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    I C s4 9 .0 2 0 V0 4 鳕园 中华人民共和国国家标准 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 代替G B /T1 4 4 1 0 .1 1 9 9 3 飞行力学概念、量和符号 第1 部分坐标轴系和运动状态变量 F l i g h tm e c h a n i c s - - C o n c e p t s ,q u a n t i t i e sa n ds y m b o l s - - P a r t1 A x i ss y s t e m sa n dm o t i o ns t a t ev a r i a b l e s I S O1 1 5 1 1 1 9 8 8 ,F l i g h td y n a m i c s - - C o n c e p t s ,q u a n t i t i e sa n ds y m b o l s P a r t1 A i r c r a f tm o t i o nr e l a t i v et ot h ea i r ;I S O1 1 5 1 2 1 9 8 5 , F l i g h td y n a m i c s - - C o n c e p t s ,q u a n t i t i e sa n ds y m b o l s - - P a r t2 M o t i o n so f t h ea i r c r a f ta n dt h ea t m o s p h e r er e l a t i v et ot h eE a r t h ,M O D 2 0 0 8 0 7 1 8 发布2 0 0 9 - 0 1 0 1 实施 丰瞀燃零瓣訾捶攀瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会“1 ” 前言 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 G B /T1 4 4 1 0 飞行力学概念、量和符号分为九个部分 第1 部分坐标轴系和运动状态变量; 第2 部分力、力矩及其系数和导数; 第3 部分飞机稳定性和操纵性; 第4 部分飞行性能; 第5 部分飞行测量; 第6 部分飞机几何形状; 第7 部分飞行点和飞行包线; 第8 部分飞机动态特性; 第9 部分大气扰动模型。 本部分为G B /T1 4 4 1 0 的第1 部分。 本部分修改采用I S O1 1 5 1 1 1 9 8 8 飞行动力学 概念、量和符号飞机相对于空气的运动和 I S O1 1 5 l 一2 1 9 8 7 飞行动力学概念、量和符号飞机和大气相对于地球的运动。与I S O1 1 5 1 1 1 9 8 8 的主要区飘为 a 增加了“航迹坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度、座舱操纵装置及其位移”等术语; b 增加了附录B 轴系转换矩阵; c 调整了附录A 考虑大地的球形和自转时补充的坐标轴系和角度。 与I S O1 1 5 1 2 1 9 8 7 的主要区别为将全部条款合并人I S O1 1 5 1 1 1 9 8 8 的相关条款中,并调整了各 章节顺序。 本部分代替G B /T1 4 4 1 0 .1 一1 9 9 3 飞行力学概念、量和符号第1 部分坐标轴系和运动状态变 量。 本部分与G B /T1 4 4 1 0 .1 19 9 3 相比主要变化如下 a 增加了“3 .4 .1 l 惯性矩阵”、“3 .4 .1 2 惯性逆矩阵”、“3 .9 与能量相关的量”,以及“附录c 飞行 力学主要部分的分类”; b 删除了原规范中3 .3 .1 .2 空速,归并人3 .3 .1 ,1 飞行速度条文中; c 将“因次”统一修改为“量纲”,将“音速”统一修改为“声速”,将声速符号“n ”统一改为?c ’; d 修改术语和定义有引用其他章条号码的标注; e 增加了量纲的单位,并在符号栏注明; f 增加了中英文索引。 本部分中附录A 为规范性附录,附录B 和附录c 为资料性附录。 本部分由中国航空工业第一集团公司提出。 本部分由中国航空工业第一集团公司归口。 本部分起草单位北京航空航天大学、中国航空综合技术研究所、中国航空工业空气动力研究院、中 国航空工业发展研究中心。 本部分主要起草人洪冠新、邵箭、焦志强、李周复、陈玉、张曙光、王立新、屈香菊、张克军、肖业伦、 李益瑞。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为 G B /T1 4 4 1 0 .1 1 9 9 3 。 飞行力学概念、量和符号 第1 部分坐标轴系和运动状态变量 1 范围 本部分规定了描述飞机运动的坐标轴系和基本运动状态变量的术语和符号。 本部分适用于固定翼飞机,其他飞行器可参照使用。 本部分中将飞机视为刚体。 2 规范性引用文件 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。 G B /T1 4 4 l O .2 - - 2 0 0 8 飞行力学概念、量和符号第2 部分力、力矩及其系数和导数 G B /T1 4 4 1 0 .62 0 0 8 飞行力学概念、量和符号第6 部分飞机几何形状 G B /T1 4 4 1 0 .72 0 0 8 飞行力学概念、量和符号第7 部分飞行点和飞行包线 3 术语、定义和符号 下列术语、定义和符号适用于本部分。 3 .1 坐标轴系a x i ss y s t e m s 对于不能忽略大地的球形和旋转情况的坐标轴系见附录A 。 下面定义的坐标轴系均为三维正交轴系,且遵循右手法则,适用于平面大地情况。这种轴系之间的 关系示意图见图1 ,转换矩阵参见附录B 。 飞行力学主要部分的分类参见附录C 。 编号术语定义或说明 符号和单位 地面固定坐标轴系原点和三个坐标轴均相对于地面固定不O x 。y 0 2 0 , 3 .1 .1 e a r t h - f i x e da x i ss y s t e m 动的坐标轴系。简称S 。 铅垂地面固定坐标轴系 地面固定坐标轴系 3 .1 .1 之一,其z 轴o z ,z , 3 .1 .2 n o r m le a r t h f i x e da x i ss y s 铅垂向下。简称S g ’ t e m 飞机牵连铅垂地面坐标轴系 原点通常固定于飞机重心、每个坐标轴 3 .】,3a i r c r a f t - c a r r i e dn o r n 3 a le a r t ha x i S 的方向均与z ,y ,z 相同的坐标轴系。 O x B Y g 。g , 注;在不引起混淆的条件下可以简称为铅垂简称5 。 s y s t e m 地面坐标轴系。 机体坐标轴系 固定在飞机上的坐标轴系,其原点通常 3 .1 .4 位于飞机的重心,三个坐标轴由3 .1 .4 .1 ~ O x y z , b o d ya x i ss y s t e m 简称S b 3 .I .4 .3 定义。 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语定义或说明符号和单位 位于飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 2 0 0 8 纵轴 中3 .1 .1 内指向前方的坐标轴。 3 .1 .4 .1 l o n g i t u d i n a la x i s注通常规定纵轴平行于机身轴线或翼根 弦线 横轴垂直于飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 3 .1 .4 .2 y t r a n s v e r s ea x i s 2 0 0 8 中3 .1 .1 ,指向右方的坐标轴。 竖轴 在飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 - - 2 0 0 8 3 .1 .4 .3中3 .1 .1 内垂直于纵轴 3 .1 .4 .1 指向下 方的坐标轴。 原点通常固定于飞机的重心,其z 。轴沿 气流坐标轴系 飞行速度的方向,z 。轴在飞机参考面 O x 。y 。z 。, 3 .1 .5 G B /T1 4 4 1 0 .6 .- - 2 0 0 8 中3 .1 .1 内垂直 a i r - p a t ha x i ss y s t e m简称S 。 于z 。轴指向下方,,。轴垂直于z 。轴和z 。 轴,指向右方。 原点通常固定于飞机的重心,其x i 轴沿 半机体坐标轴系 飞行速度在飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .8 O x i 2 f i z i , 3 .1 .62 0 0 8 中3 .1 .1 上的投影,,,轴垂直于参 i n t e r m e d i a t ea x i ss y s t e m简称S 。 考面指向右方,Z i 轴在参考面内垂直于X i 轴指向下方。 原点通常固定于飞机的重心,其z k 轴沿 航迹坐标轴系航迹速度 3 .3 .1 .5 的方向,z k 轴在包含O x k y k Z k , 3 .1 .7 f l i g h tp a t ha x i ss y s t e m X k 轴的铅垂平面内,垂直于X k 轴,指向下简称s k 方,儿轴垂直于Z k X k 平面,指向右方。 在受扰运动中固连在飞机上的一种机体 坐标轴系 3 .1 .4 ,其原点通常位于飞机的 稳定性坐标轴系 重心,z 。轴沿未受扰运动飞机速度在飞机 3 .1 .8参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 2 0 0 8 中3 .1 .1 O x 8 y 5 z s , s t a b i l i t ya x i ss y s t e m简称S 。 上的投影,,。轴垂直于参考面指向右方, z 。轴在参考面内,垂直于z 。轴,指向 下方。 2 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 3 .2 角度a n g l e s 3 .2 .1 飞行速度相对于机体坐标轴系的角度o r i e n t a t i o no ft h ea i r c r a f tv e l o c i t yw i t hr e s p e c tt ot h e b o d ya x i ss y s t e m s 见图2 编号术语定义或说明 符号和单位 飞行速度与飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 - - 2 0 0 8 中3 .1 .1 的夹角。当飞行速度沿横轴 侧滑角 3 .1 .4 .2 的分量为正时侧滑角为正。 8 3 .2 .1 .1 a n g l eo fs i d e - s l i p 按习惯,口的范围为 单位为度 。 一号≤熙詈 飞行速度在飞机参考面 G g /T1 4 4 1 0 .6 2 0 0 8 的3 .1 .1 上的投影与纵轴 3 .1 .4 .1 的 迎角 夹角。当飞行速度沿竖轴的分量为正时迎角 3 .2 .1 .2 a n g l eo fa t t a c k 为正。单位为度 。 按习惯,a 的范围为 一Ⅱ≤a ≤Ⅱ 3 .2 .2 机体坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度t r a n s i t i o nf r o mt h ea i r c r a f t - c a r r i e d n o r m a le a r t ha x i ss y s t e mt ot h eb o d ya x i ss ”t e m 见图3 编号术语 定义或说明符号和单位 z 。轴和Y 。轴绕z 。轴转动,使X 。轴与机体纵 轴 3 .1 .4 .1 在过原点的水平面上的投影相重合 偏航角 所转过的角度。 3 .2 .2 .1a z i m u t ha n g l e ,y a wa l l 或者, 单位为度 。 g l e机体纵轴在水平面上的投影与z 。轴的夹角。 当纵轴正半轴的投影线位于z 。轴的右侧时≯ 为正。 按3 .2 .2 .1 x 。轴转过p 角度后,在铅垂平面内 再绕转过≯角度后的Y 。轴转到与机体纵轴 3 .1 .4 .1 相重合所转过的角度, 俯仰角 或者, 口 3 .2 .2 .2 机体纵轴与水平面的夹角。当纵轴的正半轴位 单位为度 。 p i t c ha n g l e 于过原点的水平面之上时,0 为正。按习惯,0 的 范围为 一导≤詈 按3 .z ,2 .1 和3 .z .2 .2 做了p 和p 两次转动之 滚转角 后,再绕纵轴 3 .1 .4 .1 转动,使已转过妒角度后 r o l la n g l e 的Y 。轴与机体横轴 3 .1 .4 .2 相重合所转过的 3 .2 .2 .3 角度。 单位为度 。 倾斜角 或者, b a n ka n g l e 机体竖轴与过纵轴的铅垂平面的夹角。当竖轴 的正半轴位于该铅垂平面之左时,≠为正。 3 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 3 .2 .3 气流坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度t r a n s i t i o nf r o mt h ea i r c r a f t c a r r i e d n o r m a le a r t ha x i ss y s t e mt ot h ea i r - p a t ha x i ss y s t e m 见图4 编号 术语 定义或说明 符号和单位 z 。轴和Y 。轴绕砘轴转动,使z ;轴与z 。轴在 气流偏航角 过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。 3 .2 .3 .1 或者, Z ?;騪 a a i r p a t ha z i m u t ha n g l e 单位为度 。 z 。轴在水平面上的投影与z 。轴的夹角。当z 。 轴正半轴的投影线位于X s 轴之右时,x 。为正。 z 。轴按3 .2 .3 .1 转过X ,角度后,在铅垂平面 内再绕转过Z ,角度后的Y 。轴转到与z 。轴相重 合所转过的角度。 气流俯仰角 或者, y ?;蛞?3 .2 .3 .2 z 。轴与水平面的夹角。当z 。轴的正半轴位于 a i r - p a t hp i t c ha n g l e单位为度 。 过原点的水平面之上时,t 为正。 按习惯,t 的范围为 一詈≤7 ?!茴?按3 .2 .3 .1 和3 .2 .3 .2 做了z 。和y a 两次转动 气流倾斜角 之后,再绕z a 轴转动,使已转过z 。角度后的Y s 岸?;颉?。 3 .2 .3 .3 a i r p a t hb a n ka n g l e 轴与y 。轴相重合所转过的角度。即在图7 中由 单位为度 。 S 。到S 。的三次转动所确定的第三次转动的角。 3 .2 .4 稳定性坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度t r a n s i t i o n f r o m t h eb o d ya x i ss y s t e m t o t h es t a b i l i t ya x i ss y s t e m l 编号术语定义或说明 符号和单位 l 。.。.。.。 基准状态迎角在飞机未受扰动的基准状态下的 a n g l eo fa t t a c ki nd a t u ms t a t u s 迎角。 单位为度 。 3 .2 .5 航迹坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度t r a n s i t i o nf r o mt h ea i r c r a f t - c a r r i e d n o r m a le a r t ha x i ss y s t e mt ot h ef l i g h t - p a t ha x i ss y s t e m 见图5 编号 术语定义或说明符号和单位 - z 。轴绕珞轴转动到与航迹速度 3 .3 .1 .5 在 航迹方位角过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。 3 .2 .5 .1 f l i g h t - p a t ha z i m u t ha n , 或者, z 或≯k g l e航迹速度在水平面上的投影与z 。轴的夹度。 单位为度 。 当航迹速度沿Y 。轴的分量为正时,z 为正。 航迹速度 3 .3 .1 .5 与水平面的夹角。当航迹 爬升角 速度位于过原点的水平面之上时,y 为正。 y 或口。 3 .2 .5 .2 按习惯,y 的范围为 a n g l eo fc l i m b单位为度 。 一号≤7 ≤詈 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 3 .2 .6 航迹坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度t r a n s i t i o nf r o mt h eb o d ya x i ss y s t e mt ot h ef l i g h t - p a t ha x i ss y s t e m 见图6 编号术语定义或说明符号和单位 航迹侧滑角 航迹速度 3 .3 .1 .5 与飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 3 .2 .6 .1 f l i g h t p a t ha n g l e 2 0 0 8 中3 .1 .1 的夹角。当航迹速度沿机体横轴的分 量为正时,凤为正。 单位为度 。 o fs i d e s l i p 注当空气相对于地面静止时,凤一卢。 航迹迎角 航迹速度 3 .3 .1 .5 在飞机参考面 G B /T1 4 4 1 0 .6 - - 3 .2 .6 .2 f l i g h t p a t ha n g l e 2 0 0 8 中3 .1 .1 上的投影与机体纵轴的夹角。当航迹d k 速度沿机体竖轴的分量为正时,a k 为正。 单位为度 。 o fa t t a c k 注当空气相对于建面静止时,‰一a 。 航迹倾斜角机体竖轴z 绕横轴y 转过一a k 角后形成的z7 轴与 3 .2 .6 .3 f l i g h tp a t hb a n k 航迹坐标轴系的z t 轴之间的角度。若‰轴绕“轴 单位为度 。 a n g l e转动后与z ’轴重合,则角F 为正。 3 .2 .7 风速相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度o r i e n t a t i o no ft h ew i n dv e l o c i t yw i t hr e s p e c tt o t h ea i r c r a f t - c a r r i e dn o r m a le a r t ha x i ss y s t e m s 见图7 编号术语定义或说明符号和单位 z 。轴绕‰轴转动到与风速在过原点的水平面 风速方位角 上的投影相重合所转过的角度。 3 .2 .7 .1 w i n da z i m u t ha n g l e或者风速在过原点的水平面上的投影与z 。轴 单位为度 。 的夹角。当风速沿y s 轴的分量为正时,z 。为正。 风速与水平霹的夹角。风速向上时‰为正。 风速高低角 按习惯,y 。的范围为 3 .2 .7 .2 w i n de l e v a t i o na n g l e 单位为度 。 一詈≤‰≤詈 3 .3 速度和角速度v e l o c i t i e sa n da n g u l a rv e l o c i t i e s 3 .3 .1速度v e l o c i t i e s 编号术语定义或说明符号和单位 飞行速度 空速V V f l i g h tv e l o c i t y a i r s p e e d 气流坐标轴系 3 .1 .5 的原点相对单位为米/秒 m /s 3 .3 .1 .1 飞机速度于未受飞机流场影响的空气的速度。注印刷用V , a i r c r a f tv e l o c i t y 书写用V 。 声速声波在未受飞机流场影响的周围空 3 .3 .1 .2 s p e e do fs o u n d气中的传播速度。单位为米/秒 m /s 飞行速度 3 .3 .1 .1 的标量与当地 马赫数 声速 3 .3 .1 .2 之比,即 3 .3 .1 .3 M a m a c hn u m b e r M a 一旦 C G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语定义或说明符号和单位 飞行速度在各坐标轴系中的分量。 在飞机牵连铅垂地面坐标轴系 3 .1 .3 中 沿z 。轴的分量Ⅱg 沿y 。轴的分量“ /3 9 飞行速度分量沿z 。轴的分量W g 3 .3 .1 .4 c o m p o n e n t s 。ff l i g h tv e l o c i t y 在机体坐标轴系 3 .1 .4 中 沿纵轴的分量 沿横轴的分量 沿竖轴的分量 注;在气流坐标轴系中,沿z 。轴的分量 等于空速,即‰一V 。 单位为米/秒 m /s 航迹速度 地速航迹坐标轴系 3 .1 .7 的原点相对 V k 3 .3 .1 .5 f l i g h t p a t hv e l o c i t y于地面的速度。单位为米/秒 m /s 航迹速度在各坐标轴系中的分量。 在飞机牵连铅垂地面坐标轴系 3 .1 .3 中 U k g 沿z 。轴的分量 U k g 航迹速度分量 沿y 。轴的分量 3 .3 .1 .6 c o m p o n e n t so fn i g h tp a t hv e 沿z 。轴的分量 W k g 在机体坐标轴系 3 .1 .4 中 l o c i t y 沿纵轴的分量 沿横轴的分量 沿竖轴的分量 注在航迹坐标轴系中,沿z - 轴的分量 单位为米/秒 m /s 等于航迹速度。 风速 飞机周围未受飞机流场扰动的空气 V 。 3 .3 .1 。7 w i n dv e l o c i t y 相对于地面的速度。 单位为米/秒 m /s 风速在各坐标轴系中的分量。在飞 机牵连垂直地面坐标轴系中 沿z 。轴的分量 U w g 风速分量 沿,。轴的分量 V w g 3 .3 .1 .8 c o m p o n e n t so fw i n dv e l o c i 沿‰轴的分量 W w g 在机体坐标轴系 3 .1 .4 中 t y 沿纵轴的分量 U w 沿横轴的分量 沿竖轴的分量 W ” 单位为米/秒 m /s 3 ,3 .2 角速度a n g u l a rv e l o c i t i e s G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语 定义或说明 符号和单位 飞机角速度机体坐标轴系 3 .1 .4 相对于 n 3 .3 .2 .1 单位为弧度/秒 a i r c r a f ta n g u l a rv e l o c i t y 地面惯性系的角速度。 r a d /s 飞机角速度在各坐标轴系中的 飞机角速度分量分量。 c o m p o n e n t so fa i r c r a f ta n 在飞机牵连铅垂地面坐标轴系 g u l a rv e l o c i t y 3 .1 .3 中 滚转角速度 绕X 。的分量 趣 3 .3 .2 .Zr a t eo fr o l l 绕弛的分量 q g 俯仰角速度 绕z 。的分量 r g r a t eo fp i t c h 在机体坐标轴系 3 .1 .4 中 偏航角速度绕纵轴的分量 声 r a t eo fy a w 绕横轴的分量 碍 绕竖轴的分量 r 单位为孤度/秒 r a d /s 3 .4 基本参数a i r c r a f tm a i np a r a m e t e r s 编号术语定义或说明符号和单位 飞机质量 3 .4 .1 飞机当时的质量。 a i r c r a f tl m a s s 单位为千克 k g 飞机相对于机体坐标轴系 3 .1 .4 各轴的惯性矩。 绕纵轴的惯性矩 惯性矩 I y z z 2 d i n L 3 .4 .2 绕横轴的惯性矩 m o m e n t so fi n e r t i a f z 。 一 d m L 绕竖轴的惯性矩 J 。 J z 2 ,2 d m 单位为千克·米2 k g ·m 2 飞机相对于机体坐标轴系 3 .1 .4 各轴的惯性积。 惯性积 ly z d m j 掣 3 .4 .3 f 。。d 。 k p r o d u c t so fi n e r t i a x y d m J 删 单位为千克·米2 k g ·m 2 7 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语定义或说明符号和单位 惯性矩与飞机质量之比值的平方根。 惯性半径 绕纵轴的惯性半径 .灯了ik 3 .4 .4 r a d i u so fg y r a t i o n 绕横轴的惯性半径/7 了石 r y 绕竖轴的惯性半径.仃了丽 r 。 定义气动力系数和各种无量纲时使用的面 参考面积 积。在一份给定的文件中,应规定一个唯一的 3 .4 .5 值作为参考面积,但对于铰链力矩为例外。 S r e t e r e n c ea r e a 注1 通常取机翼面积作为参考面积。 注2 定义铰链力矩系数时可使用特定的参考面积。 定义气动力矩系数和各种无量纲时使用的长 度。在一份给定的文件中,对于同一类的量,参 考长度的选取应统一。 参考长度 注1 通常对纵向运动的量取机翼平均气动弦长或 f 3 .4 .6 r e f e r e n c el e n g t h 其他参考弦长 例如平均几何弦长,根弦长 作 为参考长度;对横向运动的量取机翼展长作为 参考长度。 注2 定义铰链力矩系数时可使用特定的参考长度。 基准速度定义无量纲量和建立扰动运动方程时使用的 3 .4 .7K d a t u ms p e e d 常值速度,通常取为平衡飞行状态下的空速。 基准空气密度 定义无量纲量和建立扰动运动方程时使用的 3 .4 .8 常值空气密度,通常取为平衡飞行状态所对应P e d a t u ma i rd e n s i t y 的空气密度。 按下式定义的一个量 动力时间单位 3 .4 .9 d y n a m i cu n i to ft i m e r £’c 。 气动力时间单位 按下式定义的一个量 3 .4 .1 0r A a e r o d y r u a r m cu n i to ft i m e 7 A 一瓦 一种如下结构的对称矩阵 I 惯性矩阵 【一I 一一I ,二I 。J 3 .4 .1 1 i n e r t i am a t r l X 8 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号 术语定义或说明符号和单位 一一院;引 1 l J 3 1 J 3 2J3 3J ,l l 一 ,,I 一J k /n 惯性逆矩阵 J 2 2 一 f ;I 一I /n 3 .4 .1 2 i n v e r s ei n e r t i am a t r i x J 3 3 一 』;J ,一毫 /△ h 2 一t I ;,I I 。1 n /△ ,3 1 一 J a I , J 。I F /△ &一I ly I 一2 I 。I ,l 。一1 l 一1 ,l 乞1 ;l 毛 3 .5 无量纲参数n o r m a l i z e dp a r a m e t e r s 编号术语定义或说明 符号和单位 无量纲角速度分量 3 ,5 .1 c o m p o n e n t so fn o m m i i z e d飞机角速度分量的无量纲形式。 a n g u l a rv e l o c i t y 无量纲滚转角速度 一 Z n o r m a l i z e dr a t eo fr o l l p 一声‘瓦 p 无量纲俯仰角速度 Z n o r m a l i z e dr a t eo fp i t c h 口一g 。瓦 q 无量纲偏航角速度一Z n o r m a l i z e dr a t eo fy a w 7 一”瓦 r 无量纲时间 t 3 ,5 .28 丁 一 f n o r m a l i z e dt i m e 讥 无量纲质量 3 .5 .3 n o r m a l i z e dm a s s { P e s z 9 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语定义或说明符号和单位 按下式定义的无量纲量 绕纵轴的无量纲惯性矩 一 L l ?。 无量纲惯性矩 绕横轴的无量纲惯性矩 3 .5 .4n o r m a l i z e dm o m e n t so f i n e r t i a up去8 U e I , 绕竖轴的无量纲惯性矩 一 j 8 ’? 按下式定义的无量纲量 ,水 无量纲惯性积 u。去8 U e J 口 3 .5 .5n o r m a l i z e dp r o d u c t so f u - 去8 l “ e i n e r t i a I ≈ r c 一。 3 .6 操纵器及其偏角m o t i v a t o r sa n dd e f l e c t i o n so fm o t i v a t o r s 编号 术语 定义或说明附号和单位 由飞机操纵系统驱动用于产生操纵飞机运动的 力和力矩的一个或一组装置。 操纵器 面 由一个或几个可动部件构成,它们 的角位置或线位置由飞机操纵系统决定。 操纵器 面 操纵器的类型包括气动操纵器、喷气操纵器、推 3 .6 .1 力操纵器等。 m o t l v a t o r 注1 建议操纵器按其改变的合力或台力矩分量来命 名,如俯仰操纵器。 注2 同一个可动部件可以是不同操纵器的部件,如升 降副翼,既是俯仰操纵器的部件,也是滚转操纵 器的部件。 由一个可动的气动力面或一个气动力面的一个 气动操纵器 或几个可动部件构成的操纵器。它产生的操纵力 3 .6 .2 或操纵力矩是机体气动力 G B /T1 4 4 i 0 .2 2 0 0 8 a e r o d y n a m i cm o t i v a t o r 的3 .3 .z .1 或机体气动力矩 G B /T1 4 4 1 0 .2 - - 2 0 0 8 的3 .3 .2 .3 的组成部分。 G B /T1 4 41 0 .1 2 0 0 8 编号 术语 定义或说明符号和单位 操纵器部件的中立位置 3 .6 .3n e u t r a lp o s i t i o no fam o 对操纵器部件规定的一个特定参考位置。 t i v a t o rc o m p o n e n t 操纵器部件的几何偏转 当操纵器部件的位置可以完全由一个适当选择 3 .6 .4 g e o m e t r i cd e f l e c t i o no fa 的几何参数确定时,几何偏转就是相对于部件处 最 于中立位置的该参数的变化量。 m o t i v a t o rc o m p o n e n t 偏转可以是角位移或线位移。 操纵器部件的铰链线轴当操纵器部件的位置变化仅是转动时,铰链线 3 .6 .5 h i n g el i n ea x i so fam o t i 轴就位于部件转动所绕的直线上,其方向按习惯 v a t o rc o m p o n e n t 选定。 操纵器部件的偏角 表示操纵器部件绕铰链线轴转动的几何偏转 文3 .6 .6d e f l e c t i o na n g l eo fam o 量,其正向由铰链线轴的方向按右手法则决定。 t i v a t o rc o m p o n e n t 当操纵器仅由一个部件构成时,其偏度就是该 操纵器的偏度部件的几何偏转;当操纵器由几个部件构成时,可 3 .6 .7蠡 m o t i v a t o rd e f l e c t i o n 以定义一个当量偏度用在飞机运动方程中。应给 出当量偏度的定义。 纵向力操纵器的偏度 主要产生纵轴方向操纵力的操纵器的偏度。 3 .6 .8 l o n g i t u d i n a lf o r c em o t i 鼓 v a t o rd e f l e c t i o n 当产生的操纵力沿纵轴的正向时,其偏度为正。 横向力操纵器的偏度 3 .6 .9t r a n s v e r s ef o r c em o t i v a 主要产生横轴方向操纵力的操纵器的偏度。 曲 当产生的操纵力沿横轴的正向时,其偏度为正。 t o rd e f l e c t i o n 法向力操纵器的偏度主要产生竖轴方向操纵力的操纵器的偏度。 3 .6 .1 0n o r m a lf o r c em o t i v a t o r 当产生的操纵力沿竖轴的正向时,其偏度为正。 屯 d e f l e c t i o n 注如果采用与上述相反的定义,则应特别标明。 主要产生绕纵轴力矩的操纵器的偏度。 气动滚转操纵器通常为副翼,其当量偏度定 滚转操纵器的偏度 义为 3 .6 .1 1以一 以,一以1 /Z 以或盈 r o l lm o t i v a t o rd e f l e c t i o n 式中以,和以1 分别是右副翼和左副翼的偏角, 均以后缘向下为正 见图8 。 注飞机运动方程和气动导数中的以均指当量偏度。 俯仰操纵器的偏度 主要产生绕横轴力矩的操纵器的偏度。 3 .6 .1 2 气动俯仰操纵器通常为升降舵,其偏度以后缘 疋和如 p i t c hm o t i v a t o rd e f l e c t i o n 向下为正 见图8 。 偏航操纵器的偏度 主要产生绕竖轴力矩的操纵器的偏度。 3 .6 .1 3 气动偏航操纵器通常为方向舵,其偏度以后缘辞和文 y a wm o t i v a t o rd e f l e c t i o n 向左为正 见图8 。 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 3 .7 座舱操纵装置及其位移c o c k p i tc o n t r o l sa n dd i s p l a c e m e n t so fc o c k p i tc o n t r o l s 编号术语定义或说明符号和单位 位于座舱内由驾驶员驱动使操纵器产生偏 座舱操纵装置转的一组装置。 3 .7 .1 c o c k p i tc o n t r o l s注座舱操纵装置是操纵装置 G B /T1 4 4 1 0 .7 - - 2 0 0 8 的3 .2 .1 的一部分。 座舱操纵装置的中立位置 对座舱操纵装置规定的一个特定参考 3 .7 .2n e u t r a lp o s i t i o no fac o c k p i t c o n t r o l 位置。 座舱操纵装置的位移座舱操纵装置的位置相对于其中立位置的 3 .7 .3 d i s p l a c e m e n to fac o c k p i t变化量。 d c o n t r 0 1 位移可以是角位移或线位移。 纵向力座舱操纵装置的位移 使纵向力操纵器产生偏转的座舱操纵装置 3 .7 .4 d i s p I a c e m e n to fl o n g i t u d i 的位移。 d x 当纵向力操纵器的偏度为正时,位移d x n a lf o r c ec o c k p i tc o n t r o l 为正。 侧向力座舱操纵装置的位移 使侧向力操纵器产生偏转的座舱操纵装置 3 .7 .5 d i s p l a c e m e n to ft r a n s v e r s e 的位移。 d y 当侧向力操纵器的偏度为正时,位移d y f o r c ec o c k p i tc o n t r o l 为正。 法向力座舱操纵装置的位移 使法向力操纵器产生偏转的座舱操纵装置 3 .7 .6 d i s p l a c e m e n t o fn o r m a l 的位移。 当法向力操纵器的偏度为正时,位移d z d z f o r c ec o c k p i tc o n t r o l 为正。 滚转座舱操纵装置的位移 使滚转操纵器产生偏转的座舱操纵装置的 3 .7 .7 d i s p l a c e m e n t o fr o l l 位移。 d ?;騞 f 当滚转操纵器的偏度为正时,位移d 。为正 c o c k p i tc o n t r o l 见图8 。 俯仰座舱操纵装置的位移 使俯仰操纵器产生偏转的座舱操纵装置的 3 .7 .8 d i s p l a c e m e n to fp i t c hc o c k 位移。 d ?;騞 。 当俯仰操纵器的偏度为正时,位移d 。为正 p i tc o n t r o l 见图8 。 偏舱座舱操纵装置的位移 使偏航操纵器产生偏转的座舱操纵装置的 3 .7 .9 d i s p l a c e m e n to fy a wc o c k p i t 位移。 d ?;騞 。 当偏航操纵器的偏度为正时,位移d ,为正 c o n t r o l 见图8 。 1 2 3 .8 座舱操纵力f o r c e sO i lc o c k p i tc o n t r o l s G B /T1 4 41 0 .1 2 0 0 8 编号术语 定义或说明符号和单位 作用在滚转座舱操纵装置上的力。此力 的正增量△只引起该操纵装置的位移的 滚转座舱操纵力 正增量 见图8 。 3 .8 .1f o r c eo F at h er o l lc o c k p i tc o n 注对于常规的杆式滚转操纵装置,向左的操 F 。 t r o l 纵力增量△F 。为正。对于常规的盘式滚 转操纵装置,逆时针转动的操纵力增量 △F a 为正。 作用在俯仰座舱操纵装置上的力。此力 俯仰座舱操纵力 的正增量△F 。引起该操纵装置的位移的 3 .8 .2f o r c eo nt h ep i t c hc o c k p i tc o n 正增量 见图8 。 F 。 t r 0 1 注对于常规的俯仰操纵装置,向前的操纵力 增量△F e 为正。 作用在偏航座舱操纵装置上的力。此力 偏航座舱操纵力 的正增量△曩引起该操纵装置的位移的 3 .8 .3f o r c eo nt h ey a wc o c k p i tc o n 正增量 见图8 。 F , t r 0 1 注对于常规的脚蹬式偏航操纵装置,左脚前 蹬的操纵力增量为正。 3 .9 与能量相关的量q u a n t i t i e sr e l a t e dt oe n e r g y 编号术语 定义或说明符号和单位 总航迹能量 该能量的定义如下 3 .9 .1 E t t o t a la i rp a t he n e r g y E 。- - m g nH q - 罟V 2 总航迹高度 能量高度 定义为总航迹能量 3 .9 .1 与m g 。的 3 .9 .2 t o t a la i rp a t ha l t i t u d e 比值。 H , ,1、 e n e r g ya l t i t u d e H t H 壶 V 2 该速度定义为总过载矢量与飞机速度的 无矢量积。 总航迹爬升速度 V z t n t ·V 3 ,9 ,3 注如果风是水平常值风,总航迹爬升速度与 V a 或V 。 t o t a la i r p a t hc l i m bs p e e d 总航迹高度对时间的微分有关,关系如下 忙茄- 警 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 编号术语定义或说明符号和单位 该角的正弦值等于总航迹爬升速度 3 .9 .3 与空速的比值。 总航迹爬升角 s i n Y t 等 h3 .9 .4 t o t a la i r p a t hc l i m ba n g e l 注当总航迹爬升速度小于或等于空速时,总 航迹爬升角定义有效。 1 4 图1 坐标轴系之间的关系示意图 h 轴在z 秤面 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 图2 飞机速度相对于机体轴系的方位 1 5 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 1 6 图3 机体轴系相对于飞机牵连铅垂地面轴系的方位 X 。轴在 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 图4 气流轴系相对于飞机牵连铅垂地面轴系的方位 1 7 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 1 8 5 9 雌 X k Y k 图5 航迹轴系相对于飞机牵连铅垂地面轴系的方位 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 图6 航迹轴系相对于机体轴系的方位 1 9 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 2 0 图7 风向角 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 图8 操纵器偏角,座舱操纵位移和力 2 1 G B /T1 4 4 伯.1 2 0 0 8 附录A 规范性附录 考虑大地的球形和自转时补充的坐标轴系和角度 本部分3 .1 和3 .2 定义的坐标轴系和角度适用于平面大地情况,用于描述一般飞机的运动。但对 超高速飞行的飞机,大地的球形和旋转不能忽略。在这种情况下,建议补充下面的坐标轴系和角度。与 地球的旋转和曲率有关的坐标轴系见图A .1 ,转换矩阵见附录B 。 A .1 坐标轴系 A ,1 .1 地心赤道惯性坐标轴系 0 e x i y i z t ,简称s I 坐标原点在地球中心m 轴在赤道平面内指向春分点,z ,轴沿地球自转轴指向北,y l 轴按右手法则 确定。 此轴系不随地球旋转,为惯性坐标轴系。 A .1 .1 .1 地心赤道固连坐标轴系 0 e ‰儿z 。,简称s 。 坐标原点O e 在地球中心,z 。轴指向赤道与格林尼治 G r e e n w i c h 子午线的交点,z 。轴沿地球自转 轴指向北,,。轴按右手法则确定。 此轴系与地球固连,具有地球旋转角度。 A .1 .1 .2 地球基准坐标轴系 0 0 X O Y o Z o ,简称S o 坐标原点O o 在赤道与格林尼治 G r e e n w i c h 子午线的交点上,3 r 0 轴指向北 与z 。轴同向并平行 , z o 轴指向地心 与z 。轴同轴反向 ,y o 轴按右手法则确定 与y 。轴同向并平行 。 此轴系与地球固连。 A .T .1 .3 地面参考坐标轴系 0 ,r ,Y r z r ,简称S 坐标原点。r 为地面上的任一点,z ,轴指向北,z ,轴指向地心,Y ,轴按右手法则确定 即指向东 。 此轴系与地球固连。 A .1 .1 .4 当地铅垂坐标轴系 O x g 地z g ,简称s g 坐标原点O 位于飞机的质心,z 。轴指向当地的北方,z ;轴沿铅垂线向下 即指向地心 ,y 。轴按右 手法则确定。 A .2 角度 格林尼治 G r e e n w i c h 子午面与3 C i Z i 平面的夹角} 的计算见式 A .1 } 一岛十m g t ??????????? A .1 式中 品初始常数; C O 。地球自转角速度。 G B /Tt 4 41 0 .卜一2 0 0 8 。地面参考坐标轴系的原点0 r 所处的经度,东经为正; 饵地面参考坐标轴系的原点O r 所处的纬度,北纬为正; 飞机质心O 所处的经度,东经为正; 9 一飞机质心O 所处的纬度,北纬为正。 图A .1与地球的旋转和曲率有关的坐标轴系 2 3 G B /T1 4 4 1 0 .1 2 0 0 8 附录B 资料性附录 轴系转换矩阵 B .1 飞机牵连垂直地面坐标轴系与机体坐标轴系的转换 Z gy gZ g C O S 如o s Os i n 赴o s Os i n 0 s i n 4 E o s 十 c o s C s i n o s i n c 。s 仳。s ≠ s i n 如i n 如i n ≠ c o s O s i n ≠ s i n 幽i n ’5 c o s C s i n o c o s ≠ 一e o s C s i n ,5 s i n 幽i n o c o s ≠ C O S 如o s ≠ B .2 飞机牵连垂直地面坐标轴系与气流坐标轴系的转换 Z gy g钝 c o s %。C O S ■s i n x 。c o s t S 1 1 3 t y a - - s i n Z 。c o s “ c o s %。s i n T .s i n , u ac o s X 。c o s P a s i n x 。s i n T .s i n /‰ C O S t s i n t t 。 s i n Z 。s i n t h c o s x 。s i n Tc o s P a - - c o s x 。s i n /”a s i “Ls i n t c o s 卢aC O S t c o s F t 。 B .3 机体坐标轴系与气流坐标轴系的转换 C O S O S Qs i n 口C O S 风i n d y 8 一s i n , S c o s a C O 妒 一s i n f l s i n a 0 B .4 半机体坐标轴系与机体坐标轴系的转换 y i O 010 0 B .5 半机体坐标轴系与气流坐标轴系的转换 C O 妒 s i n 口 0 y 3一s i r 口c o 印 O OO1 2 4 B .6 飞机牵连垂直地面坐标轴系与飞机航迹坐标轴系的转换 G B /T1 4 4 1 0 .卜一2 0 0 8 Z g,gZ g c o s x c o s 7s i n x c o s 7一s i n 7 y k s m Zc o s ; O c o s x s i n 7s i n x s i n 7 C O S y B .7 航迹坐标轴系与机体坐标轴系的转换 0 0 s /t , c o s a l_ c o s p s l r l 凤C O S 。k s i n /。s i n a ks i n , u s i n B k c o s u k c o s [ t s i n a k s i n / kc o s /1 c o s 凤s i n , u c o s 卢k c o s 卢k s i n 。kc ?!?s 1 雌s i n a k s i n , u c o s a ks i n , u s i n / k s i n a k c o s Ⅳc o s 钆 B
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    第1部分:坐标轴系和运动状态变量 14410.1-2008 14410.1 飞行力学概念 量和符号第1部分: 坐标轴系和运动状态变量 坐标轴系和运动状态变量 量和符号坐标轴 14410.1一
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