Τι είναι η δυναμική των πτήσεων;

Η δυναμική των πτήσεων είναι η ανάλυση του τρόπου με τον οποίο τα αεροσκάφη μετακινούνται στον αέρα, τις δυνάμεις και τα συστήματα ελέγχου που τους επιτρέπουν να διατηρούν πτήση και οι εξωτερικές φυσικές δυνάμεις που δρουν πάνω τους όπως η ώθηση, η ανύψωση, η βαρύτητα και η σύρραξη.Οι κύριες εφαρμογές της επιστήμης της δυναμικής των πτήσεων σχετίζονται με τη στάση των αεροσκαφών κατά τη διάρκεια της πτήσης, ιδιαίτερα με τους τρόπους που κινούνται και γίνονται για να κινηθούν στους τρεις ξεχωριστούς άξονες του βήματος, του γυρίσματος και του κυλίνδρου.Η επιστήμη της δυναμικής των πτήσεων εφαρμόζεται επίσης και στο διαστημικό σκάφος, αλλά οι τρόποι με τους οποίους επιτυγχάνονται οι πτήσεις και ο έλεγχος των πτήσεων σε τέτοια σκάφη διαφέρουν σημαντικά από εκείνους των ατμοσφαιρικών σκάφους, όπως τα αεροπλάνα και τα ελικόπτερα.που ονομάζεται ιδανικό ως σημείο αναφοράς.Για τα ατμοσφαιρικά αεροσκάφη, αυτό είναι ουσιαστικά ευθεία και επίπεδη πτήση, χρησιμοποιώντας το έδαφος ως αναφορά.Για το διαστημικό σκάφος, αυτή η αναφορά είναι αυθαίρετη και μπορεί να βασίζεται στο πλανητικό ή άλλο αντικείμενο γύρω από το οποίο το διαστημικό σκάφος περιστρέφεται γύρω ή ακόμα και ένα άλλο διαστημικό σκάφος.Όταν ένα διαστημικό σκάφος βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη γη, η επιφάνεια της γης χρησιμοποιείται συχνά ως αναφορά, αλλά για τους σκοπούς των ελιγμών κοντά και την σύνδεση με άλλα διαστημικά σκάφη ή τον διεθνή διαστημικό σταθμό, για παράδειγμα, το άλλο σκάφος ή αντικείμενο μπορεί να είναι τοαναφορά.

Οι τρεις άξονες περιστροφής του αέρα και του διαστημικού σκάφους ονομάζονται γήπεδο, ρολό και γυρίσματα και ένα διαστημικό σκάφος ή αεροσκάφος κινείται γύρω από αυτούς τους άξονες με το κέντρο βάρους ή μάζα του, όπως το σημείο όπου συναντιούνται οι τρεις άξονες.Οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές αεροδιαστημικής χρησιμοποιούν τη δυναμική των πτήσεων για να καθορίσουν τον τρόπο με τον οποίο θα συμπεριφέρονται ο αέρας και το διαστημικό σκάφος όταν χρησιμοποιούνται μηχανισμοί ελέγχου για την περιστροφή του οχήματος σε μία από αυτές τις κατευθύνσεις, καθώς και την κατευθυντική κίνηση του οχήματος μέσω της ατμόσφαιρας ή του χώρου.Τα πράγματα όπως η ποσότητα ώθησης που απαιτούνται για την πτήση, τη σταθερότητα πτήσης, την ευελιξία και τα ποσοστά ανόδου μπορούν να εκτιμηθούν με υψηλό βαθμό ακρίβειας για ένα σχεδιασμό αέρα ή διαστημικού σκάφους εφαρμόζοντας αρχές δυναμικής πτήσης.Τα συστήματα ελέγχου και πρόωσης σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας αρχές δυναμικής πτήσης για να επιτρέψουν στον αέρα και το διαστημικό σκάφος να πραγματοποιηθεί ελεγχόμενη, αποτελεσματική πτήση.

Ενώ κάθε ένας από τους τρεις άξονες περιστροφής έχει επιστημονικό ορισμό, αυτά μπορεί να προκαλέσουν σύγχυση και συχνά είναι ευκολότερο να καθοριστείτους με πιο απλούς όρους.Το Pitch αναφέρεται στη στάση της κατεύθυνσης της πτήσης όσον αφορά το σημείο αναφοράς, σε κατεύθυνση πάνω ή κάτω.Όταν ένα αεροπλάνο αναρριχηθεί, λέγεται ότι το βήμα του είναι θετικό, δηλαδή είναι γωνιακό πάνω από το σημείο αναφοράς.

yaw αναφέρεται στη στάση του αεροσκάφους από πλευρά στην άλλη.Φανταστείτε ένα επίπεδο μοντέλου που κάθεται σε ένα τραπέζι και χωρίς να μετακινείτε το κέντρο του αεροπλάνου, γυρίστε το στη μία ή την άλλη πλευρά.Αυτό είναι ποντίκι.Το ρολό μπορεί εύκολα να απεικονιστεί με το να φανταστούμε ένα αεροπλάνο σε πτήση ευθεία επίπεδο και να ανυψώνεται μια πτέρυγα.