Резюме, Постановка на проблема, Методология за решаване на проблема - Изчисляване и симулация на полет на самолет
Аеродинамиката е един от най-важните клонове на физиката в съвременния свят. Изследването на аеродинамичните процеси е изключително търсено поради колосалното развитие в областта на превозните средства. Аеродинамиката е важна за проектирането на автомобили, самолети, космически кораби - практически всяко превозно средство. Създаването на фюзелажи, тела с определена форма спомага за намаляване на разходите за преодоляване на силата на въздушното съпротивление чрез техниката, което спомага за намаляване на разходите за гориво и подобряване на транспортните характеристики. В областта на самолетостроенето изучаването на аеродинамиката е една от най-важните области, тъй като лифтът, който кара самолетът да лети, произтича от движението и взаимодействието на повърхността на крилото с газообразна среда. Поради сложността на процесите, протичащи в газообразна среда, практически е невъзможно да не се изчисли експериментално ефектът от потоците върху обекти със сложни форми.
Ето защо компютърната симулация на взаимодействието на самолет с околната среда се превърна в задача на нашата практика, тъй като само компютър е способен да изчисли ефекта от газовите потоци върху модел на самолет.
Създаване на физичен двигател (компютърна програма, която симулира физическите закони на реалния свят във виртуален свят с различна степен на сближаване) и асоцииран графичен двигател (междинен софтуер, чиято основна задача е да изобрази триизмерна компютърна графика), за да създаде визуализиран модел на самолет и изчисляване на траекторията му в реално време, както и изчисляване на силите, действащи върху този физически модел от околната среда.
В програмата моделът на самолета се определя от набор от триъгълници; програмата чете координатите на върховете на тези триъгълници от файла. Взехме самия файл от Интернет, но използвайки софтуер на трети страни, самият потребител може да създаде триизмерен модел. Програмата изчислява площта на целия самолет чрез сумиране на площите на всички триъгълници. Програмата изчислява и обема на равнината, като сумира обемите на тетраедрите; всеки тетраедър се получава от четири точки: едната точка е началната точка, а останалите три са върховете на триъгълника от повърхността на равнината. Обемът се отчита със знак, който зависи от реда на обхождане на върховете на триъгълника. Редът за обръщане също е посочен във файла. Следователно полученият общ обем винаги ще бъде равен на обема на самолета, независимо от относителното положение на началната точка и точките на модела. Ако приемем, че плътността на апарата е постоянна, програмата получава своята маса. След това, въз основа на координатите на върховете на самолета, програмата намира координатата на своя център на масата. Също така, моделът има единичен вектор, насочен от центъра на масата, позицията му спрямо самолета никога не се променя. Тя ви позволява да контролирате наклона на самолета във всяка от равнините xy, xz, yz (x, y, z - координатни оси).
Промяната в позицията на самолета ще се случи поради следните сили: силата на въздушното съпротивление, силата на тежестта (Тегло), силата на тягата на самолета, както и силата на повдигане, действаща върху опашката на този самолет.