Wie berechnet FS2002 Flugphysik?

[Simeon S]

Die Professional Edition enhält ja eine Aircrafteditor. Dort habe ich mir mal die Enträge zur Flugdynamik angeschaut. Es gibt Eingaben zur Geometrie der Auftriebsflächen, Eingaben für Massen und Trägheitsmomente und Eingaben für Leistungsdaten. Allerdings konnte ich keine Profildaten finden, die z.B. durch die Polaren oder zumindest durch die Skelettlinie gegeben sein müßten. Da stellt sich mir die Frage, wie wohl Daten wie Auftrieb, Widerstand und Momente
berechnet werden. Mir fällt momentan nichts ein, aber vielleicht kann mir jemand auf die Sprünge helfen.

Vielen Dank und happy landings



Simeon

[Peterle]

MS steckt einfach alles Variable (Profilform usw) in den Auftriebsbeiwert und nimmt dann (wenn ueberhaupt) irgendeine Standard-Polare* zur Beruecksichtigung des Anstellwinkels. Der "Oswald-Efficiency-Factor" scheint ein (zusaetzlicher) Korrekturskalar zu sein - aber wie gesagt: REINE Spekulation.

Man munkelte frueher, MS arbeite nicht mit den bekannten Formeln, sondern ueber ein Tabellen-Lookup-Verfahren (wegen Laufzeit-Effizienz).

Viele Gruesse
Peterle

* Korrektur: Nicht "Polare" sondern "Funktion", sorry z.B. einfach: Lift proportional Anstellwinkel (gueltig bis Stall) - ist in erster Naehrung ja nicht ganz falsch.

[Simeon S]

Klingt interessant und sehr ungenau . Andererseits ist letzlich meistens "Frimelarbeit" gefordert, um die Werte so einzustellen, daß die realen Designgeschwindigkeiten rauskommen. Aber das System wäre dennoch äußerst primitiv.
Der Oswald-Faktor ist ein Maß für die Abweichung von der elliptischen Auftriebsverteilung über der Tragflügelspannweite. Dessen Größe ist bestimmt den induzierten Widerstand.

Mal sehen, ob noch andere etwas wissen...

Simeon

PS: Gegen ein Tabellen-LookUp-Verfahren wäre ja nichts einzuwenden, wenn man wüßte, welche Polaren (bzw. deren Funktionen) dort hinterlegt sind. Und diese Polaren unterscheiden sich doch erheblich, was Steigung, Maximum oder z.B. Nulldurchgang betrifft.

[sergio]

Die Sache ist eigentlich komplizierter. Es gibt in der AIR-Dateien die Sektionen 401 "Wing Cl vs Mach Factor", 404 "Wing Cl vs AoA Table" und 473 "Wing Moment Coeff vs AoA Table". Damit kann man sehr genau die Aerodynamik des Flügels definieren. Wenn man eine NACA-Tabelle hat, kann man ein Flügelprofil exakt nachbilden. So habe ich z.B. für meine Bölkow 207 getan. Ach ja, FDE ist hier überfordert, man braucht unbedingt AirEd um solche Tabellen zu ändern.

Nach Einschätzung von einem erfahrenen Aerodynamier (Jerry Beckwith) arbeitet der Flusi sehr genau. Er hat verschiedene Testreihen angestellt und meint, die Daten aus dem Flusi würden mit denen aus den NACA-Tabellen stimmen. Es stimmt allerdings auch, dass die Standarmaschinen relativ grob gezeichnete Polare mit 10 Punkten verwenden. FS verbietet aber niemanden, realisitschere Polare mit 20 oder mehr Punkten zu zeichnen.

Die Sache mit dem Anstellwinkel beim Überziehen ist noch komplizierter, weil FS2000 und FS2002 dies unterschiedlich berechnen. Bzw. unterschiedlich ist das Verfahren, mit dem FS die Stallwarung ertönen läßt. FS2000 hat korrekt den Eintrag "Stall AofA for Visual Stall Warning" benutz. FS2002 macht sich die Sache einfacher und benutzt den Eintrag "Stick shaker Speed for Stall" aus der AIR-Datei oder den Eintrag "flaps_up_stall_speed" in der AIRCRAFT.CFG

[Peterle]

... da habe ich ja wohl MS etwas Unrecht getan... andererseits gibt es doch einige verwirrende Aspekte: Auf der einen Seite eine moeglicherweise gut modellierte Aerodynamk, andererseits aber nichtmal die Beruecksichtigung der Drehmomente durch ungleichen Auftrieb zweier Tragflaechen-Haelften (auch wohl im 2k2 nicht), verdaechtig viele Anpassungsfaktoren (der neue "Oswald", die alten "Wing-Efficiencies")...

Manchmal habe ich den Verdacht, dass zwar in der .air-Datei sehr weitgehende Vorkehrungen fuer eine gute Modellierung der Aerodynamik vorgesehen sind, dass aber - je nach FS-Version - manches nicht (nicht mehr... noch nicht... ) in die Rechnung eingeht.

DAFUER sollte es langsam wirklich mal eine SDK geben

Viele Gruesse
Peter

[Simeon S]

Ahhh Sergio, daß bringt natürlich Licht ins Dunkel und läßt mein gerade schwindendes Vertrauen in die FS-Modelle wieder wachsen . Es wäre schon komisch gewesen, wenn nur alles auf einer Standartpolaren beruht hätte. Vielen Dank.

Peter, kein Problem wenn Du den Nagel nicht direkt auf den Kopf getroffen hast. Schließlich suchen wir gemeinsam nach Lösungen. Und wenn einer genaueres weiß, solls uns nur recht sein .

Happy flyin'

Simeon

[Peterle]

... mehr als recht soll's uns sein

Ich hab' ja von Sergio's Kenntnissen auch schon mehr als einmal "profitiert"...

Was ich immer weniger verstehe: Fuer alle moeglichen "attraktiven" Bereiche des FS gibt es offizielle Publikationen von MS (Szeneriedesign, Mesh-Terrain, visual models, repaints) - bloss die Airfile bleibt geheim. So kommt es dann immer wieder dazu, dass man irgendwo herumschraubt, testfliegt, zurueckschraubt... im Nebel stochert

Ich wuerd's ja verstehen, wenn dann MS wenigstens den Standardflugzeugen im FS realissimo Flugeigenschaften gegeben haette - sie muessten doch genau wissen, wie's geht.

Gleich wieder ein Detail: Was hat denn nun im 2k2 Prioritaet? Die Aircraft.cfg oder .die .airfile? In beiden gibt's z.B. Tuning-Parameter fuer Pitch/Roll/Yaw-Stability ...

Nebel

Viele Gruesse
Peter

[sergio]

Ich vermute, dass das aerodynamische System von FS so eine Art offenes Projekt ist. Irgendwann tun die etwas rein, so ein neues Parameter oder Funktion, und bis das wirklich benutzt wird, dauert es noch eine Weile. Und andere Parameter werden nach einer Weile entfernt.

Ich vermute weiter, dass MS selbst lange an manchen diesen Möglichkeiten herum bastelt, und deswegen werden sie zuerst nicht richtig angewendet. Es gibt in der AIR Datei z.B. Tabellen, die sehr präzise und extrem realistisch das Abschmieren nach dem Überziehen nachbilden. Aber seltsamerweise haben nur einige Flieger diese Tabelle. In Fs2000 war die Schneider und die King Air (wieso die? Keine Ahnung). In FS2002 habe noch nicht überprüft.

Und ich vermute schließlich, dass MS mehr Interesse an einer gewissen "Spielbarkeit" als an einem rigorosen Realismus hat. Die Corsair z.B. war ein schwer zu landendes Flugzeug mit kolossalen Propellereffekten. In CFS2 und FS2002 ist er aber unverschämt zahm.

[Simeon S]

Sergio, was hälst Du von den Flugeigenschaften der Extra 300?

Gute Nacht

Simeon

[Betto]

Oh, schön, hier gibt's Interessantes! Diese Fragen habe ich mir auch schon gestellt. Lookup-Tables sind doch gar nicht verkehrt, wenn das Richtige rauskommt, so macht es meines Wissens die PSS auch. Was man damit nicht nachbilden kann, sind Eigenschwingungen oder Dämpfungen um eine Achse, das würde mich interessieren, wie genau die "kleinen" Simulatoren wie MSFS oder PSS in dieser Hinsicht sind.

Wenn ich mir eine Vermutung leisten darf, ohne eigentlich kompetent zu sein (amerikanisch: "educated guess" ): Die 737 scheint mir im 2002er überarbeitet zu sein und glaubwürdiger. Die "alte" 737 empfand ich kurz über Stall-Geschwindigkeit immer als zu leicht manövrierbar, zu direkt. Seht Ihr das auch so?

Noch zwei Fragen/Kommentare: Ist das richtig, daß senkrecht startende Objekte nur mit Kompromissen realisierbar sind, wenn es nicht gerade Hubschrauber sein sollen (Space Shuttle, VTOL)? Und: Wie korrekt sind eigentlich die "großen" Simulatoren, sind die Aerodynamik-Probleme korrekt in Echtzeit lösbar, bzw. wo unterscheiden sie sich qualitativ von den kleinen? Wo werden die Kompromisse gemacht?

Betto,

der sich das "offene Projekt" ziemlich genau so vorgestellt hat: Man sagt lieber nichts darüber, man weiß ja nicht, ob das jetzt schon das "Final Design" ist...