Auftriebsbeiwerte für B777 in Flugsimulatoren?

[LFeldTom]

Noch was: Wie hoch soll der Schubregler sein, 100% oder 90%?

Ist Thrust in der Auflistung nicht "Thrust required"

Also berechnet - und keine Vorgabe von dir.

 

[stefanpc81]

Ist Thrust in der Auflistung nicht "Thrust required"

Achso, dann ja. Ist hier der "Thrust required" der Schub [N], vorgegeben durch Höhe und Mach-Zahl, gemeint?

Noch was: Wie hoch soll der Schubregler sein, 100% oder 90%?

Aber was ich eigentlich damit gemeint habe: Die Vorgabe für meine Berechnung in die TXT/CSV-Datei.

 

[Schorsch]

~85%.

Ich hab es mal selbst probiert. Das Flugzeug ist mit sehr viel Schub unterwegs.


Höhe = 8000m.

Die vertikale Grenze ist die maximale Geschwindigkeit.
Ich habe hastig einen Wellenwiderstand modelliert, Zahlen so aus dem Gefühl.
Schubmodell ist hässlich.
Grundsätzlich kommt es aber hin.

 

[Schorsch]

Um noch mal auf das "mein Flugzeug fliegt rückwärts" Problem zurück zu kommen.

Power Curve für H=0M, 85% Schub und CLmax = 1.2



Unter 100kts geht es eher rückwärts, und das Flugzeug ist böse unterhalb VS1G.

 

[stefanpc81]

Die B777 hat laut Internet eine max. Geschwindigkeit von 513 kts.
So, die TXT-Datei gibts unter http://www.stefanprobst1981.de/werte.txt. Sie ist in 5 kts- und 100 m-Schritten gemacht worden. Schubeingabe ist 85%.

 

[Schorsch]

Die B777 hat laut Internet eine max. Geschwindigkeit von 513 kts ...

... TAS.
Da Höhenangabe fehlt unsinniger Wert, böses Internet.
Meine Maximalgeschwindigkeit ist das Minimum von VMO und MMO.
Bei so und so viel 100m sind 350 KIAS eben mehr als 350 KTAS.

Deine Werte kannst Du ja mit Excel leicht auswerten. Was kommt denn raus bei H=0m?

 

[stefanpc81]

Ich bin zwar prinzipiell fit mit Excel, aber wie man Diagramme erstellt, geschweige denn etwas auswertet, weiß ich leider nicht.

 

[Schorsch]

Ich bin zwar prinzipiell fit mit Excel, aber wie man Diagramme erstellt, geschweige denn etwas auswertet, weiß ich leider nicht.

Man eben 6000 Zeilen Schrieb auswerten, auf Fehler prüfen und daraus mögliche Modellfehler zu bestimmen geht leider etwas über das Engagement hinaus, welches man für ein Forum zeigt. Ganz ehrlich, irgendwie musst Du deine Ergebnisse grafisch machen. Weil mit Prosa-Angaben "das Modell springt" kann ich persönlich nichts anfangen.
Sonst würde ich empfehlen die Simulation erst mal in einer weniger kniffligen Umgebung umzusetzen und dann zu portieren.
Denkbar wäre Scilab
- Open Source
- sehr einfaches Programmieren
- haufenweise eingebaute Funktionen
- große Community
- deutschsprachig
- umfangreiches Plot-Werkzeug
http://www.scilab.org/
Im Prinzip ein Freeware Matlab.

 

[Spartacus]

Ich bin zwar prinzipiell fit mit Excel, aber wie man Diagramme erstellt, geschweige denn etwas auswertet, weiß ich leider nicht.

Wenn Du in Excel keine Diagramme erstellen kannst, solltest Du nicht behaupten, "prinzipiell fit mit Excel" zu sein...

Schau Dir bitte auf Youtube einfach mal ein paar Excel-Videos zu Diagrammen an.
Beispielsweise (aber nicht nur) auf https://www.youtube.com/user/AThehos/playlists
Da gibt's auch Playlists zu Diagrammen und Statistiken in Excel.

Dann überleg mal, welche Deiner Daten Du in die entsprechende Form bringen kannst, um mit Excel die Linien zu zeichnen, an denen man dann auch "Modellsprünge" gut erkennen kann.
Ideen dazu sind ja hier im Thread schon genannt worden.
Tipp: Üblicherweise strukturierst Du Deine Tabellen nach dem Muster:
Input1 Input2 Input3 ... InputN Output1 Output2 ...

Einer der Inputs sollte dabei nach Möglichkeit die fortschreitende Zeit sein.
Aus dem Programm heraus dann als CSV exportieren, nach Excel importieren, und dann kann man schon ein bisschen was machen.

Es ist ja in Ordnung, wenn Du selbst als Nicht-Fachmann Dich mit dem Thema beschäftigen möchtest. Aber dann sollte einer Deiner ersten Aufgabe darin bestehen, Dich mit den Grundlagen Deines Vorgehens auseinanderzusetzen, bevor Du Dich auf spezifische Auftriebsbeiwerte eines konkreten Musters stürzt.

Ob Du das Ganze mit Excel oder mit SciLab machst, ist Dir letztlich überlassen. Excel ist für den Anfänger einfacher bedienbar, kann aber nicht ganz so viel. In SciLab kann man eine Menge mehr machen, muss das aber auch alles explizit formulieren (das hat für Wiederholbarkeit und Nachvollziehbarkeit durchaus Vorteile), was man in Excel teilweise einfach "zusammenklicken" kann.

Viel Erfolg

Olaf

 

[stefanpc81]

Es ist ja in Ordnung, wenn Du selbst als Nicht-Fachmann Dich mit dem Thema beschäftigen möchtest. Aber dann sollte einer Deiner ersten Aufgabe darin bestehen, Dich mit den Grundlagen Deines Vorgehens auseinanderzusetzen, bevor Du Dich auf spezifische Auftriebsbeiwerte eines konkreten Musters stürzt.

Mich mit den "Grundlagen meines Vorgehens auseinanderzusetzen" war eigentlich nur Formel x für den Auftrieb, Schub=x KN * anteiliger Wert des Schubhebels. Die CL- und CD-Werte habe ich näherungsweise aus dem Netz gezogen. Somit war das Produkt schon halb fertig. Bis ich dann eben auf Schwankungen im Übergangsbereich kam und mich nach genaueren CL-Werten in diesem Forum erkundigt habe. Nach immer weiter fortgeschritteneren Formeln und Daten kam jetzt eben raus, dass das Modell so nicht stimmt. Dass jetzt auch noch Diagramme ausgearbeitet werden müssen, war bis jetzt aus meiner Sicht nicht abzusehen.
Okay, wahrscheinlich habe ich einfach anfangs gedacht, es sei einfacher zu lösen als es der Wirklichkeit entspricht. Mein Modell muss nicht 100%ig der Realität entsprechen, aber was bisher an Informationen rüber kam, bin ich schon froh, dass mir gut geholfen wird und es wohl einen Weg gibt, das Modell weitestgehend real zu gestalten.

Man eben 6000 Zeilen Schrieb auswerten, auf Fehler prüfen und daraus mögliche Modellfehler zu bestimmen geht leider etwas über das Engagement hinaus, welches man für ein Forum zeigt.

Kann ich nachvollziehen, aber ich dachte, dass lest ihr eh mit Programmen aus?!

#95
Ergebnis sollte ähnlich wie dieses aussehen:
https://www.americanflyers.net/aviationlibrary/instrument_flying_handbook/images/Chapters%201%20to%207_img_42.jpg
#98
Zu exportierende Ergebnisse:
Induced Drag (als N)
Parasite Drag (als N)
Schub (als N)

Was "Thrust Required" in diesem Diagramm ist, verstehe ich nicht. Der "Total Drag" ist doch = Induced + Parasite Drag?
Wenn ich das verstanden habe, kann ich ein Diagramm mit Excel H=0m erstellen. Soll ich noch für mehrere Höhen Diagramme erstellen? Wenn ja, soll dann auch schon der Wert CL=1.2 als Maximum eingerechnet sein?

 

[Schorsch]

Was "Thrust Required" in diesem Diagramm ist, verstehe ich nicht. Der "Total Drag" ist doch = Induced + Parasite Drag?
Wenn ich das verstanden habe, kann ich ein Diagramm mit Excel H=0m erstellen. Soll ich noch für mehrere Höhen Diagramme erstellen? Wenn ja, soll dann auch schon der Wert CL=1.2 als Maximum eingerechnet sein?

Man kann als Bedingung für Horizontalflug ja sagen:
Total Drag = Thrust Required, also Schub = Widerstand.
CL würde ich laufen lassen. Entbehrt zwar jeder physikalischen Grundlage, zeigt aber das Prinzip. Siehe mein Plot, da habe ich ja CLmax und VMO/MMO als Grenzen eingezeichnet aber den Plot nicht abgeschnitten.

Kann ich nachvollziehen, aber ich dachte, dass lest ihr eh mit Programmen aus?!

Das müsste ich auch erst mal programmieren.

 

[stefanpc81]

Ich weiß nicht, ob die Grafik für H=0 richtig ist. Erstellt habe ich es mit Excel. X-Achse 150-400 [kts], y-Achse entsprechende [N]. Die Grafik sieht nicht so aus wie die von Schorsch verlinkt wurde.

 

[Schorsch]

Ich weiß nicht, ob die Grafik für H=0 richtig ist. Erstellt habe ich es mit Excel. X-Achse 150-400 [kts], y-Achse entsprechende [N]. Die Grafik sieht nicht so aus wie die von Schorsch verlinkt wurde.

Versuche mal etwas anderes als H=0m.

Weiterhin ist Deine Y-Skale Logarithmisch.
Der "Induced Drag" sollte sinken mit der Geschwindigkeit.

Also, vermutlich stecken dahinter eine Reihe kleiner Fehler. Ein Programm zu schreiben ist leicht, es richtig zum Laufen zu kriegen eine Kunst (daher auch die ganzen Anmerkungen zum Thema Programmierstil). Wenn Du zum Erfolg kommen willst bleibt Dir nichts anderes übrig als das Ergebnis jedes Zwischenschritts aufzuzeichnen und gegen eine Handrechnung (etwa in Excel) zu vergleichen. So kannst Du nach und nach alles validieren.

 

[stefanpc81]

QdynS ist meine Bezeichnung für den lokalen Staudruck mit Referenzfläche multipliziert.
QdynS = rho/2 * v_TAS^2 * Sref

Induced Drag: k*(CL-CLmin)^2 * QdynS in [N]
Parasite Drag: CD0 * QdynS in [N]

Also mit diesen Formeln werden sowohl I_Drag als auch P_Drag mit der Geschwindigkeit größer. Da kann ich machen was ich will.

 

[Schorsch]

Also mit diesen Formeln werden sowohl I_Drag als auch P_Drag mit der Geschwindigkeit größer. Da kann ich machen was ich will.

Nein, denn CL ist Gewicht/QdynS.

Dann gilt:
DI = k*(CL-CLmin)^2*QdynS = k*(mg/QdynS-CLmin)^2*QdynS
CLmin mal gekonnt zu null gesetzt, dann ergibt sich
DI = k*(mg)^2/QdynS
Da k*(mg)^2 konstant bleibt, ist es eine wunderschöne antiproportionale Beziehung zum Staudruck.
Folglich:
DI ~ 1/QdynS
DI ~ 1/v^2

 

[stefanpc81]

So, jetzt aber für h=1000m

 

[stefanpc81]

Entschuldigung, jetzt nochmal mit Gesamtwiderstand

 

[Schorsch]

Entschuldigung, jetzt nochmal mit Gesamtwiderstand

Das sieht auf jeden Fall so aus, wie es qualitativ aussehen soll. Die Frage ist jedoch, passt es auch quantitativ.

Widerstand liegt lange Zeit zwischen 180 und 200kN.
Gewichtskraft ist 300t = 300.000kg = 3000kN.
Folglich liegen Widerstand bei etwa 1/15 bis 1/17.
Bei 175kts etwa 1/10.
Das sind realistische Werte für Clean.

 

[stefanpc81]

Mit H=5000m siehts ähnlich aus. Aber mit 8000m und 12000m verhält es sich anders.

8000 m:


12000 m:

 

[Schorsch]

Ab ~5000m sollte man aufpassen:
- Verhältnis zwischen True Airspeed und Indicated Airspeed
- Machzahleffekte

In 8000m sind 350 KIAS bereits 510 KTAS.
Das entspricht M.85 und ist damit klar im transonischen Bereich.

Wenn Du Dein Modell für den gesamten Flugbereich ertüchtigen willst, muss das Modell entsprechend aufgebohrt werden. Ich würde aber dazu raten, das Ding in Bodennähe erst mal richtig zu machen. Schließlich wird keiner mit einem JavaScript Sim einen 12h Flug nach Singapur nachvollziehen wollen, außer er ist irgendwie nicht ganz dicht.
Die Flugleistungen am Rande des Flugbereich (der normale Streckenflug findet genau dort statt) realistisch hinzubekommen ist sowieso sehr schwer und würde sehr exakte Werte für Triebwerk und Aerodynamik verlangen.