Co to jest dynamika lotu?
Dynamika lotu to analiza sposobu, w jaki statek powietrzny porusza się w powietrzu, sił i układów sterowania, które pozwalają im utrzymać lot, oraz zewnętrznych sił fizycznych, które na nie działają, takich jak ciąg, siła nośna, grawitacja i opór. Główne zastosowania nauki o dynamice lotu dotyczą położenia statku powietrznego podczas lotu, szczególnie w zakresie sposobu, w jaki poruszają się i poruszają się w trzech oddzielnych osiach skoku, odchylenia i przechylenia. Nauka o dynamice lotu ma również zastosowanie do statków kosmicznych, ale sposoby, w jakie osiąga się lot i kontrolę lotu w takich jednostkach, znacznie różnią się od tych w statkach atmosferycznych, takich jak samoloty i śmigłowce.
Orientacja samolotu i statku kosmicznego wykorzystuje jako punkt odniesienia tak zwany ideał. W przypadku samolotów atmosferycznych jest to zasadniczo lot prosty i poziomy, z wykorzystaniem ziemi jako odniesienia. W przypadku statku kosmicznego odniesienie to jest dowolne i może być oparte na planecie lub innym obiekcie, wokół którego statek orbituje, lub nawet innym statku kosmicznym. Kiedy statek kosmiczny znajduje się na orbicie wokół Ziemi, powierzchnia Ziemi jest często używana jako odniesienie, ale na przykład do manewrowania w pobliżu i zadokowania z innym statkiem kosmicznym lub Międzynarodową Stacją Kosmiczną, na przykład, innym statkiem lub obiektem może być odniesienie.
Trzy osie obrotu powietrzem i statkiem kosmicznym są nazywane skokiem, przechyleniem i odchyleniem, a statek kosmiczny lub samolot porusza się wokół tych osi ze środkiem ciężkości lub masą, jako punkt styku trzech osi. Inżynierowie i projektanci z branży lotniczej wykorzystują dynamikę lotu, aby określić, jak zachowa się powietrze i statek kosmiczny, gdy mechanizmy sterujące będą używane do obracania pojazdu w jednym z tych kierunków, a także kierunkowy ruch pojazdu przez atmosferę lub przestrzeń. Rzeczy takie jak siła ciągu wymagana do lotu, stabilność lotu, manewrowość i prędkości wznoszenia można wszystko oszacować z dużą dokładnością przy projektowaniu samolotu lub statku kosmicznego, stosując zasady dynamiki lotu. Układy sterowania i napędu są projektowane z wykorzystaniem zasad dynamiki lotu, aby umożliwić lotowi i statkowi kosmicznemu wykonanie kontrolowanego, wydajnego lotu.
Chociaż każda z trzech osi obrotu ma naukową definicję, mogą być mylące i często łatwiej jest je zdefiniować w prostszych terminach. Skok odnosi się do położenia kierunku lotu względem punktu odniesienia, w górę lub w dół. Kiedy samolot się wspina, mówi się, że jego nachylenie jest dodatnie, to znaczy, że jest nachylony powyżej punktu odniesienia.
Odchylenie odnosi się do położenia samolotu na boki. Wyobraź sobie model samolotu siedzący na stole i bez przesuwania środka płaszczyzny, obróć go w jedną lub drugą stronę. To jest ziewanie. Rzut można łatwo zobrazować wyobrażając sobie samolot w locie poziomym i podnosząc jedno skrzydło.