标准解读
GB/T 16638.2-1996是一项中国国家标准,专注于空气动力学领域,具体地,它规定了在研究空气动力学问题时所使用的坐标轴系以及描述飞行器运动状态的各类量与符号。这项标准分为两大部分进行阐述:
一、坐标轴系
该标准首先定义了用于空气动力学分析的坐标系统,这是理解飞行器运动和周围流场特性基础。通常,这类分析会涉及到以下几个坐标系:
- 机体坐标系:贴合于飞行器本身,用以描述飞行器结构或部件相对于自身的位置和方向变化。
- 地理坐标系:基于地球表面,包括纬度、经度和高度,用于确定飞行器在全球范围内的位置。
- 风坐标系:随飞行器运动而改变,通常用来描述相对风速和方向,对飞行性能分析尤为重要。
- 稳定坐标系:一个固定的参考系,用于分析飞行器在空间中的绝对运动,不受飞行器姿态影响。
每个坐标系都有明确的轴向定义(如x、y、z轴)和正方向约定,确保了在不同研究和交流场景下的一致性和准确性。
二、飞行器运动状态量
标准详细列出了描述飞行器动态特性的关键量和相应的符号表示,这些量包括但不限于:
- 位置矢量:标示飞行器在空间中的绝对位置。
- 速度矢量:表示飞行器相对于某个参考点或坐标系的速度大小和方向。
- 加速度矢量:反映速度随时间的变化率,对于分析机动性能至关重要。
- 角位置、角速度和角加速度:描述飞行器的姿态变化,即绕各轴的旋转情况。
- 攻角(α)、侧滑角(β):衡量飞行器相对于来流的方向偏差,直接影响升力和阻力的分布。
- 轨迹参数:如升力系数(CL)、阻力系数(CD)等,用于量化飞行器在不同飞行条件下的空气动力效应。
每个性质和量都配以统一的符号标记,旨在标准化空气动力学计算、模拟及文献交流中的表达方式,减少因符号不一致导致的误解。
实施意义
此标准的制定和应用,为航空工程、飞行器设计、空气动力学研究等领域的专业人士提供了一套共同的语言和规范,便于在国际和国内范围内进行数据交换、模型验证及理论探讨。它增强了空气动力学领域工作的精确性、可比性和通用性,是促进科技进步和行业协作的重要工具。
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文档简介
1o49.020V04中华人民共和国国家标准GB/T16638.2—1996空气动力学概念、量和符号第2部分坐标轴系和飞行器运动状态量Aerodynamics-Concepts.quantitiesandsymbolsPart2AxisSystemsandaircraftmotionstatequantities1996-12-13发布1997-06-01实施国家技术监督局发布
日1范围术语和符号2.1坐标轴系2.2坐标轴系之间的角度2.3坐标轴系之间的关系-坐标变换矩阵2.4速度和角速度2.5操纵面偏转角汉语索引(按汉语拼音顺序编排)英文索引(按英文字母顺序编排)
GB/T16638.2-1996前本标准参照采用国际标准ISO1151《飞行动力学——概念、量和符号》并与国家标准GB/T14410.1—93《飞行力学概念、量和符号坐标轴系和运动状态变量》相协调。本标准是系列标准《空气动力学概念、量和符号》中的一个,其他标准还有:GB/T16638.1一1996《空气动力学概念、量和符号第1部分、空气动力学常用术语》GB/T16638.3—1996子第3部分《空气动力学:概念、量和符号飞行器几何特性》GB/T16638.4-1996《空气动力学:概念、量和符号第4部分飞行器的空气动力、力矩及其系数和导数》。本标准由航空工业总公司提出。本标准由航空工业总公司301所归口。本标准由北京航空航天大学、航空工业总公司627所等单位负责起草。本标准主要起草人:肖业伦、范洁川、张克军、陈玉
中华人民共和国国家标准空气动力学概念、量和符号第2部分坐标轴系和飞行器运动状态量GB/T16638.2—1996Aerodynamics--Concepts,quantitiesandsymbolsPart22Axissystemsandaircraftmotionstateguantities1范围本标准规定了描述航空飞行器运动的坐标轴系和基本的运动状态量本标准适用于具有固定翼的航空飞行器,其他飞行器可参照使用。在本标准中将飞行器视为刚体,将大地视为平面,术语和符号2.1坐标轴系下面定义的坐标轴系都是右手直角坐标系编号术语定义或说明符号铅垂地面固定坐标轴系相对于地面固定不动的坐标轴系,其轴。2.1.1normalearth-fixedaxissys为铅垂向下,轴。和y。在水平平面内,其简写S"。tem方向可以任意规定。简称地轴系飞行器牵连锯垂地面坐标轴原点·通常位于飞行器质心,坐标轴。2.1.2·s分别与。y。(2.1.1)平行(参香aircraft-carriednormal简写S。图1)。简称牵连地轴系earthaxissystem固定在飞机上的坐标系,其原点〇通常位于飞行器质心;轴称为纵轴,平行于机身机体坐标轴系轴线或翼根弦线,指向前方;轴》称为横轴,2.1.3bodyaxissystem垂直于飞行器纵对称面,指向右方;轴称为简写Su竖轴,在飞行器纵对称面内,垂直于纵轴,指向下方(参看图1)。简称体轴系由飞行器飞行速度(相对于空气的速度)失量决定的坐标系,其原点○通常位于飞行器质心,轴,沿飞行器飞行速度(2,4.1.1)失气流坐标轴系2.1.4air-pathaxissystem量,轴在飞行器纵对
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