Flight dynamics — Concepts, quantities and symbols — Part 8: Concepts and quantities used in the study of the dynamic behaviour of the aircraft

The aircraft is assumed to be rigid, of constant mass and of constant inertia. It is not equipped with systems modifying its natural dynamic behaviour. However, most of the definitions can be applied to the case of a flexible aircraft, of variable mass and of variable inertia. The general concepts defined are applicable to the atmospheric flight phase.

Mécanique du vol — Concepts, grandeurs et symboles — Partie 8: Concepts et grandeurs utilisés pour l'étude du comportement dynamique de l'avion

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
10-Jun-1992
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
18-Nov-2022
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ISO 1151-8:1992 - Flight dynamics -- Concepts, quantities and symbols
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ISO 1151-8:1992 - Mécanique du vol -- Concepts, grandeurs et symboles
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ISO 1151-8:1992 - Mécanique du vol -- Concepts, grandeurs et symboles
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Standards Content (sample)

ISO
INTERNATIONAL
1151-8
STANDARD
First edition
1992-06-15
Concepts, quantities and
Flight dynamics -
Symbols -
Part 8:
Concepts and quantities used in the study of the
dynamic behaviour of the aircraft
Mkcanique du vol - Concepts, grandeurs et Symboles -
Partie 8: Concepts et grandeurs utifish pour l’ktude du comportement dynamique
de l’avion
Reference number
ISO 1151-8 : 1992 (E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of

national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International

Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member

body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, govern-

mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO

collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all

matters of electrotechnical standardization.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to

the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires
approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 1151-8 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20,

Aircraft and space vehicles, Sub-Committee SC 3, Concepts, quantities and Symbols

for fligh t dynamics.

ISO 1151 consists of the following Parts, under the general title Fligh t dynamics -

Concep ts, quan tities and s ymbols :
Part 7 : Aircraft motion relative to the air
Part 2: Motions of the aircraft and the atmosphere relative to the Earth
Part 3: Derivatives of forces, momen ts and their coefficients
Part 4: Parameters used in the study of aircraft stability and control
Part 5: Quantities used in measurements
Part 6: Aircraft geometry
Part 7: Flight poin ts and flight envelopes
- Part8: Concepts
and quan tities used in the study of the dynamic behaviour of
the aircraft
Part 9: Madels of atmospheric motions along the trajectory of the aircraft
0 ISO 1992

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any

means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in

writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (E)

ISO 1151 is intended to introduce the main concepts, to include the more important

terms used in theoretical and experimental studies and, as far as possible, to give cor-

responding Symbols.

In all the Parts comprising ISO 1151, the term “aircraft” denotes a vehicle intended for

atmosphere or space flight. Usually, it has an essentially port and starboard symmetry

with respect to a plane. That plane is determined by the geometric characteristics of

the aircraft. In that plane, two orthogonal directions are defined: fore-and-aft and

dorsal-ventral. The transverse direction, on the perpendicular to that plane, follows.

When there is a Single plane of symmetry, it is the reference plane of the aircraft. When

there is more than one plane of symmetry, or when there is none, it is necessary to

choose a reference plane. In the former case, the reference plane is one of the planes

of symmetry. In the latter case, the reference plane is arbitrary. In all cases, it is

necessary to specify the choice made.
Angles of rotation, angular velocities and moments about any axis are positive
when viewed in the positive d irection of that axis.
clockwise

All the axis Systems used are three-dimensional, orthogonal and right-handed, which

implies that a positive rotation through 7c/2 around thex-axis brings they-axis into the

Position previously occupied by the z-axis.

The centre of gravity coincides with the centre of mass if the field of gravity is

homogeneous. If this is not the case, the centre of gravity tan be replaced by the cen-

tre of mass in the definitions of ISO 1151; in which case, this should be indicated.

Numbering of sections and clauses

With the aim of easing the indication of references from a section or a clause, a decimal

numbering System has been adopted such that the first figure is the number of the part

of ISO 1151 considered.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Flight dynamics - Concepts, quantities and Symbols -
Part 8:
Concepts and quantities used in the study of the dynamic
behaviour of the aircraft
8.0 lntroduction

This part of ISO 1151 deals with the concepts and quantities characterizing some classes of aircraft motion and their fundamental

dynamic characteristics.

The aircraft is assumed to be rigid, of constant mass and of constant inertia. lt is not equipped with Systems modifying its natura1

dynamic behaviour. However, most of the definitions tan be applied to the case of a flexible aircraft, of variable mass and of variable

inertia.

The general concepts defined in this part of the ISO 1151 are applicable to the atmospheric flight Phase.

8.1 General concepts
Term Definition
No.

8.1.1 Flight variable Quantity, the value of which as a function of time characterizes the aircraft motion.

--~-_-_--_ --_ --. _-_ __. __. _-. --. --_.--_-_--_._-_-_--
8.1.2 Flight state Set of values of the flight variables (8.1.1).
NOTE - This concept should not be confused with that of flight Point (7.5.5).
~--- -------- _.--_ --. --. --. --. --. --_---_--__----_- _---

8.1.3 Steady flight state Flight state (8.1.2) in which the flight variables (8.1 .l) considered remain constant with

time.
-~~.-~-.--. --_.--. --_ --_---_-_-___- _____--
8.1.4

Quasi-steady flight state Flight state (8.1.2) in which the flight variables (8.1 .l) considered vary so slowly with time

that their variations tan be disregarded in the study.

8.1.5 Unsteady flight state Flight state (8.1.2) in which at least one of the flight variables (8.1 .l) considered varies so

rapidly with time that its variations cannot be disregarded in the study.

-------_.--.-.--. --_ -_. --. _-_ _-_ _-_ _-_ --. --_ --_ .--_.--_. --_.---.--.-- -----__

8.1.6 Reference flight state Flight state (8.1.2) Chosen as reference in a given study.

NOTES

1 In most cases, a steady flight state (8.1.3) or a quasi-steady flight state (8.1.4) is Chosen as

reference.

2 In a study covering a certain period of time, it is normal to choose the flight state (8.1.2) im-

mediately Prior to this period as a reference.

----~---I-I-I---- - -----.--- --. -.. - -~. - ._ -._ --. --. --. --_ --. --_ _____--

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (El
No. Term
Definition
8.1.7 Control input
Action on an aircraft intended to alter or to maintain the flight state (8.1.2).
8.1.8 Disturbance
Involuntary action which results in a modification in the flight state (8.1.2).
NOTE - The nature of this action tan be:
- human;
atmospheric;
mechanical ;
etc.
8.1.9 Input variable

Element of the set of quantities characterizing the control input (8.1.7) or disturbance

(8.1.8).
8.1.10 Output variable

Element of the set of flight variables (8.1 .l), the developments of which over time

characterize the response of the aircraft to the control input (8.1.7) or disturbance (8.1.8)

considered.
8.2 Types of aircraft motion
No. Term
Definition
8.2.1 (Aircraft) flight-path;

Three-dimensional locus of origin of the flight-path axis System (2.1 .l), usually the centre

trajectory
of mass, relative to the Earth.

8.2.2 Aircraft plane motion Motion of the aircraft characterized by a flight-path (8.2.1) contained within a plane.

8.2.3 Straight flight
Aircraft plane motion (8.2.2) characterized by a straight flight-path (8.2.1).
8.2.4 Horizontal flight

Aircraft plane motion (8.2.2) characterized by a flight-path (8.2.1) contained within a

horizontal plan.
8.2.5

Symmetrical flight Flight state (8.1.2) of an aircraft with zero angle of sideslip (1.2.1.1).

NOTE - The geometry of the aircraft and the flow are not necessarily symmetrical.

8.2.6 Turn

Motion of the aircraft resulting in a Change of flight-path azimuth angle (2.3.1).

8.2.7 Horizontal turn A turn (8.2.6) in horizontal flight (8.2.4).
8.2.8

Steady turn A horizontal turn (8.2.7) for which the airspeed (1.3.1) and the load factor (1.5.9) are held

constant.
NOTE - If the wind Speed, V
w, (2.2.3) is zero, the flight-path (8.2.1) is circular.
8.2.9 (Isolated) longitudinal

Motion characterized by variations in relation to a reference flight state (8.1.6) of

motion
- angle of attack, a, (1.2.1.2) ;
- inclination angle, 0, (1.2.2.2) ;
- airspeed, y (1.3.1);
- flight-path inclination angle, y, (2.3.2); and
- rate of pitch, q, (1.3.61,
while the variations of
- angle of sideslip, ß, (1.2.1.1);
- rate of roll, p, (1.3.6); and
- rate of yaw, r, (1.3.6)
are zero or negligible.
8.2.10

(Isolated) lateral motion Motion characterized by variations in relation to a reference flight state (8.1.6) of

- angle of sideslip, ß, (1.2.1.1);
- bank angle, @, (1.2.2.3);
- azimuth angle, Y, (1.2.2.1);
- rate of roll, p, (1.3.6); and
- rate of yaw, r, (1.3.6)
while the variations of
- angle of attack, a, (1.2.1.2) ;
- airspeed, V, (1.3.1) ;
- flight-path inclination angle, y, (2.3.2); and
- rate of pitch, q, (1.3.6)
are zero or negligible.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (E)
8.3 Natura1 modes of aircraft motion

In the following clauses, the modes considered correspond to small motions superimposed on a steady (8.1.3) or quasi-steady (8.1.4)

reference flight state. These are motions of the aircraft following a control input (8.1.7) or disturbance (8.1.8).

These motions tan usually be represented, after linearization, by a System of linear differential equations with constant coefficients.

In this case, each mode tan be characterized by

a) a sub-set of flight variables (8.1 .l), the developments of which with time are predominant;

b) a damping coefficient (8.4.2) or time constant (8.4.3);
c) a frequency (8.4.7) or period (8.4.6), in the case of an oscil
...

Iso
NORME
INTERNATIONALE 1151-8
Première édition
1992-06-I 5
Mécanique du vol - Concepts, grandeurs et
symboles -
Partie 8:
Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du
comportement dynamique de l’avion
Flight dynamics - Concepts, quantities and symbols -

Part 8: Concepts and quantities used in the study of the dynamic behaviour of the

aircraft
Numéro de référence
ISO 1151-8 : 1992 (F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.

Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO

collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce

qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales
requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.

La Norme internationale ISO 1151-8 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20,

Aéronautique et espace, sous-comité SC 3, Concepts, grandeurs et symboles de la
mécanique du vol.

L’ISO 1151 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Mécanique

du vol - Concepts, grandeurs et symboles :
Partie 1: Mouvement de l’avion par rapport a l’air
Partie 2: Mouvements de l’avion et de l’atmosphère par rapport à la Terre
Partie 3: Dérivées des forces, des moments et de leurs coefficients
- Partie 4: Paramètres utilises dans l’étude de la s tabilite et du pilotage des
avions
Partie 5: Grandeurs utilisées dans les mesures
Partie 6: Géométrie de l’avion
Partie 7: Points de vol et domaines de vol
- Partie 8: Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du comportement dyna-
mique
de l’avion
Partie 9: Modèles de mouvements atmosphériques le long de la trajectoire de
l’avion
0 ISO 1992

Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni

utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992(F)

L’ISO 1151 est destinée à introduire les principaux concepts, à définir les termes les

plus importants utilisés dans les études théoriques et expérimentales et, dans la mesure

du possible, à donner les symboles correspondants.

Dans toutes les parties de I’ISO 1151, le terme H avion N désigne un véhicule destiné à

voler dans l’atmosphère ou dans l’espace. En général, il présente essentiellement une

symétrie gauche-droite par rapport à un plan. Ce plan est déterminé par les caractéristi-

ques géométriques de l’avion. Dans ce plan, on définit deux directions orthogonales:

arrière-avant et dessus-dessous. La direction transversale, sur la perpendiculaire à ce

plan, en résulte.

Lorsqu’il y a un seul plan de symétrie, c’est le plan de référence de l’avion. Lorsqu’il y a

plus d’un plan de symétrie, ou lorsqu’il n’y en a aucun, il est nécessaire de choisir un

plan de référence. Dans le premier cas, le plan de référence est l’un des plans de symé-

trie. Dans le second cas, le plan de référence est arbitraire. Dans tous les cas, il est

nécessaire d’en préciser le choix.

Les angles de rotation, les vitesses angulaires et les moments autour d’un axe sont

positifs dans le sens d’horloge, pour un observateur regardant dans la direction posi-

tive de cet axe.

Tous les trièdres utilisés sont trirectangles et directs, c’est-à-dire qu’une rotation posi-

tive de 7c/2 autour de l’axe x amène l’axe y dans la position précédemment occupée par

l’axe 2.

Le centre de gravité coincide avec le centre d’inertie si le champ de gravité est homo-

gène. Si tel n’est pas le cas, le centre de gravité peut être remplace par le centre d’iner-

tie dans les définitions de I’ISO 1151. Ceci devra alors être spécifié.
Numérotation des articles et des paragraphes

Dans le but de faciliter l’indication des références d’un article ou d’un paragraphe, une

numérotation décimale a été adoptée telle que le premier chiffre soit le numéro de la

partie considérée de I’ISO 1151.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 1151-8 : 1992 (F)
Mécanique du vol - Concepts, grandeurs et symboles -
Partie 8:
Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du comportement
dynamique de l’avion
8.0 Introduction

La présente partie de I’ISO 1151 traite des concepts et grandeurs caractérisant certaines classes de mouvement naturel de l’avion et

ses caractéristiques dynamiques fondamentales.

L’avion est supposé rigide, de masse constante et d’inertie constante; il n’est pas équipé de systèmes modifiant son comportement

dynamique naturel. Toutefois, la plupart des définitions peuvent être appliquées au cas de l’avion déformable, de masse variable et

d’inertie variable.

Les concepts généraux définis dans la présente partie de I’ISO 1151 s’appliquent à la phase de vol atmosphérique.

8.1 Concepts généraux
NO Dénomination Définition

Grandeur dont la valeur en fonction du temps caractérise le mouvement de l’avion.

8.1.1 Variable de vol
8.1.2 État de vol Ensemble des valeurs des variables de vol (8.1 .l).
NOTE - II ne faut pas confondre ce concept avec celui de point de vol (7.5.5).

8.1.3 État de vol stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel les variables de vol (8.1.1) considérées restent constantes en

fonction du temps.

8.1.4 État de vol quasi-stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel les variables de vol (8.1 .l) considérées varient si lentement

en fonction du temps que leurs variations peuvent être négligées dans l’étude.

8.1.5 État de vol non stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel au moins l’une des variables de vol (8.1 .l) considérées varie

si rapidement en fonction du temps que ses variations ne peuvent pas être négligées dans

l’étude.
---~----.--. .-_---_---- .--.--- ---__--

8.1.6 État de vol de référence État de vol (8.1.2) choisi comme référence dans une étude donnée.

NOTES

1 Dans la plupart des cas un état de vol stabilisé (8.1.3) ou un état de vol quasi-stabilisé (8.1.4) est

choisi comme référence.

2 Dans une étude concernant un certain intervalle de temps, il est courant de choisir comme réfé-

rence l’état de vol (8.1.2) précédant immédiatement cet intervalle.
~--.-_ .--_ ~- -_ ---_ - .__I _-_._-
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (F)
NO Dénomination Définition
I I

8.1.7 1 Sollicitation Action sur un avion destinée à modifier ou à maintenir l’état de vol (8.1.2).

8.1.8 Perturbation Action involontaire qui engendre une modification de l’état de vol (8.1.2).

NOTE - La nature de cette action peut être:
- humaine;
atmosphérique;
mécanique;
etc.
-_----.--_ --- ---.-__--------

Élément de l’ensemble des grandeurs caractérisant la sollicitation (8.1.7) ou la perturbation

(8.1.8).
-----_~~-- - --_ _--_ --.-__~~---

8.1.10 Variable de sortie Élément de l’ensemble des variables de vol (8.1 .l) dont les évolutions en fonction du

temps caractérisent la réponse de l’avion à la sollicitation (8.1.7) ou à la perturbation

(8.1.8) considérées.
8.2 Types de mouvements de l’avion
Dénomination Définition
No 1
8.2.1

Trajectoire (de l’avion) Lieu tridimensionnel de l’origine du trièdre cinématique de l’avion (2.1. l), usuellement le

centre d’inertie, par rapport à la Terre.

8.2.2 1 Mouvement plan de l’avion Mouvement de l’avion caractérisé par une trajectoire (8.2.1) contenue dans un plan.

-~- --~--_ --_.--_~-_-_~ -___-
8.2.3 1 Vol rectiligne

Mouvement plan de l’avion (8.2.2) caractérisé par une trajectoire (8.2.1) rectiligne.

--~------.- .--_. -.-~-~--_-
8.2.4 Vol horizontal

Mouvement plan de l’avion (8.2.2) caractérisé par une trajectoire (8.2.1) contenue dans un

plan horizontal.
------ --_.--_-- --_.-_-- --_---

8.2.5 Vol symétrique État de vol (8.1.2) d’un avion dont le dérapage (1.2.1 .l) est nul.

NOTE - La géométrie de l’avion et l’écoulement ne sont pas nécessairement symétriques.

_~------_--_ --_.--_---_-_---_--
8.2.6

Vi rage Mouvement de l’avion conduisant à un changement d’azimut de la trajectoire (2.3.1).

-_----_.--_.--_ --_.--__.-__ ___-
8.2.7 Virage horizontal Virage (8.2.6) en vol horizontal (8.2.4).

8.2.8 Virage stabilisé Virage horizontal (8.2.7) pour lequel la vitesse-air (1.3.1) et le facteur de charge (1.5.9)

sont maintenus constants.

NOTE - Si la vitesse du vent, V w, (2.2.3) est nulle, la trajectoire (8.2.1) est circulaire.

~_--__--_.--_.--_ --_.--.--_

8.2.9 Mouvement longitudinal Mouvement caractérisé par des variations, par rapport à un état de vol de référence (8.1.6),

(isolé)
- de l’incidence, a, (1.2.1.2) ;
- de l’assiette longitudinale, 0, (1.2.2.2) ;
- de la vitesse-air, v, (1.3.1) ;
- de la pente, y, (2.3.2); et
- de la vitesse de tangage, 4, (1.3.6),
tandis que les variations
- du dérapage, p, (1.2.1.1);
- de la vitesse de roulis, p, (1.3.6) ; et
- de la vitesse de lacet, r, (1.3.6)
sont nulles ou négligeables.
-----_--_.--_ --_ --_ ---_~--~-~

8.2.10 Mouvement latéral (isolé) Mouvement caractérisé par des variations, par rapport à un état de vol de référence (8.1.6),

- du dérapage, p, (1.2.1.1);
- de l’angle de gîte, Qi, (1.2.2.3) ;
- de l’azimut, Y, (1.2.2.1);
- de la vitesse de roulis, p, (1.3.6) ; et
- de la vitesse de lacet, r, (1.3.6),
tandis que les variations
- de l’incidence, a, (1.2.1.2) ;
- de la vitesse-air, T/, (1.3.1) ;
- de la pente, y, (2.3.2); et
- de la vitesse de tangage, q, (1.3.6)
sont nulles ou négligeables.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 IF)
8.3 Modes naturels du mouvement de l’avion

Dans les paragraphes suivants, les modes considérés correspondent à des mouvements de faible amplitude venant se superposer à un

état de vol de référence stabilisé (8.1.3) ou quasi-stabilisé (8.1.4). Ce sont des mouvements de l’avion après sollicitation (8.1.7) ou per-

turbation (8.1.8).

De tels mouvements peuvent généralement, après linéarisation, être représentés par un système d’équations différentielles linéaires à

coefficients constants.
Dans ces conditions, chaque mode peut être caractérisé par:
a) un sous-ensemble de variables de vol (8.1 .l) dont les évolutions en fonction
...

Iso
NORME
INTERNATIONALE 1151-8
Première édition
1992-06-I 5
Mécanique du vol - Concepts, grandeurs et
symboles -
Partie 8:
Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du
comportement dynamique de l’avion
Flight dynamics - Concepts, quantities and symbols -

Part 8: Concepts and quantities used in the study of the dynamic behaviour of the

aircraft
Numéro de référence
ISO 1151-8 : 1992 (F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 1151-8 : 1992 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.

Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO

collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce

qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales
requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.

La Norme internationale ISO 1151-8 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20,

Aéronautique et espace, sous-comité SC 3, Concepts, grandeurs et symboles de la
mécanique du vol.

L’ISO 1151 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Mécanique

du vol - Concepts, grandeurs et symboles :
Partie 1: Mouvement de l’avion par rapport a l’air
Partie 2: Mouvements de l’avion et de l’atmosphère par rapport à la Terre
Partie 3: Dérivées des forces, des moments et de leurs coefficients
- Partie 4: Paramètres utilises dans l’étude de la s tabilite et du pilotage des
avions
Partie 5: Grandeurs utilisées dans les mesures
Partie 6: Géométrie de l’avion
Partie 7: Points de vol et domaines de vol
- Partie 8: Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du comportement dyna-
mique
de l’avion
Partie 9: Modèles de mouvements atmosphériques le long de la trajectoire de
l’avion
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Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni

utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
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Imprimé en Suisse
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L’ISO 1151 est destinée à introduire les principaux concepts, à définir les termes les

plus importants utilisés dans les études théoriques et expérimentales et, dans la mesure

du possible, à donner les symboles correspondants.

Dans toutes les parties de I’ISO 1151, le terme H avion N désigne un véhicule destiné à

voler dans l’atmosphère ou dans l’espace. En général, il présente essentiellement une

symétrie gauche-droite par rapport à un plan. Ce plan est déterminé par les caractéristi-

ques géométriques de l’avion. Dans ce plan, on définit deux directions orthogonales:

arrière-avant et dessus-dessous. La direction transversale, sur la perpendiculaire à ce

plan, en résulte.

Lorsqu’il y a un seul plan de symétrie, c’est le plan de référence de l’avion. Lorsqu’il y a

plus d’un plan de symétrie, ou lorsqu’il n’y en a aucun, il est nécessaire de choisir un

plan de référence. Dans le premier cas, le plan de référence est l’un des plans de symé-

trie. Dans le second cas, le plan de référence est arbitraire. Dans tous les cas, il est

nécessaire d’en préciser le choix.

Les angles de rotation, les vitesses angulaires et les moments autour d’un axe sont

positifs dans le sens d’horloge, pour un observateur regardant dans la direction posi-

tive de cet axe.

Tous les trièdres utilisés sont trirectangles et directs, c’est-à-dire qu’une rotation posi-

tive de 7c/2 autour de l’axe x amène l’axe y dans la position précédemment occupée par

l’axe 2.

Le centre de gravité coincide avec le centre d’inertie si le champ de gravité est homo-

gène. Si tel n’est pas le cas, le centre de gravité peut être remplace par le centre d’iner-

tie dans les définitions de I’ISO 1151. Ceci devra alors être spécifié.
Numérotation des articles et des paragraphes

Dans le but de faciliter l’indication des références d’un article ou d’un paragraphe, une

numérotation décimale a été adoptée telle que le premier chiffre soit le numéro de la

partie considérée de I’ISO 1151.
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NORME INTERNATIONALE
ISO 1151-8 : 1992 (F)
Mécanique du vol - Concepts, grandeurs et symboles -
Partie 8:
Concepts et grandeurs utilisés pour l’étude du comportement
dynamique de l’avion
8.0 Introduction

La présente partie de I’ISO 1151 traite des concepts et grandeurs caractérisant certaines classes de mouvement naturel de l’avion et

ses caractéristiques dynamiques fondamentales.

L’avion est supposé rigide, de masse constante et d’inertie constante; il n’est pas équipé de systèmes modifiant son comportement

dynamique naturel. Toutefois, la plupart des définitions peuvent être appliquées au cas de l’avion déformable, de masse variable et

d’inertie variable.

Les concepts généraux définis dans la présente partie de I’ISO 1151 s’appliquent à la phase de vol atmosphérique.

8.1 Concepts généraux
NO Dénomination Définition

Grandeur dont la valeur en fonction du temps caractérise le mouvement de l’avion.

8.1.1 Variable de vol
8.1.2 État de vol Ensemble des valeurs des variables de vol (8.1 .l).
NOTE - II ne faut pas confondre ce concept avec celui de point de vol (7.5.5).

8.1.3 État de vol stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel les variables de vol (8.1.1) considérées restent constantes en

fonction du temps.

8.1.4 État de vol quasi-stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel les variables de vol (8.1 .l) considérées varient si lentement

en fonction du temps que leurs variations peuvent être négligées dans l’étude.

8.1.5 État de vol non stabilisé État de vol (8.1.2) dans lequel au moins l’une des variables de vol (8.1 .l) considérées varie

si rapidement en fonction du temps que ses variations ne peuvent pas être négligées dans

l’étude.
---~----.--. .-_---_---- .--.--- ---__--

8.1.6 État de vol de référence État de vol (8.1.2) choisi comme référence dans une étude donnée.

NOTES

1 Dans la plupart des cas un état de vol stabilisé (8.1.3) ou un état de vol quasi-stabilisé (8.1.4) est

choisi comme référence.

2 Dans une étude concernant un certain intervalle de temps, il est courant de choisir comme réfé-

rence l’état de vol (8.1.2) précédant immédiatement cet intervalle.
~--.-_ .--_ ~- -_ ---_ - .__I _-_._-
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ISO 1151-8 : 1992 (F)
NO Dénomination Définition
I I

8.1.7 1 Sollicitation Action sur un avion destinée à modifier ou à maintenir l’état de vol (8.1.2).

8.1.8 Perturbation Action involontaire qui engendre une modification de l’état de vol (8.1.2).

NOTE - La nature de cette action peut être:
- humaine;
atmosphérique;
mécanique;
etc.
-_----.--_ --- ---.-__--------

Élément de l’ensemble des grandeurs caractérisant la sollicitation (8.1.7) ou la perturbation

(8.1.8).
-----_~~-- - --_ _--_ --.-__~~---

8.1.10 Variable de sortie Élément de l’ensemble des variables de vol (8.1 .l) dont les évolutions en fonction du

temps caractérisent la réponse de l’avion à la sollicitation (8.1.7) ou à la perturbation

(8.1.8) considérées.
8.2 Types de mouvements de l’avion
Dénomination Définition
No 1
8.2.1

Trajectoire (de l’avion) Lieu tridimensionnel de l’origine du trièdre cinématique de l’avion (2.1. l), usuellement le

centre d’inertie, par rapport à la Terre.

8.2.2 1 Mouvement plan de l’avion Mouvement de l’avion caractérisé par une trajectoire (8.2.1) contenue dans un plan.

-~- --~--_ --_.--_~-_-_~ -___-
8.2.3 1 Vol rectiligne

Mouvement plan de l’avion (8.2.2) caractérisé par une trajectoire (8.2.1) rectiligne.

--~------.- .--_. -.-~-~--_-
8.2.4 Vol horizontal

Mouvement plan de l’avion (8.2.2) caractérisé par une trajectoire (8.2.1) contenue dans un

plan horizontal.
------ --_.--_-- --_.-_-- --_---

8.2.5 Vol symétrique État de vol (8.1.2) d’un avion dont le dérapage (1.2.1 .l) est nul.

NOTE - La géométrie de l’avion et l’écoulement ne sont pas nécessairement symétriques.

_~------_--_ --_.--_---_-_---_--
8.2.6

Vi rage Mouvement de l’avion conduisant à un changement d’azimut de la trajectoire (2.3.1).

-_----_.--_.--_ --_.--__.-__ ___-
8.2.7 Virage horizontal Virage (8.2.6) en vol horizontal (8.2.4).

8.2.8 Virage stabilisé Virage horizontal (8.2.7) pour lequel la vitesse-air (1.3.1) et le facteur de charge (1.5.9)

sont maintenus constants.

NOTE - Si la vitesse du vent, V w, (2.2.3) est nulle, la trajectoire (8.2.1) est circulaire.

~_--__--_.--_.--_ --_.--.--_

8.2.9 Mouvement longitudinal Mouvement caractérisé par des variations, par rapport à un état de vol de référence (8.1.6),

(isolé)
- de l’incidence, a, (1.2.1.2) ;
- de l’assiette longitudinale, 0, (1.2.2.2) ;
- de la vitesse-air, v, (1.3.1) ;
- de la pente, y, (2.3.2); et
- de la vitesse de tangage, 4, (1.3.6),
tandis que les variations
- du dérapage, p, (1.2.1.1);
- de la vitesse de roulis, p, (1.3.6) ; et
- de la vitesse de lacet, r, (1.3.6)
sont nulles ou négligeables.
-----_--_.--_ --_ --_ ---_~--~-~

8.2.10 Mouvement latéral (isolé) Mouvement caractérisé par des variations, par rapport à un état de vol de référence (8.1.6),

- du dérapage, p, (1.2.1.1);
- de l’angle de gîte, Qi, (1.2.2.3) ;
- de l’azimut, Y, (1.2.2.1);
- de la vitesse de roulis, p, (1.3.6) ; et
- de la vitesse de lacet, r, (1.3.6),
tandis que les variations
- de l’incidence, a, (1.2.1.2) ;
- de la vitesse-air, T/, (1.3.1) ;
- de la pente, y, (2.3.2); et
- de la vitesse de tangage, q, (1.3.6)
sont nulles ou négligeables.
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ISO 1151-8 : 1992 IF)
8.3 Modes naturels du mouvement de l’avion

Dans les paragraphes suivants, les modes considérés correspondent à des mouvements de faible amplitude venant se superposer à un

état de vol de référence stabilisé (8.1.3) ou quasi-stabilisé (8.1.4). Ce sont des mouvements de l’avion après sollicitation (8.1.7) ou per-

turbation (8.1.8).

De tels mouvements peuvent généralement, après linéarisation, être représentés par un système d’équations différentielles linéaires à

coefficients constants.
Dans ces conditions, chaque mode peut être caractérisé par:
a) un sous-ensemble de variables de vol (8.1 .l) dont les évolutions en fonction
...

Questions, Comments and Discussion

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