src/FDM/YASim/Gear.hpp

   1 #ifndef _GEAR_HPP
   2 #define _GEAR_HPP
   3
   4 namespace yasim {
   5
   6 class RigidBody;
   7
   8 // A landing gear has the following parameters:
   9 //
  10 // position: a point in the aircraft's local coordinate system where the
  11 //     fully-extended wheel will be found.
  12 // compression: a vector from position where a fully-compressed wheel
  13 //     will be, also in aircraft-local coordinates.
  14 // spring coefficient: force coefficient along the compression axis, in
  15 //     Newtons per meter.
  16 // damping coefficient: force per compression speed, in Ns/m
  17 // static coefficient of friction: force along the ground plane exerted
  18 //     by a motionless wheel.  A unitless scalar.
  19 // dynamic coefficient of friction: force along the ground plane exerted
  20 //     by a sliding/skidding wheel.
  21 // braking fraction: fraction of the dynamic friction that will be
  22 //     actually exerted by a rolling wheel
  23 // rotation: the angle from "forward" by which the wheel is rotated
  24 //     around its compression axis.  In radians.
  25 //
  26 class Gear {
  27 public:
  28     Gear();
  29
  30     // Externally set values
  31     void setPosition(float* position);
  32     void setCompression(float* compression);
  33     void setSpring(float spring);
  34     void setDamping(float damping);
  35     void setStaticFriction(float sfric);
  36     void setDynamicFriction(float dfric);
  37     void setBrake(float brake);
  38     void setRotation(float rotation);
  39     void setExtension(float extension);
  40
  41     void getPosition(float* out);
  42     void getCompression(float* out);
  43     float getSpring();
  44     float getDamping();
  45     float getStaticFriction();
  46     float getDynamicFriction();
  47     float getBrake();
  48     float getRotation();
  49     float getExtension();
  50
  51     // Takes a velocity of the aircraft relative to ground, a rotation
  52     // vector, and a ground plane (all specified in local coordinates)
  53     // and make a force and point of application (i.e. ground contact)
  54     // available via getForce().
  55     void calcForce(RigidBody* body, float* v, float* rot, float* ground);
  56
  57     // Computed values: total force, weight-on-wheels (force normal to
  58     // ground) and compression fraction.
  59     void getForce(float* force, float* contact);
  60     float getWoW();
  61     float getCompressFraction();
  62
  63 private:
  64     float calcFriction(float wgt, float v);
  65
  66     float _pos[3];
  67     float _cmpr[3];
  68     float _spring;
  69     float _damp;
  70     float _sfric;
  71     float _dfric;
  72     float _brake;
  73     float _rot;
  74     float _extension;
  75     float _force[3];
  76     float _contact[3];
  77     float _wow;
  78     float _frac;
  79 };
  80
  81 }; // namespace yasim
  82 #endif // _GEAR_HPP