Aero-Matic是一種Web應用程序,它使用HTML接口在飛機上收集用戶提交的數據,然後生成配置文件,以與JSBSIM Flight Dynamics模型一起使用。在建模飛機時,Aero-Matic試圖在簡單和準確性之間取得平衡。生成的配置文件將導致合理的飛機模型,並且僅基於幾個數據點,這些數據點應該可以從書籍或互聯網來源輕鬆獲得。
假設我們想製作MIG-21的模型。在這種情況下,我們將需要兩個配置文件,一個Aero配置和一個引擎配置。顯然,我們不需要MIG-21的螺旋槳配置。
第一步是在瀏覽器中打開空氣。第一步是為MIG-21定義發動機。從世界空中的百科全書中,我找到了有關MIG-21使用的引擎的以下信息。姓名:Tumansky_R25,類型:渦輪,推力(不加燃燒):10000磅和燃燒後的燃燒,但注入水。請注意,您為引擎選擇的名稱應該是合適的文件名,因此僅使用合適的字符。
當您單擊“生成”按鈕時,Aero-Matic將將信息發送到Engine2.php ,該信息將進行一些計算並將結果發送回您。結果看起來像垃圾,因為配置文件並不意味著在瀏覽器窗口中看起來不錯。如果您查看文檔源,則會看到該文件的真實情況。使用文件名Tumansky_R25.xml保存此文件,然後將其與所有其他引擎一起放入$FGROOT/Engine目錄中。
跳過螺旋槳形式,填充空氣形式。您必須首先選擇英語或指標的單元系統。您不能混合單位!現在用於飛機數據。對於MIG-21,我有以下數據。名稱:MIG21,類型:單引擎戰鬥機,最大起飛重量:22,000磅,跨度:23.5英尺,長度:51.75英尺,機翼面積:247平方英尺,三輪車起落架(意味著第三個車輪在主車輪的前面),一個發動機,發動機,發動機類型:渦輪機,發動機佈局:Aft FuseLage。我的消息來源沒有說MIG-21是否具有偏航阻尼器,但是由於它是高性能的噴氣機,所以我會認為它需要一個。
現在,單擊“生成”,數據將發送到Aero2.php ,該數據將進行一些計算,並將配置文件返回給您。與以前的配置文件一樣,它看起來像瀏覽器窗口中的垃圾,但是如果您查看文檔源,則將看起來正確。將此文件另存為Mig21.xml ,然後將其放入$FGROOT/Aircraft/Mig21文件夾中。現在,您將必須在文本編輯器中打開文件並進行更改。在Aero文件的“推進”部分中,您將找到對引擎名稱Mig21_engine的文件名的引用。編輯此名稱以閱讀Tumansky_R25 。現在,您的MIG-21將與正確的引擎匹配。
如果您對多引擎飛機進行建模,則必須為每個發動機進行上述更改。如果要建模螺旋槳驅動的飛機,則還必須更改推進器文件名,以反映螺旋槳配置文件的文件名。這必須為每個螺旋槳做。
筆記! !請注意,可以將某些瀏覽器配置為添加HTML標籤並在不告訴您的情況下對文件進行其他更改。這將防止航空摩托車工作!另外,在顯示文檔源時,一些瀏覽器將重新加載當前頁面。這可能會導致不良文件。另外,請注意將要獲取緩存頁面而不是新頁面的瀏覽器。
Engine.php根據下表為JSBSIM引擎模塊創建配置文件:
| 引擎類型 | JSBSIM模塊 |
|---|---|
| 活塞 | fgpiston |
| 渦輪 | fgturbine |
| 渦輪螺旋槳飛機 | fgturbine |
| 火箭 | fgrocket |
用戶輸入首先轉換為英語單元。然後打印標題,並將用戶輸入迴聲為註釋。現在, engine2.php打印針對發動機類型的數據。活塞發動機進行的唯一計算是位移,該計算基於假定的每立方英寸0.625 hp。所有其他活塞發動機值都是“典型”。
渦輪發動機的假定旁路比為1.0,TSFC為0.8。模塊所需的其他數據充滿了“典型”值。如果選擇的話,將啟用燃燒和注入水。
渦輪螺旋槳發動機被建模為旁路比為0的渦輪機,TSFC為0.55。使用1 HP等於2.24磅推力的粗糙近似值將最大功率值轉換為最大推力值。然後將推力設置為高速下降,從而模擬螺旋槳。
火箭發動機是喬恩·伯恩特(Jon Berndt)的X-15發動機。
Prop.php首先將用戶輸入轉換為英語單元,然後將輸入迴聲為註釋。螺旋槳是通過首先估計總“線性刀片英寸”(即所有刀片長度的總和)來建模的,即吸收發動機的功率。我使用馬力的平方根的5.3倍,這是一種基於曲線擬合發動機/支撐組合樣品的配方。這裡沒有科學。使用以下圖表估算刀片的數量:
| 發動機馬力 | 刀片數 |
|---|---|
| <400 | 2 |
| 400 < - <1400 | 3 |
| 1400+ | 4 |
每個刀片的質量估計為每英尺0.9317 sl。其餘值是“典型”。
Aero.php首先將用戶輸入轉換為英語單位。第一個計算是根據此圖表,根據飛機類型估算機翼載荷以最大的重量:
| 飛機類型 | 機翼加載(PSF) |
|---|---|
| 滑翔機 | 7 |
| 輕單 | 14 |
| 輕雙胞胎 | 29 |
| 第二次世界大戰戰鬥機,賽車手,特技戰鬥機 | 45 |
| 單引擎透射/超音速戰鬥機 | 95 |
| 兩個發動機透射/超音速戰鬥機 | 100 |
| 兩次發動機跨通心運輸 | 110 |
| 三個發動機跨通心運輸 | 110 |
| 四個+發動機跨通心運輸 | 110 |
| 多引擎道具運輸 | 57 |
如果用戶不提供機翼區域,則使用機翼加載和最大重量來估計一個。如果用戶確實提供機翼區域,則計算實際的機翼加載,並用來代替圖表值。
一旦建立了機翼區域,將其按機翼跨度分開,以給出平均的空氣動力和弦。通過將機翼面積乘以飛機類型,尾巴表面的區域估計。從飛機長度和類型中估算出尾表面的矩臂。
使用羅斯卡姆的公式和常數,用於各種飛機類型的飛機慣性矩約三軸。目前,我將瞬間增加了50%,以彌補控制棒中缺乏感覺。
通過根據飛機類型將最大重量多於將最大重量多於最大重量的估計,可以估計飛機的ZFW,零燃料的重量。該值在JSBSIM配置中稱為“空重”。
接下來,估計飛機的重心CG位置。當估計水平穩定器矩臂時,已經假定縱向(X軸)位置,因此該距離用於以英寸為英寸的鼻子從鼻子中獲得CG的縱向位置。 CG位於X和Y軸的交點上,在飛機側向符號的假設下,因此Y位置為零。我將CG的垂直(Z)位置放在中心線以下。為簡單起見,空氣動力學中心的位置與CG相同,只是它在CG上方有點以幫助穩定性。
然後根據飛機類型估算飛行員目鏡的位置。
起落架位置基於CG位置。三輪車主輪略微放置在CG後面,而Taildragger主輪則稍微向前。主齒輪的橫向擴展是機翼跨度和飛機類型的函數。主齒輪的Z位置基於飛機的長度。這是從中心線到輪胎底部的英寸距離,當齒輪伸展並自由懸掛時。請注意,滑翔機提出了一個問題,即JSBSIM目前支持三個接地接觸點,而滑翔機需要五個(主輪,鼻子滑動,尾車輪和兩個機翼尖端)。從飛機長度和主齒輪的位置估計鼻子或尾車輪的位置。
發動機和推進器根據用戶選擇的發動機佈局以及引擎間距和位置的一些假設定位。 N+1燃油箱適用於N引擎飛機。所有燃油箱都位於重力中心,含有500磅的燃料。
每架飛機的FCS,飛行控制系統都是相同的,除了偏航阻尼器,只有在用戶需要的情況下才添加。
升力力是基於由假定的CL_0,CL_ALPHA和CL_MAX用於飛機類型的LIFT-VS-ALPHA曲線。根據飛機類型估算了由於皮瓣引起的額外升降機。某些類型的升降機會降低,這是由於快速制動器(或擾流板)。所有類型的電梯撓度都具有基於飛機類型的電梯撓度。
阻力力由CD0(零升級),CDI(誘導的拖動),CDMACH(由於可壓縮性引起),CDFLAP,CDGEAR,CDGEAR,CDSB(Speedbrakes),CDBETA(由於側滑而拖動)和CDDE(由於電梯偏轉而引起的阻力)。
唯一使用的側面力是由於偏航角(側滑)引起的力。
使用的滾動矩是CLBETA(由於側滑而滾動),CLP(滾動阻尼),CLR(由於偏航速率而引起的滾動),CLDA(由於ailerons引起的滾動)和CLDR(由於舵偏轉而引起的滾動)。
所使用的音高矩是CMALPHA(由於攻擊角的俯仰),CMDE(由於電梯的偏轉而引起的俯仰),CMQ(由於俯仰速率)和CMADOT(由於Alpha速率引起的俯仰)。
偏航矩是CNBETA(由於側滑而引起的偏航),CNR(偏航阻尼),CNDR(由於舵偏轉引起的偏航)和CNDA(不良偏航)。
這是基於David P. Culp的原始PHP應用程序,並已由Bertrand Coconnier移植到HTML/CSS/JavaScript上。