Auftriebsbeiwerte für B777 in Flugsimulatoren?

[stefanpc81]

Hier noch zwei Diagramme für

H=100m


und H=500m


Brauchen wir außerdem noch was?

 

[stefanpc81]

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.

Wie kann ich das Problem mit dem "Rückwärtsflug" im Programm lösen? Nachfolgend nochmal ein Drag-Thrust-Diagramm bei H=0m, hier sehe ich aber kein ernstes Problem. Hier mit 100% Schub.

 

[Schorsch]

Wie kann ich das Problem mit dem "Rückwärtsflug" im Programm lösen? Nachfolgend nochmal ein Drag-Thrust-Diagramm bei H=0m, hier sehe ich aber kein ernstes Problem. Hier mit 100% Schub.

Wundert es Dich nicht selbst, dass Dein Bild für H=0m gänzlich anders aussieht als für H=500m?
Kann ja irgendwie nicht sein, oder?
Deine Schub-Widerstandskurven sind ja allesamt für Gamma=0.

Wie ich bereits umfänglich beschrieben hatte, liegt das Problem in der harten Verdrahtung von Auftrieb als Funktion des Gewichts. Dies ist keine stabile Konstellation. Ich würde das ungerne ein zweites Mal beschrieben, nur damit es ein zweites Mal übersehen wird.

 

[stefanpc81]

Könnte schon sein. Ich habe hier deine Werte für den Start genommen, also
CD_gear = 0.02
CD0 = 0.035 + CD_gear
K0 = 0.06
CL0 = 0.3
Oder habe ich damit einen Denkfehler gemacht?

 

[Schorsch]

Könnte schon sein. Ich habe hier deine Werte für den Start genommen, also
CD_gear = 0.02
CD0 = 0.035 + CD_gear
K0 = 0.06
CL0 = 0.3
Oder habe ich damit einen Denkfehler gemacht?

Oder einen Programmierfehler. Wie kann der induzierte Widerstand mit zunehmender Geschwindigkeit zunehmen?

Was willst Du eigentlich am Ende erreichen?

 

[stefanpc81]

Du hast recht, ein Programmierfehler. Hier mal der ausschlaggebende Code:

if (QdynS!=0&&pos_z==0) { CL = 0; } // != bedeutet ungleich
else if (QdynS!=0) { CL = FG / QdynS; }
else { CL = 0; }

CL_diff = CL - CL0;
K0CL = K0 * CL_diff * CL_diff;
CD = CD0 + K0CL;
FW = CD * QdynS;

I_Drag = K0CL * QdynS;
P_Drag = CD0 * QdynS;

Wie muss ich denn richtig vorgehen, wenn CL=0 ist und CL_diff demnach negativ wird? Wird dann auch CL_diff=0?

 

[Schorsch]

Du solltest keine CL größer 1.3 (in Reiseflugkonfiguration) und unterhalb -.2 zulassen.
Ist CL_diff negativ, dann ist CL_diff * CL_diff ... genau, positiv. Also, kein Problem.

Die Startbedingung kann man so setzen, dass man so lange CL=0 setzt, wie pos_z=0 ist und FG/QdynS > CL_max.

Dann etwa so:
CL_req = FG/QdynS;
CL_max = 1.3;

if pos_z==0 && CL_req>CL_max, CL = 0; % Startrollstrecke
elseif pos_z==0 && CL_req<=CL_max, CL = CL_req; % Flugzeug startet
elseif pos_z !=0 && CL_req <= CL_max; CL = CL_req % Flugzeug fliegt ganz normal
elseif pos_z !=0 && CL_req>CL_max; CL = CL_max; % Flugzeug ist im Strömungsabriss

 

[stefanpc81]

Danke für den Code! Leider kommt dann eine Grafik raus, bei der er für den I_Drag und folglich auch für den gesamten Drag einen ekligen Knick nach oben bei ca. 180 kts macht...
Hier nochmal mehr Quellcode bei der Berechnung je Geschwindigkeit, denn hier müsste ja eigentlich irgendwo der Fehler sein:

CD_gear = 0.02;
CD0 = 0.035 + CD_gear;
K0 = 0.06;
CL0 = 0.3;
CL_max = 1.3;

Druck_std = 101325;
g = 9.81;
K1 = 1.4;
R = 287.1;
Temp_std = 288.15;
wing_area = 427.8;

FG = gewicht * g;
deltaTemp = 0.0065 * pos_z;
T = Temp_std - deltaTemp;
druck1 = g / 0.0065;
druck = druck1 / R;
p1 = deltaTemp / Temp_std;
p1_diff = 1 - p1;
p = Druck_std * Math.pow(p1_diff, druck);
rho = p / R / T;

QdynS = rho * 0.5 * v_neu * v_neu * wing_area;
CL_req = FG / QdynS;

if (pos_z==0&&CL_req>CL_max) { CL = 0; }
else if (pos_z==0&&CL_req<=CL_max) { CL = CL_req; }
else if (pos_z!=0&&CL_req<=CL_max) { CL = CL_req; }
else if (pos_z!=0&&CL_req>CL_max) { CL = CL_max; }

CL_diff = CL - CL0;
K0CL = K0 * CL_diff * CL_diff;
CD = CD0 + K0CL;
FW = CD * QdynS;

I_Drag = K0CL * QdynS;
P_Drag = CD0 * QdynS;

 

[Schorsch]

Danke für den Code! Leider kommt dann eine Grafik raus, bei der er für den I_Drag und folglich auch für den gesamten Drag einen ekligen Knick nach oben bei ca. 180 kts macht...

Muss ja auch, schließlich ist das Flugzeug vorher ein Bodenfahrzeug mit Flügeln. Die Transition zum Luftfahrzeug führt zu so manchem Knick.

 

[stefanpc81]

Aber so doch nicht, oder???

 

[Taliesin]

Qualitativ sieht der induzierte Widerstand ganz ok aus, durch die Rotation hat man einen Anstieg des Anstellwinkels, dadurch steigt der induzierte Widerstand stark an. Danach kann man bei steigender Geschwindigkeit den Anstellwinkel reduzieren, was dann wieder den induzierten Widerstand senkt.. allerdings sinkt der ein bisschen sehr stark Richtung Null, aber grundsätzlich sieht die Kurve ok aus.

 

[Schorsch]

Aber so doch nicht, oder???

Doch, durchaus. Die enorme Zunahme innerhalb eines Zeitschritts ist der kruden Methode geschuldet, aber grundsätzlich ist bis zur Rotation kein nennenswerter induzierter Widerstand vorhanden.

 

[Taliesin]

Doch, durchaus. Die enorme Zunahme innerhalb eines Zeitschritts ist der kruden Methode geschuldet, aber grundsätzlich ist bis zur Rotation kein nennenswerter induzierter Widerstand vorhanden.

Sinkt denn der induzierte Widerstand so rabiat gegen Null?

 

[Schorsch]

Sinkt denn der induzierte Widerstand so rabiat gegen Null?

Theoretisch und praktisch nicht. Das hängt aber am Ende vom Flugzeug ab.
Mit der Formulierung eines CLmin wäre im Modell auch bei CL=0 immer noch ein induzierter Widerstand vorhanden.
Das entspricht ja auch der Realität, da die meisten Flugzeuge einen Nullanstellwinkel haben.
Für die Modellierung hier halte ich die Vereinfachung für angebracht, eigentlich müssten wir auch eine Take-Off Config beachten, welche ein erheblich höheres CLmin hat (und Zahlen dazu wurden von mir in diesem Thread schon gepostet).

 

[stefanpc81]

Theoretisch und praktisch nicht. Das hängt aber am Ende vom Flugzeug ab.
Mit der Formulierung eines CLmin wäre im Modell auch bei CL=0 immer noch ein induzierter Widerstand vorhanden.
Das entspricht ja auch der Realität, da die meisten Flugzeuge einen Nullanstellwinkel haben.
Für die Modellierung hier halte ich die Vereinfachung für angebracht, eigentlich müssten wir auch eine Take-Off Config beachten, welche ein erheblich höheres CLmin hat (und Zahlen dazu wurden von mir in diesem Thread schon gepostet).

Ich habe gerade mal nachgeschaut und es war von dir CL_min = 0.3 vorgegeben. Oder habe ich da was falsch verstanden? Denn CL_min - CL0 = 0 beim Start!

 

[Schorsch]

Ich habe gerade mal nachgeschaut und es war von dir CL_min = 0.3 vorgegeben. Oder habe ich da was falsch verstanden? Denn CL_min - CL0 = 0 beim Start!

Also, das ist schon richtig bei Dir, nur falsch geschrieben.
Zu den Begrifflichkeiten:
CLmin: CL für minimalen Widerstand
CL0: CL bei Anstellwinkel null.
Da wir keinen Anstellwinkel modelliert haben, gibt es bei uns kein CL0.
Aber ein CLmin.
Aber dies führt dazu, dass wir auch bei CL=0 einen kleinen induzierten Widerstand haben.

 

[stefanpc81]

Ich habe eben ein bisschen mit der "Formulierung in der Programmierung" rumgespielt und festgestellt, dass ich unter Einbindung des CL_min eher nicht zurecht komme. Hier nochmal der Quellcode:

if (pos_z==0&&CL_req>CL_max) { CL = 0; }
else if (pos_z==0&&CL_req<=CL_max) { CL = CL_req; }
else if (pos_z!=0&&CL_req<=CL_max) { CL = CL_req; }
else if (pos_z!=0&&CL_req>CL_max) { CL = CL_max; }

CL_diff = CL - CL0;
K0CL = K0 * CL_diff * CL_diff;

Bleibt CL_diff = CL - CL0 bestehen?
Muss ich in der if-Zeile CL = CL_min setzen?

 

[Schorsch]

Hier nochmal der Quellcode:

Welchen ich ja teilweise geschrieben habe. Nur benutzt Du effektiv ein CLmin, hast es nur CL0 genannt.
Dein Modell kennt kein CL0, kann es auch nicht.

 

[stefanpc81]

Gut. Nun zur Steuerung des Modells:

Throttle - habe ich bisher in 10er- bzw. 20er-Schritten von 0 auf 100% angedacht. Als Durchschnittswert habe ich 6 sek. für +20% und 4 sek. für -20% Schubänderung ermittelt und bisher verwendet.

Steuerknüppel - habe ich bisher in 1er-Schritten von -2 bis +2° angedacht, jeweils für Gieren und Nicken.

Das ist zwar alles nicht unbedingt real und schön abgerundet, würde mir aber reichen, sollte es keine Verbesserungen eurerseits geben, welche nicht mit allzugroßen Programmierarbeiten und anfallenden CPU-Leistungen verbunden wären.

@Schorsch
Kann man noch durch den Einsatz von Flaps das Ändern der Auftriebs- (die Flaps erhöhen doch den Auftrieb, oder?) und Widerstandswerte bei diesem Modell einführen?

 

[Schorsch]

Kann man noch durch den Einsatz von Flaps das Ändern der Auftriebs- (die Flaps erhöhen doch den Auftrieb, oder?) und Widerstandswerte bei diesem Modell einführen?

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