Для построения траекторий КА и их носителей нужны данные. В первую очередь — аэродинамические. Они нужны при определении сил и моментов, действующих на космический аппарат (или его ступень), а также для оценки теплового состояния конструкции. Характеристики зависят от внешнего вида КА и параметров полета и обычно выглядят как обширные простыни с зависимостями соответствующих коэффициентов от углов атаки, чисел Маха, высот и много еще чего.
Есть несколько способов получить эти цифры:
- CFD. Всякие ANSYS, floEFD, solidWorks flow simulation и так далее. Большие и серьезные программные пакеты с серьезным ценником. И для стартапа, пилящего свой шаттл в гараже, такой софт обойдется приблизительно во столько же, во сколько и сам гараж.
- Приближенные графоаналитические методы. Потому что люди уже давно запускают в воздух и вакуум самые разные девайсы. Данные по их обтеканию в трубах и свободном потоке занесены в справочники, табулированы и параметризованы по удлинениям, углам стреловидности, толщинам профилей и так далее и тому подобное. Проблема таких подходов — в необходимости «на глаз» работать с различными книгами и атласами характеристик, переносить цифры с бумаги в электронный вид и страдать, страдать, страдать, когда геометрия приобретает формы, отличные от «цилиндроконический корпус с тонким крылом»
- Приближенные методы на базе локальных параметров обтекания. Занимают промежуточное положение между первыми двумя и основаны на разбиении геометрии исследуемого ЛА на фрагменты, взаимодействием между которыми можно пренебречь. Поскольку возмущения в потоке не могут распространяться быстрее скорости звука и за пределы скачков уплотнения, то подобные методы лучше всего работают на больших скоростях (M ~ 8-10 и выше). Ими мы и займемся
Два основных метода — метод касательных клиньев и метод Ньютона. В каждом из методов поверхность ЛА дробится на элементарные площадки, затем определяется местный угол атаки (между плоскостью и набегающим потоком). В методе локальных скачков угол атаки сравнивается с максимальным допустимым (после него скачок отходит от поверхности), затем определяется степень повышения давления в потоке.
SolidWorks — #Mitsubishi #Lancer — Выбор спойлера. Первый расчёт . Лобовое сопротивление
В методе Ньютона предполагается, что в избыточное давление превратится вся та часть удельного импульса потока, что шла по нормали к обтекаемой поверхности.
Расчёт и построение аэродинамических профилей на примере профиля N.A.C.A.
Если же угол — отрицательный, то поток испытывает разрежение, которое для малых углов хорошо аппроксимируется. Если угол превышен, то поток при обтекании тупого угла разрежается до вакуума (во всяком случае, давление на поверхности становится нулевым)
Зная габариты ЛА, можно определить его омываемую поверхность и характерный габарит. С этими цифрами на основе расчетно-экспериментальных данных можно вычислить коэффициент трения плоской пластины и дополнить им коэффициент сопротивления ЛА.
Отдельно выступает случай сильно разреженного газа (определяется числом Кнудсена, зависящим от скорости, плотности и габаритов ЛА). В этом случае метод Ньютона модифицируется с учетом произвольного движения молекул газа после столкновения с поверхностью
Все превратится в треугольники
Теперь нужно получить данные о геометрии ЛА. Есть множество форматов, но самым удобным кажется STL. Каждая запись исчерпывающе описывает элементарную площадку на поверхности тела через три точки, которые ее формируют, и ориентированный вектор нормали. А еще Blender, которым я достаточно сносно владею, умеет экспортировать в него модели.
Однако есть нюанс — STL, создаваемый Blender-ом — это бинарный файл, чтение которого немного отличается от работы с привычными текстовыми файлами (csv, json и так далее). Но для таких оказий в NodeJS есть класс Buffer. А сам бинарный STL снабжен подробной документацией.
Для начала через поставляемый в fs метод open открываем на чтение бинарник, после чего из полученных сведений выбираем поле size и создаем нужный нам буфер для чтения данных.
Это код работы с STL
Дальнейшие действия определяются спецификацией бинарного STL. Первые 80 байтов — это заголовок со сведениями о программе, в которой был создан бинарник. Их можно пропустить. Следующие 4 байта критичны — это 32-разрядный Unsigned Int, хранящий количество треугольников в составе модели. Как только мы узнали количество треугольников — начнем их считывать.
Каждый треугольник состоит из идущий подряд 32-разрядных Float Little Endian. Первые три числа — приведенная к единичному вектору нормаль. Затем тройки точек (X, Y, Z), задающих плоскость. После 48 значащих байтов идет еще 2 байта с 16-разрядным Unsigned Int, который некоторые редакторы используют для сохранения цвета поверхности. Но для расчета обтекания цвет нам явно не потребуется.
Тест 1. Притупленное тело
Для первого расчета выберем скругленный конус с тупоугольной кормой. Во-первых, на такой геометрии можно отловить все возможные случаи от торможения потока на скругленном носке до обтекания кормового среза с разрежением до вакуума. А во-вторых, по этой геометрии есть данные аналитического расчета и результаты аэродинамической продувки, которые послужат эталоном (К сожалению, модель отрисована в размере, не дающем совпадения по Рейнольдсу)
На качественном уровне поведение коэффициентов нормальной и продольной силы совпадает с теоретическим расчетом. На количественном уровне есть расхождение в 5-10% относительно теории:
Теория и модель
Тест 2. Аполлон
Следующий шаг — «Аполлон». Сравним аэродинамическое качество из статьи DSMC Simulations of Apollo Capsule Aerodynamics. (которой я пользовался в посте про капсульные корабли) с модельным.
График качества с высоты 85 км (где в полной мере применимы методы сплошной среды) с модельным расчетом. Как и в предыдущем случае, видна уверенная сходимость со средней погрешностью в ~5%. Кстати, обратим внимание на красный и синий графики качества из статьи AIAA — аэродинамическое качество для разреженных потоков быстро уменьшается.
Тест 3. Крыло с тонким профилем
Главное ограничение метода — малые скорости, для которых уже нельзя пренебрегать взаимодействиями между разными участками обтекаемого тела. Особенно это заметно при решении задачи обтекания конуса при малых (M ~2 — 3) скоростях. Здесь метод будет давать завышенные коэффициенты ( особенно сопротивления).
Расчет в диапазоне скоростей M = 2 — 6 (коэффициент подъемной силы от угла атаки)
Первый график — Мах 2, второй — Мах 4, третий — Мах 6. Угол атаки — в градусах
По предварительным оценкам, полученная модель лучше всего подходит для определения характеристик КА при скоростях M > 3,5 — 4 и для высот до ~ 90 км. Однако расчет показывает хорошую сходимость начиная с M=4, а полученные цифры аэродинамического качества хорошо коррелируют с «барьером Кюхемана» .
А теперь — немного хулиганства (и спойлер к циклу следующих статей). Кажется, я начинаю понимать, как нам одолеть Илона Маска. И это — нулевой шаг к захвату мира.
А пока у меня появился инструмент, позволяющий оценивать характеристики самых разных пепелацев, причем в наиболее интересном с точки зрения атмосферного полета космических аппаратов коридоре высот и скоростей — с достаточно хорошей (~5%) точностью.
Если кому-нибудь интересно, то код живет здесь. Вдруг Вас настигнет творческий порыв, и Вы поможете мне одолеть дозвук, трансзвук и малый сверхзвук.
- JavaScript
- Научно-популярное
- Космонавтика
- Физика
Источник: habr.com
Программа для расчета аэродинамики модели
В ходе эскизного проектирования и конструирования ЛА выполняется большое количество расчетов геометрических и аэродинамических параметров, таких как форма крыла в плане, тип планера, общая компоновка. Принципиальное понимание того, как эти параметры влияют на общую стабильность ЛА, играет решающую роль в процессе принятия решений для выполнения технического задания на изделие. Данный инструмент позволяет пользователю получить это понимание, значительно сократив время, потраченное на промежуточные расчеты в процессе изучения разных возможных вариантов компоновки крыльев, хвоста, формы крыла и других элементов конструкции.
При первой загрузке пользователь может увидеть базовую конфигурацию планера и основные первичные расчеты значений характеристик по оценке подъемной силы, сопротивления и моментов для каждой формы крыльев и корпуса, а также производные устойчивости, определяющие полет ЛА. В дополнение к встроенным в ПО обновляемым линеаризованным приближенным значениям по стабильности для более продвинутых исследований данный инструмент позволяет также использовать Tornado Vortex Lattice Method.
Проектирование планера
Инструмент позволяет проводить интерактивное проектирование фюзеляжа ЛА и определять его форму в редакторе геометрии.
Learn more
Вы можете задавать форму и размер фюзеляжа, форму поперечного сечения, а также определять форму, углы, параметры крыльев и хвостового оперения. Инструмент позволяет отредактировать форму любого тела или элемента геометрии.
Добавление компонентов
Редактор планера ЛА позволяет добавить на него дополнительные компоненты. Пользователь может добавить до двух дополнительных тел, например, пропеллеры, второе крыло, горизонтальный или вертикальный руль. Такая возможность позволяет быстро проанализировать различные схемы компоновки планера.
Настройки веса и баланса
Инструмент позволяет задавать вес ЛА и местоположение центра тяжести. Для каждого элемента доступно указание его веса и положения.
Источник: kpm-ritm.ru
Поиск ПО для расчета аэродинамики
Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.
Сейчас на странице 0 пользователей
Нет пользователей, просматривающих эту страницу.
Сообщения
При появлении F1001.0 логика выдаст сигнал R0090.1, а он в свою очередь R0430.2 и далее Y100.6 Это лампочка на пульте HEAD2 Ну по аналогии с F0001.0 если он вызван ошибкой PMC, и эта ошибка не ставится на самоподхват, она может сброситься сразу как только пропадает причина А вот может ли какая-то ошибка PMC активировать не F0001.0, а F1001.0 я не знаю нет
https://stanovlenie.org/programmy-obucheniya/fanuc/
proc MOM_drill_move < > < #============================================================= global cycle_init_flag ABORT_EVENT_CHECK PB_CMD_A_CYCLE MOM_force Once M # MOM_do_template cycle_drill MOM_do_template TNC_cycle_drill set cycle_init_flag FALSE >Ручками поправил в файле строки. Одну закоментировал, другую ниже добавил. Но если открыть файл в билдерое и сохарнить постпроцессор то событие (процедура) proc MOM_drill_move перезаписывается в тот вид что идет по умолчанию. Как сделать так чтобы постбилдер не переписывал исправленные мною действия при наступлении события proc MOM_drill_move?
Всем доброго здравия, товарищи! Подскажите, пожалуйста, можно ли в SolidWorks 2017 отключить функцию выбора значений в списке (в менеджере свойств) с помощью колесика мыши?
Одна из задач курса Параметрическое программирование станков с ЧПУ FANUC: Напишите программу для позиционирования инструмента к отверстиям, равномерно расположенным внутри прямоугольника. Координаты первого отверстия по X, Y записаны соответственно в #24, #25, количество столбцов отверстий — в #1, количество рядов — в #2, расстояние между соседними отверстиями по горизонтали — в #21, по вертикали — в #22.
Видимо какая то особенность HEIDENHAIN. До конца не понял зачем это все, но понял что мне этот кусок кода нафик не нужен походу. Из мануала HEIDENHAIN: В программах в миллиметрах подачу F вводят в мм/мин, в программах в дюймах, исходя из оптимальных показателей разрешения — в 1/10 дюйма/мин. В качестве альтернативы можно при помощи соответствующей программной клавиши задать скорость подачи в миллиметрах на оборот (мм/об) FU или в миллиметрах на зуб (мм/зуб)
Приветствую вас, камрады. Прошу мне подсказать Станок токарный Биглия с Fanuc 31i-B Конфигурация приводов на скане Многовато конечно проводов на одном блоке питания, ну да ладно.
Так производитель сделал Приводы разделены на каналы HEAD1 HEAD2 HEAD3 Любая авария в первом канале вызывают сигнал F0001.0 во втором канале — F1001.0 в третьем канале — F2001.0 Станок уже старенький и в какой-то момент стал во время работы переключаться с HEAD1 на HEAD2 По трассировщику определил что переключение происходит из-за появления на 1 период (8мсек) сигнала F1001.0 Логика прописана так, что ошибка в каком-то канале автоматически переключает станок на этот канал | F0001.0 F1001.0 F2001.0 ACT .———.—————-. R0090.0 | 00545 *—-||——-|/|——|/|————*SUB57 |0111 *———()—*ALLARME DA TESTA 1 | AL 2AL 3AL | | | AL1 | | | | | | | |DIFU | | | | .———.—————-. | | | | | | F1001.0 F0001.0 F2001.0 ACT .———.—————-.
R0090.1 | 00546 *—-||——-|/|——|/|————*SUB57 |0112 *———()—*ALLARME DA TESTA 2 | 2AL AL 3AL | | | 2AL2 | | | | | | | |DIFU | | | | .———.—————-. | | | | | | F2001.0 F0001.0 F1001.0 ACT .———.—————-. R0090.2 | 00547 *—-||——-|/|——|/|————*SUB57 |0113 *———()—*ALLARME DA TESTA 3 | 3AL AL 2AL | | | 3AL3 | | | | | | | |DIFU | | | | .———.—————-. | Так вот. Прошу подсказать как определить какая конкретно ошибка вызвала сигнал F1001.0 Трудность в том, что ошибка эта возникает не каждую неделю. Но деталь при этом ломает. И станок встает уже по другой ошибке вызванной последствиями того к чему приведет короткий сигнал F1001.0, смотря какой кадр в этот момент будет выполнять станок. Иногда это безболезненно, а иногда приходится долго исправлять последствия Как найти причину по которой краткосрочно выпадает сигнал F1001.0 ? Ошибка привода наверняка бы сохранила свое состояние до момента квитирования Может какая-то ошибка PMC может вызвать F1001.0 . PMC1.000
Добрый день. Это вынос руля велосипеда. Прошу оценить возможность изготовления из алюминия 6061 Т6(АД33). Первоначально требуется 20 комплектов. Ссылка на файлы для оценки: https://drive.google.com/drive/folders/1oFdkqtEPrFVciViYFqsSf5iSiFFnDxNi
Источник: cccp3d.ru