GBT 16638.2-1996.pdf

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1、i w 4 y . 0 2 0 v 0 4 臀黔 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 6 6 3 8 . 2 一 1 9 9 6 空气动力学概念、 量和符号 第 2 部分坐标轴系和飞行器运动状态量 A e r o d y n a mi c s -C o n c e p t s , q u a n t i t i e s a n d s y m b o l s P a r t 2 A x i s s y s t e m s a n d a i r c r a f t mo t i o n s t a t e q u a n t i t i e s 1 9 9 6 一

2、1 2 一 1 3 发布 1 9 9 7 一 0 6 一 0 1 实施 国家技术监督局 发 布 目次 前言 ， ， ， ， ， ， ， ， ， 。 ， ， ， ， a 1 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ ” ， 一1 2 术语和符号 。 ， ” 。 一1 2 . 1 坐标轴系 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一1 2 . 2 坐标轴系 之间的角度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 . 3坐 标 轴 系 之 间 的 关 系 一 坐 标 变 换 矩 阵 ” “ . . .， ， 4 2 . 4 速度和角速度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . 5 2 . 5 操纵面偏转角 ， ” ， 6 汉 语 索引 ( 按 汉 语 拼 音 顺序 编 排 ) ” ，- ” ， ， ， “ . 一 ， . . ， . ， 二1 1 英 文 索引 ( 按 英 文 字 母 顺序 编 排 ) . ， . . . . . . . . . . . . . . 1 1 GB/ T 1 6638. 2一 199 6 前言 本标准参照采用国际标准 I S O 1 1 5 1 飞行动力学概念、 量和符号 并与国家标准 G B / T 1 4 4 1 0 . 1 -9 3 飞行力学概念、 量和符号 坐标轴系 和运动状态 变量

6、 相协调。 本标准 是系列标准 空 气动力学 概念、 量和符 号 中的一个， 其他标准还有: G B / T 1 6 6 3 8 . 1 -1 9 9 6 空 气动力 学概念、 量和符号 第1 部分 空气动力学常用术语 ; G B / T 1 6 6 3 8 . 3 -1 9 9 6 空 气动力 学概念、 量和符号 第3 部分飞 行器几何特性 ; G B / T 1 6 6 3 8 . 4 -1 9 9 6 空气动力 学概念、 量和符号 第4 部分飞 行器的空气动力、 力矩及其 系数和导数) , 本标准由航空工业总公司提出。 本标准由航空工业总公司 3 0 1 所归口。 本标准由北京航空航天大

7、学、 航空工业总公司 6 2 7 所等单位负责起草。 本标准主要起草人: 肖业伦、 范洁川、 张克军、 陈玉。 中华 人 民共 和 国 国家 标准 空气动力学概念、 量和符号 第 2 部分坐标轴系和飞行器运动状态量G s / T 1 6 6 3 8 . 2 - 1 9 9 6 A e r o d y n a m i c s -C o n c e p t s , q u a n t i t i e s a n d s y mb o l s P a r t 2 A x i s s y s t e ms a n d a i r c r a f t m o t i o n s t a t e q u

8、a n t i t i e s 1 范围 本标准规定了描述航空飞行器运动的坐标轴系和基本的运动状态量。 本标准适用于具有固定翼的航空飞行器， 其他飞行器可参照使用. 在本标准中 将飞行器视为刚体， 将大地视为 平面. 2 术语和符号 2 . 1 坐标轴系 下面定义的坐标轴系都是右手直角坐标系. 编号 术语 定义或说明 相对于地面固定 不动的坐标轴系， 其轴Z q 为铅垂向下， 轴了 ; 和了 : 在水平平面内， 其 方向可以任意规定。简称地轴系 符号 铅垂地面固定坐标轴系 n o r ma l e a r t h - f i x e d a x i s s y s - t e nt 飞行器牵连

9、铅垂地面坐标轴 系 a i r c r a f t - c a r r i e d n o r ma l e a r t h a x i s s y s t e m O - . Y . Z ， . 简写S , 2 . 1 . 2 0 x s y s z a 简写S , 2 . 1 . 3 机体坐标轴系 b o d y a x i s s y s t e m x b y b z 、 或O X Y 简写S b 2 . 1 . 4 气流坐标轴系 a i r - p a t h a x is s y s t e m 原点O通常位于飞行器质心， 坐标轴x Y s , z 。 分别与Z s , Y “ ,

10、 z s ( 2 . 1 . 1 ) 平行( 参看 图1 ) 。简称牵连地轴系 固定在飞机上的坐标系， 其原点O通常位 于飞行器质心， 轴二称为纵轴， 平行于机身 袖线或冀根弦线， 指向前方; 轴Y称为横轴， 垂直于飞行器纵对称面， 指向右方; 轴z称为 竖轴， 在飞行器纵对称面内， 垂直于纵轴， 指 向下方( 参看图 1 ) 。简称体轴系 由飞 行器飞 行速度 相对于空气的速度) 矢 量决定的坐标系， 其原点O通常位于飞行器 质心， 轴二 . 沿飞行器飞行速度( 2 . 4 . 1 . 1 ) 矢 量. 轴在飞行器纵对称平面内， 垂直于轴 s . ， 指向 下方; 袖Y . 垂直于轴z .

11、和Z . , 指向 右 方( 参看图2 ) O x . Y , z . 简写S . .* #*A# F FQ 1 9 9 6 一 1 2 - 1 3 轴 Y i 垂直于飞行器纵对称平面， 指向 右方; 轴z ; 在飞行器纵对称平面内. 垂直于轴T， 指向下 方( 参看图 2 ) OI .Y iz , 简写S ; 2 . 1 . 6 稳定性坐标轴系 s t a b i l i t y a x i s s y s t e m 在受扰运动中固连于飞行器的坐标轴系， 其原点O通常位于飞行器质心， 轴z . 沿未扰 动运动中飞行器飞行速度( 2 . 4 . 1 . 1 ) 矢量在 飞 行器纵对称平面上的

12、投影; 轴Y 。 垂直于飞 行器纵对称平面， 指向右方; 轴 z ， 在飞行器 纵对称平面内， 垂直于轴S , ， 指向下方 Oz , Y ,z , 简写 S , 2 . 1 . 7 计算坐标轴系 c o m p u t a t i o n a l a x i s s y s t e m 在计算空气动力学中使用的坐标轴系， 其 原点O通常位于机身顶点， 轴二 。 沿机身轴 线， 指向后方; 轴Y 。 垂直于飞行器纵对称平 面， 指向右方; 轴z 。 在飞行器纵对称平面内， 垂直于轴 z , ， 指向上方 OX , YZ . 简写S . 2 . 1 . 8 风洞坐标轴系 w i n d - t

13、u n n e l a x i s s y s t e m 在风洞试验中使用的坐标轴系， 其原点O 在风洞试验段纵轴上的某点， 轴r * 沿风洞试 验段纵轴， 逆气流方向; 轴z ， 在实验段纵对 称平面内， 垂直于纵轴; 轴 Y * 垂直于试验段 纵对称平面， 沿逆气流方向看去指向右方 O J . Y w z 简写S w 2 . 2 坐标轴系之间 的角度 此节定义各坐标轴系 之间的角度。在说明坐标轴系的关系时使用的 符号， 例如R , ( a ) ， 表示绕轴Y 转过角 度a ,除分别定义相邻坐 标轴系的关系外， 还将这些关系汇总在图4 中。 2 . 2 . 1 气流坐标轴系与机体坐标轴系之

14、间的角度 气流坐标轴系( 2 . 1 . 4 ) 与机体坐标轴系( 2 . 1 . 3 ) 的 关系是 S , R .止 p 。 R ,o ) 产生负的俯仰 力 矩 8 . 2 . 5 . 2 全动( 或可动) 平尾偏角 d e f l e c t i o n o f mo v a b l e s t a b i - l i z e r 全动( 或可动) 平尾绕其铰链轴偏转的角 度， 以后缘向下为正。 往: 全动( 或可动) 平尾的正向偏转( 即9 o ) 产生 负的俯仰力矩 甲 2 . 5 . 3 方 向舵偏角 r u d d e r d e f l e c t io n 方向舵绕其铰链轴偏

15、转的角度， 以后缘向 左为正。 注: 方向舵的正向偏转( 即a , 0 ) 产生负的偏航 力 矩 6 , 2 . 5 . 4 左副翼偏角 d e f l e c t i o n o f l e f t a i l e r o n 左副翼绕其铰链轴偏转的角度， 以后缘向 下为正 注:左副翼的正向偏转( 即8 , , ,O ) 产生正的滚转 力 矩 s 2 . 5 . 5 右副翼偏角 d e f l e c t i o n o f r ig h t a i l e r o n 右副翼绕其铰链轴偏转的角度， 以后缘向 下为正 注右副翼的正向偏转( 即a , , ,0 ) 产生负的滚转 力 矩 a .

16、 2 . 5 . 6 副翼偏角 a i l e r o n d e f l e c t i o n 由左副翼偏角( 2 . 5 . 4 ) 和右副翼偏角(U. S . 5 ) 决定的综合量: a , =( a . , ， 一a , . ) / 2 左副翼和右副翼总是反向偏转的 a , 2 . 5 . 7 升降舵调整片偏角 d e f l e c t i o n o f e l e v a t o r t r i m- 幻飞 er 升降舵调整片绕其铰链轴偏转的角度， 以 后缘向下为正 一 一 a , , 2 . 5 . 8 方向舵调整片偏角 d e f l e c t i o n o f r u

17、 d d e r t r i m- met 一 方向舵调整片绕其铰链轴偏转的角度， 以 后缘向左为正 a , cs/ T 1 663 8. 2一 199 6 编号术语定义或说明符 号 2 . 5 . 9 副翼调整片偏角 d e f l e c t i o n o f a i l e r o n t r i m- met 副翼调整片绕其铰链轴偏转的角度， 以后 缘向下为正 S。 2 . 5 . 1 0 襟翼偏角 f l a p d e f l e c t i o n 襟翼相对于收起位置偏转的角度。对于后 缘襟翼， 以襟翼后缘向下为正; 对于前缘襟 翼， 以襟翼前缘向下为正 s , 2 . 5 .

18、 1 1 鸭翼偏角 c a n a r d d e f l e c t io n 鸭翼绕其铰链轴偏转的角度， 以 后缘向 下 为正 。 注: 鸭翼的正向偏转( 8 1 0 ) 产生正的俯仰力矩 s 图 1 机体轴系与铅垂地面轴系的关系 G a / T 1 6 6 3 8 . 2 一1 9 9 6 了 ， 轴在 招 平 面上 的投影 纵对 称面 2 工 图 2 气流轴系、 半机体轴系与机体轴系的关系 轴在公 。 ， 。 平面上的投形 纵对称 面 。 为气 流轴系 二 产. 二 ， 为铂垂地面轴系 图 3 气流轴系与铅垂地面轴系的关系 c s / T 1 6 6 3 8 . 2 一 1 9 9 6

19、 图 4 各坐标轴系之间的关系总图 Gs/T16638.2一1 9 9 6 汉语索引 ( 按汉语拼音顺序编排) 半机体坐标轴系 ， ， ， ， ， ， 一 2 . 15 偏航角( 方向角) 。 ， ， ， . 二 ” “ ” 偏航( 方向) 角速度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 2 . 2 . 1 2 . 4 . 2 . 4 侧滑角2 . 2 Q 方向舵偏角 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 二2 . 5

20、 . 3 方向舵调整片 偏角 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 5 . 8 飞行器角 速度 一2 . 4 . 2 . 1 飞行器牵连铅 垂地面坐标轴系 ， ， 2 . 1 . 2 飞行速度 ， 2 . 4 . 1 . 1 飞行速度 分量 2 . 4 . 1 . 3 风洞坐标轴系 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 1 . 8 俯仰角 2 . 2 . 2 . 2 俯仰角速度 2 . 4 . 2 .

21、 3 副冀偏角 。 。 ， 2 . 5 . 6 副翼调整片 偏角 ， ， ， “ “ 一 ， 259 气流俯仰角 ， 一2 . 2 . 3 . 2 气流偏航角( 气流方向角 2 . 2 . 3 . 1 气流倾侧角 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 2 . 3 . 3 气流坐标 轴系 2 . L4 铅垂地面固定坐标轴系 ” 2 . 1 . 1 全动平尾 偏角 价 2 . 5 . 2 升降舵偏角 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22、 . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 5 . 1 升降舵调整片偏角 2 . 6 . 7 W 稳定性坐标轴系“ ， “，. 2 . 1 . 6 滚转角 滚转角速度 ， . . . . . . . ， 2 . 2 . 2 . 3 2 . 4 . 2 . 2 鸭翼偏角 一2 . 5 . 1 1 迎角 ” 。 2 . 2 . 1 . 2 右副翼偏角“ “ ” ， ， 2 . 5 . 5 机体坐 标轴系 2 . 1 . 3 基准 状态 迎角 2 . 2 . 4 . 1 计算坐标 轴系 2 . 1 . 7 襟翼偏 角 ， ， 一2 . 5 . 1 0 左副翼偏角 “ “ “

23、 2 . 5 . 4 空速 一2 . 4 . 1 . 2 英文索引 ( 按英文字母顺序编排) a ir c r a f t a n g u l a r v e l o c it y a ir c r a f t - c a r r ie d n o r ma l e a r t h a x i s s y s t e m 2 . 4 . 2 . 一 a i l e r o n d e f l e c t i o n 2 . 5 . 6 G s / T 1 6 6 3 8 . 2 一1 9 9 6 a i r - p a t h a x i s s y s t e m 2 . 1 . 4 a i

24、 r - p a t h a z i mu t h a n g l e 2 . 2 . 3 . 1 a i r - p a t h b a n k a n g l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 2 . 3 . 3 a i r - p a t h p i t c h a n g l e 2 . 2 . 3 . 2 a i r s p e e d ， 2 . 4 . 1 . 2 a n g l e o f a t t a c k 。 2 . 2 . 1 . 2 a n g l e o f a t t a c k i n

25、d a t u m s t a t e 2 . 2 . 4 . 1 a n g l e o f s i d e s l ip ， 。 2 . 2 . 1 . 1 f l i g h t v e l o c i t y 2 . 4 . 1 . 1 i n t e r me d ia t e a x i s s y s t e m N n o r ma l e a r t h - f i x e d a x i s s y s t e m P B p i t c h a n g l e 2 . 2 . 2 . 2 b a n k b o d y a n g l e 2 . 2 . 2 . 3 R

26、a x is s y s t e m 2 . 1 . 3 2 . 4 . 2 . 3 C 2 . 4 . 2 . 2 c a n a r d d e f l e c t io n 2 . 5 . 1 12 . 4 . 2 . 4 c o mp o n e n t s o f f l i g h t v e lo c i t y 2 . 4 . 1 . 32 . 2 . 2 . 3 c o mp u t a t io n a l a x i s s y s t e m 2 . 1 . 7 r a t e o f p i t c h 一 r a t e o f r o l l . . . . 二

27、r a t e o f y a w r o l l a n g l e r u d d e r d e f l e c t io n2 . 5 . 3 DS d e f l e c t io n d e f l e c t io n d e f l e c t i o n d e f l e c t i o n d e f l e c t i o n d e f l e c t i o n o f a i l e r o n t r i m me r o f e l e v a t o r t r im m e r 2 . 5 . 9 s t a b i l i t y a x is s y

28、s t e m 2 . 1 . 6 2 . 5 . 7 W o f l e f t a i le r o n o f mo v a b le s t a b i l i z e rwi n d - t u n n e l a x i s s y s t e m2 . 1 . 8 o f r ig h t a i l e r o n o f r u d d e r t r i m m e r Y E y a w a n g l e 2 。 2 . 2 . 1 e l e v a t o r d e f le c t i o n F f l a p d e f l e c t i o n 1 2

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