ISO 1151-5-1987 Flight dynamics Concepts quantities and symbols Part 5 Quantities used in measurements《飞行力学 概念、量和符号 第5部分 用于测量的量》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION MEK,4YHAPO)JHAfl OPrAHkI3AMR f-l0 CTAH,4APTM3AWl Mcanique du vol - Concepts, grandeurs et symboles - Partie 5: Grandeurs utilises dans les mesures Fght dynamics - Concepts, guan tities an

2、d s ymbols - Part 5: Quantities used in measuremen ts Deuxime dition 1987-05-O 1 Numro de rfrence ISO 1151-5: 1987 (F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes in

3、ternationales est normalement confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux.

4、 Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobat

5、ion de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 1151-5 a t labore par le comit technique ISO/TC 20, Aronautique et espace. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition US0 1151-5 : 19741, dont elle constitue une rvision technique dans son ensemble, le paragr

6、aphe 5.7 ayant par ailleurs t ajout. Lattention des utilisateurs est attire sur le fait que toutes les Normes internationales sont de temps en temps soumises rvision et que toute rfrence faite une autre Norme internationale dans le prsent document implique quil sagit, sauf indication contraire, de l

7、a dernire dition. Organisation internationale de normalisation, 1987 0 Imprim en Suisse ii ISO 1151-5 : 1987 (FI LISO 1151, Mcanique du vol - Concepts, grandeurs et symboles, comprend actuel- lement sept parties : Partie 1: Mouvement de lavion par rapport lair. Partie 2: Mouvements de lavion et de l

8、atmosphre par rapport la Terre. Partie 3: Drives des forces, des moments et de leurs coefficients. Partie 4: Paramtres utiliss dans ltude de la stabilit et du pilotage des avions. Partie 5: Grandeurs utilises dans les mesures. Partie 6: Gomtrie de lavion. Partie 7: Points de vol et domaines de vol.

9、LISO 1151 est destine introduire les principaux concepts, dfinir les termes les plus importants utiliss dans les tudes thoriques et exprimentales et, dans la mesure du possible, donner les symboles correspondants. Dans toutes les parties de IISO 1151, le terme (avion dsigne un vhicule destin voler d

10、ans latmosphre ou dans lespace. En gnral, il prsente essentiellement une symtrie gauche-droite par rapport un plan. Ce plan est dtermin par les caractristi- ques gomtriques de lavion. Dans ce plan, on dfinit deux directions orthogonales: arrire-avant et dessus-dessous. La direction transversale, sur

11、 la perpendiculaire ce plan, en rsulte. Lorsquil y a un seul plan de symtrie, cest le plan de rfrence de lavion. Lorsquil y a plus dun plan de symtrie, ou lorsquil ny en a aucun, il est ncessaire de choisir un plan de rfrence. Dans le premier cas, le plan de rfrence est lun des plans de sym- trie. D

12、ans le second cas, le plan de rfrence est arbitraire. Dans tous les cas, il est ncessaire den prciser le choix. Les angles de rotation, les vitesses angulaires et les moments autour dun axe sont positifs dans le sens dhorloge, pour un observateur regardant dans la direction posi- tive de cet axe. To

13、us les tridres utiliss sont trirectangles et directs, cest-dire quune rotation posi- tive de 7c/2 autour de laxe x amne laxe y dans la position prcdemment occupe par laxe z. Le centre de gravit concide avec le centre de masse si le champ de gravit est homo- gne. Si tel nest pas le cas, le centre de

14、gravit peut tre remplac par le centre de masse dans les dfinitions de IISO 1151. Ceci devra alors tre spcifi. Numrotation des chapitres et paragraphes Dans le but de faciliter lindication des rfrences dun chapitre ou dun paragraphe, une numrotation dcimale a t adopte telle que le premier chiffre soi

15、t le numro de la partie considre de IISO 1151. . . . III ISO 1151-5 : 1987 (FI Sommaire Page 5.0 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5.1 Caractristiques fondamentales de latmosphre . 1 5.2 Altitudes gomtrique

16、et gopotentielle . 2 5.3 Altitudes conventionnelles lies une atmosphre type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5.4 Grandeurs physiques lies au mouvement de lavion dans latmosphre . . . . . . 3 5.5 Mesure des grandeurs lies au mouvement de lavion dans latmosphre . . . . . 4 5.6 Vitesses et nombr

17、e de Mach indiqu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.7 Indications des acclromtres de bord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Annexe : Dnominations utilises pour les diffrences de pressions danscertainspays 8 iv NORME INTERNATIONAL

18、E ISO 1151-5 : 1987 (F) Mcanique du vol - Concepts, grandeurs et symboles - Partie 5: Grandeurs utilises dans les mesures 5.0 Introduction La prsente partie de IlSO 1151 traite des grandeurs utilises dans les mesures en vol. LISO 2533, Atmosphre type, est, par ailleurs, ncessaire en tant que documen

19、t de rfrence pour lapplication de certains articles de la prsente partie de IISO 1151. 5.1 Caractristiques fondamentales de latmosphre Parmi les grandeurs physiques qui caractrisent latmosphre au point considr, les plus importantes sont les suivantes. 5.1.2 5.1.3 5.1.4 Dnomination Pression (de lair)

20、 Temprature (de lair-1 Masse volumique (de lair) Densit (de lair) - Dfinition Pression de lair au point considr de latmosphre, mesure par un instrument parfait, immobile par rapport lair. Temprature thermodynamique de lair au point considr de latmosphre, mesure par un instrument parfait, immobile pa

21、r rapport lair. NOTE - La temprature thermodynamique est encore parfois appele (temprature absolue. Quotient de la masse de lair contenu dans un volume infinitsi- mal entourant le point considr de latmosphre par ce volume. Rapport de la masse volumique de lair (5.1.3), au point considr de latmosphre

22、, une masse volumique de rfrence. Gnralement, cette masse volumique de rfrence est la masse volumique de lair au niveau moyen de la mer dans latmosphre type choisie. En utilisant latmosphre type spcifie dans IISO 2533: e a = - avec Q, = 1,225 kg-m-3 n Symbole P T e a ISO 1151-5 : 1987 (FI 5.2 Altitu

23、des gomtrique et gopotentielle NO Dnomination Dfinition Symbole 5.2.1 Altitude gomtrique (par rap- Grandeur dont le module est gal la distance entre le point con- port au niveau de la mer) sidr et le niveau moyen de la mer. h ou 2, NOTE - Lindice g ) peut tre Cette grandeur est positive pour des poi

24、nts situs au-dessus du omis sil ny a pas de confusion niveau moyen de la mer. possible avec Z (1.5.2). -. - 5.2.2 Altitude gopotentielle Laltitude gopotentielle dun point P, daltitude gomtrique H h(P) (5.2.1), est donne par la relation: H = 1 1 h(P,q(I) dh i n” o g(h) est lacclration de la pesanteur

25、 dfinie dans Iatmo- sphre type ISO 2533 en fonction de laltitude gomtrique h (5.2.1) ; (en est lacclration normalise due la pesanteur (,en = 9,866 65 ms-2 daprs IISO 2533). Lintgrale est calcule le long de la verticale passant par le point P. 5.3 Altitudes conventionnelles lies une atmosphre type La

26、 dfinition dun certain nombre de grandeurs intressant les mesures en vol repose sur la notion dune atmosphre type. Une telle atmosphre est suppose tre constitue dun gaz parfait, de masse molaire connue, en quilibre arostatique. Les lois de variation de la temprature et de la composition du gaz avec

27、laltitude gopotentielle (5.22) tant choisies conventionnelle- ment, les lois de variation avec laltitude gopotentielle des diffrents paramtres physiques qui caractrisent latmosphre type sen dduisent. NO 5.3.1 Dnomination Altitude - pression Dfinition Altitude gopotentielle (5.2.2) o, dans latmosphre

28、 type choisie, la pression est gale la pression de lair (5.1 I 1) au point considr. Symbole HI, 5.3.2 Altitude - temprature 5.3.3 Altitude - masse volumique Altitude gopotentielle (5.2.2) o, dans latmosphre type choisie, la temprature est gale la temprature de lair (5.1.2) au point considr. Altitude

29、 gopotentielle (5.2.2) o, dans latmosphre type choisie, la masse volumique est gale la masse volumique de lair (5.1.3) au point considr. H7- - - Ho NOTE - Des dfinitions analogues celles de 5.3.1 5.3.3 peuvent tre donnes partir de laltitude gomtrique. Les symboles correspondants sont: h, h T, h,. 2

30、ISO 1151-5 : 1987 (F) 5.4 Grandeurs physiques lies au mouvement de lavion dans latmosphre La dtermination de la vitesse et de laltitude de lavion exige la dfinition de grandeurs physiques relatives au mouvement dun point dans latmosphre. On suppose que latmosphre nest pas perturbe par la prsence du

31、point mobile. NO Dnomination Dfinition Symbole 5.4.1 Pression (statique) Pression de lair (5.1.1) au point de latmosphre coincidant, PS linstant considr, avec le point mobile. NOTE - Lindice (s) peut tre omis sil ny a pas de confusion possible. - -. - _ - - _- - _ - .- - - - - - 5.4.2 Temprature (st

32、atique) Temprature de lair (5.1.2) au point de latmosphre coincidant, TS linstant considr, avec le point mobile. NOTE - Lindice t(s) peut tre omis sil ny a pas de confusion possible. -.- - -_ -. -.- -_-. - - - 5.4.3 Masse volumique Masse volumique de lair (5.1.3) au point de latmosphre coinci- QS (s

33、tatique) dant, linstant considr, avec le point mobile. NOTE - Lindice (SX peut tre omis sil ny a pas de confusion possible. _- - _ .-_ 5.4.4 Pression gnratrice : Pression de lair amen vitesse nulle, par rapport au point Pi OU Pt pression darrt isentropique mobile, par un processus isentropique (adia

34、batique et rversible). .-_- _ -_ _-_ - - 5.4.5 Pression gnratrice derrire Pression de lair amen vitesse nulle, par rapport au point Pi OU Pt choc normal ; mobile, par un processus isentropique (adiabatique et pression darrt isentropique rversible) en aval dun choc normal. derrire choc normal -5.4.6

35、- _ Pression darrt - . _ _ _ Pression de lair amen vitesse nulle, par rapport au point PP mobile, - par un processus isentropique lorsque lcoulement est subsonique ; - par un processus isentropique en aval dun choc normal lorsque lcoulement est supersonique. NOTE - En subsonique: IP = Pi = Pt En sup

36、ersonique : 5.4.7 - - Temprature gnratrice ; temprature darrt PP = pi = pt .- Temprature thermodynamique de lair amen vitesse nulle, par rapport au point mobile, par un processus adiabatique. -.- .- Ti OU Tt NOTE - La temprature thermodynamique est encore parfois appele ( temprature absolue ). - .-

37、. .- _._ _ _- - 5.4.8 Pression cintique Quantit ayant la dimension dune pression, gale au demi- (7 produit de la masse volumique de lair Q (5.1.3) par le carr de la vitesse I/ (1.3.1) du point par rapport lair: NOTE - Dans certains pays, des dnominations sont utilises pour les diffrences suivantes:

38、Pi - PS OlJ Pt - PS pp - k (Voir le tableau dans lannexe.) ISO 1151-5 : 1987 (FI 5.5 Mesure des grandeurs lies au mouvement de lavion dans latmosphre partir des mesures de pression et de temprature obtenues bord de lavion, on peut dterminer les grandeurs dfinies en 5.4. Cependant, ces mesures sont e

39、ntaches de deux types derreurs: a) erreurs dues au champ arodynamique de lavion, la forme et lorientation des prises de pression ou de temprature, etc. ; b) erreurs dues au systme de mesure install bord de lavion kapteurs, transducteurs, transmission, retards pneumatiques, systmes de codage, erreurs

40、 de lecture, etc.). La correction des erreurs du second type relve des problmes de mesure en gnral. Par contre, la spcificit des erreurs du premier type conduit dfinir des grandeurs caractristiques existant lentre des prises de mesure de pression et de temprature installes sur un avion. NOTE - Dans

41、les symboles 5.5.1 5.5.7, lindice t(b) doit tre conserv ou remplac par un indice alphanumrique caractristique de la prise considre. NO 55.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7 Dnomination Pression statique dentre Erreur de statique Coefficient derreur Quotient de lerreur de statique (5.5.2) par la p

42、ression cintique de statique (5.4.8) : Pression darrt dentre Erreur de pression darrt - Temprature gnratrice dentre ; temprature darrt dentre - Dfinition Pression existant lentre de la prise de pression statique (5.4.1). Diffrence entre la pression statique dentre (5.5.1) et la pres- sion statique (

43、5.4.1) : Symbole Psb dps dP, = PS% - PS K PS dps K - ps = 4 Pression existant lentre de la prise de pression darrt (5.4.6). PPb Diffrence entre la pression darrt dentre (5.5.4) et la pression darrt (5.4.6) : dpP dpp = Ppb - Pp Diffrence entre la pression darrt dentre (5.5.4) et la pression statique

44、dentre (5.5.1) : AP AP = Ppb - ).-l) , +zJ-q o, par convention : y (quelquefois dsign par K) = 1,400 R = 287,052 87 J-K-l.kq- Pr7 = 101 325 Pa Tn = 288,15 K Ces formules sont utilises pour la graduation des indicateurs de vitesse. 5.6.2 5.6.3 Vitesse indique - quivalent de vitesse NOTE - a, pn et Tn

45、 sont, respectivement, les valeurs normali- ses de la clrit du son, de la pression et de la temprature thermodynamique, au niveau moyen de la mer. Vitesse obtenue la sortie dune chane de mesure, calcule comme une vitesse conventionnelle (5.6. II, mais en utilisant les indications de pression disponibles lentre du calculateur incorpor la chane. Produit de la vitesse - air (1.3.1) par la racine carre de la densit de lair (5.1.41, soit: Vi - Ve Ve = VE - - - - I I I 5