ише підйомну силу, що діє на крила. Сама підйомна сила обумовлена ??різницею тисків повітря над і під крилом. Виникнення різних тисків викликано різною формою і площею верхньої та нижньої поверхні крила, і внаслідок того, різною швидкістю повітряного потоку.
Розглянуті нами моделі літаків мають хвостове оперення, тобто на літаку є чотири точки докладання підйомної сили: центр мас переднього лівого крила, центр мас переднього правого крила, центр мас заднього лівого крила і центр мас заднього правого крила.
Малюнок 3
Підйомна сила дорівнює:
Де S - площа крила,
- щільність повітря,
- швидкість набігаючого потоку,
а - коефіцієнт, залежить від форми, для крила він дорівнює.
Малюнок 4
Швидкість набігаючого потоку дорівнює швидкості літака помножити на синус кута між нормаллю до площини крила і напрямом швидкості літака. Таким чином, програма розраховує підйомні сили. Знайшовши центр мас кожного крила, програма може обчислити відстань до центру мас всього літака. Тоді знаючи підйомну силу, яка діє перпендикулярно площині крила, і відстань до точки її застосування, ми можемо знайти моменти сил для кожної з підйомних сил, що діють на крила. Тоді ми можемо знайти загальну підйомну силу діючу на літак, а також прискорення, з яким він починає обертатися в одній площині через підйомних сил.
На крилах також присутні закрилки, вони дозволяють змінити площа якого-небудь крила, тим самим збільшивши чи зменшивши його підйомну силу. Зміна сили змусить літак обертатися в якійсь площині. Тому за допомогою закрилок можна управляти положенням літака в просторі.
Також на літак діє сила тяги. Вона прикладена до якоїсь точки літака, але спрямована на центр мас, тому що в противному випадку вона б змушувала літак обертатися. Тому можна вважати, що вона прикладена просто до центру мас літака. Під час руху літака користувач може збільшувати і зменшувати силу тяги за допомогою натиснення на кнопки F3 і F4.
Таким чином, до центру мас літака докладено чотирьох сили, а також є момент обертання навколо центру мас. Виходячи з цих сил, програма знаходить величину по модулю і напрямок результуючої. Тепер, знаючи масу літака, програма знаходить його прискорення. Потім програма знаходить швидкість літака і її напрям в наступний момент часу, а також кутову швидкість обертання літака в кожній з площин xy, xz, yz. І нарешті, програма зрушує літак по напрямку швидкості на і змінює кут нахилу літака в кожній з площин на, де V- швидкість літака, t - минулий час, - кутова швидкість в площині i (i=xy, xz, yz). Тепер програма знову повторює всі дії, вже для нових координат і параметрів.
. Результати та написана програма
Програма може відображати дану модель в будь-який момент часу, з урахуванням зміни її положення щодо початкового. Програма вираховує кожну силу окремо, а потім суму всіх сил, отримуючи результуючу силу. Потім, виходячи з результуючої, програма отримує положення моделі в наступний момент часу. Після цього знову вираховується підйомна сила і сила опору повітря, тому що вони залежать від положення і швидкості моделі. Така процедура виконується в кожен момент часу. Так ми отримуємо положення моделі в поточний момент часу.
Малюнок 5
Крім моделі літака програма візуалізує поверхню землі, при торканні з якою літак зупиняється.
Ми можемо простежити за рухом літака, так як напрям і кут нашого огляду не статичний, його можна змінювати рухом курсора і кнопками на клавіатурі.
Користувач може змінювати початкові значення, такі як: початкова швидкість, початкове положення моделі. Також користувач може змінювати силу тяги літака під час його руху. У програму можливо завантажити будь-яку модель.
Малюнок 6. Модель літака
. Можливості подальшої розробки
Отримана програма при подальшому її розвитку дійсно може допомогти при створенні та розробці літальних апаратів. При доопрацюванні програми важливо додати і змінити деякі її частини.
У графічному розділі програми переважно поміняти положення камери, тобто площини, на яку проектується модель літака, тим самим отримуючи зображення, виведене на екран комп'ютера. Зараз становище камери не залежить від положення літака, тому, коли літак рухається з великою швидкістю, його можна перестати бачити. Для вирішення цієї проблеми потрібно, щоб при русі літака камера зраджувала своє положення щодо початку координат, але становище її відносно літака залишалося постійним.
Так само в поточній версії програми при знаходженні літака на відстані від початку координат більшого певного літак пропадає з екрану. Це викликано тим, що програма відтворює лише деяку частину тривимірного простору. Відтворений програмою обсяг мо...
