Surface de vol YASim
Par Gary "Buckaroo" Neely
Traduction Française : Didier Bourguet/Emmanuel Baranger/
<wing x="-22.25" y="1.630" z="-0.648"
length="15.632"
chord="6.308"
taper="0.17"
sweep="19"
dihedral="3"
incidence="1.5"
camber="0.1"
twist="-2.0">
<stall aoa="14" width="8" peak="1.5"/>
<flap0 start="0" end="0.597" lift="1.5" drag="2.5"/>
<flap1 start="0.597" end="0.824" lift="1.25" drag="1.2"/>
<slat start="0" end="1" aoa="3" drag="1.1"/>
<spoiler start="0.078" end="0.554" lift="0.7" drag="2.0"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/flaps"/>
<control-input control="FLAP1" axis="/controls/flight/aileron" split="true"/>
<control-input control="SLAT" axis="/controls/flight/slats"/>
<control-input control="SPOILER" axis="/controls/flight/spoilers"/>
<control-output control="FLAP0" prop="/surface-positions/flap-pos-norm"/>
<control-output control="FLAP1" side="left" prop="/surface-positions/left-aileron-pos-norm"/>
<control-output control="FLAP1" side="right" prop="/surface-positions/right-aileron-pos-norm"/>
<control-output control="SLAT" prop="/surface-positions/slat-pos-norm"/>
<control-output control="SPOILER" prop="/surface-positions/spoiler-pos-norm"/>
<control-speed control="FLAP0" transition-time="10"/>
<control-speed control="SLAT" transition-time="10"/>
<control-speed control="SPOILER" transition-time="1"/>
</wing>
heureusement c'est rarement aussi complet.
Surface de vol, bases :
Une surface de vol est un composant de l'avion, comparable à une aile, qui est principalement concerné par des propriétés aérodynamiques. L'aile, le plan stabilisateur, la dérive sont tous des surface de vol. Pour beaucoup d'avions, celles-ci seront les seules surfaces de vol dont vous aurez à vous soucier. Mais les choses sont souvent plus compliquées. Quelques fois, la géométrie d'une aile est plus compliquée que la configuration d'une barre de chocolat, et ne peux être exprimée comme une surface simple. YASim nous donne la flexibilité de définir une variété de surfaces de vol qui en les combinant vont déterminer comment l'avion va inter-réagir avec le mouvement de l'air autour de celui-ci.
Type de surfaces
Les surfaces de vol YASim sont classées en 4 catégories:
wing : ailes (oblgatoire)
hstab : plan stabilisateur (obligatoire)
vstab : dérive
mstab : aile suplémentaire
Ils partagent les mêmes attributs et élément supplémentaire possibles et se différencient seulement par leur utilisation. Détaillons chacun d'entre eux:
wing / aile
Un FDM YASim doit avoir un et un seul élément <wing>. L'aile est une surface dupliquée en miroir (réfléchie). Dans d'autres termes, vous définissez la moitié de celle-ci (la moitié gauche), et YASim défini automatiquement la moitié droite. L'aile doit avoir un élément <stall> pour déterminer le comportement de décrochage, et aura probablement un ou plusieurs élément de contrôle de surface pour représenter les ailerons, gouvernes de profondeur, volets, becs, destructeurs de portance. Chacune aura au moins un contrôle entrée et un contrôle sortie. Plus d'info sur le sujet sera donné par la suite.
hstab / plan stabilisateur
Vous devez avoir un seul et unique élément <hstab> . Celui-ci
et l'aile <wing> sont les seules surfaces de vol exigées. Le
hstab diffère de l'aile seulement par le fait que YASIM doit connaître
quelle surface il utilisera pour le tanguage de l'avion. Il le fait en
mettant de l'incidence de la surface de vol hstab. YASim essaie de
trouver un réglage qui compensera le moment de tangage de l'avion à la
vitesse de croisière utilisant les paramètres donnés de l'avion et un
réglage de volet de profondeur sur neutre. C'est pourquoi, vous ne
définissez pas l'incidence d'un hstab. Comme l'aile, c'est une surface
réfléchie.
Il n'y a aucune raison que le hstab doive être placé derrière l'aile. le résolveur YASIM peut diriger l'avion utilisant une configuration de canard. Les canards ont quelques considérations spéciales et quelques comportements spéciaux et je parlerai de l'un d'eux plus tard dans ce guide.
mstab / aile suplémentaire
Rappelez-vous que vous pouvez avoir seulement une aile, pourtant un biplan est toujours possible. Un <mstab> est juste une autre surface semblable à l'aile et qui est défini exactement de la même façon. Un mstab est aussi reflété comme une aile, donc vous ne définissez seulement que la surface gauche. La différence est que vous pouvez avoir autant de mstabs comme vous le souhaitez, ou absolument aucun. Beaucoup d'avions n'auront pas de mstabs.
La documentation YASIM déclare que mstabs n'est pas impliqué dans les calculs résolveurs, mais j'ai constaté que ceci n'est pas vrai. J'ai expérimenté en divisant une aile simple dans les ailes, et des éléments mstab avec une géométrie combinée étant la même que l'aile simple, et ai constaté que les résultats résolveurs sont semblables quoique non précisément les mêmes. L'examen du code source montre que le résolveur considère en fait les mstabs, donc la documentation n'est probablement pas à jour.
En plus de la définition d'une deuxième aile pour un biplan, les
mstabs ont d'autres utilisations. Beaucoup d'ailes ont la géométrie qui
ne peut être définie que par un quadrilatère simple. Les avions de
ligne par exemple ont souvent une section d'aile intérieure et une
section d'aile extérieure avec la géométrie différente. Souvent ceux-ci
peuvent être simplifiés par deux quadrilatères. Un devrait être défini
utilisant un <wing>, et le deuxième peut être défini comme un
<mstab>. Au moment de choisir lequel devrait être <wing>,
je choisis la section avec la superficie la plus grande et le plus de
surfaces de contrôle. En pratique je ne sait pas si cela compte.
vstab / Dérive ou stabilisateur vertical
Ceux-ci sont des surface de vol optionnelles comme les mstabs, mais ils diffèrent sur trois points : ils ne sont pas reflétés gauche/droite, leurs dièdres par défauts est à 90 degrés, et ils ne sont pas pris en compte par le calculateur de vol. Puisque le vstab n'est pas reflété, si vous en utilisez un comme une ailette gauche, vous devez définir un second, séparé comme ailette droite. Le Dièdre par défauts pour les autres surfaces de vol est à 0 degrés, mais pour les vstabs il est à 90. Je parlerai un peux plus du dièdre dans un moment. Contrairement à d'autre surfaces de vol, les vstabs ne sont pas pris en compte par le calculateur de vol, donc vous pouvez ajouter autant que vous avez besoin sans affecter votre modèle de vol.
L'utilisation la plus commune d'un vstab est de définir un
stabilisateur vertical avec un gouvernail, c'est pourquoi le dièdres
par défaut est à 90 degrés et qu'ils ne sont pas reflétés
gauche/droite. La plupart des avions auront un vstab, mais parfois il y
en a deux (A-10, Beech Twin) ou même trois (Lockheed Constellation).
Mais les vstabs ont d'autres utilisations. Ils peuvent être employés
comme des ailettes avec leurs propres surfaces de contrôle, pratiques
pour des profils d'aile plus complexes. La documentation YASIM suggère
d'utiliser les vstabs pour la deuxième aile d'un biplan, mais n'est
probablement plus à jour. Vous devriez utiliser un mstab pour la
deuxième aile d'un biplan pour deux raisons : vous devez définir
seulement un mstab pour la deuxième aile plutôt que deux
vstabs(non-reflétés) et le mstable est pris en compte par le résolveur,
et vous voulez certainement que les deux ailes soient prise en compte
dans une configuration de biplan.
Géométrie des surfaces de vol
la géométrie, ou atribut physique d'une surface de vol détermine où
elle est située par rapport à l'avion, son profil aproximatif, son
orientation, et ses propriétés aérodynamique. Les propriétés physique
sont définies en utilisant les attributs suivants :
location position
length longueur
chord corde
taper conicité
sweep flèche
dihedral dièdre
incidence incidence
twist vrillage
camber courbure
idrag trainée
effectiveness efficacité
par exemple, une dérive (ou stabilisateur vertical) peut être définie comme ceci :
<vstab x="-38.578" y="0" z="1.952"
length="5.185"
chord="4.507"
taper="0.928"
sweep="44">
...
</vstab>
Pour n'importe quelle surface vous définirez toujours un emplacement, une longueur et une corde. Les autres attributs sont facultatifs, mais vous définirez typiquement aussi la conicité, la flèche, le dièdre, l'incidence, la torsion et la cambrure, au moins pour des ailes et mstabs. Examinons chaque attribut en détail.
location / position
Le milieu de corde à l'emplanture de l'aile sert d'emplacement de base de la surface de vol. Fournissez les coordonnées x, y et z pour la base comme indiqué dans l'image. Ceci est toujours la surface gauche pour l'aile, le hstab et le mstab; la surface correcte est automatiquement produite via la réflection gauche/droite. les Vstabs ne sont pas reflété, donc si de telles surfaces de vol doivent être symétrique, vous devez fournir deux vstabs séparés, où la coordonnée y du côté droit va probablement être le négatif la coordonnée y du côté gauche.
length / longueure
Mesurer la longueure du milieu de corde de l'emplanture de l'aile au milieu de la corde de saumon.
chord / corde
C'est la longueure de la corde d'emplanture d'aile.
taper / conicité
c'est le ratio de la longueur, entre la corde d’emplanture et la corde de saumon, et c'est l'un des deux attributs (avec la flèche) qui défini la forme de la surface de vol. Si le saumon d'aile à une corde de 2m et la corde d’emplanture de 4m, alors la conicité est de 0.5 (2/4). Une simple aile droite où toute les armatures aurai la même corde aurai une conicité de 1, la fameuse aile "barre de chocolat". La conicité par défaut est de 1.
sweep / flèche
C'est l'angle de la ligne de demi-corde de l'aile par rapport à la "station line" (habituellement l'axe x allant d'avant en arrière au travers du fuselage). la flèche ne doit pas être mesurée par rapport au bord d'attaque. Une aile avec une flèche à 0 à une lignr de demi-corde qui est à 90° par rapport à la station line. Elle reste droite par rapport au fuselage. Une aile avec une flèche de 45° aura une apparence classique en delta. Une aile avec une flèche négative aura les saumons d'aile en avant, comme celà est fait sur certains avions expérimentaux. On mesure la flèche depuis l'emplenture d'aile. La flèche par défaut est de 0.
L'image à droite montre le mauvais exemple, puis le bon pour trouver l'angle, il ne faut pas utiliser le bord d'attaque mais la ligne de mi-corde.
dihedral / dièdre
Le dièdre affecte la stabilité le long de l'axe de roulis en aidant à garder le niveau d'ailes en vol sans intervention du pilote. En vol, un roulis dans un sens permet à un composant du vecteur de portance de tirer l'aile de l'avion latérallement, causant une glissade. Avec un dièdre positif, la glissade fait légèrement tourner l'aile abaissée vers l'avant, l'ammenant dans un angle d'attaque plus important que l'aile opposée. Le résultat a tendance à mettre l'avion de nouveau à niveau. Trop de dièdre peut faire l'avion soit trop résistant au roulis ou causer un comportement de **roulis hollandais**. Un anhedral a l'effet opposé et est souvent utilisé comme compansation à la résistance de roulis dans un avion où le centre de gravité est plus bas que l'aile.( Le B-25 a un dièdre d'aile de mouette curieux parce que le prototype avec son dièdre continu à démontré des questionsde stabilité, de **roulis hollandais** et ne pouvait pas faire de virages avec gouvernail plats seuls, une exigence pour des transport de bombe. La configuration d'aile brisée a résolu ces questions).
Une mesure simple de l'angle dièdre peut ne pas vous donner les
résultats de simulation désirés. D'autres facteurs de conception
contribuent à la stabilité en roulis . Certain avions a très faible
dièdre sont tout de même très stable en roulis. Certains avec anhedrals
extrêmes préfigureraient un avion instable, alors que par le fait
l'avion est très docile. L'angle de dièdre apparent est seulement la
premiere phase interviennent dans le choix d'une valeur pour YASIM.
Vous devez avoir une bonne sensation pour la conception et le
comportement de l'avion pour choisir une bonne valeur.
| L'incidence de stabilisateur fixe de YASim est en quelques sorte un choix de conception malheureux. YASim détermine l'incidence de stabilisateur tel que l'avion volera de niveau sans interaction de gouverne de profondeure à la vitesse de croisière de Max. Mais beaucoup d'avions n'ont pas été optimisés pour le vol de croisière. Le modèle original du Beetch twin avait un angle de stabilisateur bas optimisé pour le vol basse vitesse, faisant des approches un plaisir, mais la performance de croisière en souffraient. Après la guerre, quand les modèles étaient produits principalement pour des marchés civils, la demande à été faite pour de meilleures performances de croisière, donc Beech a augmenté l'incidence des stabilisateurs. Les pilotes habitués aux anciennes performances n'aimait souvent pas le changement, quoique les propriétaires achetant le carburant l'ai apprécié. Vous pouvez observer la différence en observant le curieux haut carénage de fuselage/stabilisateur sur le dernier Beechcraft 18. |
incidence / incidence
C'est l'angle entre l'axe longitudinal du fuselage, et la ligne de corde d'aile. La plus part des ailes ont de l'incidence positive (le bord d'attaque est plus haut que le bord de fuite) pour ameliorer la visibilité en approche, ou en décollage court, reduit la trainée par un meilleur alignement du fuselage avec le vent relatif, etc. Si l'incidence n'est pas connue, 2 ou 3 degrés est une bonne estimation pour les avions de type aviation générale. L'incidence par défaut est de 0°. L'incidence interfère sur les comportements de décrochage. Voir Eléments de décrochage YASim.
Vous n'avez pas besoin de définir l'incidence d'un élément <hstab>. YASim le fait pour vous , celà fait partie des taches du solveur. Si vous essayez de définir de l'incidence pour un élément hstab, cela sera ignoré. Vous pouvez corriger cet effet d'une certaine manière en appliquant un règlage différent de zéro au contrôle de profondeur dans les réglage de vol. Plus là dessus par la suite.
twist / vrillage
La plupart des avions conventionnels ont un certain degré de vrillage d'aile qui fait que l'intérieure d'aile décroche avant la région extérieure où est situé l'aileron. Le vrillage dissémine les effets de décrochage au fil du temps et aide à maintenir le contrôle pendant l'amorce du décrochase. Le vrillage d'aile peut être géométrique ou aérodynamique. Un vrillage géométrique est une diminution progressive de l'incidence du bord interieur vers l'extérieure de l'aile - l'aile est littéralement vrillée. Ceci est aussi appelé 'le washout'. Le vrillage aérodynamique est la différence entre l'angle de soulèvement zéro de l'amplanture et l'estrémité des airfoils - l'airfoil change en réalité de forme, de l'amplanture à la pointe. Si il n'est pas connu (et on ne le donne pas souvent dans des manuels pilotes ou d'autres sources), utilisez 2 ou 3 degrés pour la valeur de vrillage. Le vrillage par defaut est à 0. Pour plus de détails sur le vrillage, voir Eléments de décrochage YASim.
camber / courbure
Une cambrure de 0 représente une aile symétrique et ceci est la valeur par defaut de YASim. la plu part des avions de type aviation générale auront une certaine cambrure. Si vous ne pouvez pas trouver la cambrure YASim pour votre aile, des valeurs d'essai comme 0.05 jusqu'à 0.1. Cela fonctionne raisonnablement pour d'enciennes ailes comme la NACA 23015 etc.
Les stabilisateurs sont d'habitude symétriques, quoique certains stabilisateurs horizontaux aient parfois des valeurs de cambrure négatives. La cambrure de stabilisateur négative est souvent trouvée sur les STOL ou les avion-cargo lourd où l'aile fortement courbée est conçue pour une protance maximal et a des moments de tangage négatifs élevés. Les hstabs en canard ont tendance à avoir une courbure positive significative. Un avion avec tout ses stabilisateurs mobile aura habituellement des ailes symétrique.
induced drag / trainée induite
Ceci demande un peu d'explication et donc je consacré une page séparée pour la Traînée induite.
Voici la version courte : YASIM la Traînée induite "idrag" par défaut
est estimée à 1. L'augmentation de la valeur au-dessus de 1 réduit la
traînée induite. La diminution de valeur augmentate latraînée induite.
Ceci est l'opposé de ce que vous pourriez attendre et de ce que la
documentation dit. C'est probablement en raison d'un bogue de longue
date dans le code de YASim. Je recommande de ne pas jouer avec idrag
jusqu'à ce que vous en ayez une bonne connaissance et sachiez ce que
vous faites.
effectiveness / efficacité
Ceci est un scalaire appliqué à la traînée tirée du facteur de forme des surfaces de vol. Dans ces effets c'est un modificateur pour la traînée parasite. L'attribut est très mal nommé et devrait peut-être avoir été appelé "pdrag", de la même façon que "idrag". La valeur par défaut est à 1. [Notez : Dans mon guide YASim original j'ai cofondu "l'efficacité" avec le contrôle du même nom. La confusion résulte de l'utilisation malheureuse du même nom donné à un contrôle, et de la documentation presque inexistante, d'ou mon erreur dans l'examen de la base de code].
Quand appliqué à une aile, l'augmentation du facteur de traînée ammenera généralement le coefficient de traînée du modèle le ratio de portance proche l'un de l'autre en réduisant l'incidence de la gouverne de profondeur. La diminution du facteur aura l'effet opposé. Quand appliqué à un hstab, l'augmentation du facteur de traînée augmente la diffusion entre le coefficient de traînée et la valeur de ratio de portance (quoique l'effet soit faible dû à la superficie beaucoup plus petite typique d'un stabilisateur) et ait tendance à augmenter l'incidence de la gouverne de profondeur, radicalement dans le cas d'avion équipé de canard, probablement parce que de la gouverne de profondeur est en avant du CG et la traînée augmentée essaye de le tirer le CG vers l'arrière. La diminution du facteur de trainée donne l'opposé.
Quand appliqué à hstabs, "l'efficacité" peut avoir un effet fort sur l'incidence de la gouverne de profondeur. Ceci peut pousser un développeur à l'utiliser pour forcer le modèle quand des valeurs raisonnables pour la gouverne de profondeur ont échouées, alors que le problème réel était la mauvaise positionnement du CG ou des moments d'effets d'air non équilibrés. En réalité, une effet de girouette de surface queue amplifiée cache des problèmes plus fondamentaux. À mon avis, l'utilisation de cet attribut devrait être évité, particulièrement pour les hstabs, au moins jusqu'à ce que vous ayez un bon modèle utilisant les bonne valeurs poids/équilibre.
Le wiki Flightgear contient une ligne dans "Howto" : Comprendre la Console de sortie" qui recommande d'ajouter un attribut "d'efficacité" quand traitant avec les modèles qui n'arrivent pas à converger. Ceci est une idée épouvantable, comme de mettre une pièce sur une mauvaise réparation. Ne le faites pas. Si vous devez recourir à l'"efficacité" pour faire une modèle, vous faites quelque chose de faux.
Quoique mal documenté et mal nommé, "l'efficacité" quand elle est utilisée de la bonne manière peut être intéressante, vous permettant de changer la traînée parasite sur une surfaces de vol. Dans YASim, cette traînée est basée sur la superficie de n'importe quelle surface de vol donnée, qui ne n'engendront pas le résultat de beaucoup de facteurs, comme des ailes couvertes de rivet, le grand nombre pylônes, des nacelles de moteur perturbatrices, des surfaces inhabituellement lisses, des générateurs de tourbillon, etc. L'attribut "d'efficacité" pourrait être utile pour augmenter la traînée de surfaces avec beaucoup de supports ou fixation de cables. L'utilisation de l'"efficacité" pour modifier la traînée parasite d'une aile ou un mstab pourrait être utile pour un avion "chargé"(en défaut de surface) où vous avez des difficultés à rapprocher le coefficient de traînée et le ratio de portance au plus près . Évitez de l'utiliser pour vous améliorer l'incidence de la gouverne de profondeur.
The Stall Sub-Element / sous-élément de décrochage
Le sous-élément de décrochase contrôle le comportement de décrochage principal de la surface de vol. Chaque surface doit avoir un sous-élément de décrochage. Un sous-élément de décrochage typique ressemble à quelque chose comme ceci :
<stall aoa="14" width="8" peak="1.5"/>
La largeur par défaut à 2 et atteindra un niveau maximal à 1.5. Le niveau maximal par défaut est satisfaisant - Ne jouez pas avec celui-ci jusqu'à ce que vous compreniez bien ce qu'il fait. Je change rarement le niveau maximal par défaut. Une largeur de 2 est très étroite - je recommande d'utiliser des valeures de largeur plus hautes pour la plupart des applications à l'aviation générale. Vous devriez toujours fournir un attribut d'aoa(Angle d'Attaque).
La détermination de valeurs pour l'AoA de décrochage et la largeur est une question d'étude d'aile. D'une façon optimale, vous voulez identifier l'aile utilisée et localiser un rapport qui trace la portance, contre l'angle d'attaque (AoA ou l'alpha) pour une aile donnée, aux valeures de Reynolds appropriés à votre avion. Ceci est la même donnée de courbure YASim que vous devrez calculer comme discuté ci-dessus. (Vérifiez le rapport soigneusement - Certains graphiques peuvent tracer des valeurs de Reynolds faible pour des avions de petite taille. Les données seront très différentes pour des avions de grande taille.) Souvent une aile sera propriétaire ou un hybride spécialisée, dans quel cas vous pouvez soit faire une estimation instruite ou interpoler des ailes semblable connues.
La compréhension du fonctionnement de l'élément de décrochage de YASim est importante pour la création de bon FDM. J'ai un guide séparé pour une discussion plus complète sur l'Eléments de décrochage YASim
En général, vous souhaitez que l'aile décroche avant le stabilisateur horizontal pour maintenir la réactivité de la gouverne de frofondeur au décrochage de l'avion. Pour des canards ceci est inversé - le stabilisateur devrait décrocher d'abord. Pour les débutants, mettre deux ou trois degrés d'AoA de décrochage de gouverne de profondeur de plus que l'AoA de décrochage d'aile, ou un degré ou deux de moins dans le cas d'un canard.
Si vous n'avez rien d'autre pour continuer, essayer ces valeurs pour une configuration d'aviation sportive générique :
wing: <stall aoa="14" width="8" peak="1.5"/>
hstab: <stall aoa="16" width="5" peak="1.5"/>
vstab: <stall aoa="16" width="4" peak="1.5"/>
Quelques directives : la plus part des ailess de l'aviation générale commencera à décrocher dans la gamme de 14-17 degré, avant les considérations pour le vrillage ou l'incidence qui abaissera l'angle de décrochage. Les ailes à grande portance pourraient commencer à décrocher un peu plus bas, mais cela s'applique à des ailes particulières. Les ailes très performantes pourraient décrocher plus haut. En règle générale, les largeurs devraient rester dans la gamme 2-12 , avec 2 étant une valeur trés forte dans la portance après décrochage et 12 étant une valeur assez douce. Les valeurs à l'extérieur de ces gammes devraient être vus avec soupçon à moins que vous ne soyez certains de ce que vous faites. En testant des caractéristiques de décrochage, gardez à l'esprit que le décrochage est une fonction d'angle d'attaque, et non-pas de vitesse relative.
Control Surface Sub-Elements / sous-élément Surface de contrôle
Maintenat que vous en savez un peux plus sur les surfaces de vol, vous voudrez peut-être savoir comment définir des choses comme les ailerons ou autre gouvernes. Ceux-ci sont créés en ajoutant des sous-élément Surface de contrôle. Il y en a trois sortes :
flap[0/1] Volet
slat Bec (ou bord d'attaque)
spoiler Destructeur de portance
leurs attributs possibles sont :
start début
end fin
lift portance
drag trainée
aoa angle d'attaque
Examinon chaque élément et voyons comment les attributs sont utilisés.
Flaps / volets
Chaque surface peut définir jusqu'à deux éléments "flap". YASim utilise le nom de "flap" pour désigner n'importe quelle surface de bord de fuite mobile, donc cela pourrait être une gouverne de profondeur, de direction, un aileron ou un vrai volet. il n'est pas obligatoir d'avoir un volet sur une surface de vol, mais la plus part en seront pourvues. Les ailes auront d'habitude un en temps qu'ailerons et souvent un second en temps que vrais volet. Les stabilisateurs en auront un pour la gouverne de profondeur ou la gouverne de direction. Vous ne pouvez pas définir plus de deux éléments de volet pour une seule surface. Si vous avez besoin plus, vous devrez diviser la surface utilisant des mstabs.
Un élément de volet ressemble typiquement à ça:
<flap0 start="0" end="0.597" lift="1.5" drag="2.5"/>
Vous devez nommer votre élément de volet soit "flap0" soit "flap1". Vous pouvez avoir deux sous-éléments si vous utilisez les deux noms. Vous ne pouvez pas avoir un seul sous-élément de volet appelé "flap2"; vous êtes limité à deux. D'habitude "flap0" est utilisé pour de vrais volets et "flap1" est utilisé pour les ailerons, mais cela n'a pas d'importance. La l'attribution réelle est controlée par des sous-éléments d'entrée-sortie, dont je parlerai d'un peu plus loin dans ce guide.
Pour un sous-élément de volet vous aurez des positions de début et fin indiquant où le volet est positionné sur la longeur de de la surface, un attribut de prtance et un attribut de traînée. Pour les positions de début et de fin, le début devrait être le plus proche la racine de la surface et la fin devrait être la plus proche de l'estrémité. Il y a des valeurs normalisées, c'est-à-dire, 0-1. Si le volet démarre à la racine même de la surface, donc réglez le départ à 0. S'il finit à l'extrémité, alors réglez le départ à 1. Si un volet commence à 25 % de la longueur de la surface et finit à 90 %, réglez le départ à 0.25 et la fin à 0.9.
Les valeures de portance et de traînée sont plus subjectives. Celles-ci sont des multiplicateurs pour portance et traîner, donc les valeurs par défaut sont à 1, ce qui laisse la portance ou la traînée inchangée avec le déploiement de volet. La portance exacte de volet est d'habitude dans la gamme 1.3 à 2.0. Soyez prudent dans votre réglage de portance de volet. Une grande valeur de portance pour de vrais volets a un grand effet sur le moment de tangage de l'avion et peut rendre difficile l'obtention des bons résultats dans le FDM. Parfois vous pouvez trouver les références qui suggèrent de bonnes valeurs de départ. Par exemple, les caractéristiques des volet de rupture sont souvent citées comme fournissant une augmentationmaximum de 35 % de cl (coefficiant de portance) et une augmentation de traînée de 250-300 %. En utilisant des volets de rupture, l'erreur sera moindre si vous avez commencé par une potance = "1.35" et une traînée = "2.75". La traînée pour de vrais volets excédera souvent de beaucoup la portance. Les valeurs de portance d'aileron excédera rarement 1.2. Soyez consistant dans votre réglage de portance d'aileron. Le plus part des miens ont tendance à être de l'ordre de 1.15 environ. Les valeurs de portance de gouverne sont souvent assez fortes, dans la gamme1.3 à 1.8. Une discussion de valeur de portance de gouverne est d'ailleurs dans une section appartenant aux FDM YASim. Les valeurs de portance de gouverne de direction ont tendance à être de 1.2 à 1.4. Nous ne pouvons pas intervenir sur les coefficients de moment de lacet, ainsi tout ce que nous pouvons faire est valider des valeurs contre des performances connues dans des conditions de vent de travers ou de glissement latéral. Pour la trainée d'aileron, de gouverne de profondeur ou direction, j'utilise des valeurs légèrement plus faible que les valeures de portance. Fait un vol et testez vos résultats.
|
Lions & tigres et segments, ho mon dieu! Les surfaces de contrôle ont un effet sur la quantité de travail que YASim doit faire. Une surface sans élément de contrôle (volets, becs ou destructeurs de portance) est un segment simple, avec tous les calculs opérant sur ce seul segment. Quand vous ajoutez des éléments de contrôle, la surface commence à être divisée dans deux (ou plus) segments et les calculs sont reproduits pour chaque segment. Par exemple, si vous avez une aile avec un seul élément de contrôle comme un aileron commençant à 0.5 et finissant à 1, la surface serait divisée dans deux segments, une s'étendant de 0 à 0.5 et une seconde de 0.5 à 1. Si votre aileron se terminait au lieu de cela à 0.9, la surface serait divisée dans trois segments : de 0 à 0.5, de 0.5 à 0.9 et de 0.9 à 1. Si vous avez des volets, becs et destructeurs de portance, YASim créera autant de segments, chacun ayant les caractéristiques combinées exigées pour cette tranche de la surface. Ainsi plus vous avez de surfaces et plus de segments a chaque surface de vol, le plus de calcul YASim doit faire. |
Slats / Becs (ou bord d'attaque)
<slat start="0" end="1" aoa="3" drag="1.1"/>
Dans YASim, les becs sont utilisées pour augmenter l'AoA de décrochage effective à cette surface. Une surface donnée peut avoir une seule définition de bec, ou aucune. Une définition de bec devrait avoir un début, unefin, un aoa et un attribut de traînée. Les becs ne peuvent pas avoir un attribut de portance. Les becs travaillent en augmentant l'AoA de décrochage défini dans l'élément de décrochage de l'aile pour le segment défini par les points de debut et de fin. Par exemple, si une aile a un AoA de décrochage défini à 14 et un bec avec un AoA de 2, alorsquand les becs sont entièrement déployées, le segment aura un AoA de décrochage effectif de 16. Si les becs étaient déployés à 50 %, l'AoA de décrochage seraient de 15. J'expliquerai comment les surfaces de contrôle sont déployées plus tard dans ce guide.
Spoilers / destructeurs de portance
<spoiler start="0.078" end="0.554" lift="0.7" drag="2.0"/>
Les spoilers dans YASIM sont un terme générique pour quoi que ce soit qui détruis la portance ou ajoute la traînée basée sur un contrôle. Donc ils peut y avoir de vrais destructeurs de portance, ou aérofreins inducteur de traînée, ou les deux. Ils fonctionnent beaucoup comme des volets, mais la portance devrait être une valeur fractionnaire et être un multiplicateur à la portance avant décrochage de surfaces . Donc une valeur de portance de 1 n'affecte pas la portance. Une valeur de 0 signifierait qu'à pleine déflection le destructeur de portance éliminerait toute la portance avant décrochage. Vous voudrez probablement commencer en réglant la portance quelque part dans une gamme moyenne, de 0.5 à 0.7 environ et ajusterrez les résultats avec des vols de test. Notez que de vrais destructeurs de portance auront les deux effets, portance et trainée, tandis que les aérofreins auront probablement de hautes valeurs de traînée et laisseront le réglage de portance à 1. Une surface donnée peut avoir une seule définition de destructeur de portance ou aucune.
Control-Input Elements / éléments de contrôle données entrantes
Les entrées de contrôle sont utilisés pour dresser le tableau d'une propriété d'entrée à une surface de controle. Par exemple, si vous voulez utiliser les touches de gouverne de profondeur du clavier ou les boutons du joystick pour contrôler une surface de vol YASim, vous devez assigner une propriété de gouverne de profondeur au contrôle de surface YASim. Regardons un exemple :
<hstab ...>
...
<flap0 start="0" end="1" lift="1.3" drag="1.3"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/elevator"/>
...
</hstab>
Ici nous avons flap0 utilisé comme une gouverne de profondeur. La seule chose qui définit flap0 comme gouverne de profondeur est le tableau d'une propriété d'entrée à une surface de controle. L'entrée est appelé "axis" et est juste une propriété standardde votre choix dans Flightgear. Les propriétés portance et traînée sont interpolés, basés sur la valeur de propriété de contrôle. Par exemple, si "/controls/flight/elevator" est 0.5, l'attribut de portance de ce volet serait 1.3 * (1 + 0.5) = 1.15. Ceci est un exemple direct et simple. Regardons une aile avec deux surfaces de contrôle, volets et ailerons :
<wing ...>Ici nous avons choisi flap0 pour être le vrai contrôle de volet en créant une association avec la propriété "/controls/flight/flaps". Nous défini flap1 comme aileron en lui assignant la propriété "/controls/flight/aileron".
...
<flap0 start="0" end="0.597" lift="1.5" drag="2.5"/>
<flap1 start="0.597" end="0.824" lift="1.25" drag="1.2"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/flaps"/>
<control-input control="FLAP1" axis="/controls/flight/aileron" split="true"/>
...
</wing>
tout contrôle ayant un entrée de 0 signifie aucune déflection de contrôle, une entrée de 1 est la déflection de contrôle maximale dans la direction positive (en supposant une entrée normalisée, nous verons cela plus tard) et-1 est la déflection de contrôle négative maximale. Avec des volets, quand nous augmentons l'entrée de contrôle, la déflection de volet est augmenté proportionnellement, dans la même direction. Nous n'utilisons pas de valeur négative pour les volets. Mais ailerons fonctionnent de manière oposée l'un à l'autre. Une entrée qui fait dévier l'un vers le bas envoie généralement l'opposé un vers le haut. Nous ne voulons pas nous tromper avec des contrôles doubles pour ailerons, un positif, un négatif, donc nous définisson l'attribut "split/répartition" comme vrais. Ceci ne demande pas d'entrée de contrôle pour l'aile droite sur les surfaces qui sont refléchies et simplifie notre tâche.
Qu'en est-il si vous voulez inverser une entrée avant qu'elle soit appliquée à une surface de contrôle? Il y à beaucoup de façons, mais la plus facile est d'utiliser un atribut optionnel "invert":
<vstab ...>
...
<flap0 start="0" end="0.829" lift="1.4" drag="1.3"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/rudder" invert="true"/>
...
</vstab>
l'utilisation la plus répendue de "invert" est celle de la commande de gouverne de direction.
J'ai parlé des attribut <split> et <invert>. Il y a un autre jeu d'attribut qui peux vous aider à afiner vos valeures d'entrées de contrôle sans passer par la methode de script externe. Celui-ci utilise les attributs "src0", "src1", dst0" et "dst1". Voici un exemple :
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/mycontrol" src0="-1.0" src1="1" dst0="0" dst1="0.5"/>
Dans ce cas, nous prenons la gamme d'entrée possible de-1 à 1 et l'interpolons à une gamme de sortie de contrôle de 0 à 0.5. Autrement dit, si la valeur de propriété source est-1, la surface de contrôle d'YASIM verra 0. Si la propriété est 1, la surface de contrôle verra 0.5. Ces attributs sont particulièrement pratiques si vous deviez normaliser des propriétés d'entrée.
Les entrées de contrôle peuvent aussi être mélangées. Vous pouvez assigner des propriétés ou des axes différentes au même contrôle d'entrée en définissant deux ou plus contrôles sur la même surface de contrôle. Les résultats sont ajoutés avant l'application au contrôle dentrée. Je n'ai jamais fait celà, mais je sais que c'est possible. Si vos entrées ne sont pas déjà bien fixées aux gammes désirées, vous voudrez probablement utiliser les attributs src et dst pour limiter les entrées mélangées.
Il y a un cas où vous devrez presque toujours utiliser les entrées mixtes : attribuer un contrôle pour le compensateur de gouverne de profondeur :
<hstab ...>Pour un hstab, prévoyez toujours un sous-élément d'entrée de contrôle tant pour le contrôle de gouverne de profondeur principal que pour le contrôle de compensateur de gouverne de profondeur. Les deux entrées sont critiques pour YASim, faire les calcules pour le volet d'approche et pour l'incidence de queue. Vous devez fournir les deux axes concernant le hstab ou YASIM echouera et vous donnera pas de FDM. D'habitude ces contrôles sont reliés à la même surface de contrôle de gouverne de profondeur, mais ils pourraient y avoir différentes surfaces de contrôle. Ne soyez pas trop littéral ici - un contrôle net peut physiquement opérer(exploiter) une étiquette(un onglet) nette, mais sa fonction doit couper(réduire) la surface de contrôle principale.
..
<flap0 start="0" end="1" lift="1.3" drag="1.3"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/elevator"/>
<control-input control="FLAP0" axis="/controls/flight/elevator-trim"/>
..
</hstab>
Nous avons maintenant un idée de la manière dont les entrées de contrôle de volet fonctionnent. YASim offre plusieurs autres sortes de contrôle en plus des flaps :
flap[0/1] volet
slat bec (ou bord d'attaque)
spoiler destructeur de portance
flap[0/1]effectiveness déflection de volet
incidence (inoperative) incidence (non fonctionnelle)
observons chacun et regardons ce qu'il font :
flap[0/1] / volet
Comme nous l'avons vu le contrôle de volet est utilisé pour les ailerons ou les vrais volets, contrôlant la déflection d'une surface de volet. Ces entrées sont fixées à une plage de -1:1. En principe vous utiliserez toute la plage pour un aileron, mais seulement de 0:1 pour un vrais volet.
slat / bec (ou bord d'attaque)
C'est l'entrée de contrôle utilisée pour définir une propriété de
contrôle d'une extention de bec à une aile. De même que les volets,
vous ne pouvez définir qu'un seul bec. Le bec fonctionne à peux près de
la mêm façon qu'un contrôle de volet, exemple :
<control-input control="SLAT" axis="/surface-positions/slat-pos-norm"/>
spoiler / destructeur de portance
L'extention destructeur de portance d'une aile. Exemple :
<control-input control="SPOILER" axis="/controls/flight/spoilers"/>
Malheureusement on ne vous permet seulement qu'un becquet par surface, ce qui peut être un problème pour un certain avions qui possèdent de becquets multiple ou de dispositifs d'aérofreins qui ne sont pas nécessairement déployés selon les mêmes règles. Ceci est commun avec les avions de ligne. Il y a deux choses que vous pouvez faire : divisez la surface dans des surfaces multiples utilisant des <mstab>, ou traitez les becquets multiples comme une unité FDM unique et utilisez script Nasal personnalisé pour interpoler le déploiement du becquet basé sur l'état de chaque becquet "virtuel". Par exemple, si deux becquets virtuels sont utilisés et seulement un est déployé, un contrôleur déploierait le becquet FDM simple à 50 %.
flap[0/1]effectiveness / déflection de volet
Ces contrôles permettent un changement dynamique de l'attribut "portance" sur le volet concerné.
<control-input control="FLAP0EFFECTIVENESS" axis="/controls/flight/blownflaps"/>
C'est un multiplicateur simple pour l'attribut "d'ascenseur"("de soulèvement") d'un volet. Si vous aviez un volet avec un attribut d'ascenseur(de soulèvement) de 1.3 et une propriété de contrôle ayant une valeur de 0.5 et une propriété d'efficacité de 1.25, le résultat serait 1.3 * (1 + 0.5) * 1.25 = 1.1875.
Ne confondez pas ceci avec l'attribut de "déflection" de surface, une créature complètement différente. Avec le contrôle de déflection de volet et un script créatif vous pouvez simuler des volets soufflés, ou vous pouvez utiliser le contrôle pour éliminer la portance sur la partie de la gamme de déploiement de volet (voir peut-être ma note finale), qui est un pas vers la simulation des volets Fowler qui offrent une portance accrue et une traînée minimale dans la première partie de la gamme d'extension, mais que la dernière partie est surtout de la traînée. Ces contrôles sont disponibles pour les deux surface de volets possibles : "FLAP0EFFECTIVENESS" et "FLAP1EFFECTIVENESS". Ils n'affectent pas la traînée de volet, et étonnamment il n'y a aucune trainée de volet équivalente. Note : on suppose que les valeurs permises sont fixées dans une gamme de O:10, mais le code de base indique une gamme réelle de 1:10. Ceci suggère qu'il ne puisse être possible de réduire la portance de volet, ce qui à mon avis dévalue sévèrement ce contrôle.
incidence / incidence
Ce contrôle était à l'évidence prévu pour permettre des changements dynamiques sur l'angle d'incidence d'une aile. Mais il est actuellement inopérant. Le contrôle est défini mais relié à rien dans le code de YASim. Tel que les choses sont actuellement, vous ne pouvez modifier l'incidence d'une aile dans YASim.
The Control-Speed Element / élément vitesse de contrôle
pour l'aviation générale, la plus part des sufaces réagissent quasi instantanément aux entrées de contrôle. Les ailerons sont directement liés à un manche ou une commande de vol et réagissent quand vous déplacez votre commande. Mais les surfaces tel que les volets ou les aérofreins sont habituellement activé par des moteurs électrique ou hydraulique et prennent du temps pour se déployer ou se rétracter. YASim vous donne un moyen facile de le faire en utilisant le sous-élément de vitesse de contrôle.
<wing ...>
...
<flap0 start="0" end="0.597" lift="1.5" drag="2.5"/>
...
<control-speed control="FLAP0" transition-time="10"/>
...
</wing>
Ici nous avons assigné un intervalle de 10 secondes pour déplacer un volets de la position entièrement rétracté à la position entièrement déployé. N'importe quelles transitions intermédiaire aura des exigences de temps interpolés, donc un mouvement de la position entièrement rétracté à la position demi-déployé exigera 5 secondes.
Les temps de transition peuvent être définis pour n'importe quelle surface de contrôle mais dans la pratique vous ne les utiliserez seulement que pour des volets, becs et destructeurs de portance.
Le document YASim nous dit que ce sous-élément est semi-obsolète,
mais ceci est un non-sens. Pour la plupart des surfaces exigeant un
temps de transition, cette fonction est assez bonne et est beaucoup
plus efficace qu'un solution Nasal. Cela devrait être votre premier
choix. Mais ceci est une transistion simple, linéaire. Si vous avez une
situation plus complexe ou non-linéaire, n'hésitez pas à prétraiter des
entrées de contrôle en utilisant un script Nasal plutôt q'un
sous-élément vitesse de contrôle.
Control-Output Elements / éléments de contrôle des données sortantes
Les données sortante de contrôle sont l'inverse de données entrantes. Elles vous permettent d'exporter des valeur YASim de position de contrôle comme propriété Flightgear.
<hstab ...>
...
<control-output control="FLAP0" prop="/surface-positions/elevator-pos-norm"/>
...
</hstab>
Ici nous exportons la valeur de YASim pour la position actuelle d'une gouverne de profondeur dans la propriété "/surface-positions/elevator-pos-norm".
Ceci a plusieurs utilisations, la principal étant les animations. Tandis que les entrées envoient des signaux de contrôle à YASim, mais ils ne sont pas nécessairement une indication d'où une surface se trouve en réalité. Une réaction d'aileron pourrait être pratiquement instantanée, mais les volets prennent quelque temps pour se déployer- cela pourrait être beaucoup de secondes avant que les volets n'aient atteint la position indiquée par l'entrée de contrôle.
Puisque YASim peut diviser des entrées de contrôle en deux valeurs inversées pour les surfaces de côté gauches et droites, il est parfois utile d'extraire ceux des valeurs de côté différentes et les mettre dans des propriétés séparées. L'utilisation la plus commune de ceci concerne les animations d'aileron :
<wing ...>
...
<control-input control="FLAP1" axis="/controls/flight/aileron" split="true"/>
...
<control-output control="FLAP1" side="left" prop="/surface-positions/left-aileron-pos-norm"/>
<control-output control="FLAP1" side="right" prop="/surface-positions/right-aileron-pos-norm"/>
...
</wing>
Vous pouvez contraindre la gamme de ces valeurs de sortie en utilisant les attributs "min" et "max" facultatifs. Si vous vouliez contraindre une valeur de sortie à un maximum de 0.5, vous pourriez définir max="0.5" et la propriété de sortie serait fixée à un maximum de 0.5. Je n'ai jamais eu de raison de faire ceci, mais les options sont disponibles.
Thoughts on creating flight surfaces / Réflexions sur la création de surfaces de vol
Faites au plus simple. Ne définissez pas de surfaces non nécessaires et gardez la géométrie de base. Si une aile peut être faite raisonnablement avec une simple surface, définissez-la donc en temps que <wing> , et non <wing et <stab> . N'allez pas ajouter un vstab pour chaque pylône ou la aileron supplémentaire vue sur l'avion- Assez souvent la fonction de ces surfaces n'est pas évidente ou au-delà des capacités de simulation de YASim. Certains concepteurs ajoutent des vstabs pour représenter des dérives marginales sur l'extrémité d'aile d'avions de ligne, mais le but de telles choses est de minimiser la traînée induite- Leurs autres effets aérodynamique et de charge sont très faible et probablement moins pire que de créer une surface. Au lieu de cela, modifiez légèrement la valeur d'idrag pour la surface principale. Plus simple sera votre FDM, plus probablement vous obtiendrez de bons résultats et plus facile sera l'ajustement des parties qui importent le plus.
En définissant les positions de volet, n'essayez pas d'être ultra précis. Si les ailerons commence au milieu de l'aile et se déployent à 98 % de la distance au bout de l'aile, ne mettez donc pas de start="0.5" end="0.98", mais mettez le start="0.5" end="1". Ce petit morceau .02 force YASim à créer un segment de surface supplémentaire pour des bénéfices douteux. Les chances sont que vous vous approchez des positions de toute façon, donc utilisez des valeurs qui créent la moins de morceau de segments de surface et permettent à YASim de fonctionner efficacement.
YASim ne nous donne pas la possibilité d'entrer des valeures de soufflerie pour obtenir nos résultats, ce n'est pas sa méthode, mais ceci ne signifie pas que vous ne pouvez pas obtenir des vols raisonnablement réalistes. Cela signifie que vous devez faire des recherches sur votre avion et faire énormément de tests de vol pour peaufiner chaque attributs. Les valeurs d'attribut ne sont pas de quoi vous vous souciez. Le comportement de vol est ce de quoi vous vous souciez. Les rapports de pilotes et les manuels de vol sont vos amis ici. Si vous n'avez aucune expérience personnelle avec l'avion vous-même (et même si vous en avez!), étudiez autant de rapports d'autres personnes que vous pouvez. YASim n'est pas une solution "sortie de la boite" facilement. Si vous voulez vous approcher d'un comportement raisonnablement réaliste, vous devrez y travailler. Il n'y a aucune solution magique.
Documentez vos réglage de FDM dans le FDM lui-même. Beaucoup de réglages ne sont pas intuitifs, particulièrement pour les concepteurs inexpérimentés. Vous pouvez avoir passé beaucoup de temps et d'effort en recherches de comportement et en peaufinage d'attribut pour des résultats de vol, mais si vous ne documentez votre raisonnement personne ne comprendra pourquoi ces valeurs ont été choisies, et c'est fort possible que certain développeur suivants, enthousiaste mais inexpérimenté, puissent changer vos valeurs sans les comprendre. Le manque de documentation appropriée est probablement le défaut le plus grand de YASim lui-même. Ne faites pas la même erreur dans votre FDM.