aeromatic
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Aero-Matic es una aplicación web que utiliza una interfaz HTML para recopilar datos enviados por el usuario en un avión, luego genera archivos de configuración para su uso con el modelo JSBSIM Flight Dynamics. Aero-Matic intenta lograr un equilibrio entre la simplicidad y la precisión al modelar un avión. Los archivos de configuración generados darán como resultado un modelo de avión plausible , y se basan en solo unos pocos puntos de datos que deberían estar fácilmente disponibles en libros o fuentes de Internet.
Supongamos que queremos hacer un modelo del MIG-21. En este caso, necesitaremos dos archivos de configuración, una configuración aerodinámica y una configuración del motor . Obviamente, no necesitaremos una configuración de la hélice para el MIG-21.
El primer paso es abrir Aeromatic en un navegador. El primer paso es definir un motor para el MIG-21. Desde la enciclopedia del poder aéreo mundial encuentro la siguiente información sobre el motor utilizada por el MIG-21. Nombre: Tumansky_R25, Tipo: Turbina, empuje (sin quemar): 10000 lb. y se instala después de la quema, pero la inyección de agua no lo es. Tenga en cuenta que el nombre que eligió para su motor debe ser un nombre de archivo adecuado, por lo que solo use los caracteres apropiados.
Cuando haga clic en el botón "Generar" aeromatic, enviará la información a Engine2.php , que hará algunos cálculos y le devolverá los resultados. Los resultados se verán de basura porque el archivo de configuración no estaba destinado a verse bien en la ventana de un navegador. Si ve la fuente del documento, verá el archivo como realmente es. Guarde este archivo con el nombre del archivo Tumansky_R25.xml y colóquelo en el directorio de $FGROOT/Engine con todos los demás motores.
Salta sobre el formulario de la hélice y complete el formulario Aero. Primero debe seleccionar un sistema de unidades, ya sea en inglés o métrica. ¡No puedes mezclar unidades! Ahora para los datos del avión. Para el MIG-21 tengo los siguientes datos. Nombre: MIG21, Tipo: Fighter único del motor, Peso máximo de despegue: 22,000 lb., tramo: 23.5 pies, longitud: 51.75 pies, área de ala: 247 pies cuadrados, tren de aterrizaje de triciclo (lo que significa que la tercera rueda está frente a las ruedas principales), un motor, tipo de motor: turbina, diseño del motor: fuselage de AFT. Mi fuente no dice si el MIG-21 tuvo un amortiguador de guiñada, pero dado que es un avión de alto rendimiento, asumiré que necesita uno.
Ahora haga clic en "Generar" y los datos se enviarán a Aero2.Php , que hará algunos cálculos y le devolverá el archivo de configuración. Al igual que con el archivo de configuración anterior, se verá como basura en la ventana de su navegador, pero se verá correctamente si ve la fuente del documento. Guarde este archivo como Mig21.xml y colóquelo en una carpeta de $FGROOT/Aircraft/Mig21 . Ahora tendrá que abrir el archivo en un editor de texto y hacer un cambio. En la sección de propulsión del archivo Aero, encontrará una referencia al nombre del archivo de su motor, Mig21_engine . Edite este nombre para leer Tumansky_R25 . Su MIG-21 ahora se combinará con un motor correcto.
Si modela un avión de motor múltiple, debe hacer el cambio anterior para cada motor. Si está modelando un avión impulsado por la hélice, también debe cambiar el nombre del archivo del propulsor para reflejar el nombre del archivo del archivo de configuración de la hélice. Esto debe hacerse para cada hélice.
¡¡NOTA!! Tenga en cuenta que algunos navegadores se pueden configurar para agregar etiquetas HTML y realizar otros cambios en los archivos sin decirle. ¡Esto evitará que el aeromatic funcione! Además, algunos navegadores recargarán la página actual al mostrar la fuente del documento. Esto puede resultar en un mal documento. Además, tenga cuidado con los navegadores que están listos para buscar páginas en caché en lugar de nuevas.
Engine.php crea un archivo de configuración para los módulos del motor JSBSIM de acuerdo con la siguiente tabla:
| Tipo de motor | Módulo jsbsim |
|---|---|
| Pistón | Fgpiston |
| Turbina | Fgturbina |
| Turbopropulsor | Fgturbina |
| Cohete | Fglocket |
Las entradas del usuario se convierten primero en unidades de inglés. Luego se imprime el encabezado y las entradas del usuario se hacen eco de comentarios. Ahora engine2.php imprime datos específicos para el tipo de motor. El único cálculo realizado para el motor del pistón es el desplazamiento, que se basa en un supuesto 0.625 hp por pulgada cúbica. Todos los demás valores del motor del pistón son "típicos".
El motor de turbina se modela con una relación de derivación supuesta de 1.0 y un TSFC de 0.8. Otros datos que necesitan el módulo se llenan con valores "típicos". La inyección posterior e inyección de agua está habilitada si es así seleccionada.
El motor de turbopropropapalo se modela como una turbina con una relación de derivación de 0 y un TSFC de 0.55. El valor máximo de potencia se convierte en un valor de empuje máximo utilizando la aproximación aproximada de que 1 HP es igual a 2.24 libras de empuje. El empuje se establece para disminuir a altas velocidades, simulando así una hélice.
El motor de cohete es el motor X-15 de Jon Berndt.
Prop.php primero convierte la entrada del usuario en unidades de inglés, luego se hace eco de la entrada como comentarios. La hélice se modela primero estimando el total de "pulgadas de cuchilla lineal", es decir, la suma de todas las longitudes de la cuchilla, necesaria para absorber la potencia del motor. Utilizo 5.3 veces la raíz cuadrada de la potencia, una fórmula basada solo en una muestra de una muestra de combinaciones de motor/apoyo. No hay ciencia aquí. El número de cuchillas se estima utilizando el siguiente cuadro:
| Potencia de motor | No. de cuchillas |
|---|---|
| <400 | 2 |
| 400 < - <1400 | 3 |
| 1400+ | 4 |
Se estima que la masa de cada cuchilla es de 0.9317 babosas por pie. El resto de los valores son "típicos".
Aero.php primero convierte la entrada del usuario en unidades de inglés. El primer cálculo es estimar la carga del ala con un peso máximo basado en el tipo de aeronave según este gráfico:
| Tipo de aeronave | Carga de ala (PSF) |
|---|---|
| Planeador | 7 |
| Ligero single | 14 |
| Ligero gemelo | 29 |
| Luchador de la Segunda Guerra Mundial, corredor, aerobático | 45 |
| Caza transónica/supersónica de un solo motor | 95 |
| Dos luchador transónico/supersónico | 100 |
| Transporte transónico de dos motores | 110 |
| Tres transporte transónico de motores | 110 |
| Cuatro+ transporte transónico de motor | 110 |
| Transporte de accesorios multimotor | 57 |
Si el usuario no suministró un área de ala, entonces la carga del ala y el peso máximo se utilizan para estimar uno. Si el usuario suministra un área de ala, la carga real del ala se calcula y se usa en lugar del valor diagrama.
Una vez que se ha establecido el área del ala, está dividido por el tramo de ala para dar el acorde aerodinámico medio. Las áreas de las superficies de la cola se estiman multiplicando el área de ala por un factor dependiendo del tipo de aeronave. El momento en que los brazos de las superficies de la cola se estiman de manera similar a partir de la longitud y el tipo de la aeronave.
Los momentos de inercia del avión alrededor de tres ejes se estiman utilizando las fórmulas y constantes de Roskam para varios tipos de aviones. Actualmente estoy aumentando los momentos en un 50% para compensar la falta de sensación en el palo de control.
El ZFW del AirCaft, el peso de combustible cero, se estima al múltiples el peso máximo por un factor según el tipo de aeronave. Este valor se llama "peso vacío" en la configuración de JSBSIM.
A continuación, se estima el centro de gravedad de la aeronave, CG, la ubicación. La ubicación longitudinal (eje x) ya se asumió cuando se estimó el brazo de momento del estabilizador horizontal, por lo que esta distancia se usa para obtener la ubicación longitudinal del CG de la nariz, en pulgadas. El CG se encuentra en la intersección de los ejes X e Y, bajo la asumencia de que la aeronave es lateralmente simétrica, por lo que la ubicación y es cero. He puesto la ubicación vertical (Z) del CG un poco por debajo de la línea central. La ubicación del centro aerodinámico es, por simplicidad, lo mismo que el CG, excepto que está un poco por encima del CG para ayudar con la estabilidad.
La ubicación del punto de vista del piloto se estima en función del tipo de aeronave.
La ubicación del tren de aterrizaje se basa en la ubicación de CG. Las ruedas principales del triciclo se colocan ligeramente detrás del CG, y las ruedas principales de Tailgrager ligeramente por delante. La propagación lateral de la marcha principal es una función del tramo de ala y el tipo de avión. La posición Z de la marcha principal se basa en la longitud del avión. Esta es la distancia en pulgadas desde la línea central hasta la parte inferior del neumático cuando el engranaje se extiende y cuelga libremente. Tenga en cuenta que el planeador presenta un problema en que JSBSIM actualmente admite tres puntos de contacto con el suelo, mientras que un planeador necesita cinco (rueda principal, patín de la nariz, rueda trasera y dos patines de punta de ala). Las ubicaciones de la nariz o las ruedas de la cola se estima a partir de la longitud del avión y la ubicación del engranaje principal.
Los motores y los propulsores se colocan de acuerdo con el diseño del motor seleccionado por el usuario, y algunos supuestos sobre el espacio y la ubicación del motor. Hay tanques de combustible N+1 para un avión con motor N. Todos los tanques de combustible están ubicados en el centro de gravedad de la aeronave y contienen 500 libras de combustible.
El FCS, el sistema de control de vuelo, es el mismo para cada avión, excepto para el amortiguador de guiñada, que solo se agrega si lo desea el usuario.
La fuerza de elevación se basa en una curva Lift-VS-Alpha hecha a partir de cuatro puntos, utilizando los supuestos CL_0, CL_ALPHA y CL_MAX para el tipo de aeronave. La elevación adicional debido a las aletas se estima en función del tipo de aeronave. Algunos tipos tendrán una disminución de la elevación debido a los tacones de velocidad (o spoilers). Todos los tipos tienen una contribución de elevación debido a la deflexión del elevador, según el tipo de aeronave.
La fuerza de arrastre consiste en CD0 (arrastre a cero lift), CDI (arrastre inducido), CDMACH (arrastre debido a compresibilidad), CDFLAP, CDGear, CDSB (Speedbakes), CDBETA (arrastre debido al deslizamiento lateral) y CDDE (arrastre debido a la desviación del elevador).
La única fuerza lateral utilizada es la fuerza debido al ángulo de guiñada (deslizamiento lateral).
Los momentos de balanceo utilizados son CLBETA (rollo debido al deslizamiento lateral), CLP (amortiguación del rollo), CLR (rollo debido a la velocidad de guiñada), CLDA (rollo debido a alerones) y CLDR (rollo debido a la desviación del timón).
Los momentos de lanzamiento utilizados son CMalpha (tono debido al ángulo de ataque), CMDE (tono debido a la desviación del elevador), CMQ (tono debido a la velocidad de lanzamiento) y CMADOT (tono debido a la velocidad alfa).
Los momentos de guiñada son CNBeta (guiñada debido al deslizamiento lateral), CNR (amortiguación de guiñada), CNDR (guiñada debido a la desviación del timón) y CNDA (guiñada adversa).
Esto se basa en la aplicación PHP original de David P. Culp y ha sido portada a HTML/CSS/JavaScript por Bertrand Coconnier.
