¿Cuáles son las ecuaciones de movimiento para parafoils?

Quiero usar las siguientes ecuaciones para describir el movimiento del parapente

[ X ˙ y ˙ z ˙ ] = V a [ porque ( γ a ) C o s ( x a ) porque ( γ a ) s i norte ( x a ) s i norte ( γ a ) ] + [ w X w y w z ] ,
dónde γ a es un ángulo de trayectoria de vuelo, y x a es el ángulo de rumbo en el plano horizontal.

γ a = a r C s i norte V a z V a
y también

γ a = a r C t a norte 1 L / D
Las ecuaciones para la fuerza de sustentación y la fuerza de arrastre son como estas

L = 1 2 ρ V a 2 C L A
D = 1 2 ρ V a 2 C D A

según el artículo https://lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi?referer=https://www.google.ru/&httpsredir=1&article=1629&context=etd

Pero, ¿por qué el área de referencia A y la velocidad es similar para ambos casos? Creo que su proyección debería ser bastante menor para la fuerza de arrastre que para la de sustentación.

Pero luego puede suponer que

γ a = a r C t a norte 1 C L / C D
No entiendo porque esto es valido para parafoil

De todos modos, no quiero hundirme en la física del cuerpo rígido y me resultará cómodo permanecer en el siguiente nivel de abstracción.

Para mi caso la ración máxima de ascensor a arrastre L / D = 4 y la única información que conozco es la zona de parapente. Es suficiente para caracterizar el modelo simple, pero no puedo describir el cambio de velocidad causado por el cambio de la relación de elevación a arrastre debido al movimiento simétrico de las palancas de control (¿roturas, saltos? No estoy seguro de qué definición es correcta) ). ¿Cuál es la ecuación que es responsable de la dependencia de la relación de elevación a profundidad del movimiento simétrico de las manijas? ¿O hay otra forma de anotar la variación de la velocidad debido a la longitud de los mangos que permite no considerar las fuerzas? Sería apropiado si sabes cómo se hizo en parafoil X-38.

En mi opinión, la ley debería ser así.

γ a = artán ( 1 L / D ) = F ( d )
dónde d es la longitud simétrica de cada una de las dos manijas de control. Pero como dije solo tengo area de parafoil que es 400 metro 2 y masa unas pocas toneladas.

Respuestas (1)

No quiero hundirme en la física del cuerpo rígido y me resultará cómodo permanecer en el siguiente nivel de abstracción.

Entonces me temo que te quedarás atascado en tu nivel actual.

Su primera ecuación es solo una transformación de coordenadas para el vector de velocidad aerodinámica.

El área de referencia es solo un área arbitraria. Tiene sentido usar la misma área para todos los componentes de la fuerza, y el área del ala ha sido universalmente acordada para esto. Notarás que c D es un poco más pequeño que c L - ¿Por qué el área debe ser diferente?

Cuando se usa la misma área y velocidad, puedes calcular con coeficientes como si fueran las fuerzas reales. Esto hace que la comparación entre diferentes velocidades y diferentes aviones (o parafoils) sea mucho más fácil.

Con respecto al efecto de tirar de las bandas (sí, esa es la palabra correcta): Esto cambia tanto la distribución de la carga como la forma local del paracaídas y no se expresa fácilmente en una ecuación simple.

Peter, me alegro de que hayas respondido esto, porque como un accionador de la columna de control del asiento izquierdo que arrastra los nudillos, no tengo idea real si esta pregunta es o no (a) sobre el tema, y/o (b ) demasiado amplia. Tantas ecuaciones me dan vueltas la cabeza, e incluso he tenido un poco de Aero (hace unas décadas). Sospecho que la pregunta terminará siendo cerrada, ¡pero al menos el OP tiene una buena respuesta de una de las pocas personas aquí que podría proporcionarle una!