Auftriebsbeiwerte für B777 in Flugsimulatoren?

[stefanpc81]

@Schorsch
K0CL nimmt mit sinkender Geschwindigkeit zu und CDmach nimmt mit steigender Geschwindigkeit ab M=0.8 immer stärker zu. Daher kommen diese von mir genannten "Sprünge" von - über + nach -
Das musst du doch wenigstens einsehen und daher frage ich mich, ob ich etwas falsch verstanden habe, siehe meine letzten Posts, oder ob du, trotz deines Fachwissens als Ingenieur, irgendeine Kleinigkeit vergessen hast mir mitzuteilen.

 

[Schorsch]

@Schorsch
K0CL nimmt mit sinkender Geschwindigkeit zu und CDmach nimmt mit steigender Geschwindigkeit ab M=0.8 immer stärker zu. Daher kommen diese von mir genannten "Sprünge" von - über + nach -
Das musst du doch wenigstens einsehen und daher frage ich mich, ob ich etwas falsch verstanden habe, siehe meine letzten Posts, oder ob du, trotz deines Fachwissens als Ingenieur, irgendeine Kleinigkeit vergessen hast mir mitzuteilen.

Die hundertfünfundsiebzig Nachkommastellen erschweren etwas die Interpretation.
Ansonsten:
- du hast de facto MTOW eingestellt, folglich erwarte ich eine Anfangsflughöhe von FL340-FL360, somit bei 36000ft nur einen kleinen Bereich, in dem ein Schubüberschuss besteht
- Abweichungen von +/-3000ft sind aufgrund des rudimentären Schub- und Widerstandsmodells erwartbar
- wie bereits sehr viel früher geschrieben, ist die Nachbildung des realen Flugbereichs eine der Königsdisziplinen einer solchen Performance-orientierten Modellierung

Offenbar klappt es ja mit den Schleifen.
Jetzt nur:
- Nachkommastellen weg (sonst kann ich aus Gründen des akuten Brechreiz nicht mehr partizipieren)
- als sinnvollen Wert LoD (CL/CD) angeben
- Schubüberschuss durch Gewicht teilen (F_Ergebnis / F_Gewicht)

 

[stefanpc81]

Jetzt nur:
- Nachkommastellen weg (sonst kann ich aus Gründen des akuten Brechreiz nicht mehr partizipieren)
- als sinnvollen Wert LoD (CL/CD) angeben
- Schubüberschuss durch Gewicht teilen (F_Ergebnis / F_Gewicht)

H=44000 ft
M=0.9, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.152, LOD=4.867
M=0.89, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.125, LOD=5.575
M=0.88, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.104, LOD=6.324
M=0.87, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.087, LOD=7.089
M=0.86, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.073, LOD=7.857
M=0.85, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.062, LOD=8.608
M=0.84, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.053, LOD=9.318
M=0.83, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.046, LOD=9.964
M=0.82, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.043, LOD=10.265
M=0.81, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.04, LOD=10.533
M=0.8, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.038, LOD=10.763
M=0.79, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.016, LOD=14.259
M=0.78, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.017, LOD=14.03
M=0.77, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.018, LOD=13.795
M=0.76, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.019, LOD=13.553
M=0.75, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.02, LOD=13.306
M=0.74, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.022, LOD=13.054
M=0.73, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.023, LOD=12.796
M=0.72, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.025, LOD=12.534
M=0.71, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.026, LOD=12.268
M=0.7, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.028, LOD=11.999
M=0.69, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.03, LOD=11.726
M=0.68, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.033, LOD=11.451
M=0.67, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.035, LOD=11.173
M=0.66, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.038, LOD=10.893
M=0.65, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.041, LOD=10.612
M=0.64, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.042, LOD=10.4
M=0.63, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.04, LOD=10.4
M=0.62, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.037, LOD=10.4
M=0.61, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.035, LOD=10.4
M=0.6, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.033, LOD=10.4
M=0.59, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.03, LOD=10.4
M=0.58, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.027, LOD=10.4
M=0.57, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.024, LOD=10.4
M=0.56, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.021, LOD=10.4
M=0.55, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.018, LOD=10.4
M=0.54, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.015, LOD=10.4
M=0.53, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.013, LOD=10.4
M=0.52, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.01, LOD=10.4
M=0.51, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.008, LOD=10.4
M=0.5, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.005, LOD=10.4

H=36000 ft
M=0.9, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.144, LOD=4.494
M=0.89, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.113, LOD=5.205
M=0.88, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.088, LOD=5.985
M=0.87, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.068, LOD=6.807
M=0.86, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.051, LOD=7.676
M=0.85, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.038, LOD=8.562
M=0.84, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.041, LOD=8.294
M=0.83, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.03, LOD=9.17
M=0.82, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.024, LOD=9.662
M=0.81, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.019, LOD=10.143
M=0.8, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.015, LOD=10.605
M=0.79, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.021, LOD=16.939
M=0.78, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.021, LOD=16.841
M=0.77, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.02, LOD=16.73
M=0.76, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.02, LOD=16.604
M=0.75, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.02, LOD=16.464
M=0.74, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.019, LOD=16.311
M=0.73, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.019, LOD=16.144
M=0.72, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.018, LOD=15.963
M=0.71, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.017, LOD=15.768
M=0.7, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.017, LOD=15.56
M=0.69, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.015, LOD=15.34
M=0.68, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.014, LOD=15.107
M=0.67, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.012, LOD=14.862
M=0.66, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.01, LOD=14.606
M=0.65, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.008, LOD=14.339
M=0.64, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.006, LOD=14.061
M=0.63, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.004, LOD=13.774
M=0.62, F_Ergebnis/F_Gewicht=0.002, LOD=13.477
M=0.61, F_Ergebnis/F_Gewicht=0, LOD=13.173
M=0.6, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.003, LOD=12.861
M=0.59, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.004, LOD=12.542
M=0.58, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.006, LOD=12.217
M=0.57, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.008, LOD=11.886
M=0.56, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.01, LOD=11.552
M=0.55, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.013, LOD=11.213
M=0.54, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.015, LOD=10.872
M=0.53, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.018, LOD=10.529
M=0.52, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.017, LOD=10.4
M=0.51, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.013, LOD=10.4
M=0.5, F_Ergebnis/F_Gewicht=-0.009, LOD=10.4

 

[stefanpc81]

Nicht schön, aber selten. Die Grafik zeigt die höchste Flughöhe bei der der Schub > Widerstand ist. Bereich 35000 - 44000 ft. Für die nicht angezeigten M-Werte ist in diesem Bereich der Schubüberschuss immer negativ!

 

[Schorsch]

Hmm, ich glaube der Machzahlabhängige Widerstand ist etwas üppig geraten. Kannst ja mal einen Faktor 0.5 dran machen.


Hier sieht man bei welchen MAchzahlen, Höhen & Gewichten eine ER etwa fliegen kann.
Bei 270t wären FL350 FL370 durchaus drin.

 

[stefanpc81]

Also, mit 0,5 * CD_mach:


und mit 0,25 * CD_mach:


Mit Faktor 0,25 gefällts mir persönlich besser. Aber du bist der Fachmann

 

[Schorsch]

Sieht brauchbar aus. Wie geschrieben, die Modellierung in dem Bereich ist schwierig.
Hier mal als Beispiel der Widerstand durch Kompressibilität bei einem anderen Flugzeug (ein nie umgesetzter Entwurf).



Wie man sieht steigt der Widerstand früher mit wachsendem CL. Wenn man die Muße hat kann man das ins Modell einfügen.

 

[stefanpc81]

Ich werde dann wohl Faktor 0.25 nehmen und das ganze so (ohne deine letzte Grafik) umsetzen. Ich denke, wir sind jetzt fertig.
Vielen Dank noch mal.

 

[stefanpc81]

Zu früh gefreut - die Geschwindigkeit im unteren Bereich ist viel zu schnell...

Hallo,

ich habe CDmach ins Modell eingepflegt und interpoliere mit den Werten.
Bis eben habe ich (auch ohne CDmach) folgendes festgestellt:
Sobald das Flugzeug ~135 kts hat, verändere ich gamma schrittweise bis ca. 5-10°. Verwunderlicherweise beschleunigt mein Flugzeug stärker, sobald gamma>0 ist.
Lasse ich es weiter fliegen, erhöht sich die Geschwindigkeit viel zu schnell, nämlich 500+ kts unterhalb H=11000 ft.
Was soll ich machen, damit ihr mir helfen könnt?

 

[Schorsch]

Zu früh gefreut - die Geschwindigkeit im unteren Bereich ist viel zu schnell...

Hallo,

ich habe CDmach ins Modell eingepflegt und interpoliere mit den Werten.
Bis eben habe ich (auch ohne CDmach) folgendes festgestellt:
Sobald das Flugzeug ~135 kts hat, verändere ich gamma schrittweise bis ca. 5-10°. Verwunderlicherweise beschleunigt mein Flugzeug stärker, sobald gamma>0 ist.
Lasse ich es weiter fliegen, erhöht sich die Geschwindigkeit viel zu schnell, nämlich 500+ kts unterhalb H=11000 ft.
Was soll ich machen, damit ihr mir helfen könnt?

Einen Plot mit
F_Gamma
F_Schub
F_Widerstand (idealerweise nach Widerstandskomponenten)
über der Zeit, über der Geschwindigkeit und über Gamma geplottet (also 3 Plots).

 

[stefanpc81]

Beim Testlauf habe ich die Werte ermitteln lassen und begonnen, sie in Excel zu kopieren. Dabei ist mir sofort aufgefallen, dass CD_mach immer negativ (!) ist. Dadurch wird CD_gesamt später auch negativ.
Dann ist mir ein Fehler bei der Interpolation von CD_mach aufgefallen und habe diesen korrigiert. Beim nächsten Testlauf sieht es schon besser aus, aber CD_mach ist immer noch negativ.
Bevor ich alles in eine Grafik packe, poste ich erst einmal meine Interpolation, vielleicht sieht jemand anderes als ich evtl. einen Fehler, obwohl ich diesen prinzipiell nach der Interpolation vom Schub aufgebaut habe.
Hier der Code (Achtung: die Werte sind mit dem Faktor 0.25 von Schorschs Angaben multipliziert worden und sind für den Bereich CL<0.5):

if (M<=0.9) { M1 = 0.9; CD_mach1 = 0.01825; }
else if (M<=0.89) { M1 = 0.89; CD_mach1 = 0.015225; }
else if (M<=0.88) { M1 = 0.88; CD_mach1 = 0.012675; }
else if (M<=0.87) { M1 = 0.87; CD_mach1 = 0.010575; }
else if (M<=0.86) { M1 = 0.86; CD_mach1 = 0.0088; }
else if (M<=0.85) { M1 = 0.85; CD_mach1 = 0.007325; }
else if (M<=0.84) { M1 = 0.84; CD_mach1 = 0.006675; }
else if (M<=0.83) { M1 = 0.83; CD_mach1 = 0.006075; }
else if (M<=0.82) { M1 = 0.82; CD_mach1 = 0.005525; }
else if (M<=0.81) { M1 = 0.81; CD_mach1 = 0.00525; }
else if (M<=0.8) { M1 = 0.8; CD_mach1 = 0.005; }
else if (M<=0.79) { M1 = M; CD_mach1 = 0; }

if (M>=0.9) { M2 = 0.9; CD_mach2 = 0.01825; }
else if (M>=0.89) { M2 = 0.89; CD_mach2 = 0.015225; }
else if (M>=0.88) { M2 = 0.88; CD_mach2 = 0.012675; }
else if (M>=0.87) { M2 = 0.87; CD_mach2 = 0.010575; }
else if (M>=0.86) { M2 = 0.86; CD_mach2 = 0.0088; }
else if (M>=0.85) { M2 = 0.85; CD_mach2 = 0.007325; }
else if (M>=0.84) { M2 = 0.84; CD_mach2 = 0.006675; }
else if (M>=0.83) { M2 = 0.83; CD_mach2 = 0.006075; }
else if (M>=0.82) { M2 = 0.82; CD_mach2 = 0.005525; }
else if (M>=0.81) { M2 = 0.81; CD_mach2 = 0.00525; }
else if (M>=0.8) { M2 = 0.8; CD_mach2 = 0.005; }
else if (M>=0.79) { M2 = 0.79; CD_mach2 = 0; }
else { M2 = M; CD_mach2 = 0; }

if (CD_mach1!=CD_mach2)
{
CD_mach3 = (CD_mach2 - CD_mach1) * (M - M1);
CD_mach4 = CD_mach1 + CD_mach3;
CD_mach5 = M2 - M1;
CD_mach = CD_mach4 / CD_mach5;
}
else { CD_mach = CD_mach1; }

 

[Schorsch]

Bei den Programmiersprachen, die ich kenne, springt das Programm in die erstbeste wahre IF-Bedingung.
Beim ersten Teil wäre ein Wert M=0.5 auch automatisch <=.9.
Sinnvoller wäre es dies umgekehrt aufzubauen: mit der kleinsten Machzahl anfangen und sich bis zur höchsten durchzuarbeiten.

 

[stefanpc81]

Vielen Dank. Das war natürlich das Problem, ich habe es gleich korrigiert und einen neuen Testlauf gemacht. Negative Werte gibt es nicht mehr, dafür aber einen Sprung wo gamma>0 wird. Siehe Grafiken (alles mit Startkonfiguration):

Gamma [°]


Zeit

 

[stefanpc81]

..und Geschwindigkeit [m/s]

 

[Schorsch]

Wieso erhöht sich der Schub beim Rotieren?
Eigentlich sollte der Schub mit der Geschwindigkeit langsam abnehmen.
Sieht für mich wie ein handwerklicher Fehler bei Implementierung des Schubmodells aus.

 

[stefanpc81]

Also, mit Hilfe einer Abfrageschleife habe ich die Werte korrigiert, allerdings waren es nur die Werte im oberen Flugbereich (H>9 km), darunter habe ich die Werte überflogen und die waren soweit in Ordnung. Fehler war allerdings auch noch, dass ich den Gewichtswert in lbs statt kg genommen habe.
Allerdings musste ich danach wieder feststellen, dass der Flieger viel zu schnell beschleunigt und das weiterhin mit Gamma>0 noch stärker. Ich habe mal selbst gerechnet, welche Werte der Flieger mit 135 kts hat:
Raus kommt hier eine Beschleunigung a = 1.8 m/s^2 = 3.5 kts nach 1 sek - das ist realistisch, oder?
Ich weiß nicht weiter, wo das Problem ist.

 

[stefanpc81]

Mal eine Frage an Schorsch:
Eine Widerstandskomponente berechnet sich K0CL = K0 * (CL - CL_min)^2
Wenn CL = 0, CL_min = 0.3, K0 = 0.06 wird K0CL = 0.06 * (-0.3)^2 = 0.0054
Ist das so richtig umgesetzt oder wird bei negativer Differenz K0CL = 0 oder sonst was?

 

[Schorsch]

Mal eine Frage an Schorsch:
Eine Widerstandskomponente berechnet sich K0CL = K0 * (CL - CL_min)^2
Wenn CL = 0, CL_min = 0.3, K0 = 0.06 wird K0CL = 0.06 * (-0.3)^2 = 0.0054
Ist das so richtig umgesetzt oder wird bei negativer Differenz K0CL = 0 oder sonst was?

Passt schon so.
Dies berücksichtigt die Tatsache, dass ein konfigurierter Flügel bei Anstellwinkel null mehr Widerstand produziert als bei etwas mehr.

Ich weiß nicht weiter, wo das Problem ist.

Und wie sollen wir es wissen? So ganz ohne jede Form der grafischen Aufbereitung.
Mal ehrlich, die letzten Seiten beschäftigen wir uns vor allem mit teils krassen handwerklichen Fehlern in Umsetzung im Programmcode. Das solltest Du selbst debuggen, und dabei systematisch vorgehen.
Also: nicht "alles" programmieren und ganz am Ende anwerfen und sich wundern.
Sondern Teil für Teil dazu schalten und jedes Mal auf Plausibilität überprüfen, idealerweise das Ergebnis dokumentieren und irgendwie sichern (und nicht aus falschen Ordnungswahn löschen).

Programmieren ist anstrengend, wenn man es vernünftig macht.

 

[stefanpc81]

Jetzt habe ich stundenlang getestet, gerundet etc. und nix ist bei rumgekommen. Aber eben habe ich entdeckt, dass mit meiner Interpolation des Schubs etwas nicht stimmt! Nach der Korrektur funktionierte der Testlauf wie erwartet: Beschleunigung nimmt langsam ab und bei gamma>0 nimmt diese noch mehr ab. Nach einer kurzen Zeit bleibt die Geschwindigkeit konstant und mit Verringerung von gamma nimmt diese wieder langsam zu.
@Schorsch
Sollte ich jetzt nochmal eine Flight Enveloppe erstellen, da die Daten beim ersten mal ja nicht gestimmt haben?

 

[Schorsch]

Jetzt habe ich stundenlang getestet, gerundet etc. und nix ist bei rumgekommen.

Keine Sorge, normales Schicksal: man hält seinen Code für der weisheit letzter Schluss, man hat ja an alles gedacht. Und dann irgendwann sieht man den eklatanten Fehler. Das ist normal, aber eben nicht gut: man mussmit systematischen Vorgehen versuchen alle Fehler zu finden. Wenn man für die Ergebnisse kein Gefühl hat wird es um so schwieriger.

Sollte ich jetzt nochmal eine Flight Enveloppe erstellen, da die Daten beim ersten mal ja nicht gestimmt haben?

Das würde helfen.