Возник такой вопрос.
В каких единицах измерения происходит непосредственное вычисление сил и моментов в симе?
Поясню, для чего это. Могу ли я взять значение Су, Сх, коэффицентов моментов из практической аэродинамики того же Ан-72, и, не меняя их, вставить в соответствующие секции .air файла? А если их надо менять, на сколько?
Просто столкнулся с тем, коэффициенты моментов у нас в книжках, и у «них» в симе разнятся аж на два порядка. Как так???
Коэффицикнты на то и коэффициенты — просто множитель.
Зависит от редактора *air — файлов. В Air Editor коэффициенты привязаны к СИМовским значениям напрямую, и поэтому все коэффициенты надо пересчитывать. В Aircraft Airfile Manager такой пересчет сделан внутри, и поэтому Cx, Cy и Mz имеют привычный вид, и мжно вставлять цифры прямо из книги. Но и тут есть особенности: например, у американцев момент тангажа считается с обратным знаком, соответственно кривая Mz=f(AOA) имеет зеркальный вид, угол атаки отсчитывается не от корневой хорды крыла, а от СГФ, и установочный угол крыла надо учитывать во всех зависимостях от угла атаки, и т.д.
Коэффиценты, да не просто…
Вот смотрите. Определим Су горизонтального полёта для самолёта, летящего на какой то скорости и высоте.
Су=(2*G/(p*V^2*S))^1/2. Для системы СИ: G — в Ньютонах, р — кг/м^3, V — м/с, S — м^2. Получим какой-то безразмерный коэффициент Су.
А теперь переведем все члены уравнения в американскую систему мер: G — lbs, V — knots, S — feet, р — lbs/feet^3 (хотя не уверен, встречал и еденицу измерения density (d) ). Получаем коэффициент, во-первых — не безразмерный, во-вторых — не равный Су из предыдущих вычислений. С моментами ещё веселее.
И как тут быть?
Если Вы с lbs поступите так же, как с Ньютоном (т.е. представите в виде 1Н = 1 кг * 1 м/ 1 с2), то все станет безразмерным.
Чудес в природе не бывает. Есть основные единицы измерения (типа длина, время, масса и т.д.) через которые можно выразить все остальные.
Ага, вот тут поподробнее!!! И в чём же я должен их представить?
Я понимаю, что одно можно выразить через другое. Но я приведу пример ещё проще — В приведенной выше формуле поставьте вес в КГС, а скорость в КМ/ч. Какой Су получим при этом? Тот же? а размерность?
В том и весь вопрос, будут ли одинаковыми Су , рассчитанные в системе СИ, и американской (или любой другой) системе мер?
Скорее всего нет. Поэтому я и пытаюсь выяснить, в чём они считаются, и как можно пересчитать «наши» Су, Сх и моменты, в «ихние»…
Как уже сказал maxmik, коэффициенты безразмерные. И если они у Вас в других единицах получаются с размерностью, то это не ошибка СИМа, а Ваша ошибка в переводе единиц.
Я всегда использую в *.air (редактор ААМ) коэффициенты из летных характеристик реального самолета, и никаких противоречий ни разу не было. Если же какой-то коэффициент приходится увеличить или уменьшить, скажем, в два раза — надо искать ошибку в других местах, что в конце концов и подтверждается. Например, зависимость Cy=f(AOA) задана не только графиком, но и численным значением производной этой функции, и СИМ использует в разных случаях оба варианта.
В MSFS динамика задается табличным методом, а не решением системы дифференциальных уравнений движения в реальном времени.
Ну, я может не очень доходчиво изЪясняюсь
Знаю, что коэффициенты Су,Сх и т. д. по определению должны безразмерные. Просто, некоторые вещи мне непонятны.
А насчёт динамики, мне казалось, что сим как раз и решает в реальном времени дифф. уравнения, беря значения упомянутых коэффициентов из таблиц.
Тогда у меня вопрос к Вам , ТenderCat. Какой должен быть порядок величин у коэффициентов моментов? Десятые доли? У меня проблема именно с ними.
Десятые, сотые. Для моментов ГО больше единицы.
Не важно в чем, а важно чтобы они все были в одной и той же системе единиц. Иными словами яблоки можно делить только на яблоки, но никак не на апельсины. 😀
Именно по этой причине и нужно все приводить к одной и той же системе. Т.е. нельзя брать вес в КГ, а скорость в КМ/Ч — нужно (если работать в СИ) эти КГ перевести в Ньютоны (они же КГ*М/С2), а КМ/Ч в М/С.
Хммм… Чего-то у меня башка плохо варит, но по идее безразмерные коэффициенты должны сохранять свое значение при переводе из системы в систему (все переводные к-ты должны в итоге сократится).
По идее да. Надеюсь на это. Но где бы почитать, выяснить…
Да, вот тут интересная вещь http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/WindTunnel/Activities/lift_formula.html, обратите внимание на единицы измерения…
А как быть в случае, если нет графика момента тангажа Mz? Можно каким-либо образом использовать балансировочные кривые РВ?
Теоретически — да. Но какого именно момента? mz0?
У Вас опечатка. Нужно было сказать не «почитать», а «поСчитать». Там же задачка для 3-го класса. Выразите метры в футах, а кг в фунтах и подставьте все в свою формулу. Вот Вам и ответ.
А что с ними не так? Вы же не думали, что в NASA будут СИ использовать?
Так как раз всё нормально. CL — безразмерный. В системе СИ размерности как раз дадут 1Н
L = (1/2) * d * v^2 * s * CL
1 kg/m^3 * (1 m/s)^2 * 1 m^2 = 1 (kg * m) / s^2 = 1 N
Ну а почему-бы НАСА и в Си не посчитать:rolleyes:.Шутка.
Нет, я не опечатался. Решать задачки для третьего класса умею;) Но есть нюансы.
На самом деле, если представить формулу через М, то вопросы отпадают.
L=0.7*CL*p*M^2*S
Меня смутила еденица измерения плотности — density [d], на том же сайте НАСА.
Что ж, это облегчает задачу!!!
Всем спасибо за помощь!!!!
Насколько я понимаю, именно он соответствует секции 473 air-файла?
Mz0 — это постоянная составляющая продольного момента, а график 473 — зависимость момента от угла атаки самолета с учетом ГО.
Понятно. И как же все-таки построить этот график, если в Практической аэродинамике в разделе «Продольное движение самолета» даны только балансировочные кривые?
Трудности только в том, что в СИМе по умолчанию все самолеты, от Боинга до Цессны, балансируются стабилизатором. Если балансировочные кривые даны по положению стабилизатора при нейтральном положении РВ, то решить задачу сложно, но можно, путем постепенного подбора параметров графика, путем моделирования в полете балансировочных характеристик «задом наперед», то есть, зная отклонение стабилизатора на данной скорости при данной центровке, менять mz до получения совпадения.
Но для этого надо сразу точно задать подъемную силу и моменты от ГО, а так же правильно прописать САХ и сделать точный контроль центровки.
Центровку СИМ считает по корневой хорде, прописанной в Aircraft.cfg, что очень неудобно в расчетах. Поэтому я всегда вместо стреловидного крыла прописываю эквивалентное прямое, проставляя значение не корневой, а средней хорды, соответственно, и позиция крыла относительно рефпойнта должна соответствовать позиции САХ. Стреловидность в Aircraft.cfg учитывается только как геометрическая характеристика, и не влияет на аэродинамические, поэтому такая замена правомерна. Точное позиционирование САХ легко сделать, если из РЭ самолета известны длина САХ и центровка опрокидывания, так как позиция контактных точек основных шасси (относительно которых и происходит опрокидывание) заданы визуальной моделью.
Балансировочные кривые наоборот, по отклонению РВ.
С крылом я именно так и поступил, по Вашему же совету в другой теме. А вот как рассчитать подъемную силу и моменты? Подъемная сила ведь зависит от скоростного напора, какую скорость тогда брать в расчет?
Подъемная сила зависит от скорости и угла атаки. Чтобы правильно смоделировать крыло, нужно иметь график зависимости Су от АОА, в MSFS это график 404.
По приведенному рисунку можно сделать довольно много: во-первых, он дает возможность учесть влияние тяги двигателей на продольный момент, так как но любой скорости видна разница балансировочного отклонения РВ для ПМГ и номинального режима.
Во-вторых, прогоняя площадки по скоростям(в диапазоне 400…600 км/ч достаточно двух точек, так как балансировочные кривые на этом участке прямолинейны) при неизменном положении стабилизатора, подбираем значения mz для получения нужных отклонений РВ. Правда, если не отвязать РВ от прямого управления в СИМе, то придется все измерения делать «на руках», что отрицательно скажется на точности — СИМовский автопилот умеет балансировать самолет только СИМовским триммером, который на самом деле есть стабилизатор.
Значение Mz0 должно быть в книжке. Для учета моментов от закрылков нужны балансировочные кривые при разных конфигурациях самолета, или численные значения приращения.
С крылом и mz теперь понятно. А вот ни Mz0, ни численных значений нет в ПАД обоих самолетов (Бе-103 и Бе-200), такой Бериевский стиль что-ли..
Есть еще такие графики:
-зависимость угловой скорости движения самолета от угла отклонения рулей и скорости
-производная угла отклонения РН и элероновт по крену в зависимости от скорости
-углы отклонения РН и элеронов при установившихся скольжениях
-степень путевой статической устойчивости
Применимы ли они к конкретный секциям или графикам air-файла?
Разрешите опять вернуться к теме. Нашел такой вот график:
Здесь опять-таки зависимость угла отклонения РВ от угла атаки. Как это преобразовать в график 473? Также экспериментальным подбором значений CM?