Рыскание (вращение)

Рыскание, тангаж и крен в самолете

Движение по рысканью в самолете

Мнемоника для запоминания названий углов

Вращения относительно вертикальной оси происходит движение вокруг вертикальной оси оси твердого тела , который изменяет направление он указывает, слева или справа от направления его движения. Скорость рыскания или скорость рыскания автомобиля, самолета, снаряда или другого твердого тела - это угловая скорость этого вращения или скорость изменения угла курса, когда самолет находится в горизонтальном положении. Обычно он измеряется в градусах в секунду или радианах в секунду.

Другим важным понятием является момент рыскания или момент рыскания, который является составляющей крутящего момента вокруг оси рыскания.

Измерение [ править ]

Скорость рыскания может быть измерена путем измерения скорости относительно земли в двух геометрически разделенных точках на теле, или с помощью гироскопа , или ее можно синтезировать с помощью акселерометров и т.п. Это основная мера того, как водители визуально ощущают поворот автомобиля.

Оси корабля и вращения вокруг них

Это важно в автомобилях с электронной стабилизацией . Скорость рыскания напрямую связана с поперечным ускорением транспортного средства, поворачивающего с постоянной скоростью вокруг постоянного радиуса, соотношением

тангенциальная скорость * скорость рыскания = боковое ускорение = тангенциальная скорость ^ 2 / радиус поворота в соответствующих единицах

Знаковое соглашение может быть установлено путем пристального внимания к системам координат.

При более общем маневре, когда изменяется радиус и / или изменяется скорость, указанное выше соотношение больше не выполняется.

Контроль скорости рыскания [ править ]

Скорость рыскания можно измерить акселерометрами по вертикальной оси. Любое устройство, предназначенное для измерения скорости рыскания, называется датчиком скорости рыскания .

Дорожные транспортные средства [ править ]

Изучение устойчивости дорожного транспортного средства требует разумного приближения к уравнениям движения.

Динамика дорожного транспортного средства

На схеме показан четырехколесный автомобиль, в котором передняя ось расположена на расстоянии метра впереди от центра тяжести, а задняя ось - на расстоянии b метров назад от центра тяжести. Кузов автомобиля указывает направление (тета), пока он движется в направлении (фунт / кв. Дюйм). В общем, это не одно и то же. Протектор шины проходит в области контакта в направлении движения, но ступицы выровнены с кузовом транспортного средства, а рулевое управление удерживается в центре. Шины деформируются при вращении, чтобы компенсировать это смещение, и, как следствие, создают боковые силы. ${\ displaystyle \ theta}$${\ displaystyle \ psi}$

Из исследования направленной устойчивости , обозначающей угловую скорость , уравнения движения следующие:${\ displaystyle \ omega}$

${\ displaystyle {\ frac {d \ omega} {dt}} = 2k {\ frac {(ab)} {I}} \ beta -2k {\ frac {(a ^ {2} + b ^ {2}) } {VI}} \ omega}$

${\ displaystyle {\ frac {d \ beta} {dt}} = - {\ frac {4k} {MV}} \ beta + (1-2k) {\ frac {(ba)} {MV ^ {2}} } \ omega}$

Коэффициент будет называться « демпфированием » по аналогии с массой-пружиной-демпфером, имеющей аналогичное уравнение движения. По той же аналогии коэффициент будет называться «жесткостью», поскольку его функция - возвращать систему к нулевому прогибу так же, как пружина.${\ displaystyle {\ frac {d \ beta} {dt}}}$${\ displaystyle \ beta}$

Форма раствора зависит только от знаков условий демпфирования и жесткости. На рисунке представлены четыре возможных типа решения.

Единственное удовлетворительное решение требует, чтобы жесткость и демпфирование были положительными. Если центр тяжести находится впереди центра колесной базы ( , это всегда будет положительным, и транспортное средство будет устойчиво на всех скоростях. Однако, если он находится дальше от кормы, член может стать отрицательным выше скорости предоставлено:${\ Displaystyle (б> а)}$

${\ Displaystyle V ^ {2} = {\ гидроразрыва {2k (a + b) ^ {2}} {M (ab)}}}$

Выше этой скорости автомобиль будет неустойчивым по направлению (рысканью) . Поправки на относительное влияние передних и задних шин и усилий рулевого управления доступны в основной статье.

Отношения с другими системами ротации [ править ]

Эти вращения являются внутренними вращениями, и исчисление, лежащее в их основе, аналогично формулам Френе-Серре . Выполнение поворота в собственной системе отсчета эквивалентно правой умножить его характеристической матрицы (матрицы, имеющего вектор опорного кадра в виде столбцов) на матрицу вращения.

История [ править ]

Первым самолетом, продемонстрировавшим активное управление всеми тремя осями, был планер братьев Райт 1902 года . ^[1]

См. Также [ править ]

• Неблагоприятный рыскание
• Главные оси самолета
• Кориолисовое ускорение
• Направленная устойчивость
• Динамика полета
• Шесть степеней свободы
• Динамика автомобиля
• Датчик рысканья

Ссылки [ править ]