Auftriebsbeiwerte für B777 in Flugsimulatoren?

stefanpc81 · 15.03.2016

Schorsch schrieb:
Man kann die Basiswerte der Aerodynamik ändern und so andere Konfigurationen darstellen.
Ich habe Werte für eine Startkonfiguration in diesem Thread gegeben.

Entweder bin ich blind oder du hast, nachdem ich nochmal im ganzen Thread in deinen Beiträgen gesucht habe, die Flap-Werte doch noch nicht hier gepostet... :headscratch:

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Schorsch · 15.03.2016

stefanpc81 schrieb:
Entweder bin ich blind oder du hast, nachdem ich nochmal im ganzen Thread in deinen Beiträgen gesucht habe, die Flap-Werte doch noch nicht hier gepostet...

Ersteres. Um Beitrag 50.

stefanpc81 · 15.03.2016

Schorsch schrieb:
Hab noch alten Code gefunden.
Das ist vollkommen ausreichend für Trajektorie.

% Here you could include a lateral control
d.php = 0.0; % change of phi/sec

ATS.Bank(i) = ATS.Bank(i-1) + d.php * CT.dt; % new phi
ATS.n(i) = ATS.n(i-1) + d.np * CT.dt; % new load factor

% Equations of Motion
v = ATS.TAS(i-1) * CT.KTS2MPS;
d.ga_pkt = 9.81/v * (ATS.n(i) * cosd(ATS.Bank(i)) - cosd(ATS.Gamma(i-1))); % gamma derivative
d.psi_pkt = 9.81/v * ATS.n(i) * sind(ATS.Bank(i))/cosd(ATS.Gamma(i-1)); % psi derivative
d.v_pkt = (10 * Sys.Thrust(i) - Sys.QdynS(i)*ATS.CD(i))/Sys.Weight(i-1) - 9.81 * sind(ATS.Gamma(i-1));

% new speed and flightpath angle (time-integration)
ATS.TAS(i) = ATS.TAS(i-1) + CT.MPS2KTS * d.v_pkt * CT.dt;
ATS.Gamma(i) = ATS.Gamma(i-1) + CT.R2D * d.ga_pkt * CT.dt;
ATS.Psi(i) = ATS.Psi(i-1) + CT.R2D * d.psi_pkt * CT.dt;
% distance covered and altitude gained
d.dist = (ATS.TAS(i)+ATS.TAS(i-1))/2 * CT.KTS2MPS * CT.dt;
d.x = d.dist * cosd((ATS.Psi(i)+ATS.Psi(i-1))/2);
d.y = d.dist * sind((ATS.Psi(i)+ATS.Psi(i-1))/2);
d.z = d.dist * sind((ATS.Gamma(i)+ATS.Gamma(i))/2);

Psi ist die Richtung.
Die fett markierten Variable sind die Inputs: die Rollrate (der integrierte Effekt eines Querruderausschlags) und die Veränderung des Lastvielfachen. Eigentlich sehr einfach und elegant. Die Trägheit des Flugzeugs muss man allerdings noch einbauen, sprich: die Rollrate kann sich maximal mit so und so viel °/sec² ändern.

Wahrscheinlich blickt da aber niemand mehr durch .... schade.

Also wenn du das meinst: Dazu habe ich doch schon geschrieben, dass ich davon nur Bahnhof verstehe. Außerdem verstehe ich nicht, was das mit Flaps zu tun hat. Zur Sicherheit: Mit Flaps meine ich nicht die Quer- oder Höhenruder.

Schorsch · 17.03.2016

Schorsch schrieb:
Für eine Startkonfiguration kann man CD0 mit .035, CLmin mit .3 und k mit 0.06 annehmen. Fahrwerk kann man so mit CD_gear von 0.02 dazunehmen.

Das ist eine Startkonfiguration.
Keine Reiseflugkonfiguration.
CLmax in dieser Konfig ist etwa 2 bis 2.2.

stefanpc81 · 18.03.2016

Den Wert für CL_max in Startkonfiguration habe ich eingepflegt. Die Kurve sieht dadurch nicht viel anders aus.

Wenn man sein Modell hinreichend modular aufbaut, kann man es später "aufbohren".
Hier der Prozess:
1. 2D (x-z-Ebene) Massepunkt simulieren. Sprich: Gleichungen für beide Achsen erstellen, Transformation von flugzeugfestem Koordinatensystem (darin berechne ich meine Kräfte) zu erdfesten (darin habe ich die Bewegung)
2. Kräfte sind erst mal ganz simpel: Auftrieb gleich Gewicht, Widerstand gleich Schub. Anfangsbedingungen eines horizontalen Flugs.
3. wenn das klappt (ist ja halbwegs trivial), führe ich den Bahnwinkel Gamma ein (erst mal ohne Einfluss auf die Kräftebilanz in X-Richtung)
4. Kräfte in X-Richtung nun als Funktion von Gamma (Prinzip Schiefe Ebene). Jetzt sollte man in der Simulation erkennen, dass bei Bahnwinkeländerung die Geschwindigkeit sinkt.
5. einfache Steuer- bzw. Reglersysteme implementieren (Änderung von Gamma als Funktion der Zeit oder, fortgeschrittener, als Funktion der Geschwindigkeit)
6. wenn das funktioniert kann ich das Modell verfeinern, also die Kraftberechnung
6.1. Schub als Funktion von Geschwindigkeit und Höhe
6.2.Widerstand als Funktion des Auftriebs
6.3. Fahrwerk
6.4. Konfigurationsänderung (Klappen)
6.5. Ändernde Massen durch Treibstiffverbrauch
7. jetzt kann ich mich langsam an knifflige Flugphasen mit stark transienten* Verhalten machen: Start

@Schorsch
Für das Steuersystem gibt es ja offenbar keine Änderung seitens der User. Ich habe den roten Faden verloren - kommt jetzt 5. Änderung von Gamma (oder ist das Beitrag #45)?

Schorsch · 22.03.2016

stefanpc81 schrieb:
@Schorsch
Für das Steuersystem gibt es ja offenbar keine Änderung seitens der User. Ich habe den roten Faden verloren - kommt jetzt 5. Änderung von Gamma (oder ist das Beitrag #45)?

Ich würde es langsam mal versuchen als Nutzer zu steuern wenn das das Ziel des ganzen Vorhabens ist.

Spartacus · 22.03.2016

stefanpc81 schrieb:
Für das Steuersystem gibt es ja offenbar keine Änderung seitens der User. Ich habe den roten Faden verloren - kommt jetzt 5. Änderung von Gamma (oder ist das Beitrag #45)?

Ich zitiere mal aus Deinem allerersten Post in diesem Thread:

Ich bin dabei, einen Flugsimulator für eine B777-200ER zu programmieren.

Wartest Du jetzt ernsthaft darauf, dass andere das für Dich tun?
Schorsch hat ein mögliches, erweiterbares, Prozessmodell beschrieben, nicht den detaillierten Ablauf Deiner Programmierung. Das ist Dein Job, wenn es Dein FluSi werden soll...

Spartacus

stefanpc81 · 23.03.2016

Spartacus schrieb:
Ich zitiere mal aus Deinem allerersten Post in diesem Thread:

Ich bin dabei, einen Flugsimulator für eine B777-200ER zu programmieren.

Wartest Du jetzt ernsthaft darauf, dass andere das für Dich tun?
Schorsch hat ein mögliches, erweiterbares, Prozessmodell beschrieben, nicht den detaillierten Ablauf Deiner Programmierung. Das ist Dein Job, wenn es Dein FluSi werden soll...
Spartacus

Was soll denn jetzt der Quatsch?! Ich habe noch anderes zu tun als mich nur mit dem Flugsimulator zu beschäftigen. Nur weil ich im Prozessmodell gerade nicht weiter weiß und auf technisches Know-how von Schorsch und den anderen Usern angewiesen bin, muss ich doch nicht denken, dass mir das ganze jemand für mich programmiert???

stefanpc81 · 23.03.2016

So, mal eben einen kleinen Testlauf gemacht. Start: Höhe=0 m, v_neu=0 kts. Schub auf 100% gesetzt und bei ca. 164 kts Steuerknüppel hoch mit einer Steigung von 3°. Bei rund 310 kts @Höhe=2000 m habe ich auf gamma=2° und von 100% auf 80% Schub gesetzt und die Geschwindigkeit ging dann ganz langsam zurück. Das dürfte normal sein, oder?

stefanpc81 · 24.03.2016

Wie sieht es eigentlich mit dem Treibstoffverbrauch aus? Bei http://www.civil-aviation.net/flugzeuge/b777.phtml steht ein Verbrauch von 7470 l/h. Ist er denn proportional abhängig vom Schubregler und für alle Höhen gleich?

Schorsch · 24.03.2016

stefanpc81 schrieb:
Wie sieht es eigentlich mit dem Treibstoffverbrauch aus? Bei http://www.civil-aviation.net/flugzeuge/b777.phtml steht ein Verbrauch von 7470 l/h. Ist er denn proportional abhängig vom Schubregler und für alle Höhen gleich?

Der Verbrauch ist natürlich abhängig vom Schub, aber auch von der Höhe, der Machzahl.
Eigentlich von allem.
Lese:
https://en.wikipedia.org/wiki/Thrust_specific_fuel_consumption
Google:
"turbofan engine SFC mach altitude"

Das zu modellieren geht, kann ich auch, es Dir allerdings hier häppchenweise darzulegen (auch angesichts der arg beschränkten Fähigkeiten der von Dir verwendeten Plattform) ist viel gefragt.

Vor allem: wozu?

stefanpc81 · 24.03.2016

Schorsch schrieb:
Der Verbrauch ist natürlich abhängig vom Schub, aber auch von der Höhe, der Machzahl.
Eigentlich von allem.
Lese:
https://en.wikipedia.org/wiki/Thrust_specific_fuel_consumption
Google:
"turbofan engine SFC mach altitude"

Das zu modellieren geht, kann ich auch, es Dir allerdings hier häppchenweise darzulegen (auch angesichts der arg beschränkten Fähigkeiten der von Dir verwendeten Plattform) ist viel gefragt.

Vor allem: wozu?

Naja, mit jedem Stück verbrauchtem Treibstoff wird mein Flieger mit der Zeit leichter. Du hast das doch selbst bei Punkt 6.5. mit

Ändernde Massen durch Treibstiffverbrauch

geschrieben?! Ich habe schon, bevor ich hier den Thread eröffnet hatte, Arbeit darin investiert, über Schalter die Fuel Pumps ein- und auszuschalten, da 3 Treibstofftanks zur Verfügung stehen. Außerdem habe ich im EICAS eine Anzeige für die verbleibende Treibstoffmenge.
Wenn das so komplex ist, kann man das ganze denn wenigstens vereinfacht berechnen? Also näherungsweise?

Schorsch · 24.03.2016

stefanpc81 schrieb:
Wenn das so komplex ist, kann man das ganze denn wenigstens vereinfacht berechnen? Also näherungsweise?

Schub [N] * 0.06 = Verbrauchter Treibstoff [kg/h]

stefanpc81 · 24.03.2016

Danke @Schorsch!
Also meine Simulation sieht stabil aus, keine negativen Werte oder Sprünge mehr. Wie können wir das Modell weiter verfeinern?
Ansonsten schon mal schöne Ostern an alle!

stefanpc81 · 27.12.2016

Schorsch schrieb:
Wenn man sein Modell hinreichend modular aufbaut, kann man es später "aufbohren".
...

Schub als Funktion von Geschwindigkeit und Höhe

Widerstand als Funktion des Auftriebs

Fahrwerk

Konfigurationsänderung (Klappen)

Ändernde Massen durch Treibstiffverbrauch

Hallo zusammen,
nun bastele ich wieder seit ein paar Wochen an meinem Flugsimulator herum und würde noch gerne die Klappen/FLAPS einbinden. Also bräuchte ich Werte bzw. Formeln für CDflaps und die Veränderung des Auftriebs. Ja, ich weiß, Auftrieb=Gewicht, aber die FLAPS sind ja nicht umsonst da.

Vielen Dank für Antworten.
Grüße,
Stefan

Schorsch · 27.12.2016

stefanpc81 schrieb:
Hallo zusammen,
nun bastele ich wieder seit ein paar Wochen an meinem Flugsimulator herum und würde noch gerne die Klappen/FLAPS einbinden. Also bräuchte ich Werte bzw. Formeln für CDflaps und die Veränderung des Auftriebs. Ja, ich weiß, Auftrieb=Gewicht, aber die FLAPS sind ja nicht umsonst da.

Vielen Dank für Antworten.
Grüße,
Stefan

Genau: Auftrieb = Gewicht.
Die Klappen ermöglichen aber, diesen Auftrieb auch bei niedrigen Geschwindigkeiten zu erzeugen. Würde man "clean" mit 150kts fliegen, würde die B777 schlicht vom Himmel fallen. Prinzipiell könnte man auch einen Flieger vollkommen ohne Klappen bauen. Der würde halt beim Start recht lange brauchen, und bei einer Anfluggeschwindigkeit von 210kts müsste der Pilot nach jeder Landung sein Hemd wechseln. Das will ja keiner.

In einem Beitrag habe ich eine Startkonfiguration gegeben:
http://www.flugzeugforum.de/threads/83393-Auftriebsbeiwerte-fuer-B777-in-Flugsimulatoren?p=2251737&viewfull=1#post2251737

Für eine Landekonfiguration kann man nutzen:
CD0 = 0.1
CLmin = 0.7
k = 0.06
CLmax = 2.5

Ich würde ja gerne mal den Flugbereich des Modells sehen.

stefanpc81 · 27.12.2016

Schorsch schrieb:
Für eine Landekonfiguration kann man nutzen:
CD0 = 0.1
CLmin = 0.7
k = 0.06
CLmax = 2.5

Danke, Frage dazu: muss ich zum CD0 = 0.1 noch den CDgear = 0.02 dazu rechnen? Und deine Angaben sind schon inkl. ausgefahrener Flaps in diesen beiden Konfigurationen?

Ich würde ja gerne mal den Flugbereich des Modells sehen.

Wie meinst du das?

Schorsch · 27.12.2016

stefanpc81 schrieb:
Danke, Frage dazu: muss ich zum CD0 = 0.1 noch den CDgear = 0.02 dazu rechnen? Und deine Angaben sind schon inkl. ausgefahrener Flaps in diesen beiden Konfigurationen?

Ja, das kommt noch dazu.

Wie meinst du das?

Der Bereich, in dem das Flugzeug mehr Schub als Widerstand hat, aufgetragen über Höhe (y-Achse) und Machzahl (x-Achse).
Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Flugenveloppe

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stefanpc81 · 27.12.2016

Schorsch schrieb:
Der Bereich, in dem das Flugzeug mehr Schub als Widerstand hat, aufgetragen über Höhe (y-Achse) und Machzahl (x-Achse).
Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Flugenveloppe

Mit welcher Konfiguration (Start, Landung, generelle Konfiguration)?

Schorsch · 27.12.2016

stefanpc81 schrieb:
Mit welcher Konfiguration (Start, Landung, generelle Konfiguration)?

Eigentlich die "saubere", die anderen Flugbereiche sind ja sowieso nicht leistungsbegrenzt (sprich: man könnte schneller fliegen als man dürfte). Ist inzwischen einen Machzahl-abhängiger Widerstand vorhanden?

Auftriebsbeiwerte für B777 in Flugsimulatoren?

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