フライトダイナミクスとは

フライトダイナミクスとは、航空機が空中を移動する方法、飛行を維持できるようにする力と制御システム、および推力、揚力、重力、抗力などの機体に作用する外部の物理的な力の分析です。 飛行力学の科学の主な用途は、飛行中の航空機の姿勢、特にピッチ、ヨー、ロールの3つの独立した軸を移動する方法に関するものです。 飛行力学の科学は宇宙船にも適用されますが、そのような航空機で飛行と飛行制御を達成する方法は、飛行機やヘリコプターなどの大気中の航空機とは大きく異なります。

航空機と宇宙船の方向は、理想と呼ばれるものを基準点として使用します。 大気中の航空機の場合、これは基本的に地面を基準とした直線的かつ水平な飛行です。 宇宙船の場合、この参照は任意であり、宇宙船が周回している惑星または他の物体、または別の宇宙船に基づいている場合があります。 宇宙船が地球の周りを周回している場合、地球の表面がしばしば基準として使用されますが、例えば、他の宇宙船または国際宇宙ステーションの近くで操縦し、ドッキングする目的のために、他の宇宙船またはオブジェクトが参照。

空気と宇宙船の3つの回転軸はピッチ、ロール、ヨーと呼ばれ、宇宙船または航空機はこれらの軸の周りを、3つの軸が交わる点としてその重心または質量とともに動きます。 航空宇宙技術者と設計者は、飛行力学を使用して、これらの方向のいずれかで車両を回転させるために制御機構を使用した場合の空気と宇宙船の動作、および大気または空間を通る車両の方向移動を決定します。 飛行に必要な推力の量、飛行の安定性、操縦性、上昇速度などは、飛行力学の原理を適用することにより、すべての航空機または宇宙船の設計に対して高い精度で推定できます。 制御および推進システムは、飛行力学の原理を使用して設計されており、航空および宇宙船が制御された効率的な飛行を実現できるようにします。

3つの回転軸にはそれぞれ科学的な定義がありますが、これらは混乱を招く可能性があり、多くの場合、より単純な用語で定義する方が簡単です。 ピッチとは、基準点に対する飛行方向の、上または下方向の姿勢を指します。 飛行機が上昇しているとき、そのピッチは正であると言われています。つまり、基準点の上に角度が付いています。

ヨーとは、航空機の左右の姿勢を指します。 モデル平面がテーブルの上にあり、平面の中心を動かさずに、一方または他方に回転することを想像してください。 これはヨーです。 ロールは、まっすぐな水平飛行の飛行機を想像し、1つの翼を持ち上げることで簡単に描くことができます。