介绍

本案例描述的模型1903年赖特传单。由奥维尔和威尔伯·赖特,莱特天空飞行了1903年12月,打开控制飞行的时代。莱特兄弟的飞行机实现以下目标:

这个模型是基于早先的模拟[1]莱特飞行的纵向稳定性进行了探讨,因此只有前进和垂直运动建模以及螺旋角。莱特传单遭受大量的工程挑战,包括动态和静态不稳定。外侧,传单倾向于推翻在侧风和阵风,和纵向螺旋角会波动[2]。

在这些约束条件下,模型再现了纵向飞行动力学,莱特飞行的飞行员将经历。因为他们可以控制横向运动,奥维尔和威尔伯·赖特能够维持一个相对直接的飞行路径。

注意,运行这个模型在MATLAB生成的信息消息^®命令窗口并断言在诊断查看器警告消息。这是因为模型说明了使用断言块表明飞行着陆时触及地面。

赖特飞行模型

莱特打开飞行模式,进入aeroblk_wf_3dof在MATLAB命令行。

机身子系统

机身子系统模拟莱特传单机身的刚体动力学,包括电梯攻角,空气动力系数、力和时刻,和三个自由度运动方程。

机身子系统由以下部分组成:

环境子系统

赖特的第一个和最后一个航班飞行发生在12月17日,1903年。奥维尔和威尔伯·赖特选择了附近的小鹰,北卡罗来纳州,坐落在大西洋海岸附近。阵风超过每小时25英里的记录。12月的最后一次飞行,刮大风的日子后,风被推翻了赖特传单,损坏无法修复。

赖特传单的环境子系统模型包含各种各样的街区环境子程序库的航空航天Blockset™软件,包括风、大气,和重力,计算空速和动态压力。的离散风速模型块提供了阵风来模拟环境。另一块

飞行员子系统

飞机飞行员子系统控制通过对螺旋角(态度)和攻角。如果攻角与设置由超过一个度攻角,飞行员子系统响应校正的电梯(谣言)角。当角速度超过+ / - 0.02 rad / s,角速度和角加速度也考虑额外修正电梯角。

驾驶员反应时间很大程度上决定的成功飞行[1]。没有一个自动控制器,以0.06秒的反应时间是最优的成功飞行。飞行员的延迟(变量传输延迟)块再现这种效应产生的延迟不超过0.08秒。

运行仿真

默认值为这个仿真允许模型的怀特成功起飞和降落。驾驶员反应时间(wf_B3)设置为0.06秒,所需的攻角(wf_alphaa)是恒定的,高度达到低。莱特飞行模型反应类似于实际的赖特传单。离开地面,向前移动,和土地点高达,从它开始。这个模型展示了原始飞机的纵向波动的态度。

飞行员和快速的反应时间和理想的飞行条件使得它可以飞莱特成功飞行。莱特飞行模型证实了其纵向运动控制是一个严重的挑战。飞行时间最长的纪录那天仅仅持续了一个59秒,覆盖852英尺。

引用