2 заметки с тегом

Аэродиагра

Конвертер типов оперения в Аэродиагре

В конструкторе моделей появился конвертер типов оперения. Вы выбираете конструкцию оперения, Аэродиагра обеспечивает при переключении неизменные свойства оперения каждого типа.

Чтобы конвертер работал, включите галочку «Конвертировать» рядом с переключателем V и Т. При смене типа оперения новое оперение будет соответствовать уже рассчитанным коэффициентам устойчивости.

Пробуйте: aerodiagra.ru/constructor/

Как работает конвертер

В формировании коэффициентов устойчивости участвуют, в частности, длина плечей оперения, площади вертикального (ВО), горизонтального (ГО), или V-образного оперения с углом V. Когда вы переключаете тип оперения, конвертер меняет одни аэродинамические поверхности на другие. Программа рассчитывает поверхности, которые обеспечивают уже подобранные вами характеристики, но уже при другой конструкции. Именно такой смысл я вложил в инструмент: «Я хочу получить модель с указанными свойствами, но пробую разные конструкции оперения».

Это практический инструмент для расчета хвоста — вы сразу видите результат на схеме модели.

Что делает конвертер при переключении с V-образного оперения на Т-образное

ВО и ГО размещаются с сохранением аэродинамического плеча V-образного. Конвертер размещает их там же, где вы установили V-образное. Площади ВО и ГО соответствуют аналогичным составляющим V-образного оперения с учетом угла V. Обратите внимание на числовой блок расчетных параметров внизу: вертикальные и горизонтальные составляющие сохраняются.

Формула определения составляющих Т-оперения, без учета расстояний до крыла:
Площадь горизонтали = площадь V-оперения × (косинус (угол V))²
Площадь вертикали = площадь V-оперения × (синус (угол V))²

Важная деталь: конструктор не просто предлагает площади, но и повторяет форму источника — V-образного оперения. Это оперение, учитывающее настройки автора.

И, наоборот, что делает конвертер при переключении с T-образного оперения на V-образное

Формула определения параметров V-оперения, без учета расстояний до крыла:
Площадь V-оперения = площадь вертикали + площадь горизонтали
Угол V-оперения = арктангенс (корень (площадь вертикали / площадь горизонтали))

Аналогично, за исключением определения позиции V-образного оперения — аэродинамического плеча. В предыдущем случае это было тривиально: вертикаль и горизонталь ставятся там же, где было V. Здесь же вертикальное и горизонтальное оперения могут изначально располагаться на разных расстояниях от крыла, и чаще на моделях это именно так. Возникает вопрос: какое плечо должно быть у V-образного? Расположить V посередине между ВО и ГО? Или на месте горизонтального? Или на месте вертикального? Посмотрим, что дает каждый из вариантов.

1. Если я располагаю V-образное посередине между ВО и ГО

Плюс в том, что если конвертер не может узнать заранее, в какую из сторон я хотел бы сдвинуть новое V-оперение, и ставит V посередине, то в этом есть некоторая человеческая логика.

Недостатки:
— Изменение плеча ВО приведет к изменению коэффициента спиральной устойчивости (B), который зависит от плеча, но не компенсируется площадью ВО.
— Расположение V-оперения посередине между пользовательскими ВО и ГО, это, своего рода, догадка и предположение. Система думает, что если я поставил ВО сюда, и ГО сюда, то располагать V посередине будет нормально. Догадываться о желаниях пользователя это хорошо, но лишние догадки не нужны там, где без них можно обойтись. Не стоит генерировать значения, которые сам пользователь пока не выбирал. Я отказался от этого варианта.

2. Если я располагаю V-образное на месте ГО

Так можно сделать, если компенсировать площадью и углом V изменение плеча вертикальной составляющей V-оперения. Вертикальная составляющая переезжает к горизонтальной. Плечо и площадь горизонтальной составляющей сохраняются.

Недостаток: как и в первом варианте, уплывает коэффициент спиральной устойчивости (B), и по той же причине — он не компенсируется скорректированной площадью вертикали, как это ни странно — таковы формулы. От этого варианта я тоже отказался.

3. Если я располагаю V-образное на месте ВО

Да, если компенсировать площадью и углом V изменение плеча горизонтальной составляющей V-оперения.

Горизонтальная составляющая переезжает к вертикальной. Плечо и площадь вертикальной составляющей сохраняются. Коэффициент спиральной устойчивости (B) сохраняется, это хорошо.

Конвертер использует этот вариант.

Следствие работы алгоритма конвертера

Если изначально ГО и ВО разнесены и находятся на разных расстояниях (как на моделях метательных планеров), по после переключения Т-V второе переключение V-T не обеспечит прежней формы и расположения — ВО и ГО теперь будут рядом, на одном расстоянии до крыла. Будут обеспечены правильные коэффициенты устойчивости, но не разница в расположении ГО и ВО.

Достаточно просто, но попробуйте на тестовой модели, чтобы увидеть принцип.

Конвертер сейчас работает прямолинейно: берет и конвертирует, не запоминает моих позапрошлых предпочтений по поводу расположения ВО и ГО на данной модели. Это мой сознательный выбор: я мог бы и возвращать прежнее расположение ВО и ГО, но вскоре это будет делать функция отмены (пока не готова). Конвертер — конвертирует, функция отмены — будет отменять.

* * *
Алгоритм конвертера обеспечивает сохранение аэродинамических свойств оперения, и сохраняет, по возможности, форму оперения. Конвертер работает без потерь точности расчетных коэффициентов — проверено на 500 циклах переключения.

Расчет оперения не учитывает интерференцию, влияние формы фюзеляжа и другие частности, которые могут повлиять на свойства оперения. Имейте в виду при создании мелких моделей.

Создавайте модели: aerodiagra.ru/constructor/

2014   Аэродиагра   дизайн   конвертер   моделизм   проект

Аэродиагра — конструктор авиамоделей

Закончил большую работу. Хотя, скорее, это начало.

http://aerodiagra.ru

Конструктор радиоуправляемых моделей.

Определяет параметры планеров и других летательных аппаратов, центровки, коэффициенты устойчивости, эквивалентные поперечные углы V крыла, площади крыла и оперения, и разное другое.

Сейчас проект — конструктор моделей плюс очень сырой набросок каталога с кросс-фильтрами.

Сначала расскажу о каталоге, с него все началось.
Как и многие другие любители летающих радиоуправляемых моделей, для расчетов моделей, всяческих деталей вроде сервоприводов, лонжеронов и прочего я раньше пользовался обычными файлами. При вводе параметров некоторые эксель-калькуляторы предлагают для сравнения параметры других моделей. Известный эксель-калькулятор Кертиса Сатера (Sailplane Calc by Curtis Suter, http://www.tailwindgliders.com/Files.html ) на вкладке результатов показывает рекомендации по параметрам. Люди сравнивают со своими моделями.

Как представить большое количество моделей в числовых параметрах? Сложность в том, что модель в воздухе и число на экране — разные вещи. Числовое представление не скажет о моделях всего, но такой цели и нет. Пока так:

Сейчас это первый заход, с очень быстро и небрежно запрограммированными кросс-фильтрами, наспех сделанным дизайном и версткой, полупустой базой моделей. А какие-то сырые места мне как дизайнеру и вовсе не хотелось показывать. Работы там еще много и со временем все будет обновляться. Но поиграться с чем-то уже можно и я получил первые отзывы.

О конструкторе

Я сделал и открыл проект расчета летающих моделей по принципам фиксированного срока и гибкого состава функционала. Сложность проекта этому препятствовала (а как же), и менее важный с точки зрения цели функционал я начал выкидывать и откладывать. В результате получился небольшой, работоспособный конструктор. Возможности — минимум задуманного. Изначально в плане было куда больше функций, чем сделано: aerodiagra.ru/constructor/.

Отложены:
— функция отмены;
— регистрация пользователей, чтобы открывать свои модели на разных компьютерах;
— шаринг моделей, показывать свои модели другим пользователям;
— расчет лонжерона для данной модели;
— расчет стыковочных штырей;
— моделирование фюзеляжа по сечениям...
список длинный.

Сначала кажется, что все эти функции не такие сложные. При этом — критически важные, и, конечно же, обязательно должны быть реализованы. В жизни получается по-другому. Создание нового — процесс с неопределенностями. На практике приходится выбирать: либо открываешь небольшой, но работающий инструмент с минимальными функциями, либо месяцами строишь что-то космическое, и неизвестно еще, насколько это будет полезно людям и получится ли вообще.

Что удалось реализовать
Сейчас я сделал минимальный инструмент для ответов на несколько вопросов:
— Какого размера нужно делать оперение?
— Какой должна быть длина хвостовой балки?
— Некоторые моделисты говорят, что V-оперение менее эффективно. Насколько эффективно оперение моей модели?
— Что будет, если я поменяю угол плоскостей V-оперения?
— Как будет выглядеть моя модель?
— На модели Х красивое маленькое горизонтальное оперение. Что если я сделаю у себя такое же?
— У меня сломалось крыло, и я попробую крыло от другой модели. Как поменяется поведение планера?
— Где должен быть центр тяжести новой модели?
— Насколько высоко надо поднять консоли, увеличить угол, для управления без элеронов?
— Насколько легкой должна быть модель с такой площадью крыла?
— Какой тип оперения подойдет этой модели?

Это довольно простые вопросы. Сейчас это можно рассчитать в конструкторе aerodiagra.ru/constructor/.

Чем сейчас пользуются авиамоделисты в мире:

Калькулятор планеров Кертиса Сатера
http://www.tailwindgliders.com/Files.html

Калькулятор крыльев с распределением подъемной силы
http://www.aerodesign.de/aero/LIFTROLL.xls

Расчет прочности лонжеронов
http://www.acrodesigns.com/excel/SparStrength.xls

Расчет композитных крыльев
http://www.rcgroups.com/forums/showatt.php?attachmentid=3131048&d=1269043607

Расчет центра тяжести летающего крыла
http://fwcg.3dzone.dk

Расчет планеров, с трехмерным проецированным изображением:
http://envisiondesignusa.com/evdusa/Plane_Geometry_3-D_Plots.html

Еще одна штука для балансировки:
http://www.geistware.com/rcmodeling/cg_super_calc.htm

+ Отдельные программы для расчета лонжеронов, стыковочных труб, толщины обшивки крыльев.

Моя собственная таблица для расчетов выглядела примерно так (ужас полный):

(очень малая часть)

Есть над чем поработать. Времени мало, поэтому я делаю проект малыми частями. Это дает возможность повернуть процесс в любой момент. Капитального строительства — необходимый минимум. Все переделывается на ходу. Английская версия — переведены только базовые вещи:
http://aerodiagra.com

Я не могу сказать, когда появится та или иная функция. Есть список пожеланий, в том числе, присланных пользователями, откуда я вполне могу выдернуть функцию из самого конца списка и сделать ее в первую очередь, если чувствую, что именно сейчас так надо.

О проекте: http://aerodiagra.ru/
О конвертере типов оперения: http://aerodiagra.ru/about/tailconverter/

Страницы с описанием проекта сделаны наспех. Их тоже буду доделывать. Все будет меняться, а что-то вообще не доживет.

Почему я это делаю

В первую очередь, мне надоело копаться в разношерстных эксель-таблицах при расчете моделей. Не знаю, насколько инструмент получится востребованным, но это тот инструмент, которого не хватало лично мне.

Во-вторых, проект интересен мне в смысле дизайна и управления. Моделизм это тонны информации, знаний, схем, формул, правил, подходов, богатая история и опыт. Привести какую-то даже небольшую часть этой информации в порядок непросто.

Хорошо, если это пригодится и другим.

2014   Аэродиагра   дизайн   проект