王 斌

（中国电子科学研究院，北京 100041）

机载环境下组合设备转动惯量和惯性积计算方法

王 斌

（中国电子科学研究院，北京 100041）

在机载环境下，由多个设备组合而成的大型组合设备的转动惯量和惯性积测量困难。比较简单的方法是得到其中每个设备的转动惯量和惯性积后，利用公式计算得出组合设备的转动惯量和惯性积。对设备旋转和平移时惯性张量的转换矩阵进行了完善和推导,使其适应机载三维环境。此外，对几个特例进行了说明，为计算组合设备的转动惯量和惯性积提供了公式依据。

机载环境；转动惯量；惯性积

引言

转动惯量和惯性积是物体做转动时其惯性的度量。对于飞机来说，飞机的转动惯量和惯性积是载荷计算、操稳特性分析和气动弹性分析不可缺少的数据。飞机转动惯量和惯性积的大小取决于机身及机载设备的质量分布和转动时所对应的转动轴位置。

大型组合设备经常由多个小设备组成，组合设备一般形状不规则、质量分布不均匀。在工程上，对于组合设备，其转动惯量和惯性积通常采用实验的方法得出。例如使用扭摆法、落体法、三线摆法和复摆法等测量转动惯量。对于惯性积直接测量有困难，但也可以通过对不同角度下转动惯量进行实验的方式推导出[1]。

以上方法需要做实验，周期长，费用大，并且有时不具备实验条件。通过对组合设备中各个小设备转动惯量和惯性积进行计算得出组合设备的转动惯量和惯性积更加方便使用。……