计算最佳滑翔量gydF4y2Ba
这个例子展示了如何使用Aerospace Toolbox软件在参考资料1中的示例9.1中执行塞斯纳172的滑翔计算。gydF4y2Ba
最佳的滑翔计算提供的值(速度和滑翔角度)是最小阻力和最大升阻比(也称为滑翔比)。gydF4y2Ba
飞机规格gydF4y2Ba
飞机参数声明如下。gydF4y2Ba
W = 2400;gydF4y2Ba%重量,磅力gydF4y2BaS = 174;gydF4y2Ba%机翼参考面积,ft^2;gydF4y2Ba一个= 7.38;gydF4y2Ba翼长比%gydF4y2BaC_D0 = 0.037;gydF4y2Ba%增加寄生虫阻力系数gydF4y2Bae = 0.72;gydF4y2Ba飞机效率系数%gydF4y2Ba
条件gydF4y2Ba
设置当前飞机条件。在这种情况下,倾斜角为零。gydF4y2Ba
h = 4000;gydF4y2Ba%的高度,英国《金融时报》gydF4y2Baφ= 0;gydF4y2Ba银行角度,角度gydF4y2Ba
将高度转换为米使用gydF4y2BaconvlengthgydF4y2Ba
.下一步的大气计算需要公制单位的数值。gydF4y2Ba
h_m = convlength (h,gydF4y2Ba“金融时报”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“米”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
计算基于高度的大气参数gydF4y2BaatmoscoesagydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
[T, a, P, rho] = atmoscoesa(h_m,gydF4y2Ba“警告”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
使用将密度从公制单位转换为英制单位gydF4y2BaconvdensitygydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
ρ= convdensity(ρ,gydF4y2Ba公斤/ m ^ 3的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“鼻涕虫/英尺^ 3”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
最佳滑翔数据gydF4y2Ba
最佳滑翔速度用下式计算。TAS(真实空速,单位为英尺/秒)是飞机相对于周围气团的速度。gydF4y2Ba
TAS_bg =√((2*W)/(rho*S))gydF4y2Ba...gydF4y2Ba*(1。/ ((4 * C_D0。^ 2)+ (C_D0。*π* e * * (cos(φ)^ 2))))^ (1/4);gydF4y2Ba%的助教,fpsgydF4y2Ba
转换速度从fps到kts使用gydF4y2BaconvvelgydF4y2Ba
.KTAS是以节为单位的真实空速。gydF4y2Ba
KTAS_bg = convvel (TAS_bg,gydF4y2Ba“米/秒”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“节”gydF4y2Ba)”;gydF4y2Ba
使用将KTAS转换为KCASgydF4y2BacorrectairspeedgydF4y2Ba
.KCAS(以节为单位的校准空速)是根据仪器误差和位置误差校正的速度。这种位置误差来自于在飞行包络线不同位置的静压测量不准确。gydF4y2Ba
KCAS_bg = correctairspeed (KTAS_bg PgydF4y2Ba“助教”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“中科院”gydF4y2Ba)”;gydF4y2Ba
最佳滑翔角度的计算方法为:gydF4y2Ba
这是飞行路径和地面之间的角度,提供了最高的L/D比。gydF4y2Ba
gamma_bg_rad = asin(-√(4。* C_D0”)。/(π* e * * cos(φ)^ 2 + 4 * C_D0 ')));gydF4y2Ba
将滑翔角度从弧度转换为度使用gydF4y2BaconvanggydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
gamma_bg = convang (gamma_bg_rad,gydF4y2Barad的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“度”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
最佳滑动阻力的计算方法为:gydF4y2Ba
D_bg = - w * sin (gamma_bg_rad);gydF4y2Ba
最佳滑翔升力计算方法为:gydF4y2Ba
L_bg = W * cos (gamma_bg_rad);gydF4y2Ba
计算动压力gydF4y2BadpressuregydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
qbar = dpressure([TAS_bg' zero (size(TAS_bg,2),2)], rho);gydF4y2Ba
计算阻力和升力系数:gydF4y2Ba
C_D_bg = D_bg. /(一个* S);gydF4y2Ba
C_L_bg = L_bg. /(一个* S);gydF4y2Ba
最佳滑翔值总结gydF4y2Ba
以下是最佳的滑翔值:gydF4y2Ba
验证gydF4y2Ba
这些图显示了飞机的阻力和升阻比图作为KCAS的函数。这些图被用来验证最佳的滑翔计算。gydF4y2Ba
设置范围的空速和转换到KCAS使用gydF4y2BaconvvelgydF4y2Ba
而且gydF4y2BacorrectairspeedgydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
助教= (70:200)';gydF4y2Ba%真实空速,FPSgydF4y2BaKTAS = convvel(助教,gydF4y2Ba“米/秒”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“节”gydF4y2Ba)”;gydF4y2Ba%真实空速,KTSgydF4y2Ba王者文化= correctairspeed (KTAS PgydF4y2Ba“助教”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“中科院”gydF4y2Ba)”;gydF4y2Ba%修正空速,KTSgydF4y2Ba
计算新空速的动压力gydF4y2BadpressuregydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
qbar = dpressure([TAS 0 (size(TAS,1),2)], rho);gydF4y2Ba
计算寄生虫阻力使用:gydF4y2Ba
Dp =一个* s * C_D0;gydF4y2Ba
计算诱导阻力使用:gydF4y2Ba
Di = (W ^ 2 * 2) /(ρ* *π* e *) *(助教。^ 2);gydF4y2Ba
计算总阻力使用:gydF4y2Ba
D = Dp + Di;gydF4y2Ba
近似的升力作为重量(假设小的滑翔角和小的迎角)。假设以这个速度gydF4y2Ba
和使用gydF4y2Ba
从上面看,迎角大约是7度。从上面添加飞行路径角(即最佳滑翔角)显示机身俯仰(姿态角θ)约为2度。gydF4y2Ba
L = W;gydF4y2Ba
图L/D与KCASgydF4y2Ba
正如预期的那样,最大长宽比大约发生在上面计算的最佳滑翔速度。gydF4y2Ba
h1 =图;情节(王者文化,l / D);标题(gydF4y2Ba“L / D与王者文化”gydF4y2Ba);包含(gydF4y2Ba“王者文化”gydF4y2Ba);ylabel (gydF4y2Ba的L / D 'gydF4y2Ba);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(KCAS_bg L_bg / D_bg,gydF4y2Ba“标记”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“o”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“黑”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“MarkerEdgeColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“黑”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“颜色”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“白色”gydF4y2Ba);持有gydF4y2Ba从gydF4y2Ba传奇(gydF4y2Ba的L / D 'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“L_ {bg} / D_ {bg}’gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“最佳”gydF4y2Ba);注释(gydF4y2Ba“textarrow”gydF4y2Ba(0.49 - 0.49), (0.23 - 0.12),gydF4y2Ba“字符串”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“KCAS_ {bg}’gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
绘制寄生虫、诱导和总阻力曲线gydF4y2Ba
注意到最小的总阻力(即D_bg)发生在几乎相同的最佳滑翔速度上面计算。gydF4y2Ba
h2 =图;情节(王者文化,Dp,王者文化,Di,王者文化,D);标题(gydF4y2Ba“寄生、诱导和总阻力曲线”gydF4y2Ba);包含(gydF4y2Ba“王者文化”gydF4y2Ba);ylabel (gydF4y2Ba“拖,磅力”gydF4y2Ba);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(KCAS_bg D_bg,gydF4y2Ba“标记”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“o”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“黑”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“MarkerEdgeColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“黑”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“颜色”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“白色”gydF4y2Ba);持有gydF4y2Ba从gydF4y2Ba传奇(gydF4y2Ba“寄生虫,D_p”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“诱导,d1”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“总,D 'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“D_ {bg}’gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“最佳”gydF4y2Ba);注释(gydF4y2Ba“textarrow”gydF4y2Ba(0.49 - 0.49), (0.23 - 0.12),gydF4y2Ba“字符串”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“KCAS_ {bg}’gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
关闭(h1, h2);gydF4y2Ba
参考gydF4y2Ba
[1]劳瑞,j.t,“轻型飞机的性能”,美国航空学会(R)教育丛书,华盛顿特区,1999年。gydF4y2Ba