[Aeronautica] Modello non lineare del veivolo

[Joshwa]

Spero che qualcuno bravo nel settore aeronautico mi sappia dare una risposta.

Devo implementare un modello non lineare di un veivolo e nel momento di usare i coefficienti per le forze e i momenti mi sono posto una domanda.
Vi spiego. nei libri di meccanica del volo si usano le derivate di stabilità, di controllo e quelle dinamiche in quanto fino ad un certo angolo di attacco i coefficienti, eccetto quello per il Drag, hanno un comportamento approssimativamente lineare; per cui si usa un approssimazione del primo ordine.
Adesso, secondo me, se devo implementare un modello non lineare non sarebbe corretto usare l'espressione dei coefficienti aerodinamici tramite le derivate in quanto i coefficienti cosi' espressi sono dei coefficienti linearizzati, eccetto per il Drag( la polare), e inoltre una tale rappresentazione e' vincolata dalla condizione di riferimento, o punto di riferimento come dir si voglia. Inoltre anche se volessi esprimere i coefficienti in questa maniera quando andrei a linearizzare il modello intorno a un punto di equilibrio, sui coefficienti andrei a fare una linearizzazione su una cosa gia' linearizzata, in quanto i coefficienti espressi tramite le derivate sono una loro linearizzazione, cosa che secondo me e scorretta.

Inoltre che senso ha chiedere di fare un modello non lineare quando poi si dovrebbero usare le espressioni linearizzate dei coefficienti aerodinamici? Solo la polare ha un andamento fortemente non lineare(solo per alti valori dell'angolo di attacco essa tende a un andamento lineare) e questo secondo me non giustifica un tale metodo di procedere. Quindi sarebbe piu' saggio implementare direttamente il modello linearizzato.

Se si vuole un modello non lineare per poi linearizzarlo allora secondo me si dovrebbero usare delle espressioni non lineari dei coefficienti aerodinamici accompagnati da dati da galleria del vento.

Vorrei sapere da qualcuno bravo nel settore se il mio ragionamento e' giusto oppure e' sbagliato e in tal caso dirmi dove sbaglio.

Grazie.
Ciao

[The Doctor 77]

Premetto che i miei ricordi sono vaghi, visto che è passato qualche anno dagli studi delle equazioni del moto, però di solito quando si costruisce un modello si cerca di semplificarlo il più possibile per poterlo "trattare", cioè renderlo risolvibile col minimo costo computazionale, dipendentemente da ciò che si vuole sapere/ottenere dal modello.

Questo implica essere già a conoscenza di come si comporta il modello reale, in questo caso tu sai già che andamento hanno i coefficienti di portanza e resistenza rispetto all'incidenza (che credo sia uno dei gradi libertà del modello se hai scelto un certo sistema di riferimento), quindi perchè complicarsi la vita introducendo non linearità dove non ne hai bisogno?

Puoi renderti conto della inutilità di ricorrere a termini quadratici, e successivi, nella funzione CL(alfa) (prendendo sempre in considerazione il campo di incidenze prima dello stallo) facendo un'analisi di regressione di una qualsiasi curva sperimentale (sul Roskam dovresti trovarne diverse).

Spero di non aver scritto cazzate, perchè ormai mi ricordo ben poco...

Ciao