36. Системы координат и параметры, определяющие положение ла в полете

Для определения положения ЛА в пространстве согласно ке полета ГОСТ 20058-80 применяются следующие правые прямоугольные системы координат.

1. Нормальная земная система координат (рис. 4.2). Начало находится на поверхности земли: в определенной точке взлетно-посадочной полосы, в точке расположения ориентира, в центре наземной силы и т.д. Осиирасположены в горизонтальной плоскости, а осьнаправлена вверх (вдоль местной вертикали). Ориентация осейизависит от решаемой задачи и полагается неизменной (вращение Земли пренебрегается).

2. Нормальная система координат (рис. 4.1). Начало находится в центре масс ЛА, осиирасположены в горизонтальной плоскости, а осьнаправлена вверх. Оси нормальной и нормальной земной систем координат параллельны. Относительное положение этих систем координат определяется вектороммежду их началами.

Рис. 4.1. Нормальная земная и нормальная системы координат

3. Связанная система координат (рис. 4.2). Начало находится в центре масс ЛА. Осьлежит в плоскости симметрии ЛА, направлена вдоль ЛА вперед и называется продольной осью. Осьлежит в плоскости симметрии самолета, направлена вверх (при нормальном полете) и называется нормальной осью. Осьнаправлена вправо по ходу самолета и называется поперечной осью. Связанная система координат жестко фиксирована по отношению к самолету и её положение относительно нормальной системы определяет пространственное угловое положение самолета. Оно характеризуется эйлеровыми углами рыскания, тангажа и крена.

Рис. 4.2. Нормальная и связанная системы координат

Угол , образуемый при повороте ЛА вокруг продольной осиотносительно положения, при котором поперечная осьгоризонтальна, называетсяуглом крена; угол , образуемый проекцией продольной оси на горизонтальную плоскость и заданным направлениемназываетсяуглом рыскания; угол , образуемый продольной осью ЛА с горизонтальной плоскостью, называетсяуглом тангажа. Связанная система координат используется при анализе углового движения самолета.

4. Скоростная система координат (рис. 4.3). Начало находится в центре масс ЛА. Осьнаправлена вдоль вектора скорости ЛА относительно воздушной среды и называется скоростной осью. Осьлежит в плоскости симметрии, направлена вверх (при нормальном полете) и называется осью подъемной силы. Осьнаправлена вправо и называется боковой осью. Эта система используется для определения аэродинамических сил, действующих на самолет.

Рис. 4.3. Связанная и скоростная системы координат

Положение вектора воздушной скорости относительно связанной системы характеризуется углом атаки , т.е. углом между проекцией указанного вектора на плоскость симметрии и продольной осью, иуглом скольжения между вектором воздушной скорости и плоскостью симметрии.

5. Траекторная система координат (рис. 4.4). Начало находится в центре масс ЛА. Осьнаправлена вдоль вектора земной скорости ЛА, где– вектор воздушной скорости,– вектор скорости ветра. Осьлежит в горизонтальной плоскости, осьнаправлена вверх. По отношению к нормальной траекторная система координат повернута на углыи. Угол пути– это угол между осьюи вертикальной плоскостью, проходящей через ось. Угол наклона траектории– это угол между осьюи горизонтальной плоскостью.

Рис. 4.4. Нормальная и траекторная системы координат

Поскольку движение ЛА непрерывно возмущается действующими на него силами и моментами, то для управления движением необходимо воздействовать на эти силы и моменты, изменяя их по требуемым законам. В качестве управляемых параметров выбирают угловые координаты и координаты центра масс, скорости, ускорения и т.д. Регулирующими факторами обычно являются углы отклонения руля высоты , руля направления, элеронов, угол отклонения рукоятки управления двигателеми т.д.