Системы координат. ГОСТ 20058 – 80 (Лекции)

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. ГОСТ 20058 – 80СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, СВЯЗАННЫЕ С ЗЕМЛЕЙИЛИ ИНЕРЦИАЛЬНЫМ ПРОСТРАНСТВОМСИСТЕМЫ ОТСЧЕТАZ И ZOYCгринвичскиймеридианXCORCRÇZCOИ , OOXИт. весеннегоравноденствияYOYИ0XOНАИМЕНОВАНИЯ:OИ X ИYИ Z И – инерциальная система координат,OС X СYС ZС – стартовая система координат,OО X ОYО ZО – земная система координат,RС – радиус-вектор самолета, RЗ – радиус Земли, – долгота,  – широта,    t ,где  З – угловая скорость вращения Земли, t – гринвичское время.З ГГНаправление осей инерциальной системы неизменно относительнозвезд.Земная система координат фиксирована относительно Земли.Начало координат OИ может не совпадать с началом координат OО .Направление осей OC X C и OC Z C выбирается в соответствии сзадачей.0НОРМАЛЬНАЯ И ТРАЕКТОРНАЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТYgYKVKXKVПZgМГПXgZKЮнид и апаралСмерлел ьВЗНАИМЕНОВАНИЯ:VК – земная скорость (без ветра VК  V ),VП – путевая скорость, – угол пути, – угол наклона траектории,OYg – местная вертикаль,МГП – местная горизонтальная плоскость ( МГП  OYg ),OX КYК Z К – траекторная система координат,OX g Yg Z g – нормальная система координат.1СВЯЗАННАЯ И НОРМАЛЬНАЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТYgY γX( 2)ψXgOψZg(1)γZ(1) – ось OZ g , смещенная в плоскости OX g Z g до   0 ,(2) – ПР OX .OX g Z gНАИМЕНОВАНИЯ:OXYZ – связанная система координат,OXgYgZg – нормальная система координат,OX – продольная ось,OY – нормальная ось,OZ – поперечная ось, – угол тангажа, – угол рыскания, – угол крена.Ось OYg направлена вверх по местной вертикали, направлениеосей OX g и OZ g выбирается в соответствии с задачей.2СКОРОСТНАЯ И СВЯЗАННАЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТYa  YeY(1)XПР OXY V  X eVXa(2)ZaZ  Ze(1) – плоскость симметрии ЛА,(2) – плоскость,  (1) и содержащая V .НАИМЕНОВАНИЯ:OX aYa Z a – скоростная система координат,– связанная система координат,OXYZOX eYe Z e – полусвязанная система координат,V – скорость летательного аппарата (ЛА), – угол атаки, – угол скольжения,OX a – скоростная ось,OYa – ось подъемной силы,OZ a – боковая ось,OX – продольная ось,OY – нормальная ось,OZ – поперечная ось.3СКОРОСТНАЯ И НОРМАЛЬНАЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТYgaYa γa(3)XaVa( 4)ПР ГП VψaOXg( 2)Zgψa(1)γaZa(1) – ось OZ g , повернутая в МГП до  à = 0,(2) – местная горизонтальная плоскость (МГП),(3) – вертикальная плоскость, содержащая V ,(4) – вертикальная плоскость, содержащая (1).НАИМЕНОВАНИЯ:Vааа– скорость летательного аппарата,Без ветра V V ,– скоростной угол тангажа,– скоростной угол рысканья,тогда:– скоростной угол крена,– угол наклона траектории, – угол пути, c – кинематический угол крена.к a   , a   ,   . ac4СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЛА.

ГОСТ 20058 – 80АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИЛА ПЛАНЕРАИ ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕYaRYRAPXaZaZXmgR  RA  PR – результирующая сила,RA – аэродинамическая сила,СОСТАВЛЯЮЩИЕпосвязаннымосямпоскоростнымосямRA:OXOYOZOX aOYaOZ aP – тяга,mg – сила тяжести.СИЛЫ:– X, где X – аэродинамическая продольная,Y – аэродинамическая нормальная,Z – аэродинамическая поперечная,– X, где X – лобового сопротивления,Y – аэродинамическая подъемная,Z – аэродинамическая боковая.5ПЕРЕГРУЗКА И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕRnnOVmgn  mRgn – перегрузка,R – результирующая сила,mg – cила тяжести.СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПЕРЕГРУЗКИ:связаннымOXOYn y – нормальная,осямOZn z – поперечная,OX an x – тангенциальная,попоскоростным OYaосямOZ an x – продольная,an y – нормальная скоростная,an z – боковая.a6МОМЕНТЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА САМОЛЕТ В ПОЛЕТЕ,ОТКЛОНЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ОРГАНОВИ РЫЧАГОВ (ПЕДАЛЕЙ) УПРАВЛЕНИЯM x , M y , M z – моменты крена, рыскания, тангажа(составляющие результирующего момента); x ,  y ,  z – угловые скорости крена, рыскания, тангажа; ,  ,  – углы атаки, скольжения, крена;X В – перемещение ручки (штурвала) “от себя – на себя”; В – угол отклонения руля высоты; СТ – угол отклонения стабилизатора;X Э – перемещение ручки (штурвала) “вправо – влево”; Э – угол отклонения элеронов;X Н – перемещение педалей; Н – угол отклонения руля направления.Условия, при которых эта картинка – правильная?7ПАРАМЕТРЫ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ.ГОСТ 20058 – 80ПОКАЗАТЕЛИ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИСАМОЛЕТА В ПРОДОЛЬНОМ ДВИЖЕНИИСтепень статической устойчивости в горизонтальном полетепри M  constCmz y M const  X T  X FCn y 1Степень продольной статической устойчивости по перегрузкепри фиксированном руле высоты (&  const ; V&  0)C n M const  mz yn y 1zmz;2m SbaСтепень продольной статической устойчивости по скорости прификсированном руле высоты (&  0; V&  const )C V M var  m z y n y 1Mm zM2C ya ÃÏ8ПОКАЗАТЕЛИ СТАТИЧЕСКОЙ УПРАВЛЯЕМОСТИСАМОЛЕТА В ПРОДОЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ1.

Градиент перемещения (усилия) ручки на единицу перегрузкиmg / SnX By    nmz K ш qnX By1MPnynmg / S xPmz Kш q2. Градиент перемещения ручки на единицу скоростиX VB Vmg / S;qmz KшX VB  tg XBV*V=aV9ПОКАЗАТЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УПРАВЛЯЕМОСТИСАМОЛЕТА В КОРОТКОПЕРИОДИЧЕСКОМ ДВИЖЕНИИ1. Обобщенный показатель управляемости самолета  &&t 0X B(ny ) уст X B K2ny K2   M z  Y  M z z ; ny  Y Vg2. Коэффициент относительного демпфирования  K K2 K210,n y 53.6n yУровень 2-2cУровень 3c(2 ) K; ( 2 ) K   M z z  M z&  Y 2 K2Уровень 11.5,1053.6Уровень 2-2Уровень 3K 2Уровень 11.5.28.2.16.2.16.1.05.02.01а также:уровень 1 -  K  1.0 cуровень 2 -  K  0.6 c.25 .35. .1 .2.5511.3.112Категория А(Этапы точного слежения ибыстрого маневрирования).05.0215K.01.25 .35..1 .25.511.325KКатегория В(Этапы, на которых не требуется точное слежение ибыстрое маневрирование)10.