Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem ...

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Kapitel 3. Mathematische Umsetzung Abbildung 3.8: Auftrieb- und Widerstandsdiagramm 3.5.4 Definition eines Flügels Abbildung 3.9: Polardiagramm Ich brauchte eine genügend genaue Definition eines Flügels um meine Berechnungen durchführen zu können. Gleichzeitig muss diese Definition genügend flexibel sein, um zum Beispiel V-förmige oder senkrecht stehende Flügel zu simulieren. Siehe Abbildung 3.10: Wobei o der Ursprungsvektor, c der Sehnenvektor, s der Spannweitenvektor und Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem physikalischen Modell 28
Kapitel 3. Mathematische Umsetzung d die Dicke des Flügels bezeichnet. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit v eingezeichnet. Um den Restwiderstand einbeziehen zu können wurde die Profildicke d eingeführt. Um das Flugzeug zu steuern, dreht man den Vektor c um den Winkel β. Im Abschnitt 3.5.5 wird das näher besprochen. Abbildung 3.10: Definition eines Flügel 3.5.5 Aufbereitung der Eingabedaten Kommen wir nun Schrittweise zum Ziel, alle benötigten Parameter für die Auftriebsformel und die Widerstandsformel aus den vorhandenen Daten zu erhalten. Wir benötigen den Anstellwinkel α, die Anflugsgeschwindigkeit |v|) und die Auftriebsfläche AA und die Luftwiderstandsfläche AW . Für die Dichte der Luft ρ nehmen wir den Wert unter Normalbedingungen 1, 293kg/m 3 an. Der Auftrieb wirkt senkrecht zum Luftstrom (und nicht zum Flügel) und der Widerstand entgegen dem Luftstrom, daher müssen die beiden Richtungsvektoren a und w auch noch berechnet werden. An diesen wird dann die Auftriebs- bzw. Widerstandskraft abgetragen. Abbildung 3.11 zeigt die Situation. Abbildung 3.12 zeigt eine Detailansicht, sie wird im Abschnitt 3.5.5 näher betrachtet. Berechnung des Anstellwinkels Der Anstellwinkel lässt sich relativ einfach durch Berechnung des Winkels zwischen der Geraden v und der Ebene Σ(s,c) mit der Normale n = s × c im Raum berechnen. sin α = v · n |v| · |n| (3.38) Um das Flugzeug zu steuern wird der Vektor c um β an s gedreht. Wir definieren c0 als Anfangszustand. Die Gleichung 3.39 bezeichnet eine Drehung um eine allgemeine Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem physikalischen Modell 29
Seite 1 und 2: Kantonsschule Sargans Maturaarbeit
Seite 3 und 4: Inhaltsverzeichnis 3.5.4 Definition
Seite 5 und 6: 1.2 Abstract 1.2.1 Zielformulierung
Seite 7 und 8: Kapitel 1. Einleitung Abbildung 1.3
Seite 9 und 10: Kapitel 1. Einleitung 1.4 Screensho
Seite 11 und 12: Kapitel 2 Physikalische Grundlagen
Seite 13 und 14: Kapitel 2. Physikalische Grundlagen
Seite 15 und 16: Induzierter Widerstand Kapitel 2. P
Seite 17 und 18: 2.3.2 Orientierung Kapitel 2. Physi
Seite 19 und 20: Kapitel 3 Mathematische Umsetzung W
Seite 21 und 22: Kapitel 3. Mathematische Umsetzung
Seite 27: 3.5 Berechnung der Kräfte 3.5.1 Au
Seite 37 und 38: Kapitel 4 Umsetzung in eine Softwar
Seite 39 und 40: Kapitel 4. Umsetzung in eine Softwa
Seite 45 und 46: Kapitel 5 Ergebnisse zur Koeffizien
Seite 47 und 48: Kapitel 6 Ausblick So gerne ich auc
Seite 49 und 50: Kapitel 8 Danksagung Ich möchte mi
Seite 51 und 52: Quellenverzeichnis [1] Beginner’s
Seite 53 und 54: Abbildungsverzeichnis 1.1 Landschaf
Seite 55: Anhang A Datenträger Auf dieser CD

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