Применяемые в динамике полета самолета

 

Системы координат, применяемые в динамике полета самолета, представляют собой прямоугольные декартовы правые системы. Эти системы координат определяются согласно ГОСТ 20058-80.

Рассмотрим системы координат, которые используются в настоящем конспекте.

Нормальная система координат  (рис.1.1). Система содержит ось , направленную вверх по местной вертикали. Под местной вертикалью понимают прямую, совпадающую с направлением в рассматриваемой точке силы тяжести , где  - ускорение свободного падения.

Начало координат  обычно совпадает с центром масс самолета. Направление осей  и  выбирают в соответствии с задачей.

Для определенности примем, что ось  направлена с юга на север по касательной к географическому меридиану. Ось  расположена параллельно касательной к параллели в направлении с запада на восток.

Стартовая система координат  фиксирована по отношению к поверхности Земли и совпадает с нормальной системой координат  в момент начала разбега (старта) самолета.

Траекторная система координат  (рис.1.2). Начало координат  обычно совпадает с центром масс самолета. Система содержит ось , направленную по вектору скорости самолета относительно земной поверхности (по вектору земной скорости  самолета). Ось  располагается в вертикальной плоскости, проходящей через ось , и направлена обычно вверх от поверхности Земли.

Скоростная система координат  (рис.1.3). Начало координат  обычно совпадает с центром масс самолета. Система содержит скоростную ось , направленную по вектору скорости самолета относительно воздуха (по вектору воздушной скорости  самолета), ось подъемной силы , лежащую в плоскости симметрии самолета и направленную к верхней части самолета (при обычных условиях полета), и боковую ось , перпендикулярную  и  и направленную в сторону правой консоли крыла.

Связанная система координат  (рис.1.4). Связанная система координат фиксирована по отношению к самолету, ее положение относительно нормальной системы координат определяет пространственное положение самолета. Начало координат обычно совпадает с центром масс. Система содержит продольную ось , лежащую в плоскости симметрии и направленную вперед (от хвостовой части к носовой вдоль главной оси инерции или параллельно средней аэродинамической хорде); нормальную ось , лежащую в той же плоскости, перпендикулярную продольной оси и направленную вверх (к верхней части самолета); поперечную ось , перпендикулярную плоскости симметрии и направленную в сторону правой консоли крыла.