src/FDM/JSBSim/FGLGear.cpp

   1 /*******************************************************************************
   2
   3  Module:       FGLGear.cpp
   4  Author:       Jon S. Berndt
   5  Date started: 11/18/99
   6  Purpose:      Encapsulates the landing gear elements
   7  Called by:    FGAircraft
   8
   9  ------------- Copyright (C) 1999  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
  10
  11  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  12  the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
  13  Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
  14  version.
  15
  16  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  17  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  18  FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  19  details.
  20
  21  You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  22  this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
  23  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  24
  25  Further information about the GNU General Public License can also be found on
  26  the world wide web at http://www.gnu.org.
  27
  28 FUNCTIONAL DESCRIPTION
  29 --------------------------------------------------------------------------------
  30
  31 HISTORY
  32 --------------------------------------------------------------------------------
  33 11/18/99   JSB   Created
  34
  35 ********************************************************************************
  36 INCLUDES
  37 *******************************************************************************/
  38
  39 #include "FGLGear.h"
  40 #include <algorithm>
  41
  42 /*******************************************************************************
  43 ************************************ CODE **************************************
  44 *******************************************************************************/
  45
  46
  47 FGLGear::FGLGear(FGConfigFile* AC_cfg, FGFDMExec* fdmex) : vXYZ(3),
  48                                                            vMoment(3),
  49                                                            Exec(fdmex)
  50 {
  51   string tmp;
  52   *AC_cfg >> tmp >> name >> vXYZ(1) >> vXYZ(2) >> vXYZ(3) >> kSpring >> bDamp
  53                                                     >> statFCoeff >> brakeCoeff;
  54   State       = Exec->GetState();
  55   Aircraft    = Exec->GetAircraft();
  56   Position    = Exec->GetPosition();
  57   Rotation    = Exec->GetRotation();
  58
  59   WOW = false;
  60   FirstContact = false;
  61   Reported = false;
  62   DistanceTraveled = 0.0;
  63   MaximumStrutForce = MaximumStrutTravel = 0.0;
  64 }
  65
  66
  67 /******************************************************************************/
  68
  69 FGLGear::~FGLGear(void)
  70 {
  71 }
  72
  73 /******************************************************************************/
  74
  75 FGColumnVector FGLGear::Force(void)
  76 {
  77   static FGColumnVector vForce(3);
  78   static FGColumnVector vLocalForce(3);
  79   static FGColumnVector vLocalGear(3);     // Vector: CG to this wheel (Local)
  80   static FGColumnVector vWhlBodyVec(3);    // Vector: CG to this wheel (Body)
  81   static FGColumnVector vWhlVelVec(3);     // Velocity of this wheel (Local)
  82
  83   vWhlBodyVec     = (vXYZ - Aircraft->GetXYZcg()) / 12.0;
  84   vWhlBodyVec(eX) = -vWhlBodyVec(eX);
  85   vWhlBodyVec(eZ) = -vWhlBodyVec(eZ);
  86
  87   vLocalGear = State->GetTb2l() * vWhlBodyVec;
  88
  89   compressLength = vLocalGear(eZ) - Position->GetDistanceAGL();
  90
  91   if (compressLength > 0.00) {
  92
  93     WOW = true;
  94     vWhlVelVec      =  State->GetTb2l() * (Rotation->GetPQR() * vWhlBodyVec);
  95     vWhlVelVec     +=  Position->GetVel();
  96
  97     compressSpeed   =  vWhlVelVec(eZ);
  98
  99     if (!FirstContact) {
 100       FirstContact  = true;
 101       SinkRate      =  compressSpeed;
 102       GroundSpeed   =  Position->GetVel().Magnitude();
 103     }
 104
 105     vWhlVelVec      = -1.0 * vWhlVelVec.Normalize();
 106     vWhlVelVec(eZ)  =  0.00;
 107
 108     vLocalForce(eZ) =  min(-compressLength * kSpring - compressSpeed * bDamp, (float)0.0);
 109     vLocalForce(eX) =  fabs(vLocalForce(eZ) * statFCoeff) * vWhlVelVec(eX);
 110     vLocalForce(eY) =  fabs(vLocalForce(eZ) * statFCoeff) * vWhlVelVec(eY);
 111
 112     MaximumStrutForce = max(MaximumStrutForce, fabs(vLocalForce(eZ)));
 113     MaximumStrutTravel = max(MaximumStrutTravel, fabs(compressLength));
 114
 115     vForce  = State->GetTl2b() * vLocalForce ;
 116     vMoment = vWhlBodyVec * vForce;
 117
 118   } else {
 119
 120     WOW = false;
 121
 122     if (Position->GetDistanceAGL() > 200.0) {
 123       FirstContact = false;
 124       Reported = false;
 125       DistanceTraveled = 0.0;
 126       MaximumStrutForce = MaximumStrutTravel = 0.0;
 127     }
 128
 129     vForce.InitMatrix();
 130     vMoment.InitMatrix();
 131   }
 132
 133   if (FirstContact) {
 134     DistanceTraveled += Position->GetVel().Magnitude()*State->Getdt()*Aircraft->GetRate();
 135   }
 136
 137   if (Position->GetVel().Magnitude() <= 0.05 && !Reported) {
 138     Report();
 139   }
 140
 141   return vForce;
 142 }
 143
 144 /******************************************************************************/
 145
 146 void FGLGear::Report(void)
 147 {
 148   cout << endl << "Touchdown report for " << name << endl;
 149   cout << "  Sink rate at contact:  " << SinkRate                << " fps,    "
 150                               << SinkRate*0.3408          << " mps"     << endl;
 151   cout << "  Contact ground speed:  " << GroundSpeed*.5925       << " knots,  "
 152                               << GroundSpeed*0.3408       << " mps"     << endl;
 153   cout << "  Maximum contact force: " << MaximumStrutForce       << " lbs,    "
 154                               << MaximumStrutForce*4.448  << " Newtons" << endl;
 155   cout << "  Maximum strut travel:  " << MaximumStrutTravel*12.0 << " inches, "
 156                               << MaximumStrutTravel*30.48 << " cm"      << endl;
 157   cout << "  Distance traveled:     " << DistanceTraveled        << " ft,     "
 158                               << DistanceTraveled*0.3408  << " meters"  << endl;
 159   Reported = true;
 160 }
 161