此示例显示了如何使用Aerospace Toolbox™软件在参考文献1中对示例9.1之后的CESSNA 172执行滑行计算。
最佳的滑动计算提供最小化阻力和最大升力 - 阻力比(也称为滑翔比)的值(速度和滑动角度)提供值(速度和滑动角度)。
飞机参数声明如下。
w = 2400;%重量,磅力S = 174;%机翼参考面积,ft^2;a = 7.38;机翼展弦比c_d0 = 0.037;%襟翼寄生滴系数e = 0.72;飞机效率系数
设置当前的飞机条件。在这种情况下倾斜角是零。
h = 4000;%高度,ftφ= 0;%银行角度,deg
使用高度转换为米convlength
.下一步中的大气计算需要度量单位的值。
h_m = convlength (h,'ft','M');
根据海拔计算大气参数atmoscoesa
:
[t,a,p,rho] = atmoscoesa(h_m,“警告”);
将密度从公制单位转换为英制单位使用忠诚度
:
ρ= convdensity(ρ,公斤/ m ^ 3的,'slug / ft ^ 3');
使用以下等式计算最佳的滑动速度。TAS(每秒真正的空速)是飞机相对于周围空气质量的速度。
task_bg = sqrt((2*W) / (rho*S))...* (1. / (4 * C_D0。^ 2 + C_D0。*π* e * * cos(φ)^ 2))^ (1/4);%TAS,FPS
转换速度从fps到kts使用召集
.KTAS是以节为单位的真实空速。
ktas_bg = convvel(tas_bg,'ft / s','kts')”;
将KTA转换为kcas使用correctairspeed
.KCAS(以节为单位的校准空速)是根据仪表误差和位置误差校正的速度。这个位置误差来自于在飞行包络线不同点的静压测量不准确。
KCAS_bg = correctairspeed (KTAS_bg P“助教”,'cas')”;
使用最佳滑动角度:
这是飞行路径和地面之间的角度,提供了最高的长/长比。
gamma_bg_rad = asin(-√(4。* C_D0”)。/(π* e * * cos(φ)^ 2 + 4 * C_D0 ')));
使用从弧度转换滑翔角度convang
:
gamma_bg = convang (gamma_bg_rad,rad的,'DEG');
最佳滑翔阻力计算使用:
D_bg = - w * sin (gamma_bg_rad);
最佳滑翔升力计算使用:
l_bg = w * cos(gamma_bg_rad);
使用dpressure
:
qbar = dpressure([TAS_bg' zeros(size(TAS_bg,2),2)], rho);
计算阻力和升力系数使用:
C_D_bg = D_bg. /(一个* S);C_L_bg = L_bg. /(一个* S);
以下是最佳的滑行值:
这些图显示了飞机的阻力和升力比例作为kcas的函数。该地块用于验证最佳的滑行计算。
设置范围的空速和转换到KCAS使用召集
和correctairspeed
:
助教= (70:200)';%真实空速,FPSKTAS = convvel(助教,'ft / s','kts')”;%真正的Airspeed,KTS王者文化= correctairspeed (KTAS P“助教”,'cas')”;修正空速,KTS
计算动态压力的新空速使用dpressure
:
qbar = dpressure([TAS zero (size(TAS,1),2)], rho);
使用:
Dp =一个* s * C_D0;
计算诱导阻力使用:
di =(2 * w ^ 2)/(rho * s * pi * e * a)。*(tas。^ - 2);
使用:
d = dp + di;
近似升力作为重量(假设小滑翔角和小迎角)。在这个速度下,假设
和使用
从上面,攻击角度约为7度。从上方添加飞行路径角度(即最佳滑动角度)显示了机身间距(姿态角度θ)约为2度。
l = w;
绘图L/D与KCAS
如预期的那样,最大L / D在上面计算的最佳滑动速度发生。
h1 =图;情节(王者文化,l / D);标题(“L / D与王者文化”);包含(“王者文化”);ylabel ('l / d');抓住在情节(KCAS_bg L_bg / D_bg,'标记','o',“MarkerFaceColor”,“黑”,...'markeredgecolor',“黑”,'颜色',“白色”);抓住离开传奇('l / d',“L_ {bg} / D_ {bg}’,'地点',“最佳”);注解(“textarrow”(0.49 - 0.49), (0.23 - 0.12),“字符串”,'kcas_ {bg}');
绘制寄生虫、诱导和总阻力曲线
注意最小总拖动(即d_bg)在上面计算的大致相同的最佳滑动速度发生。
h2 =图;情节(王者文化,Dp,王者文化,Di,王者文化,D);标题(“寄生、诱导和总阻力曲线”);包含(“王者文化”);ylabel ('拖,lbf');抓住在情节(KCAS_bg D_bg,'标记','o',“MarkerFaceColor”,“黑”,...'markeredgecolor',“黑”,'颜色',“白色”);抓住离开传奇(“寄生虫,D_p”,“诱导,d1”,'总,D',“D_ {bg}’,'地点',“最佳”);注解(“textarrow”(0.49 - 0.49), (0.23 - 0.12),“字符串”,'kcas_ {bg}');
关闭(h1, h2);
[1] Lowry J. T.,“轻型飞机性能”,AIAA(R)教育系列,华盛顿特区,1999。