src/FDM/YASim/Gear.hpp

   1 #ifndef _GEAR_HPP
   2 #define _GEAR_HPP
   3
   4 class SGMaterial;
   5
   6 namespace yasim {
   7
   8 class RigidBody;
   9 struct State;
  10
  11 // A landing gear has the following parameters:
  12 //
  13 // position: a point in the aircraft's local coordinate system where the
  14 //     fully-extended wheel will be found.
  15 // compression: a vector from position where a fully-compressed wheel
  16 //     will be, also in aircraft-local coordinates.
  17 // spring coefficient: force coefficient along the compression axis, in
  18 //     Newtons per meter.
  19 // damping coefficient: force per compression speed, in Ns/m
  20 // static coefficient of friction: force along the ground plane exerted
  21 //     by a motionless wheel.  A unitless scalar.
  22 // dynamic coefficient of friction: force along the ground plane exerted
  23 //     by a sliding/skidding wheel.
  24 // braking fraction: fraction of the dynamic friction that will be
  25 //     actually exerted by a rolling wheel
  26 // rotation: the angle from "forward" by which the wheel is rotated
  27 //     around its compression axis.  In radians.
  28 //
  29 class Gear {
  30 public:
  31     Gear();
  32
  33     // Externally set values
  34     void setPosition(float* position);
  35     void setCompression(float* compression);
  36     void setSpring(float spring);
  37     void setDamping(float damping);
  38     void setStaticFriction(float sfric);
  39     void setDynamicFriction(float dfric);
  40     void setBrake(float brake);
  41     void setRotation(float rotation);
  42     void setExtension(float extension);
  43     void setCastering(bool castering);
  44     void setOnWater(bool c);
  45     void setOnSolid(bool c);
  46     void setSpringFactorNotPlaning(float f);
  47     void setSpeedPlaning(float s);
  48     void setReduceFrictionByExtension(float s);
  49     void setInitialLoad(float l);
  50     void setIgnoreWhileSolving(bool c);
  51     void setGlobalGround(double* global_ground, float* global_vel,
  52         double globalX, double globalY,
  53         const SGMaterial *material);
  54     void getPosition(float* out);
  55     void getCompression(float* out);
  56     void getGlobalGround(double* global_ground);
  57     float getSpring();
  58     float getDamping();
  59     float getStaticFriction();
  60     float getDynamicFriction();
  61     float getBrake();
  62     float getRotation();
  63     float getExtension();
  64     float getInitialLoad() {return _initialLoad; }
  65     bool getCastering();
  66     float getCasterAngle() { return _casterAngle; }
  67     float getRollSpeed() { return _rollSpeed; }
  68     float getBumpAltitude();
  69     bool getGroundIsSolid();
  70     float getGroundFrictionFactor() { return (float)_ground_frictionFactor; }
  71
  72     // Takes a velocity of the aircraft relative to ground, a rotation
  73     // vector, and a ground plane (all specified in local coordinates)
  74     // and make a force and point of application (i.e. ground contact)
  75     // available via getForce().
  76     void calcForce(RigidBody* body, State* s, float* v, float* rot);
  77
  78     // Computed values: total force, weight-on-wheels (force normal to
  79     // ground) and compression fraction.
  80     void getForce(float* force, float* contact);
  81     float getWoW();
  82     float getCompressFraction();
  83     float getCompressDist() { return _compressDist; }
  84     bool getSubmergable() {return (!_ground_isSolid)&&(!_isContactPoint); }
  85     bool getIgnoreWhileSolving() {return _ignoreWhileSolving; }
  86     void setContactPoint(bool c);
  87
  88 private:
  89     float calcFriction(float wgt, float v);
  90     float calcFrictionFluid(float wgt, float v);
  91
  92     bool _castering;
  93     float _pos[3];
  94     float _cmpr[3];
  95     float _spring;
  96     float _damp;
  97     float _sfric;
  98     float _dfric;
  99     float _brake;
 100     float _rot;
 101     float _extension;
 102     float _force[3];
 103     float _contact[3];
 104     float _wow;
 105     float _frac;
 106     float _initialLoad;
 107     float _compressDist;
 108     double _global_ground[4];
 109     float _global_vel[3];
 110     float _casterAngle;
 111     float _rollSpeed;
 112     bool _isContactPoint;
 113     bool _onWater;
 114     bool _onSolid;
 115     float _spring_factor_not_planing;
 116     float _speed_planing;
 117     float _reduceFrictionByExtension;
 118     bool _ignoreWhileSolving;
 119
 120     double _ground_frictionFactor;
 121     double _ground_rollingFriction;
 122     double _ground_loadCapacity;
 123     double _ground_loadResistance;
 124     double _ground_bumpiness;
 125     bool _ground_isSolid;
 126     double _global_x;
 127     double _global_y;
 128 };
 129
 130 }; // namespace yasim
 131 #endif // _GEAR_HPP