Цифровые силы DATCOM и моменты

Вычислите аэродинамические силы и моменты с помощью Цифровых статических и динамических производных устойчивости DATCOM

Библиотека

Аэродинамика

Описание

Блок Digital DATCOM Forces и Moments вычисляет аэродинамические силы и моменты о центре тяжести с помощью аэродинамических коэффициентов от Цифрового DATCOM.

Алгоритмы для вычисления сил и моменты создают полные аэродинамические силы и моменты (F и M) от данных, содержавшихся в параметре Digital DATCOM structure:

F = F_{, статичный} + F _dyn

M = M_{, статичный} + M _dyn

_{Статичный} F и _{статичный} M является статическим вкладом, и F _dyn и M _dyn динамический вклад, к аэродинамическим коэффициентам. Если динамические характеристики не содержатся в параметре Digital DATCOM structure, их вклад обнуляется.

Статические характеристики устойчивости

Статические характеристики устойчивости включают следующее.

Коэффициент	Значение
CD	Матрица коэффициентов сопротивления. Эти коэффициенты заданы положительные для действующей в кормовой части загрузки.
C _L	Матрица коэффициентов лифта. Эти коэффициенты заданы положительные для действующей загрузки.
C _m	Матрица коэффициентов момента подачи. Эти коэффициенты заданы положительные для вращения носа.
C _Yβ	Матрица производных коэффициентов силы стороны относительно угла заноса
C _nβ	Матрица производных коэффициентов момента отклонения от курса относительно угла заноса
C _lβ	Матрица производных коэффициентов момента прокрутки относительно угла заноса

Это статические вклады в аэродинамические коэффициенты в осях устойчивости.

C _{D статичный} = C _D

C _{y статичный} = C _Yββ

C _{L статичный} = C _L

C _{l статичный} = C _lββ

C _{m статичный} = C _M

C _{n статичный} = C _nββ

Динамические характеристики устойчивости

Динамические характеристики устойчивости включают следующее.

Коэффициент	Значение
C _Lq	Матрица лифта обеспечивает производные, должные передавать уровень
C _mq	Матрица производных момента подачи, должных передавать уровень
C _Ldα/dt	Матрица лифта обеспечивает производные из-за уровня угла нападения
C _mdα/dt	Матрица производных момента подачи из-за уровня угла нападения
_LP C	Матрица производных момента прокрутки, должных прокрутить уровень
C _Yp	Матрица боковых производных силы, должных прокрутить уровень
C _np	Матрица производных момента отклонения от курса, должных прокрутить уровень
C _номер	Матрица производных момента отклонения от курса, должных отклоняться от курса уровень
C _lr	Матрица производных момента прокрутки, должных отклоняться от курса уровень

Это динамические вклады в аэродинамические коэффициенты в осях устойчивости.

$\begin{array}{l} C_{D}_{dyn} = 0 \\ C_{y}_{dyn} = C_{yp} p (b_{касательно} / 2 V) \\ C_{L}_{dyn} = (C_{L}_{q} q + C_{L \dot{α}} \dot{α}) (c_{панель} / 2 V) \\ C_{l}_{dyn} = (C_{LP} p + C_{lr} r) (b_{касательно} / 2 V) \\ C_{m}_{dyn} = (C_{mq} q + C_{m}_{\dot{a}} \dot{a}) (c_{панель} / 2 V) \\ C_{n}_{dyn} = (C_{np} p + C_{номер} r) (b_{касательно} / 2 V) \end{array}$

Параметры

Units

Задает модули ввода и вывода:

Модули	Сила	Момент	Длина	Скорость	Давление
`Metric (MKS)`	Ньютон	Ньютон - метр	Метры	Метры в секунду	Паскаль
`English (Velocity in ft/s)`	Фунт	Футо-фунт	Футы	Ноги в секунду	Фунт на квадратный дюйм
`English (Velocity in kts)`	Фунт	Футо-фунт	Футы	Узлы	Фунт на квадратный дюйм

Digital DATCOM structure

Задает структуру MATLAB^®, содержащую цифровые данные DATCOM. Эта структура сгенерирована функцией Aerospace Toolbox datcomimport. Чтобы включать динамические производные в сгенерированный выходной файл, вызовите функцию datomimport с влажным ключевым словом. Блок Digital DATCOM Forces и Moments поддерживает только Цифровой DATCOM, который является 1 976 версиями DATCOM.

Для получения дополнительной информации о создании цифровой структуры DATCOM смотрите Импорт из ВВС США Цифровые Файлы DATCOM (Aerospace Toolbox). Этот пример показывает, как принести Военно-воздушным силам США (USAF) Цифровые файлы DATCOM в среду MATLAB с помощью программного обеспечения Aerospace Toolbox.

Force axes

Задает систему координат для аэродинамической силы: Body или Wind.

Interpolation method

None (flat) или Linear

Extrapolation method

None (clip) или Linear

Process out of range input

Задает, как обработать из области значений вход: Linear Extrapolation или Clip to Range.

Action for out-of-range input

Задает, вызывает ли вход из области значений предупреждение, ошибку или никакое действие.

Вводы и выводы

Входной параметр	Тип размерности	Описание
Сначала	Скаляр	Содержит угол нападения.
Второй	Скаляр	Содержит угол заноса, в радианах.
Треть	Скаляр	Содержит Число Маха.
Четвертый	Скаляр	Содержит высоту, в выбранных единицах длины.
Пятый	Скаляр	Содержит динамическое давление, в выбранных единицах давления.
Шестой	Трехэлементный вектор	Содержит скорость, в выбранных скоростных единицах и выбранных осях силы.
Седьмой (Необязательно)	Скаляр	Содержит угол процента заболеваемости, в радианах в секунду. Появляется, когда ВЛАЖНАЯ Плата управления используется во входе к Цифровому DATCOM.
Восемь (Необязательно)	Трехэлементный вектор	Содержит тело угловые уровни, в радианах в секунду. Появляется, когда ВЛАЖНАЯ Плата управления используется во входе к Цифровому DATCOM.
Девятый (Необязательно)	Скаляр	Содержит наземную высоту, в избранных единицах длины. Появляется, когда GRNDEF Namelist используется во входе к Цифровому DATCOM.
Десятый (Необязательно)		Содержит отклонения поверхности управления, радианы. Появляется, когда ASYFLP или SYMFLP и GRNDEF namelists используются во входе к Цифровому DATCOM.

Вывод	Тип размерности	Описание
Сначала	Трехэлементный вектор	Содержит аэродинамические силы в центре тяжести в выбранной системе координат: Тело (F _x, F _y и F _z), или Ветер (F _D, F _y и F _L).
Второй	Трехэлементный вектор	Содержит аэродинамические моменты в центре тяжести в координатах тела (M _x, M _y и M _z).

Предположения и ограничения

Операционные ограничения Цифрового DATCOM применяются к данным, содержавшимся в параметре Digital DATCOM structure. Для получения дополнительной информации о Цифровых ограничениях DATCOM смотрите Раздел 2.4.5 из ссылки [1].

Параметры Digital DATCOM structure alpha, mach, alt, grndht и delta должны строго монотонно увеличиваться, чтобы использоваться с блоком Digital DATCOM Forces и Moments.

Коэффициенты Digital DATCOM structure должны соответствовать размерностям точек останова (alpha, mach, alt, grndht и delta), чтобы использоваться с блоком Digital DATCOM Forces и Moments.

Ссылки

[1] Устойчивость ВВС США и управляет цифровым Datcom, AFFDL TR-79-3032, 1979.

[2] Etkin, B., и Л. Д. Рид, динамика устойчивости рейса и Control, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1996.

[3] Roskam, J., “часть VI проекта самолета: предварительное вычисление аэродинамических, тяга и характеристики степени”, авиация Roskam и техническая корпорация, Оттава, Канзас, 1987.

[4] Стивенс, B. L., и Ф. Л. Льюис, управление самолетом и Simulation, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1992.

Пример

Смотрите Импорт из ВВС США Цифровые Файлы DATCOM (Aerospace Toolbox) для примера того, как создать и отформатировать данные DATCOM для этого блока.

Смотрите asbSkyHogg для примера этого блока.

Смотрите также

datcomimport

Аэродинамические силы и моменты

Документация