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   fullpath = enginePath + "/" + engineName + ".dat";
  89   ifstream enginefile(fullpath.c_str());
  90
  91   if (enginefile) {
  92     enginefile >> tag;
  93
  94     if      (tag == "ROCKET")    Type = etRocket;
  95     else if (tag == "PISTON")    Type = etPiston;
  96     else if (tag == "TURBOPROP") Type = etTurboProp;
  97     else if (tag == "TURBOJET")  Type = etTurboJet;
  98     else                         Type = etUnknown;
  99
 100     switch(Type)
 101     {
 102     case etUnknown:
 103       cerr << "Unknown engine type: " << tag << endl;
 104       break;
 105     case etPiston:
 106       enginefile >> X;
 107       enginefile >> Y;
 108       enginefile >> Z;
 109       enginefile >> BrakeHorsePower;
 110       enginefile >> MaxThrottle;
 111       enginefile >> MinThrottle;
 112       enginefile >> SLFuelFlowMax;
 113       enginefile >> SpeedSlope;
 114       enginefile >> SpeedIntercept;
 115       enginefile >> AltitudeSlope;
 116
 117       break;
 118     case etRocket:
 119       enginefile >> X;
 120       enginefile >> Y;
 121       enginefile >> Z;
 122       enginefile >> SLThrustMax;
 123       enginefile >> VacThrustMax;
 124       enginefile >> MaxThrottle;
 125       enginefile >> MinThrottle;
 126       enginefile >> SLFuelFlowMax;
 127       enginefile >> SLOxiFlowMax;
 128       break;
 129     }
 130
 131     enginefile.close();
 132   } else {
 133     cerr << "Unable to open engine definition file " << fullpath << endl;
 134   }
 135
 136   EngineNumber = num;
 137   Thrust = 0.0;
 138   Starved = Flameout = false;
 139 }
 140
 141
 142 FGEngine::~FGEngine(void)
 143 {
 144 }
 145
 146
 147 float FGEngine::CalcRocketThrust(void)
 148 {
 149   float lastThrust;
 150
 151   Throttle = FCS->GetThrottle(EngineNumber);
 152   lastThrust = Thrust;                 // last actual thrust
 153
 154   if (Throttle < MinThrottle || Starved) {
 155     PctPower = Thrust = 0.0; // desired thrust
 156     Flameout = true;
 157   } else {
 158     PctPower = Throttle / MaxThrottle;
 159     Thrust = PctPower*((1.0 - Atmosphere->Getrho() / 0.002378)*(VacThrustMax - SLThrustMax) +
 160                        SLThrustMax); // desired thrust
 161     Flameout = false;
 162   }
 163
 164   Thrust -= 0.8*(Thrust - lastThrust); // actual thrust
 165
 166   return Thrust;
 167 }
 168
 169
 170 float FGEngine::CalcPistonThrust(void)
 171 {
 172   float v,h,pa;
 173
 174   Throttle = FCS->GetThrottle(EngineNumber);
 175   Throttle /= 100;
 176
 177   v=State->GetVt();
 178   h=State->Geth();
 179   if(v < 10)
 180     v=10;
 181   if(h < 0)
 182     h=0;
 183   pa=(SpeedSlope*v + SpeedIntercept)*(1 +AltitudeSlope*h)*BrakeHorsePower;
 184   Thrust= Throttle*(pa*HPTOFTLBSSEC)/v;
 185
 186   return Thrust;
 187 }
 188
 189
 190 float FGEngine::CalcThrust(void)
 191 {
 192   switch(Type) {
 193   case etRocket:
 194     return CalcRocketThrust();
 195     // break;
 196   case etPiston:
 197     return CalcPistonThrust();
 198     // break;
 199   default:
 200     return 9999.0;
 201     // break;
 202   }
 203 }
 204
 205 float FGEngine::CalcFuelNeed() {
 206   FuelNeed = SLFuelFlowMax*PctPower;
 207   return FuelNeed;
 208 }
 209
 210
 211 float FGEngine::CalcOxidizerNeed() {
 212   OxidizerNeed = SLOxiFlowMax*PctPower;
 213   return OxidizerNeed;
 214 }
 215