Giant helicopter code update from Maik Justus.
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0838ca6d35
15 changed files with 1514 additions and 1632 deletions
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@ -6,7 +6,6 @@
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#include "RigidBody.hpp"
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#include "Surface.hpp"
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||||
#include "Rotorpart.hpp"
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||||
#include "Rotorblade.hpp"
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||||
#include "Thruster.hpp"
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||||
#include "Airplane.hpp"
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@ -87,8 +86,6 @@ Airplane::~Airplane()
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delete (Wing*)_vstabs.get(i);
|
||||
for(i=0; i<_weights.size(); i++)
|
||||
delete (WeightRec*)_weights.get(i);
|
||||
for(i=0; i<_rotors.size(); i++)
|
||||
delete (Rotor*)_rotors.get(i);
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}
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void Airplane::iterate(float dt)
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@ -168,6 +165,11 @@ Launchbar* Airplane::getLaunchbar()
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return _model.getLaunchbar();
|
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}
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||||
Rotorgear* Airplane::getRotorgear()
|
||||
{
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return _model.getRotorgear();
|
||||
}
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||||
void Airplane::updateGearState()
|
||||
{
|
||||
for(int i=0; i<_gears.size(); i++) {
|
||||
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@ -276,11 +278,6 @@ void Airplane::addVStab(Wing* vstab)
|
|||
_vstabs.add(vstab);
|
||||
}
|
||||
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||||
void Airplane::addRotor(Rotor* rotor)
|
||||
{
|
||||
_rotors.add(rotor);
|
||||
}
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||||
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void Airplane::addFuselage(float* front, float* back, float width,
|
||||
float taper, float mid)
|
||||
{
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@ -480,41 +477,9 @@ float Airplane::compileWing(Wing* w)
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return wgt;
|
||||
}
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float Airplane::compileRotor(Rotor* r)
|
||||
float Airplane::compileRotorgear()
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||||
{
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||||
// Todo: add rotor to model!!!
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||||
// Todo: calc and add mass!!!
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r->compile();
|
||||
_model.addRotor(r);
|
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float wgt = 0;
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<r->numRotorparts(); i++) {
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||||
Rotorpart* s = (Rotorpart*)r->getRotorpart(i);
|
||||
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||||
_model.addRotorpart(s);
|
||||
|
||||
float mass = s->getWeight();
|
||||
mass = mass * Math::sqrt(mass);
|
||||
float pos[3];
|
||||
s->getPosition(pos);
|
||||
_model.getBody()->addMass(mass, pos);
|
||||
wgt += mass;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for(i=0; i<r->numRotorblades(); i++) {
|
||||
Rotorblade* b = (Rotorblade*)r->getRotorblade(i);
|
||||
|
||||
_model.addRotorblade(b);
|
||||
|
||||
float mass = b->getWeight();
|
||||
mass = mass * Math::sqrt(mass);
|
||||
float pos[3];
|
||||
b->getPosition(pos);
|
||||
_model.getBody()->addMass(mass, pos);
|
||||
wgt += mass;
|
||||
}
|
||||
return wgt;
|
||||
return getRotorgear()->compile(_model.getBody());
|
||||
}
|
||||
|
||||
float Airplane::compileFuselage(Fuselage* f)
|
||||
|
@ -654,8 +619,9 @@ void Airplane::compile()
|
|||
int i;
|
||||
for(i=0; i<_vstabs.size(); i++)
|
||||
aeroWgt += compileWing((Wing*)_vstabs.get(i));
|
||||
for(i=0; i<_rotors.size(); i++)
|
||||
aeroWgt += compileRotor((Rotor*)_rotors.get(i));
|
||||
|
||||
// The rotor(s)
|
||||
aeroWgt += compileRotorgear();
|
||||
|
||||
// The fuselage(s)
|
||||
for(i=0; i<_fuselages.size(); i++)
|
||||
|
@ -1077,13 +1043,29 @@ void Airplane::solveHelicopter()
|
|||
{
|
||||
_solutionIterations = 0;
|
||||
_failureMsg = 0;
|
||||
|
||||
if (getRotorgear()!=0)
|
||||
{
|
||||
Rotorgear* rg = getRotorgear();
|
||||
applyDragFactor(Math::pow(rg->getYasimDragFactor()/1000,
|
||||
1/SOLVE_TWEAK));
|
||||
applyLiftRatio(Math::pow(rg->getYasimLiftFactor(),
|
||||
1/SOLVE_TWEAK));
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
//huh, no wing and no rotor? (_rotorgear is constructed,
|
||||
//if a rotor is defined
|
||||
{
|
||||
applyDragFactor(Math::pow(15.7/1000, 1/SOLVE_TWEAK));
|
||||
applyLiftRatio(Math::pow(104, 1/SOLVE_TWEAK));
|
||||
}
|
||||
setupState(0,0, &_cruiseState);
|
||||
_model.setState(&_cruiseState);
|
||||
setupWeights(true);
|
||||
_controls.reset();
|
||||
_model.getBody()->reset();
|
||||
_model.setAir(_cruiseP, _cruiseT,
|
||||
Atmosphere::calcStdDensity(_cruiseP, _cruiseT));
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
|
|
|
@ -36,10 +36,6 @@ public:
|
|||
void setTail(Wing* tail);
|
||||
void addVStab(Wing* vstab);
|
||||
|
||||
void addRotor(Rotor* Rotor);
|
||||
int getNumRotors() {return _rotors.size();}
|
||||
Rotor* getRotor(int i) {return (Rotor*)_rotors.get(i);}
|
||||
|
||||
void addFuselage(float* front, float* back, float width,
|
||||
float taper=1, float mid=0.5);
|
||||
int addTank(float* pos, float cap, float fuelDensity);
|
||||
|
@ -64,6 +60,7 @@ public:
|
|||
int numGear();
|
||||
Gear* getGear(int g);
|
||||
Hook* getHook();
|
||||
Rotorgear* getRotorgear();
|
||||
Launchbar* getLaunchbar();
|
||||
|
||||
int numThrusters() { return _thrusters.size(); }
|
||||
|
@ -110,7 +107,7 @@ private:
|
|||
void solve();
|
||||
void solveHelicopter();
|
||||
float compileWing(Wing* w);
|
||||
float compileRotor(Rotor* w);
|
||||
float compileRotorgear();
|
||||
float compileFuselage(Fuselage* f);
|
||||
void compileGear(GearRec* gr);
|
||||
void applyDragFactor(float factor);
|
||||
|
@ -142,8 +139,6 @@ private:
|
|||
Vector _weights;
|
||||
Vector _surfs; // NON-wing Surfaces
|
||||
|
||||
Vector _rotors;
|
||||
|
||||
Vector _solveWeights;
|
||||
|
||||
Vector _cruiseControls;
|
||||
|
|
|
@ -210,7 +210,8 @@ void ControlMap::applyControls(float dt)
|
|||
case COLLECTIVE: ((Rotor*)obj)->setCollective(lval); break;
|
||||
case CYCLICAIL: ((Rotor*)obj)->setCyclicail(lval,rval); break;
|
||||
case CYCLICELE: ((Rotor*)obj)->setCyclicele(lval,rval); break;
|
||||
case ROTORENGINEON: ((Rotor*)obj)->setEngineOn((int)lval); break;
|
||||
case ROTORBRAKE: ((Rotorgear*)obj)->setRotorBrake(lval); break;
|
||||
case ROTORENGINEON: ((Rotorgear*)obj)->setEngineOn((int)lval); break;
|
||||
case REVERSE_THRUST: ((Jet*)obj)->setReverse(lval != 0); break;
|
||||
case BOOST:
|
||||
((PistonEngine*)((Thruster*)obj)->getEngine())->setBoost(lval);
|
||||
|
|
|
@ -15,6 +15,7 @@ public:
|
|||
INCIDENCE, FLAP0, FLAP1, SLAT, SPOILER, VECTOR,
|
||||
BOOST, CASTERING, PROPPITCH, PROPFEATHER,
|
||||
COLLECTIVE, CYCLICAIL, CYCLICELE, ROTORENGINEON,
|
||||
ROTORBRAKE,
|
||||
REVERSE_THRUST, WASTEGATE };
|
||||
|
||||
enum { OPT_SPLIT = 0x01,
|
||||
|
|
|
@ -16,7 +16,6 @@
|
|||
#include "TurbineEngine.hpp"
|
||||
#include "Rotor.hpp"
|
||||
#include "Rotorpart.hpp"
|
||||
#include "Rotorblade.hpp"
|
||||
|
||||
#include "FGFDM.hpp"
|
||||
|
||||
|
@ -176,7 +175,19 @@ void FGFDM::startElement(const char* name, const XMLAttributes &atts)
|
|||
v[2] = attrf(a, "z");
|
||||
_airplane.setPilotPos(v);
|
||||
} else if(eq(name, "rotor")) {
|
||||
_airplane.addRotor(parseRotor(a, name));
|
||||
_airplane.getModel()->getRotorgear()->addRotor(parseRotor(a, name));
|
||||
} else if(eq(name, "rotorgear")) {
|
||||
Rotorgear* r = _airplane.getModel()->getRotorgear();
|
||||
_currObj = r;
|
||||
#define p(x) if (a->hasAttribute(#x)) r->setParameter((char *)#x,attrf(a,#x) );
|
||||
p(max_power_engine)
|
||||
p(engine_prop_factor)
|
||||
p(yasimdragfactor)
|
||||
p(yasimliftfactor)
|
||||
p(max_power_rotor_brake)
|
||||
p(engine_accell_limit)
|
||||
#undef p
|
||||
r->setInUse();
|
||||
} else if(eq(name, "wing")) {
|
||||
_airplane.setWing(parseWing(a, name));
|
||||
} else if(eq(name, "hstab")) {
|
||||
|
@ -475,8 +486,8 @@ void FGFDM::setOutputProperties(float dt)
|
|||
p->prop->setFloatValue(val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for(i=0; i<_airplane.getNumRotors(); i++) {
|
||||
Rotor*r=(Rotor*)_airplane.getRotor(i);
|
||||
for(i=0; i<_airplane.getRotorgear()->getNumRotors(); i++) {
|
||||
Rotor*r=(Rotor*)_airplane.getRotorgear()->getRotor(i);
|
||||
int j = 0;
|
||||
float f;
|
||||
char b[256];
|
||||
|
@ -492,15 +503,6 @@ void FGFDM::setOutputProperties(float dt)
|
|||
if(b[0]) fgSetFloat(b, s->getAlpha(k));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
for(j=0; j < r->numRotorblades(); j++) {
|
||||
Rotorblade* s = (Rotorblade*)r->getRotorblade(j);
|
||||
char *b;
|
||||
int k;
|
||||
for (k=0; k<2; k++) {
|
||||
b = s->getAlphaoutput(k);
|
||||
if(b[0]) fgSetFloat(b, s->getAlpha(k));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
float fuelDensity = _airplane.getFuelDensity(0); // HACK
|
||||
|
@ -677,9 +679,34 @@ Rotor* FGFDM::parseRotor(XMLAttributes* a, const char* type)
|
|||
w->setPowerAtPitchB(attrf(a, "poweratpitch_b", 3000));
|
||||
if(attrb(a,"notorque"))
|
||||
w->setNotorque(1);
|
||||
if(attrb(a,"simblades"))
|
||||
w->setSimBlades(1);
|
||||
|
||||
#define p(x) if (a->hasAttribute(#x)) w->setParameter((char *)#x,attrf(a,#x) );
|
||||
p(translift_ve)
|
||||
p(translift_maxfactor)
|
||||
p(ground_effect_constant)
|
||||
p(vortex_state_lift_factor)
|
||||
p(vortex_state_c1)
|
||||
p(vortex_state_c2)
|
||||
p(vortex_state_c3)
|
||||
p(vortex_state_e1)
|
||||
p(vortex_state_e2)
|
||||
p(twist)
|
||||
p(number_of_segments)
|
||||
p(rel_len_where_incidence_is_measured)
|
||||
p(chord)
|
||||
p(taper)
|
||||
p(airfoil_incidence_no_lift)
|
||||
p(rel_len_blade_start)
|
||||
p(incidence_stall_zero_speed)
|
||||
p(incidence_stall_half_sonic_speed)
|
||||
p(lift_factor_stall)
|
||||
p(stall_change_over)
|
||||
p(drag_factor_stall)
|
||||
p(airfoil_lift_coefficient)
|
||||
p(airfoil_drag_coefficient0)
|
||||
p(airfoil_drag_coefficient1)
|
||||
|
||||
#undef p
|
||||
_currObj = w;
|
||||
return w;
|
||||
}
|
||||
|
@ -853,7 +880,8 @@ int FGFDM::parseOutput(const char* name)
|
|||
if(eq(name, "COLLECTIVE")) return ControlMap::COLLECTIVE;
|
||||
if(eq(name, "CYCLICAIL")) return ControlMap::CYCLICAIL;
|
||||
if(eq(name, "CYCLICELE")) return ControlMap::CYCLICELE;
|
||||
if(eq(name, "ROTORENGINEON")) return ControlMap::ROTORENGINEON;
|
||||
if(eq(name, "ROTORGEARENGINEON")) return ControlMap::ROTORENGINEON;
|
||||
if(eq(name, "ROTORBRAKE")) return ControlMap::ROTORBRAKE;
|
||||
if(eq(name, "REVERSE_THRUST")) return ControlMap::REVERSE_THRUST;
|
||||
if(eq(name, "WASTEGATE")) return ControlMap::WASTEGATE;
|
||||
SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_ALERT,"Unrecognized control type '"
|
||||
|
|
|
@ -11,7 +11,6 @@
|
|||
#include "Surface.hpp"
|
||||
#include "Rotor.hpp"
|
||||
#include "Rotorpart.hpp"
|
||||
#include "Rotorblade.hpp"
|
||||
#include "Glue.hpp"
|
||||
#include "Ground.hpp"
|
||||
|
||||
|
@ -131,31 +130,22 @@ void Model::initIteration()
|
|||
|
||||
}
|
||||
|
||||
// FIXME: This method looks to me like it's doing *integration*, not
|
||||
// initialization. Integration code should ideally go into
|
||||
// calcForces. Only very "unstiff" problems can be solved well like
|
||||
// this (see the engine code for an example); I don't know if rotor
|
||||
// dynamics qualify or not.
|
||||
// -Andy
|
||||
// This function initializes some variables for the rotor calculation
|
||||
// Furthermore it integrates in "void Rotorpart::inititeration
|
||||
// (float dt,float *rot)" the "rotor orientation" by omega*dt for the
|
||||
// 3D-visualization of the heli only. and it compensates the rotation
|
||||
// of the fuselage. The rotor does not follow the rotation of the fuselage.
|
||||
// Therefore its rotation must be subtracted from the orientation of the
|
||||
// rotor.
|
||||
// Maik
|
||||
void Model::initRotorIteration()
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
float dt = _integrator.getInterval();
|
||||
float lrot[3];
|
||||
if (!_rotorgear.isInUse()) return;
|
||||
Math::vmul33(_s->orient, _s->rot, lrot);
|
||||
Math::mul3(dt,lrot,lrot);
|
||||
for(i=0; i<_rotors.size(); i++) {
|
||||
Rotor* r = (Rotor*)_rotors.get(i);
|
||||
r->inititeration(dt);
|
||||
}
|
||||
for(i=0; i<_rotorparts.size(); i++) {
|
||||
Rotorpart* rp = (Rotorpart*)_rotorparts.get(i);
|
||||
rp->inititeration(dt,lrot);
|
||||
}
|
||||
for(i=0; i<_rotorblades.size(); i++) {
|
||||
Rotorblade* rp = (Rotorblade*)_rotorblades.get(i);
|
||||
rp->inititeration(dt,lrot);
|
||||
}
|
||||
_rotorgear.initRotorIteration(lrot,dt);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Model::iterate()
|
||||
|
@ -207,17 +197,9 @@ Surface* Model::getSurface(int handle)
|
|||
return (Surface*)_surfaces.get(handle);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Rotorpart* Model::getRotorpart(int handle)
|
||||
Rotorgear* Model::getRotorgear(void)
|
||||
{
|
||||
return (Rotorpart*)_rotorparts.get(handle);
|
||||
}
|
||||
Rotorblade* Model::getRotorblade(int handle)
|
||||
{
|
||||
return (Rotorblade*)_rotorblades.get(handle);
|
||||
}
|
||||
Rotor* Model::getRotor(int handle)
|
||||
{
|
||||
return (Rotor*)_rotors.get(handle);
|
||||
return &_rotorgear;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Model::addThruster(Thruster* t)
|
||||
|
@ -255,19 +237,6 @@ int Model::addSurface(Surface* surf)
|
|||
return _surfaces.add(surf);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Model::addRotorpart(Rotorpart* rpart)
|
||||
{
|
||||
return _rotorparts.add(rpart);
|
||||
}
|
||||
int Model::addRotorblade(Rotorblade* rblade)
|
||||
{
|
||||
return _rotorblades.add(rblade);
|
||||
}
|
||||
int Model::addRotor(Rotor* r)
|
||||
{
|
||||
return _rotors.add(r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Model::addGear(Gear* gear)
|
||||
{
|
||||
return _gears.add(gear);
|
||||
|
@ -341,6 +310,24 @@ void Model::updateGround(State* s)
|
|||
_ground_cb->getGroundPlane(pt, global_ground, global_vel);
|
||||
g->setGlobalGround(global_ground, global_vel);
|
||||
}
|
||||
for(i=0; i<_rotorgear.getRotors()->size(); i++) {
|
||||
Rotor* r = (Rotor*)_rotorgear.getRotors()->get(i);
|
||||
|
||||
// Get the point of the rotor center
|
||||
float pos[3];
|
||||
r->getPosition(pos);
|
||||
|
||||
// Transform the local coordinates to
|
||||
// global coordinates.
|
||||
double pt[3];
|
||||
s->posLocalToGlobal(pos, pt);
|
||||
|
||||
// Ask for the ground plane in the global coordinate system
|
||||
double global_ground[4];
|
||||
float global_vel[3];
|
||||
_ground_cb->getGroundPlane(pt, global_ground, global_vel);
|
||||
r->setGlobalGround(global_ground, global_vel);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// The arrester hook
|
||||
if(_hook) {
|
||||
|
@ -370,7 +357,7 @@ void Model::calcForces(State* s)
|
|||
// step.
|
||||
_body.setGyro(_gyro);
|
||||
_body.addTorque(_torque);
|
||||
int i;
|
||||
int i,j;
|
||||
for(i=0; i<_thrusters.size(); i++) {
|
||||
Thruster* t = (Thruster*)_thrusters.get(i);
|
||||
float thrust[3], pos[3];
|
||||
|
@ -413,44 +400,47 @@ void Model::calcForces(State* s)
|
|||
_body.addForce(pos, force);
|
||||
_body.addTorque(torque);
|
||||
}
|
||||
for(i=0; i<_rotorparts.size(); i++) {
|
||||
Rotorpart* sf = (Rotorpart*)_rotorparts.get(i);
|
||||
for (j=0; j<_rotorgear.getRotors()->size();j++)
|
||||
{
|
||||
Rotor* r = (Rotor *)_rotorgear.getRotors()->get(j);
|
||||
float vs[3], pos[3];
|
||||
r->getPosition(pos);
|
||||
localWind(pos, s, vs, alt);
|
||||
r->calcLiftFactor(vs, _rho,s);
|
||||
float tq=0;
|
||||
// total torque of rotor (scalar) for calculating new rotor rpm
|
||||
|
||||
for(i=0; i<r->_rotorparts.size(); i++) {
|
||||
float torque_scalar=0;
|
||||
Rotorpart* rp = (Rotorpart*)r->_rotorparts.get(i);
|
||||
|
||||
// Vsurf = wind - velocity + (rot cross (cg - pos))
|
||||
float vs[3], pos[3];
|
||||
sf->getPosition(pos);
|
||||
localWind(pos, s, vs, alt);
|
||||
rp->getPosition(pos);
|
||||
localWind(pos, s, vs, alt,true);
|
||||
|
||||
float force[3], torque[3];
|
||||
sf->calcForce(vs, _rho, force, torque);
|
||||
//Math::add3(faero, force, faero);
|
||||
|
||||
sf->getPositionForceAttac(pos);
|
||||
rp->calcForce(vs, _rho, force, torque, &torque_scalar);
|
||||
tq+=torque_scalar;
|
||||
rp->getPositionForceAttac(pos);
|
||||
|
||||
_body.addForce(pos, force);
|
||||
_body.addTorque(torque);
|
||||
}
|
||||
for(i=0; i<_rotorblades.size(); i++) {
|
||||
Rotorblade* sf = (Rotorblade*)_rotorblades.get(i);
|
||||
|
||||
// Vsurf = wind - velocity + (rot cross (cg - pos))
|
||||
float vs[3], pos[3];
|
||||
sf->getPosition(pos);
|
||||
localWind(pos, s, vs, alt);
|
||||
|
||||
float force[3], torque[3];
|
||||
sf->calcForce(vs, _rho, force, torque);
|
||||
//Math::add3(faero, force, faero);
|
||||
|
||||
sf->getPositionForceAttac(pos);
|
||||
|
||||
_body.addForce(pos, force);
|
||||
r->setTorque(tq);
|
||||
}
|
||||
if (_rotorgear.isInUse())
|
||||
{
|
||||
float torque[3];
|
||||
_rotorgear.calcForces(torque);
|
||||
_body.addTorque(torque);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Account for ground effect by multiplying the vertical force
|
||||
// component by an amount linear with the fraction of the wingspan
|
||||
// above the ground.
|
||||
if ((_groundEffectSpan != 0) && (_groundEffect != 0 ))
|
||||
{
|
||||
float dist = ground[3] - Math::dot3(ground, _wingCenter);
|
||||
if(dist > 0 && dist < _groundEffectSpan) {
|
||||
float fz = Math::dot3(faero, ground);
|
||||
|
@ -459,6 +449,7 @@ void Model::calcForces(State* s)
|
|||
Math::mul3(fz, ground, faero);
|
||||
_body.addForce(faero);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Convert the velocity and rotation vectors to local coordinates
|
||||
float lrot[3], lv[3];
|
||||
|
@ -528,7 +519,7 @@ void Model::newState(State* s)
|
|||
|
||||
// Calculates the airflow direction at the given point and for the
|
||||
// specified aircraft velocity.
|
||||
void Model::localWind(float* pos, State* s, float* out, float alt)
|
||||
void Model::localWind(float* pos, State* s, float* out, float alt, bool is_rotor)
|
||||
{
|
||||
float tmp[3], lwind[3], lrot[3], lv[3];
|
||||
|
||||
|
@ -556,6 +547,15 @@ void Model::localWind(float* pos, State* s, float* out, float alt)
|
|||
Math::mul3(-1, out, out); // (negated)
|
||||
Math::add3(lwind, out, out); // + wind
|
||||
Math::sub3(out, lv, out); // - velocity
|
||||
|
||||
//add the downwash of the rotors if it is not self a rotor
|
||||
if (_rotorgear.isInUse()&&!is_rotor)
|
||||
{
|
||||
_rotorgear.getDownWash(pos,lv,tmp);
|
||||
Math::add3(out,tmp, out); // + downwash
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
|
|
|
@ -6,6 +6,7 @@
|
|||
#include "BodyEnvironment.hpp"
|
||||
#include "Vector.hpp"
|
||||
#include "Turbulence.hpp"
|
||||
#include "Rotor.hpp"
|
||||
|
||||
namespace yasim {
|
||||
|
||||
|
@ -14,8 +15,6 @@ class Integrator;
|
|||
class Thruster;
|
||||
class Surface;
|
||||
class Rotorpart;
|
||||
class Rotorblade;
|
||||
class Rotor;
|
||||
class Gear;
|
||||
class Ground;
|
||||
class Hook;
|
||||
|
@ -43,16 +42,11 @@ public:
|
|||
// Externally-managed subcomponents
|
||||
int addThruster(Thruster* t);
|
||||
int addSurface(Surface* surf);
|
||||
int addRotorpart(Rotorpart* rpart);
|
||||
int addRotorblade(Rotorblade* rblade);
|
||||
int addRotor(Rotor* rotor);
|
||||
int addGear(Gear* gear);
|
||||
void addHook(Hook* hook);
|
||||
void addLaunchbar(Launchbar* launchbar);
|
||||
Surface* getSurface(int handle);
|
||||
Rotorpart* getRotorpart(int handle);
|
||||
Rotorblade* getRotorblade(int handle);
|
||||
Rotor* getRotor(int handle);
|
||||
Rotorgear* getRotorgear(void);
|
||||
Gear* getGear(int handle);
|
||||
Hook* getHook(void);
|
||||
Launchbar* getLaunchbar(void);
|
||||
|
@ -84,7 +78,8 @@ private:
|
|||
void initRotorIteration();
|
||||
void calcGearForce(Gear* g, float* v, float* rot, float* ground);
|
||||
float gearFriction(float wgt, float v, Gear* g);
|
||||
void localWind(float* pos, State* s, float* out, float alt);
|
||||
void localWind(float* pos, State* s, float* out, float alt,
|
||||
bool is_rotor = false);
|
||||
|
||||
Integrator _integrator;
|
||||
RigidBody _body;
|
||||
|
@ -93,9 +88,7 @@ private:
|
|||
|
||||
Vector _thrusters;
|
||||
Vector _surfaces;
|
||||
Vector _rotorparts;
|
||||
Vector _rotorblades;
|
||||
Vector _rotors;
|
||||
Rotorgear _rotorgear;
|
||||
Vector _gears;
|
||||
Hook* _hook;
|
||||
Launchbar* _launchbar;
|
||||
|
|
|
@ -172,8 +172,9 @@ void RigidBody::getAccel(float* pos, float* accelOut)
|
|||
float a[3];
|
||||
float rate = Math::mag3(_spin);
|
||||
Math::set3(_spin, a);
|
||||
if (rate !=0 )
|
||||
Math::mul3(1/rate, a, a);
|
||||
|
||||
//an else branch is not neccesary. a, which is a=(0,0,0) in the else case, is only used in a dot product
|
||||
float v[3];
|
||||
Math::sub3(_cg, pos, v); // v = cg - pos
|
||||
Math::mul3(Math::dot3(v, a), a, a); // a = a * (v dot a)
|
||||
|
|
File diff suppressed because it is too large
Load diff
|
@ -3,22 +3,39 @@
|
|||
|
||||
#include "Vector.hpp"
|
||||
#include "Rotorpart.hpp"
|
||||
#include "Rotorblade.hpp"
|
||||
#include "Integrator.hpp"
|
||||
#include "RigidBody.hpp"
|
||||
#include "BodyEnvironment.hpp"
|
||||
|
||||
namespace yasim {
|
||||
|
||||
class Surface;
|
||||
class Rotorpart;
|
||||
const float rho_null=1.184f; //25DegC, 101325Pa
|
||||
|
||||
class Rotor {
|
||||
private:
|
||||
float _torque;
|
||||
float _omega,_omegan,_omegarel,_ddt_omega,_omegarelneu;
|
||||
float _chord;
|
||||
float _taper;
|
||||
float _airfoil_incidence_no_lift;
|
||||
float _collective;
|
||||
float _airfoil_lift_coefficient;
|
||||
float _airfoil_drag_coefficient0;
|
||||
float _airfoil_drag_coefficient1;
|
||||
int _ccw;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
Rotor();
|
||||
~Rotor();
|
||||
|
||||
|
||||
// Rotor geometry:
|
||||
void setNormal(float* normal); //the normal vector (direction of rotormast, pointing up)
|
||||
void setForward(float* forward); //the normal vector pointing forward (for ele and ail)
|
||||
//void setMaxPitchForce(float force);
|
||||
void setNormal(float* normal);
|
||||
//the normal vector (direction of rotormast, pointing up)
|
||||
|
||||
void setForward(float* forward);
|
||||
//the normal vector pointing forward (for ele and ail)
|
||||
void setForceAtPitchA(float force);
|
||||
void setPowerAtPitch0(float value);
|
||||
void setPowerAtPitchB(float value);
|
||||
|
@ -44,32 +61,28 @@ public:
|
|||
void setRPM(float value);
|
||||
void setRelLenHinge(float value);
|
||||
void setBase(float* base); // in local coordinates
|
||||
void getPosition(float* out);
|
||||
void setCyclicail(float lval,float rval);
|
||||
void setCyclicele(float lval,float rval);
|
||||
void setCollective(float lval);
|
||||
void setAlphaoutput(int i, const char *text);
|
||||
void setCcw(int ccw);
|
||||
void setSimBlades(int value);
|
||||
void setEngineOn(int value);
|
||||
|
||||
int getCcw() {return _ccw;};
|
||||
void setParameter(char *parametername, float value);
|
||||
void setGlobalGround(double* global_ground, float* global_vel);
|
||||
float getTorqueOfInertia();
|
||||
int getValueforFGSet(int j,char *b,float *f);
|
||||
void setName(const char *text);
|
||||
void inititeration(float dt);
|
||||
void inititeration(float dt,float omegarel,float ddt_omegarel,float *rot);
|
||||
void compile();
|
||||
|
||||
void getTip(float* tip);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// Ground effect information, stil missing
|
||||
void calcLiftFactor(float* v, float rho, State *s);
|
||||
void getDownWash(float *pos, float * v_heli, float *downwash);
|
||||
float getGroundEffect(float* posOut);
|
||||
|
||||
// Query the list of Rotorpart objects
|
||||
int numRotorparts();
|
||||
Rotorpart* getRotorpart(int n);
|
||||
// Query the list of Rotorblade objects
|
||||
int numRotorblades();
|
||||
Rotorblade* getRotorblade(int n);
|
||||
void setAlpha0(float f);
|
||||
void setAlphamin(float f);
|
||||
void setAlphamax(float f);
|
||||
|
@ -77,28 +90,33 @@ public:
|
|||
void setMaxteeterdamp(float f);
|
||||
void setRelLenTeeterHinge(float value);
|
||||
void setAlpha0factor(float f);
|
||||
void setTorque(float f);
|
||||
void addTorque(float f);
|
||||
float getTorque() {return _torque;}
|
||||
float getLiftFactor();
|
||||
float getLiftCoef(float incidence,float speed);
|
||||
float getDragCoef(float incidence,float speed);
|
||||
float getOmegaRel() {return _omegarel;}
|
||||
float getOmegaRelNeu() {return _omegarelneu;}
|
||||
void setOmegaRelNeu(float orn) {_omegarelneu=orn;}
|
||||
float getOmegan() {return _omegan;}
|
||||
float getTaper() { return _taper;}
|
||||
float getChord() { return _chord;}
|
||||
float getOverallStall()
|
||||
{if (_stall_v2sum !=0 ) return _stall_sum/_stall_v2sum; else return 0;}
|
||||
Vector _rotorparts;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
void strncpy(char *dest,const char *src,int maxlen);
|
||||
void interp(float* v1, float* v2, float frac, float* out);
|
||||
float calcStall(float incidence,float speed);
|
||||
Rotorpart* newRotorpart(float* pos, float *posforceattac, float *normal,
|
||||
float* speed,float *dirzentforce, float zentforce,float maxpitchforce,float maxpitch, float minpitch, float mincyclic,float maxcyclic,
|
||||
float* speed,float *dirzentforce, float zentforce,float maxpitchforce,
|
||||
float maxpitch, float minpitch, float mincyclic,float maxcyclic,
|
||||
float delta3,float mass,float translift,float rellenhinge,float len);
|
||||
|
||||
Rotorblade* newRotorblade(
|
||||
float* pos, float *normal,float *front, float *right,
|
||||
float lforceattac,float relenhinge,
|
||||
float *dirzentforce, float zentforce,float maxpitchforce,float maxpitch,
|
||||
float delta3,float mass,float translift,float phi,float omega,float len,float speed);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Vector _rotorparts;
|
||||
Vector _rotorblades;
|
||||
|
||||
float _base[3];
|
||||
|
||||
float _normal[3];//the normal vector (direction of rotormast, pointing up)
|
||||
float _normal_with_yaw_roll[3];//the normal vector (perpendicular to rotordisc)
|
||||
float _forward[3];
|
||||
float _diameter;
|
||||
int _number_of_blades;
|
||||
|
@ -106,7 +124,6 @@ private:
|
|||
float _rel_blade_center;
|
||||
float _min_pitch;
|
||||
float _max_pitch;
|
||||
float _force_at_max_pitch;
|
||||
float _force_at_pitch_a;
|
||||
float _pitch_a;
|
||||
float _power_at_pitch_0;
|
||||
|
@ -128,18 +145,79 @@ private:
|
|||
float _stepspersecond;
|
||||
char _alphaoutput[8][256];
|
||||
char _name[256];
|
||||
int _ccw;
|
||||
int _engineon;
|
||||
float _omega,_omegan,_omegarel;
|
||||
float _alphamin,_alphamax,_alpha0,_alpha0factor;
|
||||
float _teeterdamp,_maxteeterdamp;
|
||||
float _rellenteeterhinge;
|
||||
float _translift_ve;
|
||||
float _translift_maxfactor;
|
||||
float _ground_effect_constant;
|
||||
float _vortex_state_lift_factor;
|
||||
float _vortex_state_c1;
|
||||
float _vortex_state_c2;
|
||||
float _vortex_state_c3;
|
||||
float _vortex_state_e1;
|
||||
float _vortex_state_e2;
|
||||
float _vortex_state_e3;
|
||||
float _lift_factor,_f_ge,_f_vs,_f_tl;
|
||||
float _vortex_state;
|
||||
double _global_ground[4];
|
||||
float _liftcoef;
|
||||
float _dragcoef0;
|
||||
float _dragcoef1;
|
||||
float _twist; //outer incidence = inner inner incidence + _twist
|
||||
int _number_of_segments;
|
||||
float _rel_len_where_incidence_is_measured;
|
||||
float _torque_of_inertia;
|
||||
float _rel_len_blade_start;
|
||||
float _incidence_stall_zero_speed;
|
||||
float _incidence_stall_half_sonic_speed;
|
||||
float _lift_factor_stall;
|
||||
float _stall_change_over;
|
||||
float _drag_factor_stall;
|
||||
float _stall_sum;
|
||||
float _stall_v2sum;
|
||||
float _yaw;
|
||||
float _roll;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class Rotorgear {
|
||||
private:
|
||||
int _in_use;
|
||||
int _engineon;
|
||||
float _max_power_engine;
|
||||
float _engine_prop_factor;
|
||||
float _yasimdragfactor;
|
||||
float _yasimliftfactor;
|
||||
float _rotorbrake;
|
||||
float _max_power_rotor_brake;
|
||||
float _ddt_omegarel;
|
||||
float _engine_accell_limit;
|
||||
Vector _rotors;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
public:
|
||||
Rotorgear();
|
||||
~Rotorgear();
|
||||
int isInUse() {return _in_use;}
|
||||
void setInUse() {_in_use = 1;}
|
||||
float compile(RigidBody* body);
|
||||
void addRotor(Rotor* rotor);
|
||||
int getNumRotors() {return _rotors.size();}
|
||||
Rotor* getRotor(int i) {return (Rotor*)_rotors.get(i);}
|
||||
void calcForces(float* torqueOut);
|
||||
void setParameter(char *parametername, float value);
|
||||
void setEngineOn(int value);
|
||||
int getEngineon();
|
||||
void setRotorBrake(float lval);
|
||||
float getYasimDragFactor() { return _yasimdragfactor;}
|
||||
float getYasimLiftFactor() { return _yasimliftfactor;}
|
||||
float getMaxPowerEngine() { return _max_power_engine;}
|
||||
float getMaxPowerRotorBrake() { return _max_power_rotor_brake;}
|
||||
float getRotorBrake() { return _rotorbrake;}
|
||||
float getEnginePropFactor() {return _engine_prop_factor;}
|
||||
Vector* getRotors() { return &_rotors;}
|
||||
void initRotorIteration(float *lrot,float dt);
|
||||
void getDownWash(float *pos, float * v_heli, float *downwash);
|
||||
};
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
|
|
|
@ -1,542 +0,0 @@
|
|||
#include "Math.hpp"
|
||||
#include "Rotorblade.hpp"
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
//#include <string.h>
|
||||
//#include <Main/fg_props.hxx>
|
||||
namespace yasim {
|
||||
const float pi=3.14159;
|
||||
|
||||
Rotorblade::Rotorblade()
|
||||
{
|
||||
/*
|
||||
_orient[0] = 1; _orient[1] = 0; _orient[2] = 0;
|
||||
_orient[3] = 0; _orient[4] = 1; _orient[5] = 0;
|
||||
_orient[6] = 0; _orient[7] = 0; _orient[8] = 1;
|
||||
*/
|
||||
_collective=0;
|
||||
_dt=0;
|
||||
_speed=0;
|
||||
#define set3(x,a,b,c) x[0]=a;x[1]=b;x[2]=c;
|
||||
set3 (_directionofzentipetalforce,1,0,0);
|
||||
#undef set3
|
||||
_zentipetalforce=1;
|
||||
_maxpitch=.02;
|
||||
_maxpitchforce=10;
|
||||
_delta3=0.5;
|
||||
_cyclicail=0;
|
||||
_cyclicele=0;
|
||||
_collective=0;
|
||||
_flapatpos[0]=_flapatpos[1]=_flapatpos[2]=_flapatpos[3]=0;
|
||||
_flapatpos[0]=.1;
|
||||
_flapatpos[1]=.2;
|
||||
_flapatpos[2]=.3;
|
||||
_flapatpos[3]=.4;
|
||||
_len=1;
|
||||
_lforceattac=1;
|
||||
_calcforcesdone=false;
|
||||
_phi=0;
|
||||
_omega=0;
|
||||
_omegan=1;
|
||||
_mass=10;
|
||||
_alpha=0;
|
||||
_alphaoutputbuf[0][0]=0;
|
||||
_alphaoutputbuf[1][0]=0;
|
||||
_alpha2type=0;
|
||||
_alphaalt=0;
|
||||
_alphaomega=0;
|
||||
_lastrp=0;
|
||||
_nextrp=0;
|
||||
_oppositerp=0;
|
||||
_translift=0;
|
||||
_dynamic=100;
|
||||
_c2=1;
|
||||
_stepspersecond=240;
|
||||
_torque_max_force=0;
|
||||
_torque_no_force=0;
|
||||
_deltaphi=0;
|
||||
_alphamin=-.1;
|
||||
_alphamax= .1;
|
||||
_alpha0=-.05;
|
||||
_alpha0factor=1;
|
||||
_rellenhinge=0;
|
||||
_teeter=0;
|
||||
_ddtteeter=0;
|
||||
_teeterdamp=0.00001;
|
||||
_maxteeterdamp=0;
|
||||
_rellenteeterhinge=0.01;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorblade::inititeration(float dt,float *rot)
|
||||
{
|
||||
//printf("init %5.3f",dt*1000);
|
||||
_dt=dt;
|
||||
_calcforcesdone=false;
|
||||
float a=Math::dot3(rot,_normal);
|
||||
_phi+=a;
|
||||
_phi+=_omega*dt;
|
||||
while (_phi>(2*pi)) _phi-=2*pi;
|
||||
while (_phi<(0 )) _phi+=2*pi;
|
||||
//jetzt noch Drehung des Rumpfes in gleiche Richtung wie alpha bestimmen
|
||||
//und zu _alphaalt hinzuf<75>gen
|
||||
//alpha gibt drehung um normal cross dirofzentf an
|
||||
|
||||
float dir[3];
|
||||
Math::cross3(_lright,_normal,dir);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
a=-Math::dot3(rot,dir);
|
||||
float alphaneu= _alpha+a;
|
||||
// alphaneu= Math::clamp(alphaneu,-.5,.5);
|
||||
//_alphaomega=(alphaneu-_alphaalt)/_dt;//now calculated in calcforces
|
||||
|
||||
_alphaalt = alphaneu;
|
||||
|
||||
|
||||
calcFrontRight();
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setTorque(float torque_max_force,float torque_no_force)
|
||||
{
|
||||
_torque_max_force=torque_max_force;
|
||||
_torque_no_force=torque_no_force;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setAlpha0(float f)
|
||||
{
|
||||
_alpha0=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setAlphamin(float f)
|
||||
{
|
||||
_alphamin=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setAlphamax(float f)
|
||||
{
|
||||
_alphamax=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setAlpha0factor(float f)
|
||||
{
|
||||
_alpha0factor=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setWeight(float value)
|
||||
{
|
||||
_mass=value;
|
||||
}
|
||||
float Rotorblade::getWeight(void)
|
||||
{
|
||||
return(_mass/.453); //_mass is in kg, returns pounds
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setPosition(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _pos[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::calcFrontRight()
|
||||
{
|
||||
float tmpcf[3],tmpsr[3],tmpsf[3],tmpcr[3];
|
||||
Math::mul3(Math::cos(_phi),_right,tmpcr);
|
||||
Math::mul3(Math::cos(_phi),_front,tmpcf);
|
||||
Math::mul3(Math::sin(_phi),_right,tmpsr);
|
||||
Math::mul3(Math::sin(_phi),_front,tmpsf);
|
||||
|
||||
Math::add3(tmpcf,tmpsr,_lfront);
|
||||
Math::sub3(tmpcr,tmpsf,_lright);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::getPosition(float* out)
|
||||
{
|
||||
float dir[3];
|
||||
Math::mul3(_len,_lfront,dir);
|
||||
Math::add3(_pos,dir,out);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setPositionForceAttac(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _posforceattac[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::getPositionForceAttac(float* out)
|
||||
{
|
||||
float dir[3];
|
||||
Math::mul3(_len*_rellenhinge*2,_lfront,dir);
|
||||
Math::add3(_pos,dir,out);
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setSpeed(float p)
|
||||
{
|
||||
_speed = p;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setDirectionofZentipetalforce(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _directionofzentipetalforce[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setZentipetalForce(float f)
|
||||
{
|
||||
_zentipetalforce=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setMaxpitch(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxpitch=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setMaxPitchForce(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxpitchforce=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setDelta(float f)
|
||||
{
|
||||
_delta=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setDeltaPhi(float f)
|
||||
{
|
||||
_deltaphi=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setDelta3(float f)
|
||||
{
|
||||
_delta3=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setTranslift(float f)
|
||||
{
|
||||
_translift=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setDynamic(float f)
|
||||
{
|
||||
_dynamic=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setC2(float f)
|
||||
{
|
||||
_c2=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setStepspersecond(float steps)
|
||||
{
|
||||
_stepspersecond=steps;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setRelLenTeeterHinge(float f)
|
||||
{
|
||||
_rellenteeterhinge=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setTeeterdamp(float f)
|
||||
{
|
||||
_teeterdamp=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setMaxteeterdamp(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxteeterdamp=f;
|
||||
}
|
||||
float Rotorblade::getAlpha(int i)
|
||||
{
|
||||
i=i&1;
|
||||
if ((i==0)&&(_first))
|
||||
return _alpha*180/3.14;//in Grad = 1
|
||||
else
|
||||
if(i==0)
|
||||
return _showa;
|
||||
else
|
||||
return _showb;
|
||||
|
||||
}
|
||||
float Rotorblade::getrealAlpha(void)
|
||||
{
|
||||
return _alpha;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setAlphaoutput(char *text,int i)
|
||||
{
|
||||
printf("setAlphaoutput Rotorblade [%s] typ %i\n",text,i);
|
||||
|
||||
strncpy(_alphaoutputbuf[i>0],text,255);
|
||||
|
||||
if (i>0) _alpha2type=i;
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
char* Rotorblade::getAlphaoutput(int i)
|
||||
{
|
||||
#define wstep 30
|
||||
if ((i==0)&&(_first))
|
||||
{
|
||||
int winkel=(int)(.5+_phi/pi*180/wstep);
|
||||
winkel%=(360/wstep);
|
||||
sprintf(_alphaoutputbuf[0],"/blades/pos%03i",winkel*wstep);
|
||||
}
|
||||
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
|
||||
int winkel=(int)(.5+_phi/pi*180/wstep);
|
||||
winkel%=(360/wstep);
|
||||
if (i==0)
|
||||
sprintf(_alphaoutputbuf[i&1],"/blades/showa_%i_%03i",i,winkel*wstep);
|
||||
else
|
||||
if (_first)
|
||||
sprintf(_alphaoutputbuf[i&1],"/blades/damp_%03i",winkel*wstep);
|
||||
else
|
||||
sprintf(_alphaoutputbuf[i&1],"/blades/showb_%i_%03i",i,winkel*wstep);
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
return _alphaoutputbuf[i&1];
|
||||
#undef wstep
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setNormal(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _normal[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setFront(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _lfront[i]=_front[i] = p[i];
|
||||
printf("front: %5.3f %5.3f %5.3f\n",p[0],p[1],p[2]);
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setRight(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _lright[i]=_right[i] = p[i];
|
||||
printf("right: %5.3f %5.3f %5.3f\n",p[0],p[1],p[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::getNormal(float* out)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) out[i] = _normal[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setCollective(float pos)
|
||||
{
|
||||
_collective = pos;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setCyclicele(float pos)
|
||||
{
|
||||
_cyclicele = -pos;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setCyclicail(float pos)
|
||||
{
|
||||
_cyclicail = -pos;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorblade::setPhi(float value)
|
||||
{
|
||||
_phi=value;
|
||||
if(value==0) _first=1; else _first =0;
|
||||
}
|
||||
float Rotorblade::getPhi()
|
||||
{
|
||||
return(_phi);
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setOmega(float value)
|
||||
{
|
||||
_omega=value;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setOmegaN(float value)
|
||||
{
|
||||
_omegan=value;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setLen(float value)
|
||||
{
|
||||
_len=value;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setLenHinge(float value)
|
||||
{
|
||||
_rellenhinge=value;
|
||||
}
|
||||
void Rotorblade::setLforceattac(float value)
|
||||
{
|
||||
_lforceattac=value;
|
||||
}
|
||||
float Rotorblade::getIncidence()
|
||||
{
|
||||
return(_incidence);
|
||||
}
|
||||
|
||||
float Rotorblade::getFlapatPos(int k)
|
||||
{
|
||||
return _flapatpos[k%4];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
/*
|
||||
void Rotorblade::setlastnextrp(Rotorblade*lastrp,Rotorblade*nextrp,Rotorblade *oppositerp)
|
||||
{
|
||||
_lastrp=lastrp;
|
||||
_nextrp=nextrp;
|
||||
_oppositerp=oppositerp;
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
|
||||
void Rotorblade::strncpy(char *dest,const char *src,int maxlen)
|
||||
{
|
||||
int n=0;
|
||||
while(src[n]&&n<(maxlen-1))
|
||||
{
|
||||
dest[n]=src[n];
|
||||
n++;
|
||||
}
|
||||
dest[n]=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
// Calculate the aerodynamic force given a wind vector v (in the
|
||||
// aircraft's "local" coordinates) and an air density rho. Returns a
|
||||
// torque about the Y axis, too.
|
||||
void Rotorblade::calcForce(float* v, float rho, float* out, float* torque)
|
||||
{
|
||||
|
||||
//printf("cf: alt:%g aw:%g ",_alphaalt,_alphaomega);
|
||||
//if (_first) printf("p: %5.3f e:%5.3f a:%5.3f p:%5.3f",_collective,_cyclicele,_cyclicail,_phi);
|
||||
if (_calcforcesdone)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) {
|
||||
torque[i] = _oldt[i];
|
||||
out[i] = _oldf[i];
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
int k;
|
||||
if (_omega>0)
|
||||
for (k=1;k<=4;k++)
|
||||
{
|
||||
if ((_phi<=(float(k)*pi/2))&&((_phi+_omega*_dt)>=(float(k)*pi/2)))
|
||||
{
|
||||
_flapatpos[k%4]=_alphaalt;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
for (k=0;k<4;k++)
|
||||
{
|
||||
if ((_phi>=(float(k)*pi/2))&&((_phi+_omega*_dt)<=(float(k)*pi/2)))
|
||||
{
|
||||
_flapatpos[k%4]=_alphaalt;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
float ldt;
|
||||
int steps=int(_dt*_stepspersecond);
|
||||
if (steps<=0) steps=1;
|
||||
ldt=_dt/steps;
|
||||
float lphi;
|
||||
float f[3];
|
||||
f[0]=f[1]=f[2]=0;
|
||||
float t[3];
|
||||
t[0]=t[1]=t[2]=0;
|
||||
|
||||
//_zentipetalforce=_mass*_omega*_omega*_len*(_rellenhinge+(1-_rellenhinge)*Math::cos(_alphalt));
|
||||
//_zentipetalforce=_mass*_omega*_omega*_len/(_rellenhinge+(1-_rellenhinge)*Math::cos(_alphalt)); //incl teeter
|
||||
_speed=_omega*_len*(1-_rellenhinge+_rellenhinge*Math::cos(_alphaalt));
|
||||
|
||||
float vrel[3],vreldir[3],speed[3];
|
||||
Math::mul3(_speed,_lright,speed);
|
||||
Math::sub3(speed,v,vrel);
|
||||
Math::unit3(vrel,vreldir);//direction of blade-movement rel. to air
|
||||
float delta=Math::asin(Math::dot3(_normal,vreldir));//Angle of blade which would produce no vertical force
|
||||
float lalphaalt=_alphaalt;
|
||||
float lalpha=_alpha;
|
||||
float lalphaomega=_alphaomega;
|
||||
if((_phi>0.01)&&(_first)&&(_phi<0.02))
|
||||
{
|
||||
printf("mass:%5.3f delta: %5.3f _dt: %5.7f ldt: %5.7f st:%i w: %5.3f w0: %5.3f\n",
|
||||
_mass,_delta,_dt,ldt,steps,_omega,Math::sqrt(_zentipetalforce*(1-_rellenhinge)/_len/_mass));
|
||||
}
|
||||
for (int step=0;step<steps;step++)
|
||||
{
|
||||
lphi=_phi+(step-steps/2.)*ldt*_omega;
|
||||
//_zentipetalforce=_mass*_omega*_omega*_len/(_rellenhinge+(1-_rellenhinge)*Math::cos(lalphaalt)); //incl teeter
|
||||
_zentipetalforce=_mass*_omega*_omega*_len;
|
||||
//printf("[%5.3f]",col);
|
||||
float beta=-_cyclicele*Math::sin(lphi-0*_deltaphi)+_cyclicail*Math::cos(lphi-0*_deltaphi)+_collective-_delta3*lalphaalt;
|
||||
if (step==(steps/2)) _incidence=beta;
|
||||
//printf("be:%5.3f de:%5.3f ",beta,delta);
|
||||
//printf("\nvd: %5.3f %5.3f %5.3f ",vreldir[0],vreldir[1],vreldir[2]);
|
||||
//printf("lr: %5.3f %5.3f %5.3f\n",_lright[0],_lright[1],_lright[2]);
|
||||
//printf("no: %5.3f %5.3f %5.3f ",_normal[0],_normal[1],_normal[2]);
|
||||
//printf("sp: %5.3f %5.3f %5.3f\n ",speed[0],speed[1],speed[2]);
|
||||
//printf("vr: %5.3f %5.3f %5.3f ",vrel[0],vrel[1],vrel[2]);
|
||||
//printf("v : %5.3f %5.3f %5.3f ",v[0],v[1],v[2]);
|
||||
|
||||
//float c=_maxpitchforce/(_maxpitch*_zentipetalforce);
|
||||
|
||||
float zforcealph=(beta-delta)/_maxpitch*_maxpitchforce*_omega/_omegan;
|
||||
float zforcezent=(1-_rellenhinge)*Math::sin(lalphaalt)*_zentipetalforce;
|
||||
float zforcelowspeed=(_omegan-_omega)/_omegan*(lalpha-_alpha0)*_mass*_alpha0factor;
|
||||
float zf=zforcealph-zforcezent-zforcelowspeed;
|
||||
_showa=zforcealph;
|
||||
_showb=-zforcezent;
|
||||
float vv=Math::sin(lalphaomega)*_len;
|
||||
zf-=vv*_delta*2*_mass;
|
||||
vv+=zf/_mass*ldt;
|
||||
if ((_omega*10)<_omegan)
|
||||
vv*=.5+5*(_omega/_omegan);//reduce if omega is low
|
||||
//if (_first) _showb=vv*_delta*2*_mass;//for debugging output
|
||||
lalpha=Math::asin(Math::sin(lalphaalt)+(vv/_len)*ldt);
|
||||
lalpha=Math::clamp(lalpha,_alphamin,_alphamax);
|
||||
float vblade=Math::abs(Math::dot3(_lfront,v));
|
||||
float tliftfactor=Math::sqrt(1+vblade*_translift);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
float xforce = Math::cos(lalpha)*_zentipetalforce;//
|
||||
float zforce = tliftfactor*Math::sin(lalpha)*_zentipetalforce;//
|
||||
float thetorque = _torque_no_force+_torque_max_force*Math::abs(zforce/_maxpitchforce);
|
||||
/*
|
||||
printf("speed: %5.3f %5.3f %5.3f vwind: %5.3f %5.3f %5.3f sin %5.3f\n",
|
||||
_speed[0],_speed[1],_speed[2],
|
||||
v[0],v[1],v[2],Math::sin(alpha));
|
||||
*/
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) {
|
||||
t[i] += _normal[i]*thetorque;
|
||||
f[i] += _normal[i]*zforce+_lfront[i]*xforce;
|
||||
}
|
||||
lalphaomega=(lalpha-lalphaalt)/ldt;
|
||||
lalphaalt=lalpha;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
_ddtteeter+=_len*_omega/(1-_rellenhinge)*lalphaomega*ldt;
|
||||
|
||||
float teeterforce=-_zentipetalforce*Math::sin(_teeter)*_c2;
|
||||
teeterforce-=Math::clamp(_ddtteeter*_teeterdamp,-_maxteeterdamp,_maxteeterdamp);
|
||||
_ddtteeter+=teeterforce/_mass;
|
||||
|
||||
_teeter+=_ddtteeter*ldt;
|
||||
if (_first) _showb=_teeter*180/pi;
|
||||
*/
|
||||
}
|
||||
_alpha=lalpha;
|
||||
_alphaomega=lalphaomega;
|
||||
/*
|
||||
if (_first) printf("aneu: %5.3f zfa:%5.3f vv:%g ao:%.3g xf:%.3g zf:%.3g \r",_alpha,zforcealph,vv,_alpha
|
||||
,xforce,zforce);
|
||||
*/
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) {
|
||||
torque[i] = _oldt[i]=t[i]/steps;
|
||||
out[i] = _oldf[i]=f[i]/steps;
|
||||
}
|
||||
_calcforcesdone=true;
|
||||
//printf("alpha: %5.3f force: %5.3f %5.3f %5.3f %5.3f %5.3f\n",alpha*180/3.14,xforce,zforce,out[0],out[1],out[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
|
@ -1,146 +0,0 @@
|
|||
#ifndef _ROTORBLADE_HPP
|
||||
#define _ROTORBLADE_HPP
|
||||
|
||||
namespace yasim {
|
||||
|
||||
class Rotorblade
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
Rotorblade();
|
||||
|
||||
// Position of this surface in local coords
|
||||
void setPosition(float* p);
|
||||
void getPosition(float* out);
|
||||
float getPhi();
|
||||
void setPhi(float value);
|
||||
|
||||
void setPositionForceAttac(float* p);
|
||||
void getPositionForceAttac(float* out);
|
||||
|
||||
void setNormal(float* p);
|
||||
void setFront(float* p);
|
||||
void setRight(float* p);
|
||||
void getNormal(float* out);
|
||||
|
||||
void setMaxPitchForce(float force);
|
||||
|
||||
void setCollective(float pos);
|
||||
|
||||
void setCyclicele(float pos);
|
||||
void setCyclicail(float pos);
|
||||
|
||||
void setOmega(float value);
|
||||
void setOmegaN(float value);
|
||||
void setLen(float value);
|
||||
void setLenHinge(float value);
|
||||
void setLforceattac(float value);
|
||||
|
||||
void setSpeed(float p);
|
||||
void setDirectionofZentipetalforce(float* p);
|
||||
void setZentipetalForce(float f);
|
||||
void setMaxpitch(float f);
|
||||
void setDelta3(float f);
|
||||
void setDelta(float f);
|
||||
void setDeltaPhi(float f);
|
||||
void setDynamic(float f);
|
||||
void setTranslift(float f);
|
||||
void setC2(float f);
|
||||
void setStepspersecond(float steps);
|
||||
void setZentForce(float f);
|
||||
|
||||
float getAlpha(int i);
|
||||
float getrealAlpha(void);
|
||||
char* getAlphaoutput(int i);
|
||||
void setAlphaoutput(char *text,int i);
|
||||
|
||||
void inititeration(float dt,float *rot);
|
||||
|
||||
float getWeight(void);
|
||||
void setWeight(float value);
|
||||
|
||||
float getFlapatPos(int k);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// local -> Rotorblade coords
|
||||
//void setOrientation(float* o);
|
||||
|
||||
|
||||
void calcForce(float* v, float rho, float* forceOut, float* torqueOut);
|
||||
void setlastnextrp(Rotorblade*lastrp,Rotorblade*nextrp,Rotorblade *oppositerp);
|
||||
void setTorque(float torque_max_force,float torque_no_force);
|
||||
void calcFrontRight();
|
||||
float getIncidence();
|
||||
void setAlpha0(float f);
|
||||
void setAlphamin(float f);
|
||||
void setAlphamax(float f);
|
||||
void setAlpha0factor(float f);
|
||||
void setTeeterdamp(float f);
|
||||
void setMaxteeterdamp(float f);
|
||||
void setRelLenTeeterHinge(float value);
|
||||
|
||||
private:
|
||||
void strncpy(char *dest,const char *src,int maxlen);
|
||||
Rotorblade *_lastrp,*_nextrp,*_oppositerp;
|
||||
|
||||
float _dt;
|
||||
float _phi,_omega,_omegan;
|
||||
float _delta;
|
||||
float _deltaphi;
|
||||
int _first;
|
||||
|
||||
float _len;
|
||||
float _lforceattac;
|
||||
float _pos[3]; // position in local coords
|
||||
float _posforceattac[3]; // position in local coords
|
||||
float _normal[3]; //direcetion of the rotation axis
|
||||
float _front[3],_right[3];
|
||||
float _lright[3],_lfront[3];
|
||||
float _torque_max_force;
|
||||
float _torque_no_force;
|
||||
float _speed;
|
||||
float _directionofzentipetalforce[3];
|
||||
float _zentipetalforce;
|
||||
float _maxpitch;
|
||||
float _maxpitchforce;
|
||||
float _cyclicele;
|
||||
float _cyclicail;
|
||||
float _collective;
|
||||
float _delta3;
|
||||
float _dynamic;
|
||||
float _flapatpos[4];//flapangle at 0, 90, 180 and 270 degree, for graphics
|
||||
float _translift;
|
||||
float _c2;
|
||||
float _mass;
|
||||
float _alpha;
|
||||
float _alphaalt;
|
||||
float _alphaomega;
|
||||
float _rellenhinge;
|
||||
float _incidence;
|
||||
float _alphamin,_alphamax,_alpha0,_alpha0factor;
|
||||
float _stepspersecond;
|
||||
float _teeter,_ddtteeter;
|
||||
float _teeterdamp,_maxteeterdamp;
|
||||
float _rellenteeterhinge;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
char _alphaoutputbuf[2][256];
|
||||
int _alpha2type;
|
||||
|
||||
//float _orient[9]; // local->surface orthonormal matrix
|
||||
|
||||
bool _calcforcesdone;
|
||||
float _oldt[3],_oldf[3];
|
||||
|
||||
float _showa,_showb;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
#endif // _ROTORBLADE_HPP
|
|
@ -2,31 +2,34 @@
|
|||
|
||||
#include "Math.hpp"
|
||||
#include "Rotorpart.hpp"
|
||||
#include "Rotor.hpp"
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
//#include <string.h>
|
||||
//#include <Main/fg_props.hxx>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
namespace yasim {
|
||||
const float pi=3.14159;
|
||||
|
||||
float _help = 0;
|
||||
Rotorpart::Rotorpart()
|
||||
{
|
||||
_compiled=0;
|
||||
_cyclic=0;
|
||||
_collective=0;
|
||||
_rellenhinge=0;
|
||||
_dt=0;
|
||||
#define set3(x,a,b,c) x[0]=a;x[1]=b;x[2]=c;
|
||||
#define set3(x,a,b,c) x[0]=a;x[1]=b;x[2]=c;
|
||||
set3 (_speed,1,0,0);
|
||||
set3 (_directionofzentipetalforce,1,0,0);
|
||||
#undef set3
|
||||
set3 (_directionofrotorpart,0,1,0);
|
||||
set3 (_direction_of_movement,1,0,0);
|
||||
set3 (_last_torque,0,0,0);
|
||||
#undef set3
|
||||
_zentipetalforce=1;
|
||||
_maxpitch=.02;
|
||||
_minpitch=0;
|
||||
_maxpitchforce=10;
|
||||
_maxcyclic=0.02;
|
||||
_mincyclic=-0.02;
|
||||
_delta3=0.5;
|
||||
_cyclic=0;
|
||||
_collective=0;
|
||||
_collective=-1;
|
||||
_relamp=1;
|
||||
_mass=10;
|
||||
_incidence = 0;
|
||||
|
@ -49,26 +52,24 @@ Rotorpart::Rotorpart()
|
|||
_torque_no_force=0;
|
||||
_omega=0;
|
||||
_omegan=1;
|
||||
_ddt_omega=0;
|
||||
_phi=0;
|
||||
_len=1;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
_rotor=NULL;
|
||||
_twist=0;
|
||||
_number_of_segments=1;
|
||||
_rel_len_where_incidence_is_measured=0.7;
|
||||
_diameter=10;
|
||||
_torque_of_inertia=0;
|
||||
_rel_len_blade_start=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorpart::inititeration(float dt,float *rot)
|
||||
{
|
||||
//printf("init %5.3f",dt*1000);
|
||||
_dt=dt;
|
||||
_phi+=_omega*dt;
|
||||
while (_phi>(2*pi)) _phi-=2*pi;
|
||||
while (_phi<(0 )) _phi+=2*pi;
|
||||
|
||||
//_alphaalt=_alpha;
|
||||
//a=skalarprdukt _normal mit rot ergibt drehung um Normale
|
||||
//alphaalt=Math::cos(a)*alpha+.5*(Math::sin(a)*alphanachbarnlast-Math::sin(a)*alphanachbanext)
|
||||
float a=Math::dot3(rot,_normal);
|
||||
if(a>0)
|
||||
_alphaalt=_alpha*Math::cos(a)
|
||||
|
@ -76,34 +77,52 @@ void Rotorpart::inititeration(float dt,float *rot)
|
|||
else
|
||||
_alphaalt=_alpha*Math::cos(a)
|
||||
+_lastrp->getrealAlpha()*Math::sin(-a);
|
||||
//jetzt noch Drehung des Rumpfes in gleiche Richtung wie alpha bestimmen
|
||||
//und zu _alphaalt hinzuf<75>gen
|
||||
//alpha gibt drehung um normal cross dirofzentf an
|
||||
//calculate the rotation of the fuselage, determine
|
||||
//the part in the same direction as alpha
|
||||
//and add it ro _alphaalt
|
||||
//alpha is rotation about "normal cross dirofzentf"
|
||||
|
||||
float dir[3];
|
||||
Math::cross3(_directionofzentipetalforce,_normal,dir);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
a=Math::dot3(rot,dir);
|
||||
_alphaalt -= a;
|
||||
|
||||
_alphaalt= Math::clamp(_alphaalt,_alphamin,_alphamax);
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setRotor(Rotor *rotor)
|
||||
{
|
||||
_rotor=rotor;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setParameter(char *parametername, float value)
|
||||
{
|
||||
#define p(a) if (strcmp(parametername,#a)==0) _##a = value; else
|
||||
|
||||
p(twist)
|
||||
p(number_of_segments)
|
||||
p(rel_len_where_incidence_is_measured)
|
||||
p(rel_len_blade_start)
|
||||
cout << "internal error in parameter set up for rotorpart: '"
|
||||
<< parametername <<"'" << endl;
|
||||
#undef p
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setTorque(float torque_max_force,float torque_no_force)
|
||||
{
|
||||
_torque_max_force=torque_max_force;
|
||||
_torque_no_force=torque_no_force;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setTorqueOfInertia(float toi)
|
||||
{
|
||||
_torque_of_inertia=toi;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setWeight(float value)
|
||||
{
|
||||
_mass=value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float Rotorpart::getWeight(void)
|
||||
{
|
||||
return(_mass/.453); //_mass is in kg, returns pounds
|
||||
|
@ -114,6 +133,7 @@ void Rotorpart::setPosition(float* p)
|
|||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _pos[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
float Rotorpart::getIncidence()
|
||||
{
|
||||
return(_incidence);
|
||||
|
@ -135,94 +155,121 @@ void Rotorpart::getPositionForceAttac(float* out)
|
|||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) out[i] = _posforceattac[i];
|
||||
//printf("posforce: %5.3f %5.3f %5.3f ",out[0],out[1],out[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setSpeed(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _speed[i] = p[i];
|
||||
Math::unit3(_speed,_direction_of_movement);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDirectionofZentipetalforce(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _directionofzentipetalforce[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDirectionofRotorPart(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) _directionofrotorpart[i] = p[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setOmega(float value)
|
||||
{
|
||||
_omega=value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setOmegaN(float value)
|
||||
{
|
||||
_omegan=value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDdtOmega(float value)
|
||||
{
|
||||
_ddt_omega=value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setZentipetalForce(float f)
|
||||
{
|
||||
_zentipetalforce=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setMinpitch(float f)
|
||||
{
|
||||
_minpitch=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setMaxpitch(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxpitch=f;
|
||||
}
|
||||
void Rotorpart::setMaxPitchForce(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxpitchforce=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setMaxcyclic(float f)
|
||||
{
|
||||
_maxcyclic=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setMincyclic(float f)
|
||||
{
|
||||
_mincyclic=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDelta3(float f)
|
||||
{
|
||||
_delta3=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setRelamp(float f)
|
||||
{
|
||||
_relamp=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setTranslift(float f)
|
||||
{
|
||||
_translift=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDynamic(float f)
|
||||
{
|
||||
_dynamic=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setRelLenHinge(float f)
|
||||
{
|
||||
_rellenhinge=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setC2(float f)
|
||||
{
|
||||
_c2=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setAlpha0(float f)
|
||||
{
|
||||
_alpha0=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setAlphamin(float f)
|
||||
{
|
||||
_alphamin=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setAlphamax(float f)
|
||||
{
|
||||
_alphamax=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setAlpha0factor(float f)
|
||||
{
|
||||
_alpha0factor=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setDiameter(float f)
|
||||
{
|
||||
_diameter=f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float Rotorpart::getPhi()
|
||||
{
|
||||
|
@ -232,20 +279,23 @@ float Rotorpart::getPhi()
|
|||
float Rotorpart::getAlpha(int i)
|
||||
{
|
||||
i=i&1;
|
||||
|
||||
if (i==0)
|
||||
return _alpha*180/3.14;//in Grad = 1
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
if (_alpha2type==1) //yaw or roll
|
||||
return (getAlpha(0)-_oppositerp->getAlpha(0))/2;
|
||||
else //pitch
|
||||
else //collective
|
||||
return (getAlpha(0)+_oppositerp->getAlpha(0)+
|
||||
_nextrp->getAlpha(0)+_lastrp->getAlpha(0))/4;
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
float Rotorpart::getrealAlpha(void)
|
||||
{
|
||||
return _alpha;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setAlphaoutput(char *text,int i)
|
||||
{
|
||||
SG_LOG(SG_FLIGHT, SG_DEBUG, "setAlphaoutput rotorpart ["
|
||||
|
@ -254,9 +304,8 @@ void Rotorpart::setAlphaoutput(char *text,int i)
|
|||
strncpy(_alphaoutputbuf[i>0],text,255);
|
||||
|
||||
if (i>0) _alpha2type=i;
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
char* Rotorpart::getAlphaoutput(int i)
|
||||
{
|
||||
return _alphaoutputbuf[i&1];
|
||||
|
@ -267,7 +316,6 @@ void Rotorpart::setLen(float value)
|
|||
_len=value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setNormal(float* p)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
|
@ -280,7 +328,6 @@ void Rotorpart::getNormal(float* out)
|
|||
for(i=0; i<3; i++) out[i] = _normal[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setCollective(float pos)
|
||||
{
|
||||
_collective = pos;
|
||||
|
@ -291,7 +338,8 @@ void Rotorpart::setCyclic(float pos)
|
|||
_cyclic = pos;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Rotorpart::setlastnextrp(Rotorpart*lastrp,Rotorpart*nextrp,Rotorpart *oppositerp)
|
||||
void Rotorpart::setlastnextrp(Rotorpart*lastrp,Rotorpart*nextrp,
|
||||
Rotorpart *oppositerp)
|
||||
{
|
||||
_lastrp=lastrp;
|
||||
_nextrp=nextrp;
|
||||
|
@ -309,94 +357,182 @@ void Rotorpart::strncpy(char *dest,const char *src,int maxlen)
|
|||
dest[n]=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Calculate the flapping angle, where zentripetal force and
|
||||
//lift compensate each other
|
||||
float Rotorpart::calculateAlpha(float* v_rel_air, float rho,
|
||||
float incidence, float cyc, float alphaalt, float *torque,
|
||||
float *returnlift)
|
||||
{
|
||||
float moment[3],v_local[3],v_local_scalar,lift_moment,v_flap[3],v_help[3];
|
||||
float ias;//nur f. dgb
|
||||
int i,n;
|
||||
for (i=0;i<3;i++)
|
||||
moment[i]=0;
|
||||
lift_moment=0;
|
||||
*torque=0;//
|
||||
if((_nextrp==NULL)||(_lastrp==NULL)||(_rotor==NULL))
|
||||
return 0.0;//not initialized. Can happen during startupt of flightgear
|
||||
if (returnlift!=NULL) *returnlift=0;
|
||||
float flap_omega=(_nextrp->getrealAlpha()-_lastrp->getrealAlpha())
|
||||
*_omega / pi;
|
||||
float local_width=_diameter*(1-_rel_len_blade_start)/2.
|
||||
/(float (_number_of_segments));
|
||||
for (n=0;n<_number_of_segments;n++)
|
||||
{
|
||||
float rel = (n+.5)/(float (_number_of_segments));
|
||||
float r= _diameter *0.5 *(rel*(1-_rel_len_blade_start)
|
||||
+_rel_len_blade_start);
|
||||
float local_incidence=incidence+_twist *rel - _twist
|
||||
*_rel_len_where_incidence_is_measured;
|
||||
float local_chord = _rotor->getChord()*rel+_rotor->getChord()
|
||||
*_rotor->getTaper()*(1-rel);
|
||||
float A = local_chord * local_width;
|
||||
//calculate the local air speed and the incidence to this speed;
|
||||
Math::mul3(_omega * r , _direction_of_movement , v_local);
|
||||
|
||||
// add speed component due to flapping
|
||||
Math::mul3(flap_omega * r,_normal,v_flap);
|
||||
Math::add3(v_flap,v_local,v_local);
|
||||
Math::sub3(v_rel_air,v_local,v_local);
|
||||
//v_local is now the total airspeed at the blade
|
||||
//apparent missing: calculating the local_wind = v_rel_air at
|
||||
//every point of the rotor. It differs due to aircraft-rotation
|
||||
//it is considered in v_flap
|
||||
|
||||
//substract now the component of the air speed parallel to
|
||||
//the blade;
|
||||
Math::mul3(Math::dot3(v_local,_directionofrotorpart),
|
||||
_directionofrotorpart,v_help);
|
||||
Math::sub3(v_local,v_help,v_local);
|
||||
|
||||
//split into direction and magnitude
|
||||
v_local_scalar=Math::mag3(v_local);
|
||||
if (v_local_scalar!=0)
|
||||
Math::unit3(v_local,v_local);
|
||||
float incidence_of_airspeed = Math::asin(Math::clamp(
|
||||
Math::dot3(v_local,_normal),-1,1)) + local_incidence;
|
||||
ias = incidence_of_airspeed;
|
||||
float lift_wo_cyc =
|
||||
_rotor->getLiftCoef(incidence_of_airspeed-cyc,v_local_scalar)
|
||||
* v_local_scalar * v_local_scalar * A *rho *0.5;
|
||||
float lift_with_cyc =
|
||||
_rotor->getLiftCoef(incidence_of_airspeed,v_local_scalar)
|
||||
* v_local_scalar * v_local_scalar *A *rho*0.5;
|
||||
float lift=lift_wo_cyc+_relamp*(lift_with_cyc-lift_wo_cyc);
|
||||
//take into account that the rotor is a resonant system where
|
||||
//the cyclic input hase increased result
|
||||
float drag = -_rotor->getDragCoef(incidence_of_airspeed,v_local_scalar)
|
||||
* v_local_scalar * v_local_scalar * A *rho*0.5;
|
||||
float angle = incidence_of_airspeed - incidence;
|
||||
//angle between blade movement caused by rotor-rotation and the
|
||||
//total movement of the blade
|
||||
|
||||
lift_moment += r*(lift * Math::cos(angle)
|
||||
- drag * Math::sin(angle));
|
||||
*torque += r*(drag * Math::cos(angle)
|
||||
+ lift * Math::sin(angle));
|
||||
|
||||
if (returnlift!=NULL) *returnlift+=lift;
|
||||
}
|
||||
float alpha=Math::atan2(lift_moment,_zentipetalforce * _len);
|
||||
|
||||
return (alpha);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Calculate the aerodynamic force given a wind vector v (in the
|
||||
// aircraft's "local" coordinates) and an air density rho. Returns a
|
||||
// torque about the Y axis, too.
|
||||
void Rotorpart::calcForce(float* v, float rho, float* out, float* torque)
|
||||
void Rotorpart::calcForce(float* v, float rho, float* out, float* torque,
|
||||
float* torque_scalar)
|
||||
{
|
||||
if (_compiled!=1)
|
||||
{
|
||||
for (int i=0;i<3;i++)
|
||||
torque[i]=out[i]=0;
|
||||
*torque_scalar=0;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
_zentipetalforce=_mass*_len*_omega*_omega;
|
||||
float vrel[3],vreldir[3];
|
||||
Math::sub3(_speed,v,vrel);
|
||||
float scalar_torque=0,alpha_alteberechnung=0;
|
||||
Math::unit3(vrel,vreldir);//direction of blade-movement rel. to air
|
||||
float delta=Math::asin(Math::dot3(_normal,vreldir));//Angle of blade which would produce no vertical force
|
||||
float delta=Math::asin(Math::dot3(_normal,vreldir));
|
||||
//Angle of blade which would produce no vertical force (where the
|
||||
//effective incidence is zero)
|
||||
|
||||
float cyc=_mincyclic+(_cyclic+1)/2*(_maxcyclic-_mincyclic);
|
||||
float col=_minpitch+(_collective+1)/2*(_maxpitch-_minpitch);
|
||||
//printf("[%5.3f]",col);
|
||||
_incidence=(col+cyc)-_delta3*_alphaalt;
|
||||
cyc*=_relamp;
|
||||
float beta=cyc+col;
|
||||
//the incidence of the rotorblade due to control input reduced by the
|
||||
//delta3 effect, see README.YASIM
|
||||
float beta=_relamp*cyc+col;
|
||||
//the incidence of the rotorblade which is used for the calculation
|
||||
|
||||
//float c=_maxpitchforce/(_maxpitch*_zentipetalforce);
|
||||
float c,alpha,factor;
|
||||
float alpha,factor; //alpha is the flapping angle
|
||||
//the new flapping angle will be the old flapping angle
|
||||
//+ factor *(alpha - "old flapping angle")
|
||||
if((_omega*10)>_omegan)
|
||||
//the rotor is rotaing quite fast.
|
||||
//(at least 10% of the nominal rotational speed)
|
||||
{
|
||||
c=_maxpitchforce/_omegan/(_maxpitch*_mass*_len*_omega);
|
||||
alpha = c*(beta-delta)/(1+_delta3*c);
|
||||
alpha=calculateAlpha(v,rho,_incidence,cyc,0,&scalar_torque);
|
||||
//the incidence is a function of alpha (if _delta* != 0)
|
||||
//Therefore missing: wrap this function in an integrator
|
||||
//(runge kutta e. g.)
|
||||
|
||||
factor=_dt*_dynamic;
|
||||
if (factor>1) factor=1;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
else //the rotor is not rotating or rotating very slowly
|
||||
{
|
||||
alpha=_alpha0;
|
||||
alpha=calculateAlpha(v,rho,_incidence,cyc,alpha_alteberechnung,
|
||||
&scalar_torque);
|
||||
//calculate drag etc., e. g. for deccelrating the rotor if engine
|
||||
//is off and omega <10%
|
||||
|
||||
float rel =_omega*10 / _omegan;
|
||||
alpha=rel * alpha + (1-rel)* _alpha0;
|
||||
factor=_dt*_dynamic/10;
|
||||
if (factor>1) factor=1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float vz=Math::dot3(_normal,v);
|
||||
//alpha+=_c2*vz;
|
||||
|
||||
float fcw;
|
||||
if(_c2==0)
|
||||
fcw=0;
|
||||
else
|
||||
//fcw=vz/_c2*_maxpitchforce*_omega/_omegan;
|
||||
fcw=vz*(_c2-1)*_maxpitchforce*_omega/(_omegan*_omegan*_len*_maxpitch);
|
||||
|
||||
float vz=Math::dot3(_normal,v); //the s
|
||||
float dirblade[3];
|
||||
Math::cross3(_normal,_directionofzentipetalforce,dirblade);
|
||||
float vblade=Math::abs(Math::dot3(dirblade,v));
|
||||
float tliftfactor=Math::sqrt(1+vblade*_translift);
|
||||
|
||||
|
||||
alpha=_alphaalt+(alpha-_alphaalt)*factor;
|
||||
//alpha=_alphaalt+(alpha-_lastrp->getrealAlpha())*factor;
|
||||
|
||||
|
||||
_alpha=alpha;
|
||||
|
||||
|
||||
//float schwenkfactor=1;// 1/Math::cos(_lastrp->getrealAlpha());
|
||||
|
||||
float meancosalpha=(1*Math::cos(_lastrp->getrealAlpha())
|
||||
+1*Math::cos(_nextrp->getrealAlpha())
|
||||
+1*Math::cos(_oppositerp->getrealAlpha())
|
||||
+1*Math::cos(alpha))/4;
|
||||
float schwenkfactor=1-(Math::cos(_lastrp->getrealAlpha())-meancosalpha);
|
||||
|
||||
|
||||
//fehlt: verringerung um rellenhinge
|
||||
float xforce = /*schwenkfactor*/ Math::cos(alpha)*_zentipetalforce;// /9.81*.453; //N->poundsofforce
|
||||
float zforce = fcw+tliftfactor*schwenkfactor*Math::sin(alpha)*_zentipetalforce;// /9.81*.453;
|
||||
|
||||
float thetorque = _torque_no_force+_torque_max_force*Math::abs(zforce/_maxpitchforce);
|
||||
/*
|
||||
printf("speed: %5.3f %5.3f %5.3f vwind: %5.3f %5.3f %5.3f sin %5.3f\n",
|
||||
_speed[0],_speed[1],_speed[2],
|
||||
v[0],v[1],v[2],Math::sin(alpha));
|
||||
*/
|
||||
|
||||
//missing: consideration of rellenhinge
|
||||
float xforce = Math::cos(alpha)*_zentipetalforce;
|
||||
float zforce = schwenkfactor*Math::sin(alpha)*_zentipetalforce;
|
||||
*torque_scalar=scalar_torque;
|
||||
scalar_torque+= 0*_ddt_omega*_torque_of_inertia;
|
||||
float thetorque = scalar_torque;
|
||||
int i;
|
||||
float f=_rotor->getCcw()?1:-1;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) {
|
||||
torque[i] = _normal[i]*thetorque;
|
||||
out[i] = _normal[i]*zforce+_directionofzentipetalforce[i]*xforce;
|
||||
}
|
||||
//printf("alpha: %5.3f force: %5.3f %5.3f %5.3f %5.3f %5.3f\n",alpha*180/3.14,xforce,zforce,out[0],out[1],out[2]);
|
||||
return;
|
||||
_last_torque[i]=torque[i] = f*_normal[i]*thetorque;
|
||||
out[i] = _normal[i]*zforce*_rotor->getLiftFactor()
|
||||
+_directionofzentipetalforce[i]*xforce;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void Rotorpart::getAccelTorque(float relaccel,float *t)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
float f=_rotor->getCcw()?1:-1;
|
||||
for(i=0; i<3; i++) {
|
||||
t[i]=f*-1* _normal[i]*relaccel*_omegan* _torque_of_inertia;
|
||||
_rotor->addTorque(-relaccel*_omegan* _torque_of_inertia);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
|
|
|
@ -2,31 +2,33 @@
|
|||
#define _ROTORPART_HPP
|
||||
|
||||
namespace yasim {
|
||||
|
||||
class Rotorpart
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
class Rotor;
|
||||
class Rotorpart
|
||||
{
|
||||
private:
|
||||
float _dt;
|
||||
float _last_torque[3];
|
||||
int _compiled;
|
||||
public:
|
||||
Rotorpart();
|
||||
|
||||
// Position of this surface in local coords
|
||||
void setPosition(float* p);
|
||||
void getPosition(float* out);
|
||||
|
||||
|
||||
void setCompiled() {_compiled=1;}
|
||||
float getDt() {return _dt;}
|
||||
void setPositionForceAttac(float* p);
|
||||
void getPositionForceAttac(float* out);
|
||||
|
||||
void setNormal(float* p);
|
||||
void getNormal(float* out);
|
||||
|
||||
void setMaxPitchForce(float force);
|
||||
|
||||
void setCollective(float pos);
|
||||
|
||||
void setCyclic(float pos);
|
||||
|
||||
void getLastTorque(float *t)
|
||||
{for (int i=0;i<3;i++) t[i]=_last_torque[i];}
|
||||
void getAccelTorque(float relaccel,float *t);
|
||||
void setSpeed(float* p);
|
||||
void setDirectionofZentipetalforce(float* p);
|
||||
void setDirectionofRotorPart(float* p);
|
||||
void setZentipetalForce(float f);
|
||||
void setMaxpitch(float f);
|
||||
void setMinpitch(float f);
|
||||
|
@ -39,27 +41,24 @@ public:
|
|||
void setZentForce(float f);
|
||||
void setRelLenHinge(float f);
|
||||
void setRelamp(float f);
|
||||
|
||||
void setDiameter(float f);
|
||||
float getAlpha(int i);
|
||||
float getrealAlpha(void);
|
||||
char* getAlphaoutput(int i);
|
||||
void setAlphaoutput(char *text,int i);
|
||||
|
||||
void inititeration(float dt,float *rot);
|
||||
|
||||
float getWeight(void);
|
||||
void setWeight(float value);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void calcForce(float* v, float rho, float* forceOut, float* torqueOut);
|
||||
void setlastnextrp(Rotorpart*lastrp,Rotorpart*nextrp,Rotorpart *oppositerp);
|
||||
void calcForce(float* v, float rho, float* forceOut, float* torqueOut,
|
||||
float* torque_scalar);
|
||||
float calculateAlpha(float* v, float rho, float incidence, float cyc,
|
||||
float alphaalt, float *torque,float *returnlift=0);
|
||||
void setlastnextrp(Rotorpart*lastrp,Rotorpart*nextrp,
|
||||
Rotorpart *oppositerp);
|
||||
void setTorque(float torque_max_force,float torque_no_force);
|
||||
void setOmega(float value);
|
||||
void setOmegaN(float value);
|
||||
void setDdtOmega(float value);
|
||||
float getIncidence();
|
||||
float getPhi();
|
||||
void setAlphamin(float f);
|
||||
|
@ -67,24 +66,27 @@ public:
|
|||
void setAlpha0(float f);
|
||||
void setAlpha0factor(float f);
|
||||
void setLen(float value);
|
||||
void setParameter(char *parametername, float value);
|
||||
void setRotor(Rotor *rotor);
|
||||
void setTorqueOfInertia(float toi);
|
||||
|
||||
|
||||
private:
|
||||
private:
|
||||
void strncpy(char *dest,const char *src,int maxlen);
|
||||
Rotorpart *_lastrp,*_nextrp,*_oppositerp;
|
||||
Rotor *_rotor;
|
||||
|
||||
float _dt;
|
||||
float _pos[3]; // position in local coords
|
||||
float _posforceattac[3]; // position in local coords
|
||||
float _normal[3]; //direcetion of the rotation axis
|
||||
float _torque_max_force;
|
||||
float _torque_no_force;
|
||||
float _speed[3];
|
||||
float _direction_of_movement[3];
|
||||
float _directionofzentipetalforce[3];
|
||||
float _directionofrotorpart[3];
|
||||
float _zentipetalforce;
|
||||
float _maxpitch;
|
||||
float _minpitch;
|
||||
float _maxpitchforce;
|
||||
float _maxcyclic;
|
||||
float _mincyclic;
|
||||
float _cyclic;
|
||||
|
@ -99,18 +101,22 @@ private:
|
|||
float _alphamin,_alphamax,_alpha0,_alpha0factor;
|
||||
float _rellenhinge;
|
||||
float _relamp;
|
||||
float _omega,_omegan;
|
||||
float _omega,_omegan,_ddt_omega;
|
||||
float _phi;
|
||||
float _len;
|
||||
float _incidence;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
float _twist; //outer incidence = inner inner incidence + _twist
|
||||
int _number_of_segments;
|
||||
float _rel_len_where_incidence_is_measured;
|
||||
float _rel_len_blade_start;
|
||||
float _rel_len_blade_measured;
|
||||
float _diameter;
|
||||
float _torque_of_inertia;
|
||||
float _torque;
|
||||
// total torque of rotor (scalar) for calculating new rotor rpm
|
||||
char _alphaoutputbuf[2][256];
|
||||
int _alpha2type;
|
||||
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
|
||||
}; // namespace yasim
|
||||
#endif // _ROTORPART_HPP
|
||||
|
|
|
@ -295,6 +295,8 @@ float Surface::stallFunc(float* v)
|
|||
float Surface::flapLift(float alpha)
|
||||
{
|
||||
float flapLift = _cz * _flapPos * (_flapLift-1);
|
||||
if(_stalls[0] == 0)
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
if(alpha < 0) alpha = -alpha;
|
||||
if(alpha < _stalls[0])
|
||||
|
|
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