Ｐａｇｅ 1248 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 通常モードに戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 桝岡 09/7/15(水) 21:11 ┣Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) たろ 09/7/16(木) 7:18 ┣Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 63歳 09/7/17(金) 13:46 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 桝岡 09/7/21(火) 20:01 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) たろ 09/7/22(水) 10:58 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 桝岡 09/7/23(木) 20:56 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) たろ 09/7/24(金) 10:44 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 桝岡 09/7/25(土) 13:54 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) たろ 09/7/25(土) 21:52 ┗Re:(仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) 桝岡 09/7/27(月) 22:17 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： (仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) ■名前 ： 桝岡 ■日付 ： 09/7/15(水) 21:11 -------------------------------------------------------------------------
| (仮称)RCPsimテスト版更新(Ver0.23) RCPsimテスト版をVer0.23に更新しました。 http://www.ac.cyberhome.ne.jp/~v-tails/delphi/rcpsim.html 今回は、 ・プロペラの描画を改良(プロペラと回転円板を回転数に応じて半透明ミキシング) ・エンジンのモデル(Parファイル仕様)を変更 ・電動モーターのParファイル読込のバグを修正 ・トルクカーブとパワーカーブの表示に対応 エンジンのモデルは、次のように変更しました。 COMBUSTION //動力形式(COMBUSTION/ELECTRO) 1500 //アイドル回転数[rpm] 1 //最大出力[馬力] 12000 //無負荷回転数[rpm](最大回転数) 1 //予備1 1 //予備2 >反トルクの計算にバグが無いか、プログラムのチェック中です。 Ver0.22は、エンジンのトルク計算にミスがありました。 今回のモデルでは、エンジントルクとプロペラ反トルクの バランスが改善し、納得できる感じのグラフになりました。 |
| >今回は、 >・プロペラの描画を改良(プロペラと回転円板を回転数に応じて半透明ミキシング) >・エンジンのモデル(Parファイル仕様)を変更 >・電動モーターのParファイル読込のバグを修正 >・トルクカーブとパワーカーブの表示に対応 > これは楽ちんです。 ほぼ一発でイメージ通りの出力が得られます。 4stのエンジンブレーキはだいたいこんな感じです。 2stだともっと下降で回ってしまうのですが そこまでの再現性は必要ないと思います。 |
| ▼桝岡さん： エンジンのカタログデータを参考にして設定できるパラメータを 用意して頂いたので、とても設定がし易くなりました。 私にとって問題はRC機を実際に飛ばしていないため、プロペラサイズを 中々決めれないことです。 市販プロペラのカタログを見るとダイア、ピッチの組み合わせは書いて あるのですが、プロペラ幅はどのカタログを見ても全く書いていないため、 苦労しそうです。 何れにせよ前バージョンより設定がしやすく、大変助かります。 それから画面を最小化して復帰する時、「初期化中」のメッセージのまま 応答なしになってしまう事があります。 私の環境だけの問題かもしれませんが。 |
| >2stだともっと下降で回ってしまうのですが >そこまでの再現性は必要ないと思います。 パラメータを追加して、ある程度再現したいと思っています。 2stは、エンジンブレーキが弱いのでしょうか？ 現在想定している計算式では、スロットルを絞ったとき、 トルクの減少が、回転数の減少よりも大きいと、エンジンブレーキが 弱くなるのですが、その関係で良さそうでしょうか？ >プロペラ幅はどのカタログを見ても全く書いていないため、 私も、データが欲しいです。 ただし、計算で使用するプロペラ幅は、半径の75%位置に集中 する翼として計算するときの仮想的な翼弦長なので、実際の値とは、 少し差異が発生すると思います。 たぶん、50%〜100%位置の幅(翼弦長)を、先端部分の影響が大きくなるように 重みを付けて平均化した値になると思いますが、 実際の回転数での静止推力が一致するように、プロペラ幅を調整するほうが 正確だと思います。 >それから画面を最小化して復帰する時、「初期化中」のメッセージのまま >応答なしになってしまう事があります。 私の環境でも発生します。 DirectXのエラー処理関係の問題のようですが、 まだ原因がつかめていません。 |
| ここから先は体感的なイメージの話になってしまいますが >2stは、エンジンブレーキが弱いのでしょうか？ 弱いです。 負荷が軽くなったとき（下降時）2stは回りたがる傾向が強く 4stはスロットルへの追従性が高いです。 あくまでもニューアンスの問題ですから、そんなに極端な違いではないと思います。 また、バルブの上限からOHVの4stは高速域で急激にトルクが落ち込むと思います。 全開水平飛行時2stはどんどん回転があがっていきますが、4stはそれほど上がりません。 スロットルをスローから急に全開にした場合 2stの吹け上がりは２次曲線的です。最初ゆっくりで回転の上がり方が加速してゆくイメージです。 4stはリニアなイメージです。操作している人間には4stのほうがレスポンスよく 感じます。 >>プロペラ幅はどのカタログを見ても全く書いていないため、 >私も、データが欲しいです。 >ただし、計算で使用するプロペラ幅は、半径の75%位置に集中 >する翼として計算するときの仮想的な翼弦長なので、実際の値とは、 >少し差異が発生すると思います。 >たぶん、50%〜100%位置の幅(翼弦長)を、先端部分の影響が大きくなるように どのようなモデル化をしているのかわかりませんが プロペラを連続的に迎角が変化する回転翼と捉えた場合 回転中心から先端にむかってx軸を取りますと 推力は単純モデルでも(係数)x^2 の積分値になるでしょう。 任意のxの位置での速度は角速度*xであり。任意の位置でのd揚力はv^2に比例するからです。 x^2で分布する揚力(推力)を１点で仮想化する場合75%の位置というのはよくわかりません。 任意の３次関数での2*x1^3=x2^3 を解くのであれば 0.794で約80%の位置 おそらくは下にあげる理由から実際はそれよりさらに外側にシフトすると思います。 任意の位置xでのd揚力は失速せず、レイノルズ数が充分であれば翼断面の形状 で決まってくるもので本来は翼弦ではないように思います。 また速度と翼弦、迎角でプロペラの部分的失速特性が変わります。 どんなプロペラも中心では迎角無限大ですから中心付近では流速は取れても失速 しています。 細いブレードでは低回転時は失速する範囲が急激に広くなりますので推力が出ません。 ピッチの強いプロペラは静止時に失速する範囲が広がり推力が出ませんが スピードに乗ってるうちは充分に空気を掴みます。 現実には、 低ピッチ+ワイドブレード=スローフライ 負荷係数高い 高ピッチ+ナローブレード=スピード系 負荷係数低い となってますので、ブレード幅をプロペラ固有の係数パラメータとして 使ってもかまわないとは思います。 |
| >スロットルをスローから急に全開にした場合 >2stの吹け上がりは２次曲線的です。最初ゆっくりで回転の上がり方が加速してゆくイメージです。 >4stはリニアなイメージです。操作している人間には4stのほうがレスポンスよく感じます。 なかなか複雑ですね。 設定パラメータが不足してしまうようです。 各スロットル位置でのトルクカーブを、グラフで表示することは可能でしょうか？ 私がグラフを作って、計算式を考えるよりも、本人にグラフを書いてもらったほうが 正確そうな感じがします。 >どのようなモデル化をしているのかわかりませんが 翼弦長が一定で、迎角が一定のプロペラを想定しています。 迎角が一定なので、中心側で、ピッチが少し大きくなります。 このモデルで積分計算し、1点で代表した計算結果と比較して、 代表位置と有効面積を決定します。 >推力は単純モデルでも(係数)x^2 の積分値になるでしょう。 はい。翼弦長と迎角が一定なので、推力はx^2に比例する計算になります。 このため、大きな推力を発生しているのは、75%よりも外側だと思います。 >任意の３次関数での2*x1^3=x2^3 を解くのであれば この場合、代表位置をx2とすると、 x^2を、0からx1(プロペラ半径)まで積分すると、1/3*X1^3なので 1/3*X1^3*c=X2^2*X1*c X2=1/sqrt(3)*X1-->57.7%(有効面積=X1*c=100%) か 1/3*X1^3*c=X2^3*c X2=3^(-1/3)*X1-->69.3%(有効面積=X2*c=69.3%) になると思います。 1点で代表して計算し、積分結果と一致させるためには、 ・中心側で代表して計算すると、有効面積を大きくして計算する必要がある。 ・周囲側で代表して計算すると、有効面積を小さくして計算する必要がある。 になります。 レイノルズ数等を考慮しない単純なモデル化なので、代表位置を変更すると、 単純に有効面積で補正するだけです。 一方、トルクはx^3に比例するので、代表位置と有効面積の関係が、 推力とは異なります。 推力とトルクで、同じ有効面積を使って計算できる代表位置が存在し、 ・推力：1/3*X1^3=X2^2*X1*k2 ・トルク：1/4*X1^4=X3^3*X1*k3 で、X2=X3、k2=k3と置くことで、 ・X2=3/4*X1 -->75%(代表位置) ・k2=16/27 -->59.26%(有効面積) が得られます。 航空力学の教科書を見ても、プロペラのピッチを75%位置で代表しています。 >どんなプロペラも中心では迎角無限大ですから いえ。中心では迎角=0度だと思います。 >細いブレードでは低回転時は失速する範囲が急激に広くなりますので推力が出ません。 現在の計算モデルでは、低速飛行時に高速回転すると、細いブレードは 失速して推力が小さくなります。（No1ポーラーの失速しやすさにも依存します） 計算した推力＝流れの運動量変化、としてプロペラ後流の増速分を計算し、 その増速の50%をプロペラ位置での流速に加算します。 （翼の計算で、後方での吹き降ろしの50%分が、翼位置にも発生するのと同じ） 推力が大きければ増速が大きく、等価的にプロペラの前進速度が大きくなり、 プロペラの迎角が小さくなって、失速しにくくなります。 ピッチと回転数が同じでも、ブレードが細い場合は面積が小さい分だけ 推力が小さく、プロペラ後流の増速も小さくなるため、低速飛行時に 迎角が大きくなり、失速しやすくなります。 スピードに乗れば迎角が小さくなり、失速しません。 このモデルでは、プロペラ後流の増速が均一としているため、 一様に失速しますが、実際には増速は均一ではなく、 中央部は推力が小さい分、増速が小さく、迎角が大きくなるため、 中央部から失速してくることになります。 逆に、高速時には、迎角が小さくなるので、中央部のほうが陽抗比が良くなる 場合もあると思います。 |
| >各スロットル位置でのトルクカーブを、グラフで表示することは可能でしょうか？ >私がグラフを作って、計算式を考えるよりも、本人にグラフを書いてもらったほうが >正確そうな感じがします。 再現する必要は無いと思うのですが 感覚的に2stと4stの区別をつけるにはここが大きいと思い書いてみました。 トルクそのものの大きさではなく スロットル操作-最大トルク発生までのエンベロープの違いです。 電動はエンベロープ無しでスロットルに対してタイムラグ=0でトルク発生 エンジンは何が正解になるかわかりませんが とりあえず、スロットル操作に対して到達トルクに達するまで リニアなエンベロープを持たせてみたらいいかと思います あるいはどこかにフライホイールを持たせているなら 2stと4stでフライホイールの慣性を変えてみると雰囲気が再現できると思います。 >翼弦長が一定で、迎角が一定のプロペラを想定しています。 >迎角が一定なので、中心側で、ピッチが少し大きくなります。 >このモデルで積分計算し、1点で代表した計算結果と比較して、 >代表位置と有効面積を決定します。 > すみません。私はピッチ一定のモデルを想定していましたので 以下の計算式も合いません。忘れてください。 ちなみにピッチ一定のプロペラモデルでは 任意のx0位置に対して 2*x0*pi*tanθ=P(一定)になり tanθが変化します。 x0=0では、実際には計算がオーバーフローしますが、その意味でtanθ=無限大 と書いただけです。 現実には存在しない点ですので気にしないでください。 |
| >スロットル操作-最大トルク発生までのエンベロープの違いです。 以前から、ここに疑問があるのですが、 時刻=0で、アイドルから急にフルスロットルにすると、 (1)トルクカーブのスロットルへの応答に時間がかかる 経過時間に依存してトルクカーブが変化し、 ゆっくりとフルスロットルのトルクカーブに近づいていく。 (2)低回転でのトルクが小さいために吹き上がりが遅い トルクカーブ自体は、すぐにフルスロットルでの値になる。 (構造上、1回転すれば、それ以前のスロットル位置の影響は無さそうに思える) (3)トルクが小さい高速回転型なので、回転数が機速の影響を受け、 速度が伸びる時間まで、回転数も伸びない。 （静止推力チェック時には、最高回転数が伸びない） (4)回転数の変化が遅い 回転数の変化を遅らせるような抵抗が発生している (トルクカーブ自体は、すぐにフルスロットルでの値になる。) のどれでしょうか？ 実際の動作状態で考えると、 [A] フルスロットルの状態で、外から負荷をかけると、回転数が低下します。 負荷を調整して、アイドル回転数まで落とし、そこから急に負荷を取り除いて 通常負荷に戻すと、スロットルはフルスロットルのままですが、 アイドルから急にフルスロットルにした場合よりも、 吹き上がりが早いのでしょうか？ エンジンの構造上、同じになりそうな気がするのですが。 [B] 静止推力チェック時に、アイドルから急にフルスロットルにしたときも、 回転数が上昇する早さが遅いのでしょうか？ その時間は飛行時と同じなのでしょうか？ [C] 静止推力チェック時に、フルスロットルから急にアイドルにすると、 回転数が低下する早さも、遅いのでしょうか？ シリンダー温度が影響するのであれば、温度はゆっくりと変化するために (4)の効果が発生しそうな感じもします。 ただし、回転数のUP/DNで効果が違うような気がします。 >リニアなエンベロープを持たせてみたらいいかと思います これのイメージがつかめないのですが、回転数の上昇速度(角加速度) を一定値以下に制限する、ということでしょうか？ スロットルを下げるときも、回転数の低下速度を制限するのでしょうか？ 強制的に制限すると、負荷の影響を受けない領域が発生してしまい、 不自然な感じがします。 プログラム上も、面倒そうです。 >あるいはどこかにフライホイールを持たせているなら これは、(4)の場合の計算式になると思います。 parファイルでは、プロペラの慣性モーメントが、フライホイールになっています。 この慣性モーメントは、プロペラのジャイロ効果の計算にも使用しているため、 ジャイロ効果の発生しないフライホイール用パラメータが必要になりますが、 プログラム上は、これが簡単そうです。 ただし、回転数が上昇するときも、低下するときも、同様に遅れが発生して しまいます。 >ちなみにピッチ一定のプロペラモデルでは >任意のx0位置に対して 2*x0*pi*tanθ=P(一定)になり >tanθが変化します。 >x0=0では、実際には計算がオーバーフローしますが、その意味でtanθ=無限大 >と書いただけです。 迎角=無限大ではなく、tanθ=無限大だったのですね。了解です。 ピッチ一定のプロペラでは、添付図のように、半径方向の位置によって 迎角(翼素位置での、翼素基準の流れの角度)が変化します。 初めて、具体的な数値を入れてグラフを作ったのですが、 思ったよりも半径方向の位置によって迎角が変化しています。 このため、 >推力は単純モデルでも(係数)x^2 の積分値になるでしょう。 は成立しません。 迎角の変化により、揚力係数や抗力係数がxに依存するためです。 ピッチ一定のプロペラを、単純モデル化して、x^2に比例するように したのが、迎角一定のプロペラです。 このときの迎角は、グラフの点線のようになります。 ・75%位置のピッチと迎角は、ピッチ一定のプロペラと同じです。 ・迎角は、進行率により変化します。 ・半径方向に、迎角は一定です、（ピッチは変化します。） ・75%位置以外では、進行率によりピッチが変化します。→実在しません。 たろさんは、ピッチ一定のプロペラを単純モデル化して計算していて、 私は、そのモデルを「迎角一定」と表現しただけで、 同じモデルだと思います。(代表位置の違いはありそうですが) |
| 特に2stのスロットル変化に関しての雰囲気は どういう理屈かはわかりませんが 実際バイク（ガソリン）でもラジコン（グロー）でも同じような 雰囲気になります。 既存の理論や計算式ありきでのシミュレーションであればそこまでの理論はわかりません。 しかしこれができると雰囲気がとてもリアルになりますし さらに変化が緩いディーゼルの雰囲気も出せると思います。 吹け上がりが２次関数的になりそうなのは(1)でしょうか？ ターボエンジンをイメージしてもらっても良いと思います。 (3)(4)は無いと思います。 小排気量ガソリンの場合は(2)だと思います。 2stグローはスロー時は特にいいかげんな燃焼状態にありますし クランクケース無いに良い加減に生ガスが溜まっています。 インジェクションでは１回転以上前の状態を引きずりませんが キャブはそういうわけにいかないと思います。 プロペラの代表位置は胴体の抗力とのからみだけ心配してます。 実際の胴体の投影面積やカウルの大きさをプロペラ後流とからめたりするのでなければ 正直どこでもかまわないと思います。 もし代表位置と投影面積で相殺を行うとするとGeeBee飛ばなくなってしまいますから．．． ピッチの強いプロペラが静止状態では失速し ナロータイプのプロペラが低速時に失速しやすいのが 再現されていれば後はさじ加減の問題だと思います。 |
| >吹け上がりが２次関数的になりそうなのは(1)でしょうか？ (1)で２次関数に合わせるには、パラメータ設定で悩みそうです。 (2)でトルクが回転数に比例するように設定すると、回転数は 時間に対して２次関数になりそうです。 >2stグローはスロー時は特にいいかげんな燃焼状態にありますし >クランクケース無いに良い加減に生ガスが溜まっています。 エンジンの取扱説明書を見てみると、ニードル調整などは、わりと長い時定数で 応答するみたいですね。 クランクケースの温度上昇なども影響していそうです。 いくつかパラメータを追加して、検討してみたいと思います。 FMSのparファイル互換のままでは、パラメータを追加する余裕が無いので、 エンジンのパラメータはxparファイルで設定しようと思っています。 parファイルのエンジン設定は使用しないので、FMS用に設定すれば、 parファイル自体はFMSと共用化できると思います。 xparファイルなら、独自フォーマットなので、テーブルでのトルクカーブ指定 にも対応しやすくなります。 >プロペラの代表位置は胴体の抗力とのからみだけ心配してます。 >実際の胴体の投影面積やカウルの大きさをプロペラ後流とからめたりするのでなければ 代表位置を使って推力とトルクを計算し、計算した推力と、元のプロペラ回転面積から、 プロペラ後流の範囲と速度を計算しています。 後流の速度は、回転面内で均一としています。 また、計算したトルクと、プロペラ後流の範囲と速度から、後流の回転を計算します。 プロペラから離れるほど、プロペラ後流が少し広がり、その分速度や回転が低下するように 計算していますが、実際にはどうなっているのやら.. プロペラ前方への影響は、何も計算していません。 胴体も翼として設定し計算するため、胴体の前方投影面積は考慮されません。 翼として設定した面積と、ポーラーから胴体の抵抗を計算しています。 （parファイル上、胴体の前方投影面積は存在しません） また、プロペラ後流は翼(胴体を含む)に影響しますが、 いまのところ、翼(胴体を含む)からプロペラへの影響は計算できていません。 また、翼からプロペラ後流への影響も計算できていません。 |