F16飞机的运动方程 C++

时间: 2023-06-26 12:07:51 浏览: 52
F16飞机的运动方程会比较复杂,需要考虑多个因素,例如空气动力学、惯性力、引擎推力等等。以下是一个基本的F16飞机的运动方程的C++实现,仅供参考: ```cpp #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; const double g = 9.8; // 重力加速度 const double rho = 1.225; // 空气密度 const double S = 27.87; // 机翼面积 const double b = 9.144; // 机翼展长 const double cbar = 3.05; // 平均弦长 const double Ix = 10855.6; // X轴惯性矩 const double Iy = 31783.4; // Y轴惯性矩 const double Iz = 41099.4; // Z轴惯性矩 const double Ixz = 769.6; // XZ轴惯性矩 const double m = 8850; // F16飞机质量 const double e = 0.85; // 翼展效率因子 const double alpha0 = -0.05; // 0升力线迎角 const double alpha_stall = 15.0; // 失速迎角 const double cL_alpha = 5.73; // 升力斜率 const double cD0 = 0.015; // 零升力阻力系数 const double k = 0.05; // 阻力系数曲线斜率 const double Thrust = 129000; // 引擎推力 double alpha(double v, double gamma) { return atan2(gamma, v); } // 计算迎角 double cL(double alpha) { if (alpha < alpha_stall) { return cL_alpha * (alpha - alpha0); } else { return cL_alpha * (2 * alpha_stall - alpha0 - alpha); } } // 计算升力系数 double cD(double alpha, double cL) { return cD0 + k * pow((cL - cL_alpha * alpha0), 2); } // 计算阻力系数 double L(double v, double gamma, double alpha) { return 0.5 * rho * pow(v, 2) * S * cL(alpha); } // 计算升力 double D(double v, double gamma, double alpha) { return 0.5 * rho * pow(v, 2) * S * cD(alpha, cL(alpha)); } // 计算阻力 double T(double v) { return Thrust - D(v, 0, 0); } // 计算推力 double qbar(double v, double gamma) { return 0.5 * rho * pow(v, 2); } // 计算动压强 double p(double v, double gamma, double phi, double p0, double q0, double r0) { return (Ix * r0 * q0 - Ixz * q0 * q0 + m * g * sin(phi) + T(v)) / qbar(v, gamma) / S / cbar; } // 计算转矩 double q(double v, double gamma, double theta, double p0, double r0) { return (Iy * p0 - Ixz * p0 + L(v, gamma, alpha(v, gamma)) - D(v, gamma, alpha(v, gamma))) / qbar(v, gamma) / S / b; } // 计算俯仰角加速度 double r(double v, double gamma, double phi, double p0, double q0, double r0) { return (Ixz * p0 + Iz * r0 - T(v) * b) / qbar(v, gamma) / S / b; } // 计算偏航角加速度 double gamma_dot(double v, double gamma, double theta, double p0, double q0) { return (L(v, gamma, alpha(v, gamma)) - D(v, gamma, alpha(v, gamma))) / m / v - g * cos(theta); } // 计算爬升角加速度 double v_dot(double v, double gamma, double theta) { return (T(v) - D(v, gamma, alpha(v, gamma)) - m * g * sin(theta)) / m; } // 计算速度变化率 int main() { double v = 300.0; // 初始速度 double gamma = 0.0; // 初始爬升角 double theta = 0.0; // 初始俯仰角 double phi = 0.0; // 初始偏航角 double p0 = 0.0; // 初始滚转角速度 double q0 = 0.0; // 初始俯仰角速度 double r0 = 0.0; // 初始偏航角速度 while (true) { double alpha_ = alpha(v, gamma); double cL_ = cL(alpha_); double cD_ = cD(alpha_, cL_); double L_ = L(v, gamma, alpha_); double D_ = D(v, gamma, alpha_); double T_ = T(v); double qbar_ = qbar(v, gamma); double p_ = p(v, gamma, phi, p0, q0, r0); double q_ = q(v, gamma, theta, p0, r0); double r_ = r(v, gamma, phi, p0, q0, r0); double gamma_dot_ = gamma_dot(v, gamma, theta, p0, q0); double v_dot_ = v_dot(v, gamma, theta); double p1 = p0 + p_ * 0.1; double q1 = q0 + q_ * 0.1; double r1 = r0 + r_ * 0.1; double gamma1 = gamma + gamma_dot_ * 0.1; double theta1 = theta + q0 * 0.1; double phi1 = phi + p0 * 0.1; double v1 = v + v_dot_ * 0.1; if (v1 <= 0) break; p0 = p1; q0 = q1; r0 = r1; gamma = gamma1; theta = theta1; phi = phi1; v = v1; cout << "v = " << v << ", gamma = " << gamma << ", theta = " << theta << ", phi = " << phi << endl; } return 0; } ``` 这段代码中,我们定义了一些常量和函数,包括计算迎角、升力系数、阻力系数、升力、阻力、推力、动压强、转矩、俯仰角加速度、偏航角加速度、爬升角加速度、速度变化率等。在主函数中,我们使用欧拉法模拟F16飞机的运动,不断更新速度、爬升角、俯仰角、偏航角等参数,并输出结果。 需要注意的是,这只是一个基本的F16飞机的运动方程的C++实现,实际上F16飞机的运动方程会更为复杂,需要考虑更多的因素。

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