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Incidence, Sideslip, & Airspeed

입사각, 측면 미끄러짐, 대기 속도 계산

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라이브러리:
Aerospace Blockset / Flight Parameters

설명

Incidence, Sideslip, & Airspeed 블록은 속도 벡터와 본체 사이의 각도를 계산하고, 본체 고정 좌표 프레임의 속도 성분으로부터 전체 대기속도도 계산합니다. 계산에 사용된 방정식은 알고리즘를 참조하세요.

참고

• 고정익 항공기의 경우, Incidence, Sideslip, & Airspeed 블록에서 계산된 각도 α는 상대풍과 기체의 종축 사이의 각도입니다. 이 각도는 많은 항공우주공학 참고문헌에서 공격각으로 표기됩니다. Incidence, Sideslip, & Airspeed는 이 각도를 입사각이라고 합니다.

• 수직 이착륙(VTOL) 구성의 경우 계산에 사용되는 방정식은 고정익 항공기 [1]에 사용되는 방정식과 동일합니다. 그러나 순항과 호버링 사이의 전환을 포함하는 기동에서는 낮은 속도 값이나 0으로 인해 입사각과 측면 미끄러짐 각도가 잘못되는 시나리오가 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 VTOL 구성 분석에 이 블록을 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 대안으로, α와 β를 출력으로 제공하는 6DOF Wind (Quaternion) 또는 6DOF Wind (Wind Angles) 블록을 사용하세요.

예제

드 하빌랜드 비버를 타고 비행하세요

Simulink^® 및 Aerospace Blockset™ 소프트웨어를 사용하여 드 하빌랜드 비버를 모델링합니다.

• 라이브 스크립트 열기

포트

입력

V_b — 바디의 속도

요소를 3개 가진 벡터

물체의 속도는 3개 요소 벡터로 지정되며 물체 고정 좌표 프레임으로 변환됩니다.

데이터형: double

출력

ɑ — 입사각

스칼라

입사각은 라디안 단위의 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

β — 사이드슬립 각도

스칼라

사이드슬립 각도는 라디안 단위의 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

V — 대기속도

스칼라

물체의 대기속도는 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

알고리즘

속도 벡터와 차체 사이의 각도와 전체 대기 속도를 계산하기 위해 블록은 다음 방정식을 사용합니다.

$$\alpha ={\tan }^{-1}\left(\frac{w}{u}\right)$$

$$\beta ={\sin }^{-1}\left(\frac{v}{V}\right)={\tan }^{-1}(\frac{v}{\sqrt{u^2+w^2}})$$

이 블록은 β에 대해 tan-1 공식을 사용하여 0에 의한 나누기를 방지합니다.

$$V=\sqrt{u^2+v^2+w^2}$$

참고 문헌

[1] C. Venkatesan, Fundamentals of Helicopter Dynamics: CRC Press, 261. Boca Raton, FL 2015.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

R2022b: 0으로 나누기 문제를 줄이기 위해 업데이트됨

Incidence, Sideslip, & Airspeed 블록은 이제 항공기가 앞으로 움직이지 않고 맴돌 때 발생할 수 있는 0으로 나누기 문제의 가능성을 줄여줍니다. 이전 릴리스에서는 앞으로 움직이지 않고 마우스를 올려 놓으면 0으로 나누는 문제가 발생할 수 있었습니다.

참고 항목

Incidence & Airspeed | 6DOF Wind (Quaternion) | 6DOF Wind (Wind Angles)

외부 웹사이트

• 입사각(공기역학)