Hlavní osy letadla - Aircraft principal axes

Tento článek pojednává o vybočení, stoupání a náklonu jako osách symetrie roviny. Význam v mechanice viz Moment setrvačnosti § Hlavní osy setrvačnosti. Eulerovy úhly se stejnými jmény viz Eulerovy úhly § Tait – Bryanovy úhly.
Vyboč, pitch and roll v letadle

An letadlo za letu se může volně otáčet ve třech rozměrech: zatočit nos vlevo nebo vpravo kolem osy probíhající nahoru a dolů; hřiště, nos nahoru nebo dolů kolem osy probíhající od křídla k křídlu; a válec, rotace kolem osy probíhající od nosu k ocasu. Osy jsou alternativně označeny jako vertikální, příčný, a podélný resp. Tyto osy pohybujte se s vozidlem a otáčet se vzhledem k Zemi spolu s plavidlem. Tyto definice byly analogicky použity kosmická loď kdy byly koncem 50. let navrženy první kosmické lodě s posádkou.

Tyto rotace produkuje momenty (nebo momenty ) o hlavních osách. V letadle jsou tyto záměrně vyráběny pomocí pohyblivých řídicích ploch, které mění rozložení sítě aerodynamický síla kolem vozidla centrum gravitace. Výtahy (pohyblivé klapky na vodorovném ocasu) produkují hřiště, a kormidlo na svislém ocasu vzniká zatáčení a křidélka (klapky na křídlech, které se pohybují v opačných směrech) produkují rolování. Na kosmické lodi momenty obvykle vytváří a systém řízení reakce skládající se z malých raketových trysek používaných k aplikaci asymetrického tahu na vozidlo.

Hlavní osy

Viz také: Pohyby lodí
Vybočení / míření, stoupání a naklánění úhly a související svislé (dolů), příčné a podélné osy
  • Normální osa, nebo osa vybočení - osa nakreslená shora dolů a kolmá k dalším dvěma osám, rovnoběžná se stanicí trupu.
  • Příčná osa, boční osa nebo osa sklonu - osa probíhající zleva doprava v pilotovaném letadle a rovnoběžná s křídly okřídleného letadla, rovnoběžná s linií hýždí.
  • Podélná osa, nebo osa natáčení - osa tažená skrz tělo vozidla od ocasu k přídi v normálním směru letu nebo ve směru, kterému pilot čelí, podobně jako u lodi čára ponoru.

Normálně jsou tyto osy reprezentovány písmeny X, Y a Z, aby je bylo možné porovnat s nějakým referenčním rámcem, obvykle pojmenovaným x, y, z. Normálně se to dělá takovým způsobem, že X se používá pro podélnou osu, ale existují další možnosti udělat to.

Svislá osa (vybočení)

Poloha všech tří os, s pravidlo pravé ruky pro popis úhlu jeho otáčení

The osa vybočení má počátek v těžišti a směřuje ke spodní části letadla, kolmý na křídlech a na vztažnou čáru trupu. Je vyvolán pohyb kolem této osy zatočit. Pozitivní výkyvný pohyb posune nos letadla doprava.[1][2] The kormidlo je primární kontrola vybočení.[3]

Termín zatočit byl původně použit při plachtění a odkazoval na pohyb nestabilní lodi rotující kolem své svislé osy. Své etymologie je nejistý.[4]

Příčná osa (stoupání)

The osa stoupání (také zvaný příčný nebo boční osa[5]) má původ v těžišti a směřuje doprava, paralelní na čáru vedenou od konce křídel k konci křídel. Je vyvolán pohyb kolem této osy hřiště. Pozitivní pohyb v nadhazování zvyšuje nos letadla a snižuje ocas. The výtahy jsou primární kontrolou výšky tónu.[3]

Podélná osa (role)

The osa válce (nebo podélná osa[5]) má svůj počátek v těžišti a směřuje dopředu, rovnoběžně s referenční čarou trupu. Je vyvolán pohyb kolem této osy válec. Úhlový posun kolem této osy se nazývá banka.[3] Pozitivní klouzavý pohyb zvedne levé křídlo a sníží pravé křídlo. Pilot se kroutí zvýšením vztlaku na jednom křídle a snížením na druhém křídle. Tím se změní úhel náklonu. The křidélka jsou primární kontrolou banky. Kormidlo má také sekundární účinek na banku.[6]

Vztah k ostatním systémům os

Tyto osy souvisejí s hlavní osy setrvačnosti, ale nejsou stejné. Jsou to osy geometrické symetrie bez ohledu na rozložení hmoty letadla.[Citace je zapotřebí ]

V leteckém a kosmickém inženýrství jsou vnitřní rotace kolem těchto os často nazývány Eulerovy úhly, ale to je v rozporu s existujícím využitím jinde. Počet za nimi je podobný jako Frenet-Serretovy vzorce. Provedení rotace ve vnitřním referenčním rámci je ekvivalentní vynásobení jeho charakteristické matice doprava (matice, která má vektory referenčního rámce jako sloupce) maticí rotace.[Citace je zapotřebí ]

Dějiny

První letadlo, které prokázalo aktivní kontrolu nad všemi třemi osami, bylo Bratři Wrightové ' 1902 kluzák.[7]

Viz také

Reference

  1. ^ "Osa vybočení". Citováno 2008-07-31.
  2. ^ „Speciální definice: YAW AXIS“. Archivovány od originál dne 8. 10. 2012. Citováno 2008-07-31.
  3. ^ A b C Clancy, L.J. (1975) Aerodynamika Pitman Publishing Limited, Londýn ISBN  0-273-01120-0, Oddíl 16.6
  4. ^ „Online slovník etymologie“. Citováno 22. října 2020.
  5. ^ A b "MISB Standard 0601" (PDF). Motion Imagery Standards Board (MISB). Citováno 1. května 2015. Také na Soubor: MISB Standard 0601.pdf.
  6. ^ FAA (2004). Příručka pro létání letadlem. Washington D.C.: USA Ministerstvo dopravy, Federální letecká správa, ch 4, p 2, FAA-8083-3A.
  7. ^ "Rotace letadel". Archivováno z původního dne 4. července 2008. Citováno 2008-08-04.

externí odkazy