Динамика полёта

Динамика полёта — область науки, изучающая законы движения летательных аппаратов (ЛА) тяжелее воздуха, под действием внешних сил и моментов. В настоящее время условно принято считать, что динамика полёта включает три основных раздела: Аэродинамический расчёт ЛА; Динамика полёта ЛА; Устойчивость и управляемость ЛА.

Динамика полёта — это раздел аэродинамики, изучающий динамические свойства и движение летательного аппарата в пространстве различного назначения. Подобно теоретической механике в динамике полёта решаются две взаимосвязанные задачи:

прямая — по заданным силам и моментам найти траекторию и закон движения,
обратная — по заданной траектории и закону движения определить потребные силы и моменты.

Важнейшей задачей динамики полёта является определение лётно-тактических характеристик самолёта и характеристик устойчивости и управляемости, от которых зависят пилотажные свойства самолёта.

Подробное определение

В динамике полёта исследуется движение летательного аппарата как в целом по траектории (траекторное движение), так и движение относительно его центра масс в установившемся и переходном режимах, а также при наличии разного рода возмущений (возмущённое движение), устойчивость летательного аппарата на различных режимах полёта и его управляемость, как при использовании «классических» органов управления, так и «новых», появившихся в 80 х гг.

Всё возрастающая скорость полёта и улучшающаяся манёвренность летательного аппарата оставляет пилоту всё меньше времени на принятие решения, и его исполнение требует всё более широкого использования автоматики. Поэтому в динамике полёта значительное внимание уделяется синтезу систем управления и эргономике системы «летательный аппарат — человек», разработке систем улучшения устойчивости и управляемости.

Существенное место в динамике полёта отводится разработке методов создания и создания летательного аппарата с заданными лётно-техническими характеристиками называемые «аэродинамический расчёт». Рост скоростей полёта и нагрузок на летательный аппарат и его элементы (крыло, оперение, Двигатель, шасси и т. д.) привели к тому, что стало необходимым учитывать и в определённой мере исключать влияние на лётно-технические характеристики летательного аппарата его упругих свойств. Быстрое развитие средств автоматики позволили приступить к разработке и в конце 80 х гг. создать первые системы, учитывающие это влияние, — активные системы управления.

Решение возникающих в динамике полёта задач базируется на знании и выборе аэродинамических характеристик летательного аппарата, параметров силовой установки (типа двигателей авиационных, тяги или мощности двигателей, их зависимости от высоты и скорости полёта — взаимного расположения элементов летательного аппарата, характеристик атмосферы, характеристик и состава бортового и наземного оборудования. При этом проектируемые и разрабатываемые устройству и системы апробируются в виде моделей в аэродинамических трубах и других экспериментальных установках, при полунатурном моделировании на пилотажных стендах, натурных испытаниях в лётных исследованиях и доводятся в процессе лётных испытаний.

Математической основой динамики полёта являются теоретическая механика, теории устойчивости и систем автоматического регулирования, методы оптимизации и статистические методы анализа и синтеза динамических систем.