第一章 飞行动力学(第五、六节)VIP免费

第一章飞行动力学第一章飞行动力学第五节侧向气动力及气动力矩第五节侧向气动力及气动力矩一、侧力一、侧力YY描述纵向运动的变量：描述纵向运动的变量：，，qq，，VV，，ee描述横侧向运动的变量：描述横侧向运动的变量：，，pp，，rr，，aa，，rr飞机横航向的力与力矩：飞机横航向的力与力矩：侧力侧力YY，指向机体，指向机体oyoy轴轴滚转力矩滚转力矩LL，绕机体，绕机体oxox轴转动轴转动偏航力矩偏航力矩NN，绕机体，绕机体ozoz轴转动轴转动侧力与侧向力矩是由于飞机横侧向结构不对称产生的侧力与侧向力矩是由于飞机横侧向结构不对称产生的飞机总气动力飞机总气动力沿机体沿机体oyoy轴的分力轴的分力称为侧力称为侧力YY侧力：侧力：Y=Y=CCyyQSQSww，，QQ——动压，动压，SSww——机翼面积机翼面积，，Cy—侧力系数1.1.侧滑角侧滑角引起的侧力引起的侧力00，在，在垂直尾翼垂直尾翼上产生侧力（上产生侧力（与与产生产生升力原理相同升力原理相同））亚音速飞机机身没有侧力超音速飞机机身的锥形头部有侧力，故超音速飞机的侧力是机头与垂直尾翼侧力之和产生的产生的侧力：侧力：Y(Y()=1/2)=1/2VV22SSwwCCYY,,侧力导数侧力导数::CCYY==CCyy//右侧滑时右侧滑时角为正，此时产生的侧力为负角为正，此时产生的侧力为负((与与oyoy轴反向轴反向))侧力的方向在气流指向机身的方向上侧力的方向在气流指向机身的方向上,,侧力的大小与气流在飞机对称面上的分量成比例侧力的大小与气流在飞机对称面上的分量成比例2.2.偏转方向舵偏转方向舵rr引起的侧力引起的侧力rr00，，是为了是为了得到航向操纵力矩，但同时在飞机质心上也得到航向操纵力矩，但同时在飞机质心上也引起了侧力（引起了侧力（与偏转升降舵产生升力相同与偏转升降舵产生升力相同））偏转方向舵偏转方向舵rr产生的侧力产生的侧力方向舵侧力导数：方向舵侧力导数：CYrr==CCYY//rr一般飞机的一般飞机的CYrr数值不大，可忽略不计。数值不大，可忽略不计。3.3.滚转角速度滚转角速度pp引起的侧力引起的侧力飞饥绕机体轴飞饥绕机体轴oxox轴的滚转角速度轴的滚转角速度pp00时，在立尾上有附时，在立尾上有附加侧向速度，有局部侧滑角加侧向速度，有局部侧滑角滚转角速度滚转角速度PP产生的侧力：产生的侧力：式中式中::式中：叫做式中：叫做无因次无因次滚转角速率，没有单位滚转角速率，没有单位一般飞机的一般飞机的CCypyp为负值，数值很小，可忽略不计为负值，数值很小，可忽略不计/2ppbV4.4.偏航角速度偏航角速度rr引起的侧力引起的侧力飞机绕机体飞机绕机体ozoz轴的偏航角速度轴的偏航角速度rr00时，时，在立尾上有局部侧滑角，在立尾上有局部侧滑角，产生侧力产生侧力超音速飞机的机身头部在超音速飞机的机身头部在rr00时也会时也会产生侧力产生侧力rr引起的全机侧力引起的全机侧力式中：式中：——无因次偏航角速度无因次偏航角速度一般飞机一般飞机CCyryr很小，可忽略不计很小，可忽略不计飞机的侧力主要由侧滑角产生飞机的侧力主要由侧滑角产生主要产生在垂直尾翼上主要产生在垂直尾翼上LL——绕机体绕机体oxox轴的力矩，滚转力矩轴的力矩，滚转力矩升力表达不同升力表达不同——LLliftliftNN——绕机体绕机体ozoz轴的力矩，偏航力矩轴的力矩，偏航力矩侧向变量侧向变量，，pp，，rr，，aa，，rr都会产生都会产生LL和和NN侧向力矩侧向力矩二、绕二、绕oxox轴的滚转力矩轴的滚转力矩LL1.1.侧滑角侧滑角引起的滚转力矩引起的滚转力矩LL主要由机翼和立尾产生（侧力），主要由机翼和立尾产生（侧力），LL的大小与的大小与立尾和机翼的形状有关立尾和机翼的形状有关11）立尾的作用）立尾的作用>0>0时，立尾上有侧力，侧力与时，立尾上有侧力，侧力与oxox轴有距离，轴有距离，产生滚转力矩产生滚转力矩LL大小与大小与有关有关1.1.侧滑角侧滑角引起的滚转力矩引起的滚转力矩LL（续）（续）22）机翼上）...