Системы координат при аэродинамических расчетах
презентация к уроку

Слайд 1

Модуль: Аэродинамика как наука ГБПОУ МГОК Автор курса: к.э.н. Шкромада Валентина Ивановна Код и наименование специальности: 25.02.08. Эксплуатация беспилотных авиационных систем СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ПРИ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ. РАСЧЕТНЫЕ УГЛЫ ОП.07 основы аэродинамики, динамики полета и летно-технические характеристики беспилотных воздушных судов Наименование программы: Основы аэродинамики

Слайд 2

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ При аэродинамических расчетах и изучении динамики движения самолетов используются различные системы координат. Чаще всего используются следующие системы координат: Связанная Скоростная Нормальная Траекторная

Слайд 3

С в я з а н н а я с и с т е м а к о о р д и н а т 0XYZ жестко связана с самолетом (отсюда ее название). Начало этой системы совпадает с центром масс самолета. Ось 0X лежит в базовой плоскости самолета, она направлена в сторону носовой части и, как правило, параллельна САХ. Эта ось называется п р о д о л ь н о й о с ь ю . Ось 0Y тоже лежит в базовой плоскости самолета, при этом она перпендикулярна оси 0X и направлена к верхней части самолета. Она называется н о р м а л ь н о й о с ь ю . Ось 0Z перпендикулярна базовой плоскости самолета и направлена в сторону правого полукрыла . Эта ось называется п о п е р е ч н о й о с ь ю

Слайд 4

СКОРОСТНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ 0XaYaZa Ось 0Xa в скоростной системе координат всегда совпадает с вектором скорости и называется с к о р о с т н о й о с ь ю . Ось 0Ya перпендикулярна вектору скорости , лежит в базовой плоскости самолета и направлена к верхней части самолета . Она называется о с ь ю п о д ъ е м н о й с и л ы . Ось 0Za проводят так, чтобы она дополняла оси 0Xa и 0Ya до правой системы координат. Эта ось называется б о к о в о й о с ь ю . связана с вектором скорости движения центра масс самолета относительно воздушной среды V, ее начало также помещают в центре масс самолета.

Слайд 5

УГОЛ АТАКИ. УГОЛ СКОЛЬЖЕНИЯ Для описания взаимного положения осей связанной и скоростной систем координат используются угол атака и угол скольжения. У г л о м а т а к и  называется угол между осью 0X связанной системы координат и проекцией вектора скорости V на базовую плоскость самолета – V X0Y . У г л о м с к о л ь ж е н и я  называется угол между вектором скорости V и базовой плоскостью самолета. Легко заметить, что если скольжение отсутствует (  = 0), то определение угла атаки упрощается: угол  будет равен углу между продольной осью 0X и вектором скорости V.

Слайд 6

НОРМАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ 0XgYgZg используется для описания пространственного положения самолета относительно поверхности Земли. Начало координат этой системы совпадает с началом связанной системы координат. Ось 0Yg всегда направлена вверх по местной вертикали, а направление осей 0Xg и 0Zg выбирается в соответствии с решаемой задачей, при этом плоскость Xg0Zg всегда расположена горизонтально .

Слайд 7

УГОЛ РЫСКАНИЯ. УГОЛ ТАНГАЖА. УГОЛ КРЕНА Угол между осью 0Xg и проекцией оси 0X на горизонтальную плоскость XXg0Zg называется у г л о м р ы с к а н и я и обозначается ψ . Угол между продольной осью 0X и горизонтальной плоскостью Xg0Zg называется у г л о м т а н г а ж а и обозначается φ . Угол между поперечной осью 0Z и горизонтальной плоскостью Xg0Zg называется у г л о м к р е н а и обозначается γ .

Слайд 8

ТРАЕКТОРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ 0XкYкZк используется главным образом в динамике полета для описания движения самолета относительно поверхности Земли. В общем случае скорость полета относительно воздушной среды может не совпадать со скоростью полета относительно Земли, т.к. в реальной атмосфере почти всегда имеется движение воздушных масс, проще говоря, ветер. Ветер оказывает воздействие на самолет, и суммарная скорость его движения относительно поверхности Земли V к ( з е м н а я с к о р о с т ь ) будет равна: Vк = V + (+/-W), где: V – скорость самолета относительно воздушной среды W – скорость ветра относительно Земли

Слайд 9

ТРАЕКТОРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ 0XкYкZк Траекторная система координат связана с вектором земной скорости Vк . Начало координат этой системы совпадает с началом связанной системы координат. Ось 0Xк совпадает с направлением вектора земной скорости Vк . Ось 0Yк размещается в вертикальной плоскости, проходящей через ось 0Xк, и направлена вверх от Земли. Ось 0Zк образует правую систему координат.

Слайд 10

ТРАЕКТОРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ 0XкYкZк Траекторная система координат может быть получена из нормальной путем поворота последней на угол пути ξ и угол наклона траектории θ . У г л о м п у т и ξ называется угол между проекцией вектора Vк на горизонтальную плоскость Xg0Zg и осью 0Xg. У г о л н а к л о н а т р а е к т о р и и θ – это угол между вектором земной скорости Vк и местной горизонтальной плоскостью Xg0Zg.