Laminärflödet är enkelt . Även om det finns en komplett uppsättning differentialekvationer som beskriver något fluidflöde finns det en mängd förenklingar och antaganden som du kan använda på laminärt flöde. Det betyder att X-Plane inte behöver modellera all luft runt vingen, men kan göra beräkningarna baserade på vingeprofil och lokala hastigheter. Allt är relativt linjärt, så du kan bara ändra vissa variabler och använda förutbestämda parametrar. Dessutom är det helt tidsinvariant i steady state. Du kan nu enkelt lösa ekvationerna, integrera den beräknade tryckprofilen längs vingen och gjort!
För turbulent flöde håller inget av det. Det nuvarande sättet att simulera turbulent flöde är att göra en analys eller liknande för en Finite Element -analys (t.ex. FDM ). I grund och botten måste du överväga all luften i en stor volym runt vingen, dela upp den i ett litet rutnät och simulera det. För en bra beräkning tar detta i storleksordningen sekunder till minuter för ett enda 2D-tvärsnitt på min ganska anständiga bärbara dator. Och då försummar vi 3D-påverkan. Vidare förändras turbulent flöde w.r.t. tid. Öppna till exempel ditt bilfönster på motorvägen - du kommer att höra vindbrullen och pulsera. Det betyder att du måste få ditt tidigare tryck- och hastighetsfält och använda det som utgångspunkt för din nästa FEM / FDM-analys. Slutligen är turbulent flöde extremt svårt att förutsäga korrekt, även med ovanstående metoder: En lite hårdare yta, en liten bult eller en liten vindgust kan fördröja flödesskillnaden för några inches, vilket helt och hållet ogiltigförklarar dina resultat. Kanske denna YouTube-video (notera: det här är inte simulerat i realtid! ) kan ge lite ljus över den enorma komplexiteten och tidsberoendet för turbulent flöde - och kom ihåg att din horisontella stabilisator ser störd luft i stallförhållanden, vilket gör det nödvändigt att simulera hela flödesfältet runt flygplanet för en korrekt simulering, inte bara vingsektionerna.
Naturligtvis har X-planet en framerate mätt i bildrutor per sekund, inte ramar per timme. Det innebär att de använder en massa antaganden för att beräkna vingehissen. Jag gissar att de bara har några värden för placeringen av flödesseparation och turbulent tryck för vissa fasta hastigheter och vinklar, och interpolerar till de verkliga värdena. Min gissning är att de också har några parametrar som inte faktiskt beräknas, men är valda så att vissa väldigt grundläggande manövrar är möjliga som spin recovery, oavsett om dessa värden motsvarar några fysiska fenomen - det är ju ett spel.
