Аэродинамические нагрузки по FAR 23

[metziano]

Я недавно занимался расчетом аэродинамических нагрузок на небольшой самолет в соответствии с FAR23. Было очень много ручной рутины и мне не понравилось лазить по документам вдоль и поперек в поисках верных определений. Я решил, что в состоянии этот процесс автоматизировать. И вот что у меня получилось:

Много скриптов на MATLAB и мой любимый FLOW5 (панельный метод) из ручного аэродинамического инструмента стал аэродинамическим ядром воспроизводимого расчётного процесса для задач расчета нагрузок в соответствии с FAR23.

Что уже реализовано:

• автоматическая обработка расчётных случаев FAR 23;
• определение балансировочных точек;
• расчёт распределенных и интегральных нагрузок на крыло, горизонтальное и вертикальное оперение;
• отдельный расчёт нагрузок на элероны, рули высоты и руль направления;
• расчёт нормальной нагрузки, перерезывающей силы, изгибающего момента и шарнирного момента;
• построение огибающих нагрузок по всем расчётным случаям;
• поддержка симметричных, несимметричных и боковых случаев обтекания;
• сравнение шарнирных моментов с результатами FLOW5 (защита от сбоев);
• генерация воспроизводимого DOCX/PDF отчёта на русском или английском языке с таблицами и графиками;
• сохранение всех исходных данных, CSV-таблиц, графиков, trace-файлов и manifest-файла в каталоге расчёта.

Идея такова – нужно только создать и протестировать модель самолета в FLOW5 включающую в себя все плоскости и органы управления, и сгенерировать и отредактировать JSON файл с целью задания ограничений, типа предельных углов отклонения органов управления, их разметку и некоторые настройки запуска. MATLAB скрипт, в полном автомате, формирует расчётные случаи, запускает FLOW5 в batch-режиме, собирает экспортированные результаты, интегрирует нагрузки и формирует отчёт со ссылками на соответствующие параграфы FAR23
Пока нет учета инерционной разгрузки. (нужна? или в запас?)

Полный pdf отчет, включающий ВСЕ расчетные случаи и графики распределения нагрузок и моментов по всем плоскостям может занимать более 800 страниц)

Я проводил работу по расчету аэродинамических нагрузок для конкретного самолета и тестировал скрипт на этих данных, и теперь я заинтересован в проведении более масштабного бетатестирования на предложенных вами компоновках. Я не уверен, что такой софт сможет заменить аэродинамика нагрузочника, но то что он может сильно облегчить ему жизнь - это точно.
Пишите, если есть вопросы предложения или вам нужно посчитать нагрузки на вашем легком самолете, мне интересно довести программу до требований людей из промышленности))

 

[Windguru]

Выглядит серьёзно. Интересно, что на этот счет думает lapshin?

Большим (Boeing, Airbus, Сухой) это не нужно, там десятилетиями крутятся внутренние громоздкие комплексы (часто на базе Nastran, Fluent/CFD и кучи самописного Fortran/C++/Python кода).

В вот для малой авиации, дельталётов, планеров, БПЛА - недорогой софт с такими возможностями это прям - ОГОНЬ! Маленькие КБ и независимые разработчики не могут позволить себе дорогие тяжелые комплексы и штаты автоматизаторов. Сделать для них готовый «комбайн», который «из коробки» закрывает требования FAR-23- это прямо очень кстати, продукт может быть востребован на международном уровне.

 

[ВладимирНиколаевич третий]

Алексей Сергеевич,
успехов в развитии Вашего очередного проекта!