首页 > 国家标准(GB) > GB/T 14410.1-2008 飞行力学 概念、量和符号 第1部分:坐标轴系和运动状态变量
GB/T 14410.1-2008

基本信息

标准号: GB/T 14410.1-2008

中文名称:飞行力学 概念、量和符号 第1部分:坐标轴系和运动状态变量

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

发布日期:2008-07-18

实施日期:2009-01-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 飞行 力学 概念 符号 运动

标准分类号

标准ICS号:航空器和航天器工程>>49.020航空器与航天器综合

中标分类号:航空、航天>>航空、航天综合>>V04基础标准与通用方法

关联标准

替代情况:替代GB/T 14410.1-1993

采标情况:MOD ISO 1151-1:1988,ISO 1151-2:1985

出版信息

出版社:中国标准出版社

书号:155066·1-34385

页数:40页

标准价格:28.0 元

计划单号:20062611-T-519

出版日期:2008-12-01

相关单位信息

首发日期:1993-04-20

起草人:白殿一、陈永权、郭汀、强毅、张亮、邹传瑜、杨柞年、周克、刘家伟

起草单位:北京航空航天大学、中国航空综合技术研究所、中国航空工业空气动力研究院、中国航空工业发展研究中心。

归口单位:中国航空工业第一集团公司

提出单位:全国图形符号标准化技术委员会(SAC/TC 59)

发布部门:中国航空工业第一集团公司

主管部门:中国航空工业第一集团公司

标准简介

本标准于1995年首次发布,本次为第一次修订。GB/T15565《图形符号 术语》分为两个部分,本部分是GB/T15565的第1部分。GB/T15565的本部分界定了图形符号的基本术语及其定义。本部分适用于图形符号及相关领域。本部分代替GB/T15565—1995《图形符号 术语》,与GB/T15565—1995的主要区别为:———将原标准中所有与标志相关的术语移出并纳入到GB/T15565.2《图形符号 术语 第2部分:标志及导向系统》中,包括:标志、图形标志、环境信息标志、局部信息标志、禁止标志、警告标志、指令标志、限制标志、提示标志、导向标志、文字标志、补充标志、形状符号、颜色符号、边框、衬底色、衬边、醒目度、觉察、视角、观察角、观察距离、偏移、偏移角;———删除了原标准中的部分术语,包括:文字辅助标志、方向辅助标志、基准点、定向线、基准图、视觉对中线、适当性排序测试、回忆性测试、混淆测试、背景;———增加了一些原标准中没有的术语,包括:字符、字符集、文字符号、注册的符号原图、符号族、图标、公共信息图形符号、安全符号、V 形符号、否定、视重、图像内容、应用场合、应用形式、易理解性、理解度测试、易理解性评价测试;———对保留的原标准中的部分术语做了较大改动,主要包括:成组符号改为符号集、限定符号改为限定要素、否定直杠改为否定要素等。 GB/T 14410.1-2008 飞行力学 概念、量和符号 第1部分:坐标轴系和运动状态变量 GB/T14410.1-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS49.020
中华人民共和国国家标准
GB/T14410.1-2008
代替GB/T14410.1-1993www.bzxz.net
飞行力学 概念、量和符号
第1部分:坐标轴系和运动状态变量Flight mechanics-Concepts,quantities and symbols-Part 1:Axis systems and motion state variables(ISO 1151-1:1988,Flight dynamics—Concepts,quantities and symbols-Part l:Aircraft motion relative to the air;ISO 1151-2:1985Flight dynamics-Concepts,quantities and symbols-Part 2:Motions ofthe aircraft and the atmosphere relative to the Earth, MOD)2008-07-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-01-01实施
GB/T14410《飞行力学概念、量和符号》分为九个部分:第1部分:坐标轴系和运动状态变量;第2部分:力、力矩及其系数和导数;第3部分:飞机稳定性和操纵性:——第4部分:飞行性能,
一第5部分:飞行测量;
第6部分:飞机几何形状;
一第7部分:飞行点和飞行包线,—第8部分:飞机动态特性;
—第9部分:大气扰动模型。
本部分为GB/T14410的第1部分。GB/T14410.1-2008
本部分修改采用ISO1151-1:1988《飞行动力学概念、量和符号飞机相对于空气的运动》和ISO1151-2:1987《飞行动力学概念、量和符号飞机和大气相对于地球的运动》。与ISO1151-1:1988的主要区别为
a)增加了“航迹坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度、座舱操纵装置及其位移”等术语;b)增加了附录B轴系转换矩阵;c)调整了附录A考虑大地的球形和自转时补充的坐标轴系和角度。与ISO1151-2:1987的主要区别为将全部条款合并人IS01151-1:1988的相关条款中,并调整了各章节顺序。
本部分代替GB/T14410.1一1993《飞行力学概念、量和符号第1部分:坐标轴系和运动状态变量》。
本部分与GB/T14410.1-1993相比主要变化如下:a)增加了“3.4.11惯性矩阵”、“3.4.12惯性逆矩阵”、“3.9与能量相关的量”,以及“附录C飞行力学主要部分的分类”;
b)删除了原规范中3.3.1.2空速,归并人3.3.1.1飞行速度条文中;将“因次”统一修改为“量纲”,将“音速”统一修改为“声速”,将声速符号“a”统一改为“”;e)
修改术语和定义有引用其他章条号码的标注;d)
增加了量纲的单位,并在符号栏注明;e)
f)增加了中英文索引。
本部分中附录A为规范性附录,附录B和附录C为资料性附录。本部分由中国航空工业第一集团公司提出。本部分由中国航空工业第一集团公司归口。本部分起草单位:北京航空航天大学、中国航空综合技术研究所、中国航空工业空气动力研究院、中国航空工业发展研究中心。
本部分主要起草人:洪冠新、邵箭、焦志强、李周复、陈玉、张曙光、王立新、屈香菊、张克军、肖业伦、李益瑞。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:-GB/T14410.1—1993
1范围
飞行力学概念、量和符号
第1部分:坐标轴系和运动状态变量本部分规定了描述飞机运动的坐标轴系和基本运动状态变量的术语和符号。本部分适用于固定翼飞机,其他飞行器可参照使用。本部分中将飞机视为刚体。
2规范性引用文件
GB/T14410.1—2008
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款,凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T14410.2一2008飞行力学概念、量和符号第2部分:力、力矩及其系数和导数GB/T14410.6一2008飞行力学概念、量和符号第6部分:飞机几何形状GB/T14410.7一2008飞行力学概念、量和符号第7部分:飞行点和飞行包线3术语、定义和符号
下列术语、定义和符号适用于本部分。3.1坐标轴系axissystems
对于不能忽略大地的球形和旋转情况的坐标轴系见附录A。下面定义的坐标轴系均为三维正交轴系,且遵循右手法则,适用于平面大地情况。这种轴系之间的关系示意图见图1,转换矩阵参见附录B。飞行力学主要部分的分类参见附录C。编号
地面固定坐标轴系
earth-fixedaxis.system
铅垂地面固定坐标轴系
normal earth-fixed axis sys-tem
飞机牵连铅垂地面坐标轴系
aircraft-carried normal earthaxissystem
机体坐标轴系
bodyaxissystem
定义或说明
原点和三个坐标轴均相对于地面固定不动的坐标轴系。
地面固定坐标轴系(3.1.1)之一,其2z轴铅垂向下。
原点通常固定于飞机重心、每个坐标轴的方向均与工,yz相同的坐标轴系。注:在不引起混淆的条件下可以简称为铅垂地面坐标轴系。
固定在飞机上的坐标轴系,其原点通常位于飞机的重心,三个坐标轴由3.1.4.1~3.1.4.3定义。
符号和单位
Oroyozo
简称S。
Orgygzg,
简称S。
OIgygzg,
简称Sg
简称Sb
GB/T14410.1—2008
longitudinalaxis
transverse axis
normal axis
气流坐标轴系
air-pathaxis system
半机体坐标轴系
intermediate axis system
航迹坐标轴系
flight-path axis system
稳定性坐标轴系
stability axis system
定义或说明
位于飞机参考面(GB/T14410.6—2008中3.1.1)内指向前方的坐标轴。注:通常规定纵轴平行于机身轴线或翼根弦线
垂直于飞机参考面(GB/T14410.6-2008中3.1.1),指向右方的坐标轴。在飞机参考面(GB/T14410.6—2008中3.1.1)内垂直于纵轴(3.1.4.1)指向下方的坐标轴。
原点通常固定于飞机的重心,其工轴沿飞行速度的方向,2轴在飞机参考面(GB/T14410.6—2008中3.1.1)内垂直于工轴指向下方,ya轴垂直于工轴和z轴,指向右方。
原点通常固定于飞机的重心,其工轴沿飞行速度在飞机参考面(GB/T14410.6-2008中3.1.1)上的投影,轴垂直于参考面指向右方,2轴在参考面内垂直于工轴指向下方。
原点通常固定于飞机的重心,其工轴沿航迹速度(3.3.1.5)的方向,zk轴在包含轴的铅垂平面内,垂直于工轴,指向下方,轴垂直于k平面,指向右方。在受扰运动中固连在飞机上的一种机体坐标轴系(3.1.4),其原点通常位于飞机的重心,工。轴沿未受扰运动飞机速度在飞机参考面(GB/T14410.6—-2008中3.1.1)上的投影,y,轴垂直于参考面指向右方,Zs轴在参考面内,垂直于工轴,指向下方。
符号和单位
Orayaza,
简称S。
Oriyizi
简称S
Orkykzk,
简称Sk
Orsyszs
简称Ss
3.2角度angles
GB/T14410.1—2008
3.2.1飞行速度相对于机体坐标轴系的角度orientationoftheaircraftvelocitywithrespecttothebodyaxissystems(见图2)
侧滑角
angleof side-slip
angle of attack
定义或说明
飞行速度与飞机参考面(GB/T14410.6-2008中3.1.1)的夹角。当飞行速度沿横轴(3.1.4.2)的分量为正时侧滑角为正。按习惯,β的范围为
飞行速度在飞机参考面(GB/T14410.6-2008的3.1.1)上的投影与纵轴(3.1.4.1)的夹角。当飞行速度沿竖轴的分量为正时迎角为正。
按习惯,α的范围为
符号和单位
单位为度(\)
单位为度()
3.2.2机体坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度transitionfromtheaircraft-carriednormalearthaxissystemtothebodyaxissystem(见图3)编号
偏航角
azimuth angle,yaw an
俯仰角
pitchangle
滚转角
rollangle
倾斜角
bankangle
定义或说明
工g轴和yg轴绕z。轴转动,使工g轴与机体纵轴(3.1.4.1)在过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。
或者,
机体纵轴在水平面上的投影与工轴的夹角。当纵轴正半轴的投影线位于工轴的右侧时出为正。
按3.2.2.11g轴转过±角度后,在铅垂平面内再绕转过角度后的轴转到与机体纵轴(3.1.4.1)相重合所转过的角度。或者,
机体纵轴与水平面的夹角。当纵轴的正半轴位于过原点的水平面之上时,的为正。按习惯,0的范围为
按3.2.2.1和3.2.2.2做了±和0两次转动之后,再绕纵轴(3.1.4.1)转动,使已转过角度后的yg轴与机体横轴(3.1.4.2)相重合所转过的角度,
或者,
机体竖轴与过纵轴的铅垂平面的夹角。当竖轴的正半轴位于该铅垂平面之左时,中为正,符号和单位
单位为度(°)
单位为度()
单位为度(°)
GB/T14410.1—2008
气流坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度transition from the aircraft-carriednormalearthaxissystemtotheair-pathaxissystem(见图4)编号
气流偏航角
air-pathazimuthangle
气流俯仰角
air-path pitch angle
气流倾斜角
air-path bank angle
定义或说明
工轴和轴绕轴转动,使工轴与工轴在过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。或者,
工,轴在水平面上的投影与工轴的夹角。当工轴正半轴的投影线位于轴之右时,X,为正。工g轴按3.2.3.1转过×,角度后,在铅垂平面内再绕转过x.角度后的y轴转到与工轴相重合所转过的角度。
或者,
工。轴与水平面的夹角。当工a轴的正半轴位于过原点的水平面之上时,为正。按习惯,,的范围为
按3.2.3.1和3.2.3.2做了,和两次转动之后,再绕工a轴转动,使已转过X角度后的yg轴与义轴相重合所转过的角度。即在图7中由S到S.的三次转动所确定的第三次转动的角。符号和单位
x或山
单位为度(\)
7,或。
单位为度(°)
单位为度()
3.2.4稳定性坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度transitionfromthebodyaxissystemtothestabilityaxis system
基准状态迎角
angleof attack in datum status定义或说明
在飞机未受扰动的基准状态下的迎角。
符号和单位
单位为度()
航迹坐标轴系相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度transitionfromtheaircraft-carriednormalearthaxissystemtotheflight-pathaxissystem(见图5)编号
航迹方位角
flight-path azimuth an-
肥升角
angleof climb
定义或说明
Tg 轴绕 zg 轴转动到与航迹速度(3. 3. 1. 5)在过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。或者,
航迹速度在水平面上的投影与工轴的夹度当航迹速度沿y轴的分量为正时,x为正。航迹速度(3.3.1.5)与水平面的夹角。当航迹速度位于过原点的水平面之上时,为正。按习惯,的范围为
符号和单位
单位为度(\)
单位为度()
GB/T14410.1—2008
3.2.6航迹坐标轴系相对于机体坐标轴系的角度transition from thebody axis system to the flight-pathaxissystem(见图6)
航迹侧滑角
flight-path angle
of sideslip
航迹迎角
flight-path angle
ofattack
航迹倾斜角
flight-path bank
定义或说明
航迹速度(3.3.1.5)与飞机参考面(GB/T14410.6-2008中3.1.1)的夹角。当航迹速度沿机体横轴的分量为正时,为正。
注:当空气相对于地面静止时,附=β航迹速度(3.3.1.5)在飞机参考面(GB/T14410.6—2008中3.1.1)上的投影与机体纵轴的夹角。当航迹速度沿机体竖轴的分量为正时,为正。注:当空气相对于地面静止时,吃=。机体竖轴z绕横轴转过一角后形成的2轴与航迹坐标轴系的z轴之间的角度。若2轴绕轴转动后与轴重合,则角为正。
符号和单位
单位为度(°)
单位为度()
单位为度(°)
3.2.7风速相对于飞机牵连铅垂地面坐标轴系的角度orientationofthewindvelocitywithrespecttothe aircraft-carriednormal earth axis systems(见图7)编号
风速方位角
wind azimuth angle
风速高低角
wind elevation angle
定义或说明
工g轴绕zg轴转动到与风速在过原点的水平面上的投影相重合所转过的角度。或者风速在过原点的水平面上的投影与工。轴的夹角。当风速沿y轴的分量为正时,X为正。风速与水平面的夹角。风速向上时为正。按习惯,的范围为
3.3速度和角速度velocities and angular velocities3.3.1 速度 velocities
飞行速度(空速)
flightvelocity(airspeed)
飞机速度
aircraft velocity
speed of sound
马赫数
mach number
定义或说明
气流坐标轴系(3.1.5)的原点相对于未受飞机流场影响的空气的速度。声波在未受飞机流场影响的周围空气中的传播速度。
飞行速度(3.3.1.1)的标量与当地声速(3.3.1.2)之比,即
符号和单位
单位为度()
单位为度()
符号和单位
单位为米/秒(m/s)
注:印刷用V,
书写用.
单位为米/秒(m/s)
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飞行速度分量
components of flight velocity航迹速度(地速)
flight-pathvelocity
航迹速度分量
components offlightpathve
locity
wind velocity
风速分量
components of wind veloci-
定义或说明
飞行速度在各坐标轴系中的分量。在飞机牵连铅垂地面坐标轴系
(3.1.3)中:
沿g轴的分量
沿轴的分量
沿 zg轴的分量
在机体坐标轴系(3.1,4)中:
沿纵轴的分量
沿横轴的分量
沿竖轴的分量
注:在气流坐标轴系中,沿工。轴的分量等于空速,即ug=V。
航迹坐标轴系(3.1.7)的原点相对于地面的速度。
航迹速度在各坐标轴系中的分量。在飞机牵连铅垂地面坐标轴系
(3.1.3)中:
沿工轴的分量
沿y轴的分量
沿zg轴的分量
在机体坐标轴系(3.1.4)中:
沿纵轴的分量
沿横轴的分量
沿竖轴的分量
注:在航迹坐标轴系中,沿轴的分量等于航迹速度。
飞机周围未受飞机流场扰动的空气相对于地面的速度。
风速在各坐标轴系中的分量。在飞机牵连垂直地面坐标轴系中:
沿g轴的分量
沿轴的分量
沿zg轴的分量
在机体坐标轴系(3.1.4)中:
沿纵轴的分量
沿横轴的分量
沿竖轴的分量
符号和单位
单位为米/秒(m/s)
单位为米/秒(m/s)
单位为米/秒(m/s)
单位为米/秒(m/s)
单位为米/秒(m/s)
3.3.2角速度
angular velocities
飞机角速度
aircraft angular velocity
飞机角速度分量
components of aircraft an-
gular velocity
滚转角速度
rateof roll
俯仰角速度
rateof pitch
偏航角速度
rateof yaw
aircraftmainparameters
3.4基本参数
飞机质量
aircraftmass
惯性矩
moments of inertia
惯性积
products of inertia
定义或说明
机体坐标轴系(3.1.4)相对于
地面惯性系的角速度。
飞机角速度在各坐标轴系中的
分量。
在飞机牵连铅垂地面坐标轴系
(3.1.3)中:
绕工的分量
绕yg的分量
绕2g的分量
在机体坐标轴系(3.1.4)中:
绕纵轴的分量
绕横轴的分量
绕竖轴的分量
定义或说明
飞机当时的质量。
飞机相对于机体坐标轴系
(3.1.4)各轴的惯性矩。
绕纵轴的惯性矩
2+2)dm
绕横轴的惯性矩
(2?+12)dm
绕竖轴的惯性矩
(z?+y2)dm
飞机相对于机体坐标轴系
(3.1.4)各轴的惯性积。
GB/T14410.1-2008
符号和单位
单位为弧度/秒
(rad/s)
单位为弧度/秒(rad/s)
符号和单位
单位为于克(kg)
单位为千克·米2(kg·m2)
单位为千克:米2(kgm2)
GB/T14410.1—2008
惯性半径
radius of gyration
参考面积
reference area
参考长度
reference length
基准速度
datum speed
基准空气密度
datum air density
动力时间单位
dynamic unit of time
气动力时间单位
aerodynamic unit of time
惯性矩阵
inertia matrix
定义或说明
惯性矩与飞机质量之比值的平方根。绕纵轴的惯性半径
绕横轴的惯性半径,/m
绕竖轴的惯性半径/./m
定义气动力系数和各种无量纲时使用的面积。在一份给定的文件中,应规定一个唯一的值作为参考面积,但对于铰链力矩为例外。注1:通常取机翼面积作为参考面积。注2:定义铰链力矩系数时可使用特定的参考面积。定义气动力矩系数和各种无量纲时使用的长度。在一份给定的文件中,对于同一类的量,参考长度的选取应统一。
注1:通常对纵向运动的量取机驾平均气动弦长或其他参考弦长(例如平均几何弦长,根弦长)作为参考长度;对横向运动的盘取机裂展长作为参考长度。
注2:定义铰链力矩系数时可使用特定的参考长度。定义无量纲量和建立扰动运动方程时使用的常值速度,通常取为平衡飞行状态下的空速。定义无量纲量和建立扰动运动方程时使用的常值空气密度,通常取为平衡飞行状态所对应的空气密度。
按下式定义的一个量
按下式定义的一个量
一种如下结构的对称矩阵
-II,-I
符号和单位
惯性逆矩阵
inverse inertia matrix
无量纲参数
定义或说明
GB/T14410.12008
符号和单位
惯性矩阵的逆矩阵,具有如下对称结构[Jn Ji2 Ji3
I-1=J=
J21J22J23
J31J32J33
式中:
Ju=(lyI,-)/
J22=(1,1,-)/△
J33 =(II,-P,)/△
J12=(I+)/A
J23=(II,+IIy)/△
J31=(I,+I)/4
J21=J12
J32=J23
A=I,-2I,II-I,-I,-I,
normalized parameters
无量纲角速度分量
components of normalized
angular velocity
无量纲滚转角速度
normalized rate of roll
无量纲俯仰角速度
normalized rate of pitch
无量纲偏航角速度
normalizedrateofyaw
无量纲时间
normalized time
无量纲质量
normalized mass
定义或说明
飞机角速度分量的无量纲形式
符号和单位
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