Sapma (dönme) - Yaw (rotation)

Bir uçakta Yaw, Pitch and Roll

Bir uçakta yalpalama hareketi

Açı adlarını hatırlamak için anımsatıcılar

Bir yalpa dönüş etrafında hareket sapma eksene sola, bu işaret yön değiştirir veya sağa hareket yönündeyken katı bir gövde. Rotadan çıkma oranı ya da sapma hızı bir araba, uçak, mermi ya da başka bir sert gövdenin olan açısal hızı hava yatay olduğunda, bu dönme ya da başlık açısının değişim oranı ölçülmüştür. Genellikle saniye başına derece veya saniye başına radyan cinsinden ölçülür.

Bir diğer önemli kavram, sapma ekseni etrafındaki bir torkun bileşeni olan sapma momenti veya sapma momentidir .

Ölçüm

Yaw hızı, vücut üzerinde geometrik olarak ayrılmış iki noktada yer hızının ölçülmesiyle veya bir jiroskopla ölçülebilir veya ivmeölçer ve benzerlerinden sentezlenebilir . Sürücülerin bir arabanın dönüşünü görsel olarak nasıl algıladıklarının birincil ölçüsüdür.

Bir geminin eksenleri ve etrafındaki dönüşler

Elektronik stabilize araçlarda önemlidir . Sapma oranı, sabit bir yarıçap etrafında sabit hızla dönen aracın yanal ivmesi ile doğrudan ilişkilidir.

teğetsel hız*yalpa hızı = yanal hızlanma = teğetsel hız^2/dönüş yarıçapı, uygun birimlerde

İşaret konvansiyonu, koordinat sistemlerine titiz bir dikkat gösterilerek oluşturulabilir.

Yarıçapın değiştiği ve/veya hızın değiştiği daha genel bir manevrada , yukarıdaki ilişki artık geçerli değildir.

Sapma oranı kontrolü

Sapma oranı, dikey eksende ivmeölçerler ile ölçülebilir. Sapma oranını ölçmek için tasarlanan herhangi bir cihaza sapma oranı sensörü denir .

Karayolu araçları

Bir karayolu taşıtının stabilitesini incelemek, hareket denklemlerine makul bir yaklaşım gerektirir.

Bir yol aracının dinamiği

Diyagram, ön aksın ağırlık merkezinden bir metre ileride ve arka aksın ağırlık merkezinden arkaya doğru b metre olduğu dört tekerlekli bir aracı göstermektedir . Arabanın gövdesi bir yönde (psi) hareket ederken bir yönü (teta ) gösteriyor. Genel olarak, bunlar aynı değildir. Lastik, temas noktası bölgesinde seyahat yönünde ilerler, ancak göbekler, direksiyon merkezi tutularak araç gövdesi ile hizalanır . Lastikler, bu yanlış hizalamaya uyum sağlamak için dönerken deforme olur ve sonuç olarak yan kuvvetler oluşturur. ${\görüntüleme stili \teta}$${\görüntüleme stili\psi }$

Kaynaktan yönsel stabilite çalışma, açısal hızını gösteren , hareket denklemleri şunlardır: ${\ Displaystyle \ omega }$

${\displaystyle {\frac {d\omega }{dt}}=2k{\frac {(ab)}{I}}\beta -2k{\frac {(a^{2}+b^{2}) }{VI}}\omega }$

${\displaystyle {\frac {d\beta }{dt}}=-{\frac {4k}{MV}}\beta +(1-2k){\frac {(ba)}{MV^{2}} }\omega }$

katsayısı, benzer bir hareket denklemine sahip bir kütle-yay-sönümleyicisine benzetilerek ' sönümleme ' olarak adlandırılacaktır . Aynı benzetmeyle, işlevi, bir yay ile aynı şekilde sistemi sıfır sapmaya döndürmek olduğundan , katsayıya 'sertlik' adı verilir. ${\displaystyle {\frac {d\beta }{dt}}}$${\görüntüleme stili \beta }$

Çözümün şekli sadece sönüm ve rijitlik terimlerinin işaretlerine bağlıdır. Dört olası çözüm türü şekilde gösterilmiştir.

Tek tatmin edici çözüm, hem rijitlik hem de sönümlemenin pozitif olmasını gerektirir. Ağırlık merkezi dingil mesafesi merkezinin önündeyse , bu her zaman pozitif olur ve araç tüm hızlarda sabit kalır. Bununla birlikte, eğer daha arkada yer alırsa, terim şu şekilde verilen bir hızın üzerinde negatif olma potansiyeline sahiptir: ${\görüntüleme stili (b>a)}$

${\displaystyle V^{2}={\frac {2k(a+b)^{2}}{M(ab)}}}$

Bu hızın üzerinde araç yön (yalpalama) dengesiz olacaktır . Ön ve arka lastiklerin göreceli etkisi ve direksiyon kuvvetleri için düzeltmeler ana makalede mevcuttur.

Diğer rotasyon sistemleri ile ilişki

Bu rotasyonlar içsel rotasyonlardır ve arkalarındaki hesap Frenet-Serret formüllerine benzer . Bir içsel referans çerçevesinde bir döndürme gerçekleştirmek, karakteristik matrisini (referans çerçevesinin vektörünü sütun olarak içeren matris) döndürme matrisi ile sağla çarpmaya eşdeğerdir.

Tarih

Her üç eksende de aktif kontrol gösteren ilk uçak, Wright kardeşlerin 1902 planörüydü .

Ayrıca bakınız

• ters sapma
• Uçak ana eksenleri
• Coriolis ivmesi
• Yön kararlılığı
• Uçuş dinamikleri
• Altı serbestlik derecesi
• Araç dinamikleri
• Sapma oranı sensörü

Referanslar