Динамика полета

редактировать
Исследование характеристик, устойчивости и управляемости летательных аппаратов

Динамика полета - это исследование характеристик, устойчивости и управляемости транспортных средств , летящих в воздухе или в космическое пространство. Он связан с тем, как силы, действующие на транспортное средство, влияют на его скорость и положение во времени.

Для самолета его изменяющаяся ориентация относительно местного воздушного потока представлена ​​двумя критическими углами, углом атаки крыла ( «альфа») и угол атаки вертикального оперения, известный как угол бокового скольжения («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. 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), гравитационное сопротивление и сопротивление атмосферы. Движущая сила и сопротивление атмосферы имеют значительно меньшее влияние на данный космический корабль по сравнению с силами гравитации.

Содержание

  • 1 Самолет
  • 2 Космический корабль и спутники
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Самолет

Оси для управления положением самолета

Динамика полета - это наука ориентации и управления летательным аппаратом в трех измерениях. Критическими параметрами динамики полета являются углы поворота относительно трех главных осей летательного аппарата вокруг его центра тяжести, известные как крен, тангаж и рыскание.

Авиационные инженеры разрабатывают системы управления для ориентации (положения ) транспортного средства относительно его центра тяжести. Системы управления включают в себя исполнительные механизмы, которые прикладывают силы в различных направлениях и создают вращающие силы или моменты относительно центра тяжести летательного аппарата и, таким образом, вращают летательный аппарат по тангажу, крену или рысканью. Например, тангажный момент представляет собой вертикальную силу, приложенную на расстоянии вперед или назад от центра тяжести летательного аппарата, заставляющую летательный аппарат наклоняться вверх или вниз.

Крен, тангаж и рыскание в данном контексте относятся к поворотам вокруг соответствующих осей, начиная с определенного состояния равновесия. Уравновешенный угол крена известен как уровень крыла или нулевой угол крена, что эквивалентно углу крена на корабле. Рыскание известно как «курс».

A самолет с неподвижным крылом увеличивает или уменьшает подъемную силу, создаваемую крыльями, когда он наклоняет нос вверх или вниз, путем увеличения или уменьшения угла атаки (AOA). Угол крена также известен как угол крена на самолете с неподвижным крылом, который обычно «крен», чтобы изменить горизонтальное направление полета. Самолет имеет обтекаемую форму от носа до хвоста для уменьшения лобового сопротивления, что позволяет поддерживать угол бокового скольжения близким к нулю, хотя воздушное судно намеренно «скользит вбок» при посадке при боковом ветре, как поясняется в скольжение (аэродинамика).

Космический аппарат и спутники

Векторы движущих, аэродинамических и гравитационных сил, действующих на космический аппарат во время запуска

Силы, действующие на космические аппараты, бывают трех типов: движущие сила (обычно обеспечивается тягой двигателя транспортного средства); гравитационная сила, действующая со стороны Земли и других небесных тел; и аэродинамическая подъемная сила и сопротивление (при полете в атмосфере Земли или другого тела, такого как Марс или Венера). Положение транспортного средства необходимо контролировать во время полета в атмосфере с двигателем из-за его влияния на аэродинамические и движущие силы. Существуют и другие причины, не связанные с динамикой полета, для управления положением транспортного средства 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 на протяжении большей части полета корабля и не могут использоваться для управления ориентацией в течение этого времени. Кроме того, большую часть времени полета космический корабль обычно не приводится в действие, оставляя гравитацию в качестве доминирующей силы.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-20 08:39:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте