飛行力学

ウィキペディアから、無料の百科事典
ナビゲーションにジャンプ 検索にジャンプ

飛行力学は、空中または宇宙空間を飛行するビークルの性能、安定性、および制御の研究です[1]車両に作用する力が、時間に対する速度姿勢どのように決定するかに関係しています。

ための固定翼航空機、その変化方向ローカル空気流に対しては、以下のように知られている、2つの重要な角度、翼(「アルファ」)の迎角と垂直尾翼の迎角で表される横滑り角度(「ベータ」)。機体が重心を中心にヨーイングし、機体が横滑りする場合、つまり重心が横方向に移動する場合、横滑り角が発生します。[2]これらの角度は、航空機に加えられる空気力とモーメントの変化の主な原因であるため、重要です。

宇宙船の飛行力学には、推進力(ロケットエンジン)、重力、および大気抵抗の3つの主要な力が含まれます。[3]推進力と大気抵抗は、重力と比較して、特定の宇宙船に対する影響が大幅に少なくなります。

航空機

飛行機の姿勢を制御する軸

飛行力学は、3次元での航空機の向きと制御の科学です。重要な飛行力学パラメータは回転角度3機のに対して航空機の主軸の約重心として知られている、ロールピッチ及びヨー

航空機のエンジニアは、車両の重心を中心とした車両の向き(姿勢制御システム開発します。制御システムには、さまざまな方向に力を加え、航空機の重心の周りに回転力またはモーメントを生成し、航空機をピッチ、ロール、またはヨーで回転させるアクチュエータが含まれています。たとえば、ピッチングモーメントは、航空機の重心から前方または後方の距離で加えられる垂直方向の力であり、航空機を上下にピッチングさせます。

この文脈では、ロール、ピッチ、ヨーは、定義された平衡状態から始まるそれぞれの軸の周りの回転を指します。平衡ロール角は、翼レベルまたはゼロバンク角として知られており、船の水平ヒール角に相当します。ヨーは「ヘッディング」として知られています。

固定翼航空機の増加または増加または減少させることによって、それはノーズアップピッチ翼によってまたは下方発生リフト減少迎え角(AOA)を。ロール角は、固定翼航空機ではバンク角とも呼ばれ、通常、水平方向の飛行方向を変更するために「バンク」します。航空機はスリップ(空気力学)で説明されているように、横風で着陸するときに意図的に「横滑り」しますが、抗力を減らすために機首から尾まで合理化され、横滑り角をゼロに近づけるのに有利です。

宇宙船と衛星

打ち上げ中に宇宙船に作用する推進力、空力、および重力のベクトル

宇宙船に作用する力には、次の3つのタイプがあります。推進力(通常、車両のエンジン推力によって提供されます)。地球や他の天体によって及ぼされる重力。そして揚力及び抗力(例えば火星や金星などの地球の大気または他の身体に飛ん)。ビークルの姿勢は、空力および推進力に影響を与えるため、動力付きの大気飛行中に制御する必要があります。[3]動力なしの飛行における車両の姿勢を制御する理由は、飛行力学とは関係なく、他にもあります(たとえば、熱制御、太陽光発電、通信、または天文観測)。

宇宙船の飛行力学は、空気力が非常に小さいか、ほとんどの飛行でほとんど影響がなく、その間は姿勢制御に使用できないという点で、航空機の飛行力学とは異なります。また、宇宙船の飛行時間のほとんどは通常無動力であり、重力を支配的な力として残しています。

も参照してください

参考文献

  1. ^ Stengel、Robert F.(2010)、Aircraft Flight Dynamics(MAE 331)コースの概要 2011年11月16日取得
  2. ^ Flightwise-Volume 2-Aircraft Stability And Control、Chris Carpenter 1997、Airlife Publishing Ltd.、 ISBN 1 85310 870 7、p.145 
  3. ^ a b 車両の質量分布によっては、重力の影響も姿勢の影響を受ける可能性があります(逆も同様です)が、程度ははるかに小さくなります。