lgorSL7 сен 2015 в 13:18

Пишем простую* игровую физику самолёта

9 мин

30K

Разработка игр *

Из песочницы

+17

Комментарии 15

catharsis 7 сен 2015 в 15:10

о, на картинке похоже ТВС-2ДТ, современная модернизация Ан-2 :)

lgorSL 7 сен 2015 в 17:50

Да, я фотографировал его в Жуковском.

SHVV 7 сен 2015 в 15:48

Поясняющие картинки бы не помешали. Всё-таки физика.

encyclopedist 7 сен 2015 в 15:56

Насчёт источников, вроде вот тут должно быть годно: www.princeton.edu/~stengel/MAE331.html
Есть даже какой-то код www.princeton.edu/~stengel/FDcodeB.html

Насчёт сил: В той книжке, что вы нашли, для каждого профиля должны быть 3 графика: CL, CD, и CM. Это подъемная сила, сила сопротивления, и момент вогруг горизонтальной оси. Оси привязяны к относительной скорости, и проходят через точку 25% хорды. (Внимание, в советских источниках также часто встречается Cx и Cy, эти оси привязяны к самолёту) Кстати, вы не учитываете точки приложения сил, а это важно.

И насчёт массы: из 1400 кг И-16 почти половина, 560 кг, сосредоточена в двигателе.

Углы в аэродинамике по-русски называются крен, тангаж и рыскание.

Величина
q = 0.5 rho U^2

называется динамическим давлением, и все аэродинамические силы и моменты пропорциональны ей. Вероятно, чтоит её вычислить один раз, и потом умножать все величины на q.

encyclopedist 7 сен 2015 в 16:06

Из статей википедии вам наиболее подходит вот эта: en.wikipedia.org/wiki/Flight_dynamics_%28fixed-wing_aircraft%29

encyclopedist 7 сен 2015 в 16:21

Ну и для интегрирования уравнений лучше использовать какую-нибудь библиотеку, реализущую например метод Кунге-Кутты, или написать самому. Если бы вы писали на С++, я бы посоветовал odeint.

lgorSL 7 сен 2015 в 18:19

У меня были наполеоновские планы сделать клиент-серверную архитектуру, на сервере считать положение более точными методами, на клиенте (телефоне) экстраполировать положение самолётов других игроков на время пинга вперёд (в зависимости от расстояния до самолёта брать разные шаги по времени). Поэтому расчёт следующего состояния вынесен в отдельный класс, а так же есть интерфейс Avatar для сокрытия того, как и откуда берётся состояние самолёта.
Но свободного времени не очень хватает для всех хотелок, я даже не уверен, что доведу проект до конца. В данный момент простейший способ вполне неплохо работает.
Реализацию Рунге-Кутты я бы в любом случае не стал сюда выкладывать, чтобы не слишком усложнять пример.

encyclopedist 7 сен 2015 в 17:04

И ещё:
Искать, какой профиль у какого самолёта, можно тут: m-selig.ae.illinois.edu/ads/aircraft.html
А сами профили тут m-selig.ae.illinois.edu/ads/coord_database.html

В частности, у И-16 профиль ЦАГИ Р-II, но самого профиля в базе данных нет. Если вам не принципиально, имеет смысл взять Clark Y, этот профиль был очень популярен в эпоху Второй Мировой Войны, испоьзовался на многих самолётах (В частности, в И-15).

splav_asv 7 сен 2015 в 18:06

Поскольку разница в давлении воздуха сверху и снизу крыла всё-таки приводит к силе, перпендикулярной поверхности крыла, то проекция этой силы на направление, противпоположное движению, ненулевая. Если я правильно понял, это и есть индуктивная сила.

Не так.

Есть полная сила, действующая на крыло, она скаладывается из Fx(сопротивление, еще обознаяют как X) и Fy(подъемная — Y). Всё это в скоростной системе координат — x противонаправлен вектору скорости, y ортогонально x в плоскости симметрии самолета, z до правой тройки.
Сопротивление складывается из 3х частей: разницы давления на верхней и нижней поверхности крыла, вязкого трения воздуха о поверхность самолета и индуктивного сопротивления — потерь энергии на возмущение воздуха позади самолёта.

http://paruplaner.ucoz.ru/_pu/0/67352373.gif — тут довольно реалистично нарисован Cx и Cy от угла атаки.
Про Cy есть в русской вики https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D1%8A%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B0.
Cx аналогично для X.

encyclopedist 7 сен 2015 в 18:24

Вы уверены насчёт системы координат? Я плохо знаком с советской/российской терминологией, но на западе CL/CD в скоростной системе, а Cx/Cy обычно в связанной с телом.