Exponenta Banner

Aerodynamic Forces and Moments

Вычислите аэродинамические силы и моменты с помощью аэродинамических коэффициентов, динамического давления, центра тяжести, центра давления и скорости

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Aerospace Blockset / Аэродинамика

Описание

Блок Aerodynamic Forces and Moments вычисляет аэродинамические силы и моменты о центре тяжести.

Ограничения

  • Состояние по умолчанию блока скрывает V b входной порт и принимает, что преобразование является телом-телом.

  • Центр тяжести и центр давления приняты, чтобы быть в осях тела.

  • В то время как этот блок имеет способность вывести силы и/или моменты в осях устойчивости, блоки в библиотеке Equations of Motion в настоящее время спроектированы, чтобы принять силы и моменты или в теле или в осях ветра только.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Аэродинамические коэффициенты (в выбранных входных осях) для сил и моменты, заданные как вектор. Эти коэффициенты упорядочены в вектор в зависимости от выбора осей:

Введите осиВходной вектор
Тело(осевое усилие Cx, сила стороны Сай, нормальная сила Cz, прокручивая Статью момента, передавая момент Cm, отклоняющийся от курса момент Cn)
Устойчивость(CD силы сопротивления (β = 0), сила стороны Сай, лифт обеспечивает CL, прокручивая Статью момента, передавая момент Cm, отклоняющийся от курса момент Cn),
Ветер(CD силы сопротивления, сила встречного ветра Cc, лифт обеспечивает CL, прокручивая Статью момента, передавая момент Cm, отклоняющийся от курса момент Cn),

Типы данных: double

Динамическое давление, заданное как 1 3 массив.

Типы данных: double

Центр тяжести, заданный как 1 3 вектор.

Типы данных: double

Центр давления, заданного как 1 3 вектор. Это может также быть взято в качестве любой общей контрольной точки момента, пока остальная часть модели отражает использование контрольной точки момента.

Типы данных: double

Скорость в осях тела. заданный как 1 3 вектор.

Зависимости

Этот порт включен, если параметр Input axes устанавливается на Wind или Stability.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Аэродинамические силы (в выбранных выходных осях), возвращенный как трехэлементный вектор, в центре тяжести в x - y - и z - оси.

Типы данных: double

Аэродинамические моменты (в выбранных выходных осях), возвращенный как трехэлементный вектор, в центре тяжести в x - y - и z - оси.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Система координат для входных коэффициентов, заданных как Body (значение по умолчанию), Stability, или Wind.

Зависимости

Выбор Stability или Wind включает входному порту Port_5.

Программируемое использование

Параметры блоков: inputAxes
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Body' | 'Stability' | 'Wind'
Значение по умолчанию: 'Body'

Система координат для аэродинамической силы, заданной как Body (значение по умолчанию), Stability, или Wind.

Зависимости

Выбор Stability или Wind включает входному порту Port_5.

Программируемое использование

Параметры блоков: outputForcesAxes
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Body' | 'Stability' | 'Wind'
Значение по умолчанию: 'Body'

Система координат в течение аэродинамического момента, заданного как Body (значение по умолчанию), Stability, или Wind.

Зависимости

Выбор Stability или Wind включает входному порту Port_5.

Программируемое использование

Параметры блоков: outputMomentAxes
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Body' | 'Stability' | 'Wind'
Значение по умолчанию: 'Body'

Область ссылки для вычисления аэродинамических сил и моменты, заданные как любое двойное значение.

Программируемое использование

Параметры блоков: S
Ввод: символьный вектор
Значения: любое двойное значение
Значение по умолчанию: '1'

Ссылочный промежуток для вычисления аэродинамических моментов в x - осей и z - оси, заданные как любое двойное значение.

Программируемое использование

Параметры блоков: b
Ввод: символьный вектор
Значения: любое двойное значение
Значение по умолчанию: '1'

Ссылочная длина для вычисления аэродинамического момента в y - оси, заданные как любое двойное значение.

Программируемое использование

Параметры блоков: cbar
Ввод: символьный вектор
Значения: любое двойное значение
Значение по умолчанию: '1'

Примеры модели

HL-20 with Simulink® 3D Animation™ and Flight Instrumentation Blocks

HL-20 с Simulink® 3D Animation™ и блоками инструментирования рейса

Несущее тело HL-20 и контроллер НАСА смоделированы в Simulink®, Aerospace Blockset™ и программном обеспечении Simulink® 3D Animation™. Эта модель симулирует подход и приземляющиеся фазы рейса с помощью автоприземляющегося контроллера. Подсистема Визуализации использует специфичные для самолета приборы от библиотеки Aerospace Blockset™ Flight Instrumentation.

Открытая модель

Алгоритмы

Позвольте α быть углом нападения и β занос. Вращение от тела до осей устойчивости:

Cs←b=[потому что(α)0sin(α)010−sin(α)0потому что(α)]

может быть объединен с вращением от устойчивости до осей ветра:

Cw←s=[потому что(β)sin(β)0−sin(β)потому что(β)0001]

дать к сетевому вращению от тела до осей ветра:

Cw←b=[потому что(α)потому что(β)sin(β)sin(α)потому что(β)−потому что(α)sin(β)потому что(β)−sin(α)sin(β)−sin(α)0потому что(α)]

Коэффициенты момента имеют то же обозначение во всех системах. Коэффициенты силы приведены ниже. Примечание там не является никакими определенными символами для компонентов силы осей устойчивости. Однако оси устойчивости имеют два компонента, которые неизменны от других осей.

FAw≡[−D−C−L]=Cw←b⋅[XAYAZA]≡Cw←b⋅FAb

Компоненты/Осиxyz
ВетерCDCCCL
Устойчивость—CYCL
ТелоCXCYCZ (–CN)

Учитывая эти определения, чтобы составлять стандартные определения D, C, Y (где Y =-C), и L, коэффициенты силы в осях ветра умножаются на отрицательную идентичность diag (-1,-1,-1). Коэффициенты сил в осях устойчивости умножаются на diag (-1, 1,-1). C N и C X являются, соответственно, коэффициентами нормального и осевого усилия (C N =-CZ).

Ссылки

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

Смотрите также

| | |

Темы

Представлено до R2006a

Документация Aerospace Blockset
Поддержка