Tornado: Range/FF/Wing Sweep

[glazmax]

Hallo Leute, danke für das Feedback!

Der Simulator für den ich modeliere nennt sich FlightGear (www.flightgear.org), ein multinationales open-source Projekt, offizielle Version is 1.0 zur Zeit, aber der Focus liegt schon auf dem nächsten Major Release, irgendwann im Herbst/Winter schätz ich mal, welcher viele Verbesserungen/Neuerungen haben wird.
Für Flightgear gibt es haupsächlich 2 Flugdynamikengines, JSBSim und YASim.
JSBSim verwendet Tables, ist also nützlich wenn es sehr viele Daten zu einem Fluggerät gibt (Im nächsten Release mit Luftschiffen).
In YASim beschreibt man Parameter wie Fuselage, Flügel, Kontrollflächen, Engines und der FDM kalkuliert sich dann selbst ein Aeromodel.

Nun jedes der 2 Modelle hat vor und Nachteile, für meine Anwendung ist meiner Meinung nach YASim besser geeignet, da weniger Flugperformacedaten vorhanden sind. Das hat den Nachteil das viel Recherche/Feedback notwendig ist um ein Model realitätsnah zu machen, der Vorteil ist das das Luftfahrzeug in (fast ;)) jeder Situation realistisch bleibt (im Gegensatz zu JSBSim, das zwar emuliert aber eben nur für die Bereiche für die Daten zugänglich sind).

Nun zur Autotrimmung: Man müsste mit jedem wingsweep, in 6000ft Stufen mit unterschiedlichen Gewichten den jeweiligen Geschwindigkeitsbereich abfliegen (sagen wir mal 10 knoten Unterschiede) und die jeweilige Trimmung für den Level Flight notieren.
Nun kann man dann eine Anwendung schreiben, welche abhängig vom den Zustandsparametern, jeweils die richtige Trimmung ausliest, oder besser man baut sich eine Gleichung in die sich die Werte integrieren lassen, dann kann man auf die Tabelle ganz verzichten.

Ich hoffe, ich habe ein wenig aufklären können, und bin immer interessiert an Feedback oder Infos zum Toni.

Mfg,
Markus

 

[Schorsch]

Tach Markus,

eine Simulation mit aerodynamischen Daten ist in der Tat die bessere Entscheidung. Dabei würde ich Dir oder Deinen Leuten folgenden Ansatz empfehlen: fummelt Euch erstmal ein generisches Flugzeug zusammen, welches Level clean auf Höhe Mach 2 fliegt, ohne Nachbrenner nirgendwo Überschall und ansonsten in etwa einem Flugbereich einer F-4 Phantom entspricht. Da kann ich sogar etwas helfen.

Dann die besonderen Eigenschaften identifizieren und durch einige Parameteränderungen rein bringen. Ihr werdet Euch sonst im Detail verheddern. Du wirst es nicht schaffen, ein bestimmtes Flugzeug "realistisch" abzubilden, weil Dir dazu die Daten fehlen.
Theoretisch könnte man auch (das ist mir gestern beim Radeln eingefallen) ein automatisches, generisches Flugmodell anhand bestimmter Randwerte erstellen. Das wäre allerdings ne Aufgabe die Zeit bräuchte. Problem bei diesen Sims ist mitunter, dass da umständlich jeder "Komponente" Widerstandsbeiwerte zugestanden werden. Man sieht, dass Flugsimulatoren nicht von Ingenieuren sondern von Grafik-Begeisterten Programmierern gemacht werden.

Du würdest mir ernsthaft beim Helfen helfen, wenn Du mir mal einen konkreten Link geben würdest, so dass ich mir eine Input-Datei für ein Flugmodell ansehen kann. Hab irgendwie keine Lust mich da durch die Website zu kämpfen.

 

[Schorsch]

Der liebe Markus will ja leider nicht mit konkreten Infos rausrücken, aber es juckte mir unter den Fingern, meine Vorurteile über die "FluSi-Progger" hautnah zu bestätigen.
Na ja, leider nur bedingt fündig geworden. Hab mal das F-16 Flugmodell unter die Augen genommen. Großes Lob für das Triebwerk. Leider nicht das Flugmodell gefunden, aber die Referenz kenne ich gut, weil sie das einzige (und weit verbreitete) F-16 Modell benutzt.
Das ist leider nicht ganz für Daddel-FluSi zu gebrauchen, deswegen Dank an jeden, der mir mal konkret sagen kann, wo (in welcher Datei/Link) man so ein Flugmodell findet.
Die Quelle ist hier:
http://www.flightgear.org/Downloads/aircraft/

...

Doch noch was gefunden.
So wird der transonische Widerstand modelliert:
<function name="aero/coefficient/CDmach">
<description>Drag_due_to_mach</description>
<product>
<property>aero/qbar-psf</property>
<property>metrics/Sw-sqft</property>
<table>
<independentVar lookup="row">velocities/mach</independentVar>
<tableData>
0.00 0.000
0.81 0.000
1.10 0.023
1.80 0.015
</tableData>
</table>
</product>
</function>

Tja, wie sagt der Systemanalytiker: "Garbage In, Garbage Out"
Hier kann man übrigens sein Flugzeug selbst erstellen:
http://jsbsim.sourceforge.net/aeromatic_start.html

P.S.: Jeder Versuch der Modellierung des Tornados wird zwangsläufig fehlschlagen, jedenfalls unter dem Gesichtspunkt der Realitätsnähe. Mit YASim wird der Fehlschlag teurer erkauft.

 

[glazmax]

Hallo Schorsch

War leider sehr beschäftigt die letzten tage
Hier ein sample file für die a-10 für yasim:

http://cvs.flightgear.org/cgi-bin/viewvc/viewvc.cgi/data/Aircraft/A-10/A-10-yasim.xml?revision=1.15

und hier hab ich das tornado-file:

http://filebin.ca/dvvjjr/tornado-yasim.xml

Ist noch nicht alles ganz genau, aber in Arbeit. Muss auch manchmal verschiedene Konfigurationen ausprobieren um den gewünschten Effekt hinzubekommen.
Subsonic drag wird momentan noch nicht modeliert, hab aber gerade mit dem yasim developer gechatet und er hatte schon eine Idee es zu impementieren. Ein grosser Vorteil von Flightgear ist Nasal, eine Programiersprache mit der man Effekte auf ein Flugzeug spezifisch abstimmen kann, es wäre natürlich nett wenn mach drag gleich impementiert wäre.
Ausserdem wird wingsweep über drag/lift simuliert, das sich bewegende Gewicht (Tragfläche und Fuel) wird über ein Nasal modul gesteuert (im file siehst du nur die weight tags).

Stimmt eine RCS von 5-8 m2 für den Toni?

Lg,
Markus

 

[Schorsch]

Hallo Markus,
also doch die Methode mit Händen und Knien. Eventuell solltest Du Dir das noch mal überlegen, aus Sicht der Flugmodells ist es jedenfalls nicht besser.
Wie der Autor des A-10 Modells richtig bemerkt hat:

A-10 yasim config. This is a hack and not an authentic
representation of the aircraft. Having said that, the
numbers, where I could find them, roughly match those of
the original aircraft.

Aber viel Spaß dabei. Falls Du ein paar Anhaltspunkte wegen Geschwindigkeiten und Ähnlichem brauchst kann ich u. U. helfen, auch wenn es nur "Educated Guess" ist.
Das Triebwerksmodell von der Flightgear F-16 ist gut, empfehle es zu nehmen.
(Der SFC ist natürlich unterirdisch schlecht modelliert, aber es ist ja nur ein Spiel).

 

[HHS]

Naja...

Hallo Markus,
also doch die Methode mit Händen und Knien. Eventuell solltest Du Dir das noch mal überlegen, aus Sicht der Flugmodells ist es jedenfalls nicht besser.
Wie der Autor des A-10 Modells richtig bemerkt hat:

Aber viel Spaß dabei. Falls Du ein paar Anhaltspunkte wegen Geschwindigkeiten und Ähnlichem brauchst kann ich u. U. helfen, auch wenn es nur "Educated Guess" ist.
Das Triebwerksmodell von der Flightgear F-16 ist gut, empfehle es zu nehmen.
(Der SFC ist natürlich unterirdisch schlecht modelliert, aber es ist ja nur ein Spiel).

Hallo Schorsch,

Nun, da kommt der zweite im Bunde.
Ich bin ebenfalls beim Projekt "Tornado" für FlightGear involviert, bin aber ein wenig über Deine Äußerungen überrascht.

1. FlightGear ist nicht MSFS. Es wird nicht von Spieleentwicklern erstellt, sondern hauptsächlich von Berufspiloten, Luft- und Raumfahrtingeniuren sowie einigen Informatikern- in der Freizeit asllerdings.

2. FlightGear ist kein Spiel! Flightgear ist eine Simulationssoftware, wird vielen Universitäten zur Entwicklung von Flugobjekten benutzt (z.B. In Deutschland RWT Aachen) und hat in den USA sogar Anwendung in einem FAA-lizenzierten Sim Platz gefunden! Klar kann man den Sim auch für andere Sachen benutzen (Spielen...) war aber dafür nicht ausschließlich gedacht.

Man sieht, dass Flugsimulatoren nicht von Ingenieuren sondern von Grafik-Begeisterten Programmierern gemacht werden.

Was bei FGFS nun wirklich nicht der Fall ist- unsere Grafik ist teilweise schlechter als MSFS 98- und war bis vor 2Jahren kein großes Thema in der Entwicklung.

3.Triebwerksmodell von der F16 mag zwar gut sein, entstammt aber JSBsim. Aufgrund fehlender Daten hatten wir für YASim entschieden.

4. Der Tornado ist Simulationstechnisch gesehen in FlightGear in der Tat eine Herausforderung. Ich brauche nicht zu sagen, das die europ. Flugzeugfirmen sehr schweigsam sind bezüglich irgendwelcher Daten- egal wie alt das Modell ist und noch in Produktion oder nicht. Wir versuchen trotzdem so nahe wie möglich ranzukommen. Schlechter als MSFS kann es nicht werden!

Tja, wie sagt der Systemanalytiker: "Garbage In, Garbage Out"
Hier kann man übrigens sein Flugzeug selbst erstellen:
http://jsbsim.sourceforge.net/aeromatic_start.html

ist widerum JSBSim, aber dieses script ist hauptsächlich gedacht da anzusetzen wo es an genauen Daten fehlt.
Ansonsten wird bei JSBSim noch DATCOM benutzt. Das sollte ja bekannt sein....

Gruß
HHS

 

[Schorsch]

2. FlightGear ist kein Spiel! Flightgear ist eine Simulationssoftware, wird vielen Universitäten zur Entwicklung von Flugobjekten benutzt (z.B. In Deutschland RWT Aachen) und hat in den USA sogar Anwendung in einem FAA-lizenzierten Sim Platz gefunden! Klar kann man den Sim auch für andere Sachen benutzen (Spielen...) war aber dafür nicht ausschließlich gedacht.

Ich wollte ja oben vor allem ausdrücken, dass ich das Nutzen von Komponenten-Beiwerten für unsinnig halte, wenn man ein Flugzeug wie den Tornado simulieren möchte. Für bestimmte Flugobjekte ist das hingegen ohne Frage sinnvoll, speziell wenn man keinen Startpunkt hat.

3.Triebwerksmodell von der F16 mag zwar gut sein, entstammt aber JSBsim. Aufgrund fehlender Daten hatten wir für YASim entschieden.

Hier wundere ich mich. Angesichts der zahlreichen Mitwirkenden müsste doch die Erstellung eines generischen Triebwerksmodells (anhand eines Basis-TW aus der Literatur) für gewisse TW-Typen kein Problem sein. Hab ich auch hinbekommen, ganz ohne die Hilfe von Berufspiloten und Informatikern (und auch in der Freizeit).

4. Der Tornado ist Simulationstechnisch gesehen in FlightGear in der Tat eine Herausforderung. Ich brauche nicht zu sagen, das die europ. Flugzeugfirmen sehr schweigsam sind bezüglich irgendwelcher Daten- egal wie alt das Modell ist und noch in Produktion oder nicht. Wir versuchen trotzdem so nahe wie möglich ranzukommen. Schlechter als MSFS kann es nicht werden!

Wie ich sagte, Werte von F-14 und MiG-23 sind verfügbar. Auf Basis derer kann man anfangen und Feinheiten abstimmen. Größtes Problem: Einfluss von Außenlasten. Man kommt aber meiner Ansicht mit skalierten und abgestimmten Werten von ähnlichen Flugzeugen weiter als mit komponentenweiser Modellierung. Das macht auch niemand in der Industrie.