высоты являются основными поверхностями управления подачей. ^[3]

Продольная ось (крен)

Ось крена (или продольная ось ^[5]) имеет начало в центре тяжести и направлен вперед, параллельно базовой линии фюзеляжа. Движение вокруг этой оси называется креном . Угловое смещение вокруг этой оси называется креном . ^[3] Положительное вращательное 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. ^[6] Элероны являются основным органом управления креном. Руль также оказывает вторичное воздействие на крен. ^[7]

Базовые плоскости

Главные оси вращения подразумевают опорные плоскости , перпендикулярные каждой оси:

Обычный самолет или самолет с рысканием
Поперечная плоскость , боковая плоскость или наклонная плоскость
Продольная плоскость , или плоскость крена

В трех плоскостях находится центр тяжести самолета .

Связь с другими системами осей

Эти оси связаны с главными осями инерции , но не совпадают. Они являются осями геометрической симметрии независимо от массораспределения самолета. ^{[ нужна ссылка ]}

В авиационной и аэрокосмической технике собственное вращение вокруг этих осей часто называют углами Эйлера , но это противоречит существующему использованию в других местах. Исчисление, лежащее в их основе, похоже на формулы Френе-Серре . Выполнение вращения во внутренней системе отсчета эквивалентно умножению справа ее характеристической матрицы (матрицы, которая имеет векторы системы отсчета в виде столбцов) на матрицу вращения. ^{[ нужна ссылка ]}

История

Первым самолетом, продемонстрировавшим активное управление по всем трем осям, был планер братьев Райт года 1902 . ^[8]

См. также

Ссылки

^ «Ось рыскания» . Ответы.com . Проверено 31 июля 2008 г.
^ «Специальное определение: ОСЬ РИСКИ» . Архивировано из оригинала 8 октября 2012 г. Проверено 31 июля 2008 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Клэнси, LJ (1975) Aerodynamics Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0 , раздел 16.6
^ «Онлайн-этимологический словарь» . Проверено 22 октября 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Стандарт MISB 0601» (PDF) . Совет по стандартам видеоизображения (MISB) . Проверено 1 мая 2015 г. Также в файле: Стандарт MISB 0601.pdf .
^ Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 224. ИСБН 9780850451634 .
^ ФАУ (2004). Справочник по полетам на самолете . Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Федеральное управление гражданской авиации, глава 4, стр. 2, FAA-8083-3A.
^ «Ротация самолетов» . Архивировано из оригинала 4 июля 2008 года . Проверено 4 августа 2008 г.

Внешние ссылки

[Ref1-1] «Ось рыскания» . Ответы.com . Проверено 31 июля 2008 г.

[2] «Специальное определение: ОСЬ РИСКИ» . Архивировано из оригинала 8 октября 2012 г. Проверено 31 июля 2008 г.

[Clancy_16.6-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с Клэнси, LJ (1975) Aerodynamics Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0 , раздел 16.6

[yaw_oed-4] «Онлайн-этимологический словарь» . Проверено 22 октября 2020 г.

[MISB-5] Перейти обратно: ^а ^б «Стандарт MISB 0601» (PDF) . Совет по стандартам видеоизображения (MISB) . Проверено 1 мая 2015 г. Также в файле: Стандарт MISB 0601.pdf .

[6] Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 224. ИСБН 9780850451634 .

[7] ФАУ (2004). Справочник по полетам на самолете . Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Федеральное управление гражданской авиации, глава 4, стр. 2, FAA-8083-3A.

[8] «Ротация самолетов» . Архивировано из оригинала 4 июля 2008 года . Проверено 4 августа 2008 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]