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Incidence, Sideslip, & Airspeed

붙임각(incidence), 옆미끄럼각(sideslip), 대기속도(airspeed) 계산

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라이브러리:
Aerospace Blockset / Flight Parameters

설명

Incidence, Sideslip, & Airspeed 블록은 속도 벡터와 기체 사이의 각도를 계산하며, 또한 바디 고정 좌표계에서의 속도 성분으로부터 총 대기속도를 계산합니다. 계산에 사용된 방정식에 대해서는 알고리즘를 참조하십시오.

참고

• 고정익 항공기의 경우, Incidence, Sideslip, & Airspeed 블록에서 계산된 각도 α는 상대 풍속과 기체의 종축 사이의 각도를 의미합니다. 이 각도는 많은 항공우주 공학 문헌에서 받음각(angle of attack)으로 표기됩니다. Incidence, Sideslip, & Airspeed는 이 각도를 붙임각(incidence angle)으로 지칭합니다.

• 수직 이착륙(VTOL) 구성의 경우, 계산에 사용되는 방정식은 고정익 항공기와 동일합니다[1]. 그러나 순항과 호버링 사이의 전환을 수반하는 기동에서는 속도가 낮거나 제로인 시나리오가 발생할 가능성이 있어, 이로 인해 붙임각과 옆미끄럼각이 잘못 계산될 수 있습니다. 따라서 이 블록을 수직 이착륙(VTOL) 구성 분석에 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 대안으로, α와 β를 출력으로 제공하는 6DOF Wind (Quaternion) 또는 6DOF Wind (Wind Angles) 블록을 사용하십시오.

예제

De Havilland Beaver 조종

Simulink^® 및 Aerospace Blockset™ 소프트웨어를 사용하여 De Havilland Beaver를 모델링

• 라이브 스크립트 열기

포트

입력

V_b — 바디의 속도

요소를 3개 가진 벡터

바디의 속도로, 3개 요소 벡터로 지정되며, 바디 고정 좌표계로 해석됩니다.

데이터형: double

출력

ɑ — 붙임각

스칼라

붙임각으로, 라디안 단위의 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

β — 옆미끄럼각

스칼라

옆미끄럼각으로, 스칼라로 반환되며, 단위는 라디안입니다.

데이터형: double

V — 대기속도

스칼라

바디의 대기속도로, 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

알고리즘

속도 벡터와 바디 사이의 각도 및 총 대기속도를 계산하기 위해 블록은 다음 방정식을 사용합니다.

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

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

해당 블록은 0으로 나누기를 방지하기 위해 β에 대해 tan-1 표현식을 사용합니다.

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

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 전진 없이 공중에 호버링할 때 발생하는 0으로 나누기 오류 가능성을 줄입니다. 이전 버전에서는 전진 없이 호버링할 경우 0으로 나누기 오류가 발생할 수 있었습니다.

참고 항목

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

외부 웹사이트

• 붙임각 (공기역학)