3.1 Кинематические параметры взаимодействия звена со средой

Массив датчиков представляет собой кинематические параметры обтекания звена Body заданной средой. В качестве звена Body обычно рассматривается летательный аппарат или его отдельные элементы. Массив датчиков включает все основные параметры, которые используются для расчета аэродинамических сил. Схематическое изображение определяемых параметров представлено на Рис. 1.


Рис. 1. Кинематические параметры взаимодействия звена со средой
При формировании элемента задается узел Node, который определяет связанную систему координат звена Body. Для расчетов создается копия этого узла Node*, которая прикрепляется к звену и является связанной системой координат. Для связанной системы координат принято:
− вектор X – продольная ось летательного аппарата;
− вектор Y – нормальная ось летательного аппарата;
− вектор Z – поперечная ось летательного аппарата.
Все датчики массива являются не дифференцируемыми по параметрам положения механизма.
Синтаксис метода создания
aero(Body, Node, Medium)
Обязательные позиционные параметры метода
body Body
Имя звена, для которого определяются кинематические параметры взаимодействия со средой.
node Node
Узел, который определяет связанную систему координат звена. Копия этого узла Node* прикрепляется к звену и является связанной системой координат.
medium Medium
Среда, обтекающая звено.
Описание
При расчете элемента в каждый момент времени определяются следующие параметры взаимодействия звена со средой:






















Все параметры взаимодействия звена со средой определяются в трехмерном пространстве в центре узла Node*. Проекции угловой скорости
,
и
определяются как угловые скорости звена относительно базового узла среды. Проекции угловой скорости
,
и
определяются как угловые скорости среды относительно ее базового узла по следующим формулам:









где
,
,
– проекции скорости среды относительно ее базового узла в центре узла Node* на его вектора; x, y, z – координаты центра узла Node* в системе координат базового узла среды.



Внутренние системные объекты
sensor V [length/time]
Скорость центра узла Node* относительно среды.
sensor ro [mass/length3]
Плотность среды в центре узла Node*.
sensor a [length/time]
Скорость звука в среде в центре узла Node*.
sensor p [pressure]
Давление среды в центре узла Node*. Системный датчик создается только в случае, если давление в среде определено.
sensor T [temperature]
Температура среды в центре узла Node*. Системный датчик создается только в случае, если температура в среде определена.
sensor Mach [-]
Число М движения в центре узла Node*. Число М равно отношению скорости звена относительно среды к скорости звука в ней.
sensor alpha [angle]
Угол атаки.
sensor beta [angle]
Угол скольжения.
sensor alphaSpace [angle]
Пространственный угол атаки.
sensor phiSpace [angle]
Аэродинамический угол крена.