Я работаю над любимым проектом, чтобы написать игру с физикой полета. Это будет не симулятор, а намного проще.
Что я сделал до сих пор
Я создал крылатые компоненты, которые генерируют подъемную силу и сопротивление, используя базовые формулы, которые я нашел в Интернете. Я извиняюсь, если некоторая информация об отладке не является стандартной терминологией.
Зеленые стрелки на изображении показывают начальную приложенную силу и величину. Желтые линии — относительный расход воздуха.
Что я не могу заставить работать и понять
Сначала все компоненты использовали одну и ту же скорость движения вперед, рассчитанную по ЦТ. Простой способ узнать, с какой скоростью двигался самолет. Самолет летел прямо при "броске" горизонтально и если будет самокорректироваться при броске с небольшим углом крена.
Проблема начинается , когда каждый компонент начинает рассчитывать свою индивидуальную скорость движения вперед. Даже с приложенным к крыльям поперечным углом самолет будет все больше и больше крениться влево.
Вы можете видеть, что левое крыло имеет немного более высокий угол атаки из-за двугранного угла. НО у него меньшая скорость, чем у правого крыла, потому что самолет рыскает (я думаю). Эта более низкая скорость заставляет правое крыло создавать большую подъемную силу, и самолет больше кренится влево. Чем больше он кренится влево, тем больше ускоряется правое крыло, создавая еще большую подъемную силу.
Я устал увеличивать руль направления, но это совсем не помогло. Снятие руля направления приводит к тому, что самолет перегибается, а затем тоже кренится влево.
Может ли кто-нибудь объяснить, что должно произойти, когда самолет катится. Судя по тому, что я вижу, самолет кренится влево, слегка кренится. Правое крыло «качается» вперед быстрее, чем левое, вызывая большую подъемную силу.....
Типичный самолет не стабилен по крену . Внешнее крыло летит немного быстрее, что действительно заставляет его создавать немного большую подъемную силу, что, в свою очередь, заставляет его крениться в повороте, затягивая его и, если его не исправить, заканчивая пикированием по спирали .
В скоординированном развороте самолет даже по крену не удается сделать устойчивым. Невозможно создать возвращающую силу без бокового скольжения. Единственное, что можно предусмотреть, - это соединение рысканья и крена, в котором проскальзывание создавало момент качения в проскальзывающем повороте. На этот момент качения влияют поперечное сечение и стреловидность.
К счастью, по мере затягивания поворота, если руль направления удерживается неподвижно, возникает некоторая пробуксовка, которая может обеспечить восстанавливающую силу, уменьшающую крен. Однако это вызывает другой динамический режим, голландский перекат .
По мере увеличения крена тенденция меняется с голландского крена на спиральный режим. Если бы вы хотели избежать спирального режима, голландский крен был бы очень сильным, поэтому практичные самолеты спроектированы с умеренной связью рысканья и крена и требуют немного противоположного элерона в поворотах.
Ваш вопрос сложно понять быстро, не говоря уже о хорошем ответе. Для начала, что именно вы делаете с двугранным? Вы понимаете, что крутящий момент крена, создаваемый двугранным углом, в любой данной ситуации полностью обусловлен боковым скольжением, и в результате боковой воздушный поток «видит» каждое крыло под другим углом атаки?
Если нет, это одна вещь, которую необходимо исправить, прежде чем вы сможете продолжить это. Если вы хотите, чтобы ваш «модельный» самолет автоматически склонялся к медленному откату обратно к уровню при отсутствии отклонения элеронов, вам придется смоделировать, как вираж, полет с разворотом включает в себя кривую траекторию полета, что означает, что есть криволинейный аспект. к относительному ветру, который имеет тенденцию заставлять вертикальный киль «чувствовать» боковой воздушный поток, который создает крутящий момент рыскания, который смещает нос к внешней стороне поворота, подвергая крыло боковому воздушному потоку. Вот так: https://www.av8n.com/how/htm/yaw.html#sec-long-tail-slip. Недостаточно вообразить, что самолет просто имеет тенденцию «падать» на нижнюю законцовку крыла всякий раз, когда он совершает крен, — на самом деле это не то, что вызывает скольжение. Все дело в изгибающемся потоке. И, конечно же, неправильно полагать, что двугранный угол (или высокое расположение крыла) вообще создаст ЛЮБУЮ тенденцию к самовыравниванию при отсутствии проскальзывания (бокового обтекания).
Так что в основном здесь происходит так много всего, что вам может понадобиться задать около десяти разных вопросов, чтобы хотя бы начать «распаковывать», как ваша компьютерная модель должна быть улучшена. Хорошим началом было бы просмотреть этот веб-сайт и уделить пристальное внимание всем разделам, касающимся устойчивости к рысканью, устойчивости к крену, боковому скольжению, контролю крена и т. д. -- https://www.av8n.com/how/
Для самолета со скромным поперечным углом вполне нормально склоняться к более крутому крену, но если вы не точно смоделируете стабилизирующие эффекты поперечного угла, как я предполагаю, это может иметь место, вы в конечном итоге перевернетесь. -оценка этой тенденции к самостоятельному увеличению угла крена.
Я бы посоветовал вам попытаться придумать более узкие, индивидуальные вопросы, которые помогут вам «раскрыть» вашу проблему еще больше.
тихий летчик
Чарл Силли
Чарл Силли