определение рыскания, тангажа и крена
Автор Кирилл Соколов На чтение 5 мин. Просмотров 58 Опубликовано
Прежде чем стать хорошим пилотом дрона, вы должны сначала понять язык. Поскольку в настоящее время к пилотам дронов, сертифицированным FAA, относятся как к летчикам, ожидается, что они смогут понимать и использовать общие термины, связанные с авиацией. Это облегчает общение между пилотами дронов, Федеральным управлением гражданской авиации, органами управления воздушным движением и правоохранительными органами.
Три самых распространенных термина, которые вы услышите в обсуждениях полетов самолетов, — это рыскание, тангаж и крен. . Эти условия распространяются на все виды авиаперелетов, включая беспилотные летательные аппараты и квадрокоптеры. Что именно означают эти три термина?
Содержание
- Три основных оси полета
- Разница между рысканием, тангажем и креном
- Дроссельная заслонка — четвертый компонент ротора.
основанный на полете - Несколько советов
- Заключительные мысли
основанный на полетеТри основных оси полета
В отличие от наземных транспортных средств, самолет может двигаться в трех измерениях. Помимо движения вперед, назад и в сторону, они также могут набирать или терять высоту. Это дополнительное измерение движения делает работу самолета немного более сложной, чем если бы вы управляли автомобилем.
Легче представить движения самолета как вращение по трем основным осям: одной. бежит вперед к спине, другой бежит справа налево, а один бежит вверх и вниз. Вращаясь или наклоняясь по этим различным осям, летательный аппарат может двигаться вперед или назад, влево или вправо или просто вращаться на месте. Мы будем ссылаться на эти три основные оси в ходе нашего обсуждения рыскания, тангажа и крена.
Разница между рысканием, тангажем и креном
Чтобы лучше понять разницу между рысканием, тангажем и креном, важно представить их в терминах трех главные оси.
На движение самолета влияет вращение по любой из этих осей. Рыскание, тангаж или крен также не обязательно должны выполняться исключительно — можно выполнить комбинацию любого из этих маневров, хотя для этого потребуется исключительное умение точно контролировать, куда летит самолет.
roll — это вращение летательного аппарата вдоль оси, которая движется вперед и назад. Думайте об этом как о том, что летательный аппарат наклоняется влево или вправо, поэтому он «катится» в любом направлении.
pitch — это поворот на самолет по оси, идущей слева направо. Проще всего это представить, когда самолет «наклоняется» вперед или назад, что приводит к движению в соответствующем направлении. В сочетании с креном можно использовать наклон для выполнения крутых поворотов, позволяя вашему дрону быстро и плавно менять направление. Для самолетов с неподвижным крылом тангаж также является основным механизмом управления подъемом или спуском.
Наконец, рыскание — это поворот самолета по вертикали.
ось. Это просто вращение дрона слева направо, подобное тому, как вы поворачиваете голову. Это полезно для съемки широкоугольных снимков с помощью камеры дрона или для простого изменения ориентации дрона.. Это не сильно помогает с точки зрения мобильности, но это отличный способ точно настроить, где вы хотите, чтобы голова вашего дрона была направлена.
Дроссельная заслонка — четвертый компонент ротора. основанный на полете
Квадрокоптеры имеют дополнительный элемент к тому, как они генерируют движение. Дроссельная заслонка просто означает скорость, с которой вращаются пропеллеры. Во время зависания на месте регулировка газа позволяет квадрокоптеру набирать или терять высоту.
Что отличает квадрокоптер от самолетов с неподвижным крылом, так это то, что их пропеллеры отвечают за подъемную силу и движение. Это означает, что дроссель также можно использовать для управления скоростью движения дрона в любом направлении. Это хорошо контрастирует с рысканием, тангажем и креном — в то время как рыскание, тангаж и крен определяют направление движения квадрокоптера, его дроссельная заслонка определяет, насколько быстро он движется.
Несколько советов
Заключительные мысли
Есть ряд терминов, которые вам нужно выучить, прежде чем вы сможете претендовать на звание хорошего пилота. Не сбрасывая со счетов сложные термины, связанные с интерпретацией прогнозов погоды и радиосообщения, термины, которые мы здесь обсудили, являются одними из самых основных. Рыскание, тангаж и крен — это просто основные компоненты маневрирования вашего дрона..
Знание терминов и их значения будет иметь большое значение, если вам нужно связаться с FAA или если вы работаете с командой. Общение является ключевым в определенных сценариях и является ценностью, которую поддерживает FAA.
Axis/ru — Kerbal Space Program Wiki
Все оси ракеты
Error creating thumbnail: /bin/bash: rsvg-convert: command not found
Все оси аэроплана
Ось (англ. «axis»)— воображаемая линия, вокруг которой может вращаться объект. У трехмерного объекта, такого как космический корабль есть три примечательных оси, соответствующие каждому пространственному измерению.
Вращение производится моментом вращения. В действительности момент вращения — продукт линейной силы и ее расстояния от оси. В Космической Программе Кербала есть четыре способа произвести момент вращения, каждый со своими собственными ограничениями и побочными эффектами:
- «Магический момент вращения», производится капсулами, корпусами зондов и маховиком. Это — сила вращения — по любой оси — примененная в местоположении любого компонента, создающего ее без побочных эффектов; он становится менее эффективным при удалении от центра масс.
- Управляющие поверхности в атмосфере. Каждая управляющая поверхность может произвести вращающий момент только по одной оси, но (по-умолчанию) игра может подсчитать карту управляющих воздействий для приведения в действие управляющей поверхности, создающих требуемое вращение.
- Управление вектором тяги, производимое двигателем на карданном подвесе. Оно не может произвести вращение по оси, параллельной тяги двигателя (т.е. крену), и очевидно работает только при работе двигателя.
- Любая линейная сила, примененная на расстоянии от центра массы под углом не совпадающим от направления на него. Таким образом Система ориентации производит вращающий момент, но и любая чистая сила может произвести момент вращения таким же образом. В частности неравномерно размещенные ускорители и компоненты с аэродинамическим сопротивлением могут привести к созданию усилия на одной стороне, производя вращающий момент.
Распределение массы аппарата влияет на то, как момент вращения производит вращение. В целом, чем дальше от оси масса, тем больший момент вращения необходим, чтобы повернуть его вокруг оси на определенный угол. Большинство ракет длинные и узкие; таким образом вращение по крену — легко, но вращение по тангажу и по рысканию — трудны. Система ориентации увеличивает вращение, эксплуатируя эффект рычага: чем далее тяга воздействует от центра масс, тем больший момент вращения она производит.
По-умолчанию точка приложения вращения — от командного модуля, добавленного первым, таким образом, описанные здесь варианты движения — только случаи по умолчанию.
Тангаж
Тангаж (англ. «Pitch»). Тангажирование — перемещает нос вверх или вниз, а хвост — в противоположном направлении. Ось расположена от левого до правого борта через центр массы. Для поворота длинного или высокого летательного аппарата по оси тангажа, необходим больший вращающий момент; ширина не влияет на тангажирование.
Крен
Крен (англ. «Roll») — это поворот вокруг оси, расположенной от носа до хвостовой части. Для поворота широкого или высокого летательного аппарата по оси крена, необходим больший вращающий момент; длина не влияет на вращение по крену. Большинству длиннейших аппаратов, легче всего выполнять маневры по крену, чем по другим размерностям.
Рыскание
Рыскание (англ. «Yaw») — движение вокруг оси крена перемещает нос к левому или правому борту, а хвост — в противоположном направлении. Ось расположена по направлению сверху вниз через центр масс. Для поворота широкого или длинного летательного аппарата по оси рыскания, необходим больший вращающий момент; высота (т.е. размер от верха до низа) не влияет на вращение по оси рыскания.
Самолеты имеют тенденцию быть больше в ширину, чем в высоту и больше в длину, чем в ширину. Это делает вращение по крену — самым легким вращением, следующее по трудности — вращение по тангажу, в то время как вращение по рысканию — самое трудное вращение для самолета. Помня об этом, обычно более эффективно повернуться по крену на желаемое направление, затем — по тангажу. С правильной конфигурацией крыла, самолет поворачивая по крену также создает момент вращения по тангажу, который особенно эффективен для медленных поворотов.
Как определить крен, тангаж и рыскание для линейных систем
Линейные направляющие и системы, включая декартовых роботов, портальные системы и столы XY, обычно подвергаются как линейным силам из-за нисходящих, восходящих и боковых нагрузок, так и вращательных сил из-за перегрузок.
Вращательные силы, также называемые моментными силами, обычно определяются как крен, тангаж и рыскание в зависимости от оси, вокруг которой система пытается вращаться.
Момент создается силой, приложенной на расстоянии. Сила момента не вызывает вращения, хотя ее часто путают с крутящий момент , который представляет собой силу, заставляющую тело вращаться вокруг оси.
Чтобы определить крен, тангаж и рыскание в линейных системах, нам сначала необходимо установить три основные оси: X, Y и Z.
Две оси горизонтальной плоскости обычно определяются как X и Y, с осью X в направлении движения. Ось Y ортогональна (перпендикулярна) направлению движения и также находится в горизонтальной плоскости. Ось Z ортогональна обеим осям X и Y, но расположена в вертикальной плоскости. (Чтобы найти положительное направление оси Z, используйте правило правой руки: наведите указательный палец в направлении положительного X, затем согните его в направлении положительного Y, и большой палец укажет положительное Z.
)
В многоосевых системах направление движения нижней оси обычно определяется как ось X. Если следующая над ней ось также является горизонтальной, эта ось определяется как Y, а вертикальная ось (даже если это вторая ось, расположенная непосредственно над X) определяется как ось Z.
Крен, тангаж и рыскание представляют собой вращательные силы или моменты относительно осей X, Y и Z . Так же, как и чистые линейные силы, эти моментные силы необходимо учитывать при расчете срока службы подшипника или определении способности линейной системы выдерживать статические нагрузки.
Крен: Момент крена — это сила, которая пытается заставить систему вращаться вокруг своей оси X из стороны в сторону. Хорошим примером крена является крен самолета.
Циркуляционные подшипники с расположением дорожек качения «спина к спине» или «О» имеют более высокие допустимые моменты качения, чем подшипники с расположением «спереди кпереди» или «Х», из-за к большему плечу момента, образованному контактными линиями между шариками и дорожками качения.
Изображение предоставлено: Bosch Rexroth
Шаг: Момент шага пытается заставить систему вращаться вокруг своей оси Y спереди назад. Чтобы представить высоту тона, представьте нос самолета, направленный вниз или вверх.
Изображение предоставлено: Национальный музей авиации и космонавтики, Смитсоновский институтРыскание: Рыскание возникает, когда сила пытается заставить систему вращаться вокруг своей оси Z. Чтобы визуализировать рыскание, представьте себе модель самолета, подвешенную на веревке. Если ветер дует правильно, крылья и нос самолета останутся на одном уровне (без качки и тангажа), но он будет вращаться вокруг струны, на которой он подвешен. Это йоу.
И тангаж, и рыскание создают избыточную нагрузку на шарики, расположенные на концах линейного подшипника, что иногда называют краевой нагрузкой.
Изображение предоставлено: NSK
Как противодействовать моментам крена, тангажа и рыскания
Линейные направляющие и системы обладают большей способностью воспринимать чисто линейные силы, чем моментные силы, поэтому преобразование моментных сил в линейные силы может значительно увеличить срок службы подшипника и уменьшить прогиб. Для моментов качения способ достижения этого заключается в использовании двух параллельных линейных направляющих с одним или двумя подшипниками на направляющую. Это преобразует силы момента вращения в чисто направленные вниз и отрывные нагрузки на каждый подшипник.
Аналогичным образом, использование двух подшипников на одной направляющей может устранить силы момента тангажа, преобразуя их в чисто направленные вниз и отрывные нагрузки на каждый подшипник. Использование двух подшипников на одной направляющей также противодействует силам момента рыскания, но в этом случае результирующие силы являются боковыми (боковыми) силами, действующими на каждый подшипник.
Изображение предоставлено: NSK
Изображение предоставлено: Newport
В чем разница между Roll Pitch Yaw: Движения самолета
Содержание
- Что такое Pitch Yaw и Roll Motion?
- Движение по крену
- Движение по тангажу
- Движение по рысканию
- Важность движения по тангажу по тангажу
Что такое движение по тангажу и крену?
Свободное тело в трехмерном пространстве может совершать три различных вращательных движения (Roll Pitch Yaw) вдоль трех ортогональных осей.
Ось вращения объекта известна как Основная ось самолета . Эти три вращательных движения контролируют положение объекта в свободном пространстве.
Roll Yaw Pitch Движения в самолете Но эти вращательные движения не ограничиваются только определением положения самолета или летающих объектов.
Они также используются для управления вращением автомобилей, подводных лодок и роботов.
Мы поймем разницу между тангажом по крену и рысканием, поняв динамику транспортного средства и движение самолета.
Движение по крену
Движение по крену в самолетеКак показано на изображении выше, вращение свободного тела в направлении движения (от передней оси к задней) известно как Поворот. И эта ось вращения известна как Поворот или продольная ось .
Динамика транспортного средства: движение по кренуВ динамике транспортного средства движение по крену представляет собой вращение четырехколесного транспортного средства вдоль оси направления движения, когда он пытается повернуть.
Возникает у четырехколесных транспортных средств из-за реакции центробежной силы, действующей на центр тяжести транспортного средства. Другими словами, качение в автомобиле зависит от развесовки автомобиля.
Движение по тангажу
Движение по тангажу в самолете Вращение свободного тела вдоль поперечной оси (перпендикулярно оси крена и рыскания) известно как Движение по тангажу.
И эта ось вращения известна как Ось шага .
Тангажное движение автомобиля — это вращение автомобиля вокруг оси шины. Вы можете испытать это во время:
- Торможение или ускорение автомобиля
- Когда автомобиль движется по ухабистой дороге.
Рыскание
РысканиеВращение свободного тела вдоль вертикальной оси или оси силы тяжести известно как Рыскание. И эта ось вращения известна как Перпендикуляр или Ось рыскания .
Динамика автомобиля: рысканье автомобиля Рыскание автомобиля – это вращение автомобиля вокруг своей перпендикулярной оси. Вы можете испытать движение рыскания в четырехколесном транспортном средстве, когда резко поворачиваете высокоскоростную машину и нажимаете на тормоза. Большинство хороших автомобилей могут свести к минимуму влияние рыскания.
Важность движения по тангажу и тангажу по рысканию
Поворот по тангажу и тангажу играют ключевую роль в управлении движением свободно движущегося тела в трехмерном пространстве. Ниже приведены примеры этих трех движений в различных продуктах.
- Самолет или квадрокоптер взлетает или приземляется благодаря тангажу. А движение рыскания используется для поворота влево или вправо. В общем, для стабильного полета нужно контролировать все три движения летающего объекта.
- Гироскопы используют рыскание по крену и тангажу для стабилизации больших кораблей.
- Эти оси движения робота предназначены для управления движениями робота в трехмерном пространстве. Трехосевые электронные гироскопы используются для измерения движения по рысканию и тангажу.
- Все эти три движения определяют устойчивость и управляемость автомобиля в различных условиях движения.
Часто задаваемые вопросы: FAQ
Что такое главная ось самолета?
Ось вращения самолета называется его главной осью.