气动力和力矩

计算空气动力和力矩使用空气动力系数，动压力，重心，压力中心，和速度

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库:
航空航天模块/空气动力学

描述

的气动力和力矩块计算关于重心的气动力和力矩。

的气动力和力矩块端口标签根据从中选择的坐标系统而变化输入轴，力轴,时间轴列表。

限制

块的默认状态隐藏V_b输入端口，并假定转换为本体。
假定重心和压力中心在体轴上。
虽然这个块有能力输出力和/或力矩在稳定轴，在运动方程库的块目前的设计，以接受力和力矩在身体或风轴。

港口

输入

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`Port_1`——空气动力系数
six-element向量

气动系数(在选择的输入轴)的力和力矩，指定为一个矢量。根据坐标轴的选择，这些系数被排列成一个向量:

输入轴	输入向量
身体	(轴向力C_x,侧向力C_y,法向力C_z,时刻C_l,俯仰力矩C_米偏航时刻C_n）
稳定	(阻力C_{D(β= 0)},侧向力C_y,升力C_l,时刻C_l,俯仰力矩C_米偏航时刻C_n）
风	(阻力C_D,侧风的力量C_c,升力C_l,时刻C_l,俯仰力矩C_米偏航时刻C_n）

数据类型:双

`Port_2`-动态压力
标量|三元向量

动态压力，指定为1 × 3数组。

数据类型:双

`Port_3`-重心
三元素向量

重心，指定为1 × 3向量。

数据类型:双

`Port_4`-压力中心
三元素向量

压强中心，指定为1 × 3向量。这也可以看作是任何一般的弯矩参考点，只要模型的其余部分反映了弯矩参考点的使用。

数据类型:双

`Port_5`-身体轴上的速度
三元素向量

身体轴上的速度。指定为1 × 3向量。

依赖关系

该端口是启用的，如果输入轴参数设置为风或稳定．

数据类型:双

输出

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`Port_1`——空气动力
三元素向量

空气动力(在选定的输出轴中)，返回为三个元素矢量，在重心中x-，y- - - - - -,z相互重合。

数据类型:双

`Port_2`——空气动力学的时刻
三元素向量

空气动力力矩(在选定的输出轴上)，返回为三个元素矢量，在重心x-，y- - - - - -,z相互重合。

数据类型:双

参数

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`输入轴`-输入系数坐标系统
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

输入系数的坐标系统，指定为身体(默认),稳定,或风．

依赖关系

选择稳定或风启用输入端口Port_5。

编程使用

块参数：inputAxes

类型:特征向量

值：“身体”|“稳定”|“风”

默认的：“身体”

`力轴`-气动力坐标系
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

空气动力坐标系统，规定为身体(默认),稳定,或风．

依赖关系

选择稳定或风启用输入端口Port_5。

编程使用

块参数：outputForcesAxes

类型:特征向量

值：“身体”|“稳定”|“风”

默认的：“身体”

`时间轴`-气动力矩坐标系
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

气动力矩坐标系，规定为身体(默认),稳定,或风．

依赖关系

选择稳定或风启用输入端口Port_5。

编程使用

块参数：outputMomentAxes

类型:特征向量

值：“身体”|“稳定”|“风”

默认的：“身体”

`参考面积`——参考面积
`1`(默认)|任何双值

计算气动力和力矩的参考区域，指定为任意双值。

编程使用

块参数：年代

类型:特征向量

值:任意双值

默认的：＇1＇

`参考跨度`——参考跨度
`1`(默认)|任何双值

计算空气动力弯矩的参考跨度x相互重合,z-axes，指定为任意双精度值。

编程使用

块参数：b

类型:特征向量

值:任意双值

默认的：＇1＇

`参考长度`——参考长度
`1`(默认)|任何双值

计算气动力矩的参考长度y-axes，指定为任意双精度值。

编程使用

块参数：cbar

类型:特征向量

值:任意双值

默认的：＇1＇

模型的例子

HL-20与Simul金宝appink®3D动画™和飞行仪表块

NASA的HL-20提升体和控制器在Simulink®，Aerospace Blockset™和Simu金宝applink®3D动画™软件中建模。该模型使用自动着陆控制器模拟进近和着陆飞行阶段。可视化子系统使用来自Aerospace Blockset™飞行仪表库的飞机专用仪表。

开放模式

算法

设α为攻角，β为侧滑。从机体到稳定轴的旋转:

$C_{年代 \leftarrow b} ＝［ \begin{matrix} 因为（ α ） & 0 & 罪（ α ） \\ 0 & 1 & 0 \\ - 罪（ α ） & 0 & 因为（ α ） \end{matrix} ］$

可结合从稳定性到风轴的旋转:

$C_{w \leftarrow 年代} ＝［ \begin{matrix} 因为（ β ） & 罪（ β ） & 0 \\ - 罪（ β ） & 因为（ β ） & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix} ］$

产生从身体到风轴的净旋转:

$C_{w \leftarrow b} ＝［ \begin{matrix} 因为（ α ）因为（ β ） & 罪（ β ） & 罪（ α ）因为（ β ） \\ - 因为（ α ）罪（ β ） & 因为（ β ） & - 罪（ α ）罪（ β ） \\ - 罪（ α ） & 0 & 因为（ α ） \end{matrix} ］$

力矩系数在所有系统中有相同的符号。力系数如下所示。注意，对于稳定轴力分量没有特定的符号。然而，稳定轴有两个分量与其他轴不变。

$F_{一个}^{w} \equiv ［ \begin{matrix} - D \\ - C \\ - l \end{matrix} ］＝ C_{w \leftarrow b} \cdot ［ \begin{matrix} X_{一个} \\ Y_{一个} \\ Z_{一个} \end{matrix} ］ \equiv C_{w \leftarrow b} \cdot F_{一个}^{b}$

组件/轴	x	y	z
风	C_D	C_C	C_l
稳定	- - - - - -	C_Y	C_l
身体	C_X	C_Y	C_Z(-C_N）

给出这些定义，以说明D，C，Y(Y= -C),l时，风轴上的力系数乘以负恒等式诊断接头(1, 1, 1)。在稳定轴上的力系数乘以诊断接头(1, 1, 1)。C_N和C_X分别为法向力系数和轴向力系数(C_N= -C_Z)．

参考文献

[1]史蒂文斯，B. L.和F. L.刘易斯，飞机控制与仿真，John Wiley & Sons，纽约，1992年

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

数字数据通信部队和时刻|动压|估算重心|关于重力的力矩

主题

NASA HL-20升降体机身

之前介绍过的R2006a

航空航天Blockset文档

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得到审判现在

气动力和力矩

描述

限制

港口

输入

Port_1——空气动力系数six-element向量

Port_2-动态压力标量|三元向量

Port_3-重心三元素向量

Port_4-压力中心三元素向量

Port_5-身体轴上的速度三元素向量

依赖关系

输出

Port_1——空气动力三元素向量

Port_2——空气动力学的时刻三元素向量

参数

输入轴-输入系数坐标系统身体(默认)|稳定|风

依赖关系

编程使用

力轴-气动力坐标系身体(默认)|稳定|风

依赖关系

编程使用

时间轴-气动力矩坐标系身体(默认)|稳定|风

依赖关系

编程使用

参考面积——参考面积1(默认)|任何双值

编程使用

参考跨度——参考跨度1(默认)|任何双值

编程使用

参考长度——参考长度1(默认)|任何双值

编程使用

模型的例子

HL-20与Simul金宝appink®3D动画™和飞行仪表块

算法

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

主题

航空航天Blockset文档

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`Port_1`——空气动力系数
six-element向量

`Port_2`-动态压力
标量|三元向量

`Port_3`-重心
三元素向量

`Port_4`-压力中心
三元素向量

`Port_5`-身体轴上的速度
三元素向量

`Port_1`——空气动力
三元素向量

`Port_2`——空气动力学的时刻
三元素向量

`输入轴`-输入系数坐标系统
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

`力轴`-气动力坐标系
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

`时间轴`-气动力矩坐标系
`身体`(默认)|`稳定`|`风`

`参考面积`——参考面积
`1`(默认)|任何双值

`参考跨度`——参考跨度
`1`(默认)|任何双值

`参考长度`——参考长度
`1`(默认)|任何双值

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app