src/FDM/JSBSim/FGEngine.cpp

   1 /*******************************************************************************
   2
   3  Module:       FGEngine.cpp
   4  Author:       Jon Berndt
   5  Date started: 01/21/99
   6  Called by:    FGAircraft
   7
   8  ------------- Copyright (C) 1999  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
   9
  10  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  11  the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
  12  Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
  13  version.
  14
  15  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  16  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  17  FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  18  details.
  19
  20  You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  21  this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
  22  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  23
  24  Further information about the GNU General Public License can also be found on
  25  the world wide web at http://www.gnu.org.
  26
  27 FUNCTIONAL DESCRIPTION
  28 --------------------------------------------------------------------------------
  29 See header file.
  30
  31 HISTORY
  32 --------------------------------------------------------------------------------
  33 01/21/99   JSB   Created
  34 09/03/99   JSB   Changed Rocket thrust equation to correct -= Thrust instead of
  35                  += Thrust (thanks to Tony Peden)
  36
  37 ********************************************************************************
  38 INCLUDES
  39 *******************************************************************************/
  40
  41 #ifdef FGFS
  42 #  include <Include/compiler.h>
  43 #  ifdef FG_HAVE_STD_INCLUDES
  44 #    include <fstream>
  45 #  else
  46 #    include <fstream.h>
  47 #  endif
  48 #else
  49 #  include <fstream>
  50 #endif
  51
  52 #include "FGEngine.h"
  53 #include "FGState.h"
  54 #include "FGFDMExec.h"
  55 #include "FGAtmosphere.h"
  56 #include "FGFCS.h"
  57 #include "FGAircraft.h"
  58 #include "FGTranslation.h"
  59 #include "FGRotation.h"
  60 #include "FGPosition.h"
  61 #include "FGAuxiliary.h"
  62 #include "FGOutput.h"
  63 #include "FGDefs.h"
  64
  65 /*******************************************************************************
  66 ************************************ CODE **************************************
  67 *******************************************************************************/
  68
  69
  70 FGEngine::FGEngine(FGFDMExec* fdex, string enginePath, string engineName, int num)
  71 {
  72   string fullpath;
  73   string tag;
  74
  75   FDMExec = fdex;
  76
  77   State       = FDMExec->GetState();
  78   Atmosphere  = FDMExec->GetAtmosphere();
  79   FCS         = FDMExec->GetFCS();
  80   Aircraft    = FDMExec->GetAircraft();
  81   Translation = FDMExec->GetTranslation();
  82   Rotation    = FDMExec->GetRotation();
  83   Position    = FDMExec->GetPosition();
  84   Auxiliary   = FDMExec->GetAuxiliary();
  85   Output      = FDMExec->GetOutput();
  86
  87   Name = engineName;
  88 #ifdef MACOS
  89   fullpath = enginePath + ":" + engineName + ".dat";
  90 #else
  91   fullpath = enginePath + "/" + engineName + ".dat";
  92 #endif
  93   ifstream enginefile(fullpath.c_str());
  94
  95   if (enginefile) {
  96     enginefile >> tag;
  97
  98     if      (tag == "ROCKET")    Type = etRocket;
  99     else if (tag == "PISTON")    Type = etPiston;
 100     else if (tag == "TURBOPROP") Type = etTurboProp;
 101     else if (tag == "TURBOJET")  Type = etTurboJet;
 102     else                         Type = etUnknown;
 103
 104     switch(Type)
 105     {
 106     case etUnknown:
 107       cerr << "Unknown engine type: " << tag << endl;
 108       break;
 109     case etPiston:
 110       enginefile >> X;
 111       enginefile >> Y;
 112       enginefile >> Z;
 113       enginefile >> BrakeHorsePower;
 114       enginefile >> MaxThrottle;
 115       enginefile >> MinThrottle;
 116       enginefile >> SLFuelFlowMax;
 117       enginefile >> SpeedSlope;
 118       enginefile >> SpeedIntercept;
 119       enginefile >> AltitudeSlope;
 120
 121       break;
 122     case etRocket:
 123       enginefile >> X;
 124       enginefile >> Y;
 125       enginefile >> Z;
 126       enginefile >> SLThrustMax;
 127       enginefile >> VacThrustMax;
 128       enginefile >> MaxThrottle;
 129       enginefile >> MinThrottle;
 130       enginefile >> SLFuelFlowMax;
 131       enginefile >> SLOxiFlowMax;
 132       break;
 133     }
 134
 135     enginefile.close();
 136   } else {
 137     cerr << "Unable to open engine definition file " << fullpath << endl;
 138   }
 139
 140   EngineNumber = num;
 141   Thrust = 0.0;
 142   Starved = Flameout = false;
 143 }
 144
 145
 146 FGEngine::~FGEngine(void)
 147 {
 148 }
 149
 150
 151 float FGEngine::CalcRocketThrust(void)
 152 {
 153   float lastThrust;
 154
 155   Throttle = FCS->GetThrottle(EngineNumber);
 156   lastThrust = Thrust;                 // last actual thrust
 157
 158   if (Throttle < MinThrottle || Starved) {
 159     PctPower = Thrust = 0.0; // desired thrust
 160     Flameout = true;
 161   } else {
 162     PctPower = Throttle / MaxThrottle;
 163     Thrust = PctPower*((1.0 - Atmosphere->Getrho() / 0.002378)*(VacThrustMax - SLThrustMax) +
 164                        SLThrustMax); // desired thrust
 165     Flameout = false;
 166   }
 167
 168   Thrust -= 0.8*(Thrust - lastThrust); // actual thrust
 169
 170   return Thrust;
 171 }
 172
 173
 174 float FGEngine::CalcPistonThrust(void)
 175 {
 176   float v,h,pa;
 177
 178   Throttle = FCS->GetThrottle(EngineNumber);
 179   Throttle /= 100;
 180
 181   v=State->GetVt();
 182   h=State->Geth();
 183   if(v < 10)
 184     v=10;
 185   if(h < 0)
 186     h=0;
 187   pa=(SpeedSlope*v + SpeedIntercept)*(1 +AltitudeSlope*h)*BrakeHorsePower;
 188   Thrust= Throttle*(pa*HPTOFTLBSSEC)/v;
 189
 190   return Thrust;
 191 }
 192
 193
 194 float FGEngine::CalcThrust(void)
 195 {
 196   switch(Type) {
 197   case etRocket:
 198     return CalcRocketThrust();
 199     // break;
 200   case etPiston:
 201     return CalcPistonThrust();
 202     // break;
 203   default:
 204     return 9999.0;
 205     // break;
 206   }
 207 }
 208
 209 float FGEngine::CalcFuelNeed() {
 210   FuelNeed = SLFuelFlowMax*PctPower;
 211   return FuelNeed;
 212 }
 213
 214
 215 float FGEngine::CalcOxidizerNeed() {
 216   OxidizerNeed = SLOxiFlowMax*PctPower;
 217   return OxidizerNeed;
 218 }
 219