2014年,国内飞行程序设计人员通过数学分析,得出了风螺旋的数学计算公式。在此基础上,经过不断的验证总结,完成了传统程序及PBN程序中风螺旋的应用验证。

为了更好的推广风螺旋算法,提高飞行程序设计的效率和精度,特此分享风螺旋的CAD插件。该插件是飞行程序设计软件的一个基础模块,可以在飞行程序练习或项目设计中免费使用。

接下来,以浩辰CAD为例介绍一下风螺旋插件的使用方法。

一、加载风螺旋插件

下载浩辰版风螺旋插件 HcSpiral.v2021.dll文件,建议保存到D盘目录中。

加载方式一:

打开浩辰CAD2021版,通过Netload命令加载HcSpiral.v2021.dll文件。

加载方式二:

依次找到“管理”菜单,点击“加载应用程序”,点击启动组“内容”按钮,将HcSpiral.v2021.dll添加到启动组中。

确定保存,以后每次打开浩辰CAD,风螺旋插件会自动加载进来,方便使用。

插件中提供了三个命令,分别是Hello、FLX、Xinfo。

输入Hello命令,可以得到信息提示,表示插件已正常加载。

输入FLX命令,可以打开风螺旋的参数界面,通过改变参数绘制不同的风螺旋。

输入Xinfo命令,点击绘制好的风螺旋,可以在命令行中输出风螺旋中的各项参数。

二、风螺旋各项参数的含义

风螺旋界面如下图所示分为四个区域。

1区用来填写转弯计算时的基础数据。

软件中风速是按照12h+87来自动填写,h是以千米为单位的高度值。在复飞和离场计算时,按照规范风速为56km/h,此种情况下,需要手动填写风速。

2区用来填写风螺旋的起止角度,以及初始外扩的距离、转弯方向。

风螺旋的起点 指的是风螺旋零度角对应的位置点,上图中的点1位置。

风螺旋的起始边方向,指的是如点2的位置,给出初始边的方向即可,半径会自动计算。因此,点2只要位于初始边的方向上即可。

在绘制双风螺旋时,点2代表的是第二条风螺旋的起点。

软件中会自动生成两条风螺旋的共切线,并对两条风螺旋进行衔接。这种情况通常用来绘制复飞、离场阶段的转弯保护区,也可以用来绘制PBN转弯保护区。

DA选择框,代表是否在用户输入的角度上增加一个偏流角的数值。

上图中可以看到,左侧图中选中了结束角的DA框,风螺旋终止于270°位置。右侧图未选中DA框,终点的半径对应270°角度,风螺旋结束于270°之前的一个位置。

DA角的值等于 arcSin(w/v),是风速与真空速之比的反正弦值。这个值很难精确的用手工去录入,所以软件中直接进行了提供。

初始外扩,用来绘制带有外扩距离的风螺旋。

上图中在红色风螺旋之外绘制了一条外扩1852米的风螺旋,通过多个位置画半径1852米的圆进行比对,可以看到整个螺旋都严格保持了等距离外扩。通过距离来外扩风螺旋的方法与CAD中提供的偏移命令是等效的。

3区是辅助功能区。用来辅助绘制一些参考线。

需要说明的是当选中“切线”选择框后,软件中会忽略螺旋的终点角度,转由用户指定螺旋的终点的切线位置。

比如,我们在离场保护区绘制时,可以从转弯最晚点开始,依次选择点1、点2,再指定导航台为切线的终点(点3),可以得到如下图所示的红色螺旋线及切线。

若用户指定的切点位于风螺旋范围以内,则软件优先以切点与圆心的连线作为终点角度。若切点位置比较特殊,软件有可能绘制错误。

绘制双风螺旋时,若转弯角度较小,则仅从最外侧绘制风螺旋及其切线,内侧风螺旋将被自动忽略。

为支持国产软件,现提供浩辰CAD、中望CAD平台的免费风螺旋插件供大家下载使用,AutoCAD平台风螺旋插件收费99元/套,欢迎联系采购。

中望插件链接: https://pan.baidu.com/s/1iC8--YcW86OdyqkL7PC1eQ 提取码: 2v6q 
浩辰插件链接: https://pan.baidu.com/s/1YQntTutHT_IEyLmmUbKfyQ 提取码: 9hfv 
 

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