直升机飞行控制第2章.pdf

第二章 直升机飞行动力学 2.1 坐标系及运动参量 与固定翼飞机相似， 直升机在空中作 6 个自由度运动， 即作为质点的三个线运动： 升降 运动， 前飞与后退运动及左右侧向运动； 以及作为刚体的角运动： 俯仰运动，偏航运动及滚 转运动。 为描述直升机自身运动需建立机体坐标系及速度坐标系， 为建立直升机相对于地面 的运动几何，需建立地面坐标系。 2.1.1 坐标系 1．机体坐标系 机体坐标系（ OXYZ ）与机体固连，如图 2－1 所示，原点 O 为飞机重心，纵轴 OX 在 直升机对称平面内，通过重心，与机身纵轴一致，沿机头方向为正，立轴 OZ 通过重心，在 机身对称平面内与桨毂轴平行，向下为正，横轴 OY 通过重心 O 与 XOZ 平面垂直。若左旋 直升机，按左手定则，指向左为正，若右旋直升机则按右手定则，指向右为正。图 2－ 1 为 右旋直升机的机体轴系。 水平 面 u, p,L X o XE (北 ) X Y v q,M , w, r N , E Y Y (东) Z Z ZE (地 ) 图 2-1 机体坐标系及与地面坐标系之间关系 2．速度坐标轴系 a a a 速度坐标系（ OX Y Z ）描述直升机空速相对于机体轴的关系，如图 2 －2 所示，原点 O 设在飞机重心， OXa 轴与空速向量 V 一致，前飞为正。 OZa 在直升机对称平面内，垂直 k a a a a 于 OX 轴，向下为正， OY 垂直于 X OZ 平面 , 直升机右旋时向右为正。由速度坐标系可 建立飞机的迎角 与侧滑角 。机身迎角 为Vk 在机身对称平面 XOZ 的投影与 OX 夹角， 侧滑角 为 V 与对称平面 XOZ 的夹角 , Vk 在 X 轴右边时侧滑角 为正。 k 1 Y a X