Digital DATCOM Forces and Moments

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

Библиотека:
Aerospace Blockset / Аэродинамика

Описание

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

Ограничения

Блок Digital DATCOM Forces and Moments поддерживает только Цифровой DATCOM, который является 1 976 версиями DATCOM.
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 должен 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) использоваться с блоком Digital DATCOM Forces и Moments.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Port_1` — Угол нападения
скаляр

Угол нападения, заданного как скаляр.

Типы данных: double

`Port_2` — Угол заноса
скаляр

Угол заноса, заданный как скаляр, в радианах.

Типы данных: double

`Port_3` — Число Маха
скаляр

Число Маха, заданное как скаляр.

Типы данных: double

`Port_4` — Высота
скаляр

Высота, заданная как скаляр, в выбранных единицах длины.

Типы данных: double

`Port_5` — Динамическое давление
скаляр

Динамическое давление, заданное как скаляр, в выбранных единицах давления.

Типы данных: double

`Port_6` — Скорость
трехэлементный вектор

Скорость, заданная как трехэлементный вектор, в выбранных скоростных единицах и выбранных осях силы.

Типы данных: double

`Port_7` — Угол процента заболеваемости
скаляр

Угол процента заболеваемости, заданного как скаляр, в радианах в секунду.

Зависимости

Появляется, когда ВЛАЖНАЯ Плата управления используется во входе к Цифровому DATCOM.

Типы данных: double

`Port_8` — Тело угловые уровни
трехэлементный вектор

Тело угловые уровни, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Зависимости

Появляется, когда ВЛАЖНАЯ Плата управления используется во входе к Цифровому DATCOM.

Типы данных: double

`Port_9` — Оснуйте высоту
скаляр

Оснуйте высоту, заданную как скаляр, в избранных единицах длины.

Зависимости

Появляется, когда GRNDEF Namelist используется во входе к Цифровому DATCOM.

Типы данных: double

`Port_10` — Управляйте поверхностным отклонением
скаляр

Управляйте поверхностным отклонением, заданным как скаляр, в радианах.

Зависимости

Появляется, когда ASYFLP или SYMFLP и GRNDEF namelists используются во входе к Цифровому DATCOM.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Аэродинамические силы в центре тяжести
трехэлементный вектор

Аэродинамические силы в центре тяжести, возвращенном как трехэлементный вектор, в выбранной системе координат: Тело (F, F _{_yx} и F _z), или Ветер (F _D, F _y и F _L).

Типы данных: double

`Port_2` — Аэродинамические моменты в центре тяжести
трехэлементный вектор

Аэродинамические моменты в центре тяжести, возвращенном как трехэлементный вектор, в координатах тела (M _x, M _y и M _z).

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Units` Модули
`Metric (MKS)` (значение по умолчанию) | `English (Velocity in ft/s)` | `English (Velocity in kts)`

Модули ввода и вывода, заданные как:

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

Программируемое использование

Параметры блоков: units

Ввод: символьный вектор

Значения: 'Metric (MKS)' | 'English (Velocity in ft/s)' | 'English (Velocity in kts)'

Значение по умолчанию: 'Metric (MKS)'

`Digital DATCOM structure` — Цифровая структура данных DATCOM
`factstruct{1}` (значение по умолчанию) | структура

Структура MATLAB^®, содержащая цифровые данные DATCOM. Эта структура сгенерирована datcomimport функция. Чтобы включать динамические производные в сгенерированный выходной файл, вызовите datomimport функция с damp ключевое слово.

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

Программируемое использование

Параметры блоков: dcase

Ввод: символьный вектор

Значения: factstruct{1} | структура

Значение по умолчанию: factstruct{1}

`Force axes` — Система координат для аэродинамической силы
`Body` (значение по умолчанию) | `Wind`

Система координат для аэродинамической силы, заданной как Body или Wind.

Программируемое использование

Параметры блоков: fmode

Ввод: символьный вектор

Значения: 'Body' | 'Wind'

Значение по умолчанию: 'Body'

`Interpolation method` метод интерполяции
`None - flat` (значение по умолчанию) | `Linear`

Метод интерполяции, заданный как None (flat) или Linear. Блок использует метод интерполяции интерполировать статические и динамические коэффициенты устойчивости в Digital DATCOM structure.

Программируемое использование

Параметры блоков: imethod

Ввод: символьный вектор

Значения: 'None (flat)' | 'Linear'

Значение по умолчанию: 'None (flat)'

`Extrapolation method` ExtrapolationMethod
`None - clip` (значение по умолчанию) | `Linear`

Метод экстраполяции, заданный как None (clip) или Linear. Блок использует метод экстраполяции, чтобы экстраполировать статические и динамические коэффициенты устойчивости в Digital DATCOM structure.

Программируемое использование

Параметры блоков: emethod

Ввод: символьный вектор

Значения: 'None (flat)' | 'Linear'

Значение по умолчанию: 'None (flat)'

`Process out-of-range input` — Указатель из области значений вводится
`Clip to Range` (значение по умолчанию) | `Linear Extrapolation`

Указатель из области значений ввел действие, Linear Extrapolation или Clip to Range.

Программируемое использование

Параметры блоков: rmethod

Ввод: символьный вектор

Значения: 'Clip to Range' | 'Linear Extrapolation'

Значение по умолчанию: 'Clip to Range'

`Action for out-of-range input` — Из области значений блокируйте поведение
`None` (значение по умолчанию) | `Warning` | `Error`

Из области значений блокируйте поведение, заданное можно следующим образом.

Действие	Описание
`None`	Никакое действие.
`Warning`	Предупреждая в Окне Команды MATLAB, симуляция модели продолжается.
`Error` (значение по умолчанию)	MATLAB возвращает исключение, остановки симуляции модели.

Программируемое использование

Параметры блоков: action

Ввод: символьный вектор

Значения: 'None' | 'Warning' | 'Error'

Значение по умолчанию: 'None'

Примеры модели

Легкий проект самолета

Как использовать продукты MathWorks®, чтобы обратиться к техническим проблемам и проблемам процесса конструкции самолета с помощью проекта легкого самолета.

Открытая модель

Алгоритмы

развернуть все

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

F = F _{статический} + F _dyn

(1)

M = M _{статический} + M _dyn

(2)

_{Статический} F и _{статический} 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
C _D	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 статический} = C _D

(3)

C _{y статический} = C _{Yβ β}

(4)

C _{L статический} = C _L

(5)

C _{l статический} = C _{lβ β}

(6)

C _{m статический} = C _M

(7)

C _{n статический} = C _{nβ β}

(8)

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
C _LP	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.

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

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 управления, Хобокена, NJ: John Wiley & Sons, 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 симуляция, Хобокен, NJ: John Wiley & Sons, 1992.

Темы

Импорт из ВВС США цифровые файлы DATCOM (Aerospace Toolbox)

Документация

Digital DATCOM Forces and Moments

Описание

Ограничения

Порты

Входной параметр

Port_1 — Угол нападения скаляр

Port_2 — Угол заноса скаляр

Port_3 — Число Маха скаляр

Port_4 — Высота скаляр

Port_5 — Динамическое давление скаляр

Port_6 — Скорость трехэлементный вектор

Port_7 — Угол процента заболеваемости скаляр

Зависимости

Port_8 — Тело угловые уровни трехэлементный вектор

Зависимости

Port_9 — Оснуйте высоту скаляр

Зависимости

Port_10 — Управляйте поверхностным отклонением скаляр

Зависимости

Вывод

Port_1 — Аэродинамические силы в центре тяжести трехэлементный вектор

Port_2 — Аэродинамические моменты в центре тяжести трехэлементный вектор

Параметры

Units Модули Metric (MKS) (значение по умолчанию) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)

Программируемое использование

Digital DATCOM structure — Цифровая структура данных DATCOM factstruct{1} (значение по умолчанию) | структура

Программируемое использование

Force axes — Система координат для аэродинамической силы Body (значение по умолчанию) | Wind

Программируемое использование

Interpolation method метод интерполяции None - flat (значение по умолчанию) | Linear

Программируемое использование

Extrapolation method ExtrapolationMethod None - clip (значение по умолчанию) | Linear

Программируемое использование

Process out-of-range input — Указатель из области значений вводится Clip to Range (значение по умолчанию) | Linear Extrapolation

Программируемое использование

Action for out-of-range input — Из области значений блокируйте поведение None (значение по умолчанию) | Warning | Error

Программируемое использование

Примеры модели

Легкий проект самолета

Алгоритмы

Статические характеристики устойчивости

Динамические характеристики устойчивости

Ссылки

Смотрите также

Темы

Представленный в R2006b

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`Port_1` — Угол нападения
скаляр

`Port_2` — Угол заноса
скаляр

`Port_3` — Число Маха
скаляр

`Port_4` — Высота
скаляр

`Port_5` — Динамическое давление
скаляр

`Port_6` — Скорость
трехэлементный вектор

`Port_7` — Угол процента заболеваемости
скаляр

`Port_8` — Тело угловые уровни
трехэлементный вектор

`Port_9` — Оснуйте высоту
скаляр

`Port_10` — Управляйте поверхностным отклонением
скаляр

`Port_1` — Аэродинамические силы в центре тяжести
трехэлементный вектор

`Port_2` — Аэродинамические моменты в центре тяжести
трехэлементный вектор

`Units` Модули
`Metric (MKS)` (значение по умолчанию) | `English (Velocity in ft/s)` | `English (Velocity in kts)`

`Digital DATCOM structure` — Цифровая структура данных DATCOM
`factstruct{1}` (значение по умолчанию) | структура

`Force axes` — Система координат для аэродинамической силы
`Body` (значение по умолчанию) | `Wind`

`Interpolation method` метод интерполяции
`None - flat` (значение по умолчанию) | `Linear`

`Extrapolation method` ExtrapolationMethod
`None - clip` (значение по умолчанию) | `Linear`

`Process out-of-range input` — Указатель из области значений вводится
`Clip to Range` (значение по умолчанию) | `Linear Extrapolation`

`Action for out-of-range input` — Из области значений блокируйте поведение
`None` (значение по умолчанию) | `Warning` | `Error`