비행 역학
Flight dynamics | 이 기사에는 항공기와 우주선 성능 및 제어에 대한 정보가 누락되어 있습니다.(2020년 5월) |
항공 및 우주선의 비행 역학이란 공중 또는 우주 [1]공간에서 비행하는 차량의 성능, 안정성 및 제어에 대한 연구이다.차량에 작용하는 힘이 시간에 따라 속도와 자세를 결정하는 방법에 관한 것입니다.
고정익 항공기의 경우, 국지 공기 흐름에 대한 방향 변경은 날개 공격 각도("알파")와 측면 슬립 각도("베타")로 알려진 수직 꼬리 공격 각도의 두 가지 임계 각도로 표현된다.측면 미끄러짐 각도는 항공기가 무게 중심을 중심으로 요우하고 항공기가 물리적으로 측면 미끄러짐(즉, 무게 중심이 [2]옆으로 이동)할 때 발생한다.이러한 각도는 항공기에 적용되는 공기역학적 힘과 모멘트의 주요 변화원이기 때문에 중요하다.
우주선 비행 역학에는 추진력(로켓 엔진), 중력,[3] 대기 저항의 세 가지 주요 힘이 포함됩니다.추진력과 대기저항은 주어진 우주선에 미치는 영향이 중력보다 훨씬 적다.
항공기
비행 역학은 3차원의 항공-차량 방향 및 제어 과학이다.임계 비행 역학 매개변수는 롤링, 피치 및 요로 알려진 무게 중심을 중심으로 세 항공기의 주요 축에 대한 회전 각도이다.
항공기 엔지니어는 무게 중심을 중심으로 한 차량의 방향(자세)을 위한 제어 시스템을 개발합니다.제어 시스템은 다양한 방향으로 힘을 가하고 항공기의 무게 중심을 중심으로 회전력 또는 모멘트를 발생시켜 항공기를 피치, 롤링 또는 요로 회전시키는 액추에이터를 포함한다.예를 들어, 피칭 모멘트는 항공기의 무게 중심에서 전방 또는 후방으로 떨어진 거리에 가해져 항공기가 상하로 피칭하는 수직력이다.
이 문맥에서 롤링, 피치 및 요는 정의된 평형 상태에서 시작하는 각 축에 대한 회전을 말합니다.평형 롤 각도는 날개 높이 또는 제로 뱅크 각도로 알려져 있으며, 이는 배의 수평 힐링 각도와 동일합니다.요는 "헤딩"으로 알려져 있다.
고정익 항공기는 공격각(AOA)을 높이거나 낮추어 노즈 상하로 피칭할 때 날개에 의해 발생하는 양력을 증가시키거나 감소시킨다.롤 각도는 고정익 항공기에서 뱅크 각도라고도 하며, 일반적으로 수평 비행 방향을 변경하기 위해 "뱅크"한다.항공기는 미끄러짐(공기역학)에 설명된 대로 옆바람에 착륙할 때 의도적으로 "측면 미끄러짐"이 발생하지만 항력을 줄이기 위해 코에서 꼬리까지 능률화되어 측면 미끄러짐 각도를 0에 가깝게 유지하는 데 유리하다.
우주선과 위성
우주 비행체에 작용하는 힘은 세 가지 유형으로 구성되어 있습니다: 추진력, 지구와 다른 천체에 의해 가해지는 중력, 그리고 공기역학적 상승력과 항력 (화성이나 금성과 같은 다른 물체의 대기권을 비행할 때)차량의 자세는 공기역학 및 추진력에 [3]영향을 미치기 때문에 동력 대기 비행 중에 제어되어야 한다.비동력 비행에서 차량의 자세를 제어하는 데는 비행 역학과는 무관한 다른 이유가 있다(예: 열 제어, 태양광 발전, 통신 또는 천체 관측).
우주선의 비행 역학은 비행의 대부분에서 공기역학적 힘이 매우 작거나 사라질 정도로 작다는 점에서 항공기의 그것과 다르다. 그리고 그 시간 동안 자세 제어에 사용될 수 없다.또한, 우주선의 비행 시간의 대부분은 보통 전력이 공급되지 않고, 중력이 지배적인 힘을 남긴다.
「 」를 참조해 주세요.
- 공기역학 – 공기의 움직임을 연구하는 역학 분야
- 항공기 비행 제어 시스템 – 항공기 제어 방법
- 고정익 항공기 – 공기역학적 양력을 발생시키는 고정 날개를 가진 공중보다 무거운 항공기
- 비행 제어 표면 – 조종사가 항공기의 비행 자세를 조정하고 제어할 수 있는 표면
- 비행 역학(고정 날개 항공기) – 항공기의 방향 및 3차원 제어 과학
- 이동 프레임 – 벡터 공간의 순서 기반 일반화
레퍼런스
- ^ Stengel, Robert F. (2010), Aircraft Flight Dynamics (MAE 331) course summary, retrieved November 16, 2011
- ^ Flightwise - Volume 2 - Airlife Stability And Control, Chris Carpenter 1997, Airlife 출판사, ISBN 1 85310 870 7, 페이지 145
- ^ a b 차량의 질량 분포에 따라 중력의 영향도 자세에 의해 영향을 받을 수 있지만(또는 그 반대도 마찬가지),[citation needed] 그 정도는 훨씬 적다.
