Digital DATCOM Forces and Moments

Вычисление аэродинамических сил и моментов с помощью статических и динамических производных устойчивости Digital DATCOM

Библиотека:
Aerospace Blockset/Аэродинамика

Описание

Блок Digital DATCOM Forces and Moments вычисляет аэродинамические силы и моменты вокруг центра тяжести с помощью аэродинамических коэффициентов от Digital DATCOM.

Метки портов блоков Digital DATCOM Forces and Moments изменяются на основе входных и выходных модулей, выбранных из списка Units.

Ограничения

Блок Digital DATCOM Forces and Moments поддерживает только Digital DATCOM, который является версией DATCOM 1976 года.
Эксплуатационные ограничения Digital DATCOM применяются к данным, содержащимся в параметре Digital DATCOM structure. Для получения дополнительной информации об ограничениях цифрового DATCOM смотрите раздел 2.4.5 ссылки [1].
Параметры Digital DATCOM structure alpha, mach, alt, grndht, и delta должно быть строго монотонно увеличено для использования с блоком Digital DATCOM Forces и Moments.
Коэффициенты Digital DATCOM structure должны соответствовать размерностям точек останова (alpha, mach, alt, grndht, и delta) для использования с блоком Digital DATCOM Forces и Moments.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - Угол атаки
скаляр

Угол атаки, заданный как скаляр.

Типы данных: double

`Port_2` - Угол боковой кромки
скаляр

Sideslip угол, заданный как скаляр, в радианах.

Типы данных: double

`Port_3` - Число Маха
скаляр

Число Маха, заданное как скаляр.

Типы данных: double

`Port_4` - Высота над уровнем моря
скаляр

Высота над уровнем моря, заданная в виде скаляра, в выбранных модулях измерения длины.

Типы данных: double

`Port_5` - Динамическое давление
скаляр

Динамическое давление, заданное в виде скаляра, в выбранных модулях измерения давления.

Типы данных: double

`Port_6` - Скорость
трехэлементный вектор

Скорость, заданная как трехэлементный вектор, в выбранных модулях скорости и выбранных осях силы.

Типы данных: double

`Port_7` - Угол скорости атаки
скаляр

Угол скорости атаки, заданный как скаляр, в радианах в секунду.

Зависимости

Появляется, когда плата управления DAMP используется во входе в Digital DATCOM.

Типы данных: double

`Port_8` - Угловые скорости тела
трехэлементный вектор

Угловые скорости тела, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Зависимости

Появляется, когда плата управления DAMP используется во входе в Digital DATCOM.

Типы данных: double

`Port_9` - Высота земли
скаляр

Высота земли, заданная в виде скаляра, в выбранных модулях измерения длины.

Зависимости

Появляется, когда GRNDEF Namelist используется во входе в Digital DATCOM.

Типы данных: double

`Port_10` - Отклонение поверхности управления
скаляр

Управление отклонением поверхности, заданным как скаляр, в радианах.

Зависимости

Появляется при использовании имен ASYFLP или SYMFLP и GRNDEF во входе в Digital DATCOM.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`Port_1` - Аэродинамические силы в центре тяжести
трехэлементный вектор

Аэродинамические силы в центре тяжести, возвращаемые 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, возвращаемые как трехэлементный вектор, в координатах тела (M x, _M y и M z).

Типы данных: double

Параметры

расширить все

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

Входной и выходной модули, заданные как:

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

Программное использование

Параметры блоков: units

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: 'Metric (MKS)'

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

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

Для получения дополнительной информации о создании цифровой структуры DATCOM, смотрите Импорт из цифровых файлов DATCOM USAF. В этом примере показано, как перенести файлы Digital DATCOM ВВС США (USAF) в окружение MATLAB с помощью программного обеспечения Aerospace Toolbox.

Программное использование

Параметры блоков: dcase

Тип: Вектор символов

Значения: factstruct{1} | структура

По умолчанию: factstruct{1}

`Force axes` - Система координат аэродинамической силы
`Body` (по умолчанию) | `Wind`

Система координат аэродинамической силы, заданная как Body или Wind.

Программное использование

Параметры блоков: fmode

Тип: Вектор символов

Значения: 'Body' | 'Wind'

По умолчанию: 'Body'

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

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

Программное использование

Параметры блоков: imethod

Тип: Вектор символов

Значения: 'None (flat)' | 'Linear'

По умолчанию: 'None (flat)'

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`None - clip` (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.

Программное использование

Параметры блоков: emethod

Тип: Вектор символов

Значения: 'None (flat)' | 'Linear'

По умолчанию: 'None (flat)'

`Process out-of-range input` - Обрабатывайте входной параметр вне области допустимого
`Clip to Range` (по умолчанию) | `Linear Extrapolation`

Обработайте входное действие вне области допустимого, Linear Extrapolation или Clip to Range.

Программное использование

Параметры блоков: rmethod

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: 'Clip to Range'

`Action for out-of-range input` - Поведение блоков вне области допустимого значения
`None` (по умолчанию) | `Warning` | `Error`

Поведение блоков вне области допустимого задается следующим образом.

Действие	Описание
`None`	Никаких действий.
`Warning`	Предупреждение в Командном Окне MATLAB, симуляции модели продолжается.
`Error` (по умолчанию)	MATLAB возвращает исключение, симуляция модели останавливается.

Программное использование

Параметры блоков: action

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: 'None'

Примеры моделей

Легкий самолет Проекта

Как использовать продукты MathWorks ® для решения технических и технологических проблем, связанных с проектом самолетов, используя проект легкого самолета.

Откройте модель

Алгоритмы

расширить все

Алгоритмы вычисления сил и моментов наращивают общие аэродинамические силы и моменты (F и M) из данных, содержащихся в параметре Digital DATCOM structure:

F = F _{статические} + F _dyn

(1)

M = M _{статические} + M _dyn

(2)

F _{статические} и _{M статические} являются статическим вкладом, а _F dyn и _M dyn динамическим вкладом в аэродинамические коэффициенты. Если динамические признаки не содержатся в параметре Digital DATCOM structure, их вклад устанавливается в нуль.

Статические характеристики устойчивости

Статические характеристики устойчивости включают следующее.

Коэффициент	Значение
C D	Матрица коэффициентов перетаскивания. Эти коэффициенты заданы положительными для нагрузки заднего действия.
C L	Матрица коэффициентов подъема. Эти коэффициенты определены положительными для нагрузки повышающего действия.
C m	Матрица коэффициентов крутящего момента. Эти коэффициенты заданы положительными для вращения носа вверх.
C _Yβ	Матрица производных коэффициентов боковой силы относительно угла боковой оси
C _nβ	Матрица производных коэффициентов зевания-момента относительно угла боковой оси
C _lβ	Матрица производных коэффициентов качения относительно угла боковой оси

Это статические вклады в аэродинамические коэффициенты в осях устойчивости.

C D _{статический} = C D

(3)

C y _static = C Yβ _β

(4)

C L _static = C L

(5)

C l _{статический} = C lβ

(6)

C m _static = C M

(7)

C n _static = C nβ

(8)

Динамические характеристики устойчивости

Динамические характеристики устойчивости включают следующее.

Коэффициент	Значение
C _Lq	Матрица производных силы подъема из-за скорости тангажа
C _mq	Матрица производных питчинг-момента из-за скорости тангажа
C _Ldα/dt	Матрица производных силы подъема из-за скорости угла атаки
C _mdα/dt	Матрица производных питчинг-момента из-за скорости угла атаки
C _альбом	Матрица производных по скользящему моменту из-за скорости крена
C _Yp	Матрица производных боковой силы из-за скорости крена
C _np	Матрица производных момента зевания из-за скорости крена
C _номер	Матрица производных зевания-момента из-за скорости рыскания
C _lr	Матрица производных по скользящему моменту из-за скорости рыскания

Это динамические вклады в аэродинамические коэффициенты в осях устойчивости.

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

Ссылки

[1] The USAF Stability and Control Digital Datcom, AFFDL-TR-79-3032, 1979.

[2] Эткин, Б. и Л. Д. Рид. Dynamics of Flight Stability and Control, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1996.

[3] Roskam, J. «Airplane Design Part VI: Предварительный расчет аэродинамических, тяговых и энергетических характеристик», Roskam Aviation and Engineering Corporation, Оттава, Канзас: 1987.

[4] Стивенс, Б. Л. и Ф. Л. Льюис. Aircraft Control and Simulation, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1992.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Aerodynamic Forces and Moments | datcomimport

Темы

Импорт из цифровых файлов DATCOM USAF

Введенный в R2006b

Документация

Digital DATCOM Forces and Moments

Описание

Ограничения

Порты

Вход

Port_1 - Угол атаки скаляр

Port_2 - Угол боковой кромки скаляр

Port_3 - Число Маха скаляр

Port_4 - Высота над уровнем моря скаляр

Port_5 - Динамическое давление скаляр

Port_6 - Скорость трехэлементный вектор

Port_7 - Угол скорости атаки скаляр

Зависимости

Port_8 - Угловые скорости тела трехэлементный вектор

Зависимости

Port_9 - Высота земли скаляр

Зависимости

Port_10 - Отклонение поверхности управления скаляр

Зависимости

Выход

Port_1 - Аэродинамические силы в центре тяжести трехэлементный вектор

Port_2 - Аэродинамические моменты в центре тяжести трехэлементный вектор

Параметры

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

Программное использование

Digital DATCOM structure - Цифровая структура данных DATCOM factstruct{1} (по умолчанию) | структуру

Программное использование

Force axes - Система координат аэродинамической силы Body (по умолчанию) | Wind

Программное использование

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

Программное использование

Extrapolation method - Метод экстраполяции None - clip (по умолчанию) | Linear

Программное использование

Process out-of-range input - Обрабатывайте входной параметр вне области допустимого Clip to Range (по умолчанию) | Linear Extrapolation

Программное использование

Action for out-of-range input - Поведение блоков вне области допустимого значения None (по умолчанию) | Warning | Error

Программное использование

Примеры моделей

Легкий самолет Проекта

Алгоритмы

Статические характеристики устойчивости

Динамические характеристики устойчивости

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`Port_1` - Угол атаки
скаляр

`Port_2` - Угол боковой кромки
скаляр

`Port_3` - Число Маха
скаляр

`Port_4` - Высота над уровнем моря
скаляр

`Port_5` - Динамическое давление
скаляр

`Port_6` - Скорость
трехэлементный вектор

`Port_7` - Угол скорости атаки
скаляр

`Port_8` - Угловые скорости тела
трехэлементный вектор

`Port_9` - Высота земли
скаляр

`Port_10` - Отклонение поверхности управления
скаляр

`Port_1` - Аэродинамические силы в центре тяжести
трехэлементный вектор

`Port_2` - Аэродинамические моменты в центре тяжести
трехэлементный вектор

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

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

`Force axes` - Система координат аэродинамической силы
`Body` (по умолчанию) | `Wind`

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

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`None - clip` (по умолчанию) | `Linear`

`Process out-of-range input` - Обрабатывайте входной параметр вне области допустимого
`Clip to Range` (по умолчанию) | `Linear Extrapolation`

`Action for out-of-range input` - Поведение блоков вне области допустимого значения
`None` (по умолчанию) | `Warning` | `Error`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®