НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o193.pdf (1788.95Кб)

УДК 629.7:004:331.101.1

1 Государственный лётно-испытательный центр Министерства обороны имени В. П. Чкалова, Ахтубинск, Россия

Целью работы является повышение качества и достоверности испытаний современного корабельного самолета на оценку характеристик устойчивости и управляемости,  сокращение сроков проведение испытаний. Для достижения поставленной цели необходимо разработать алгоритмическое, программно-математическое и методическое обеспечение летных испытаний и математического моделирования управляемых режимов полета для определения характеристик устойчивости и управляемости корабельных самолетов.
В статье выполнен анализ проблем определения характеристик устойчивости и управляемости в летных испытаниях, изложена методика коррекции математической модели аэродинамических характеристик и сил тяги двигателя современного корабельного самолета. Показана важность использования алгоритма контроля правильности бортовых измерений параметров полета. Представлены новые результаты идентификации аэродинамических коэффициентов самолета и убедительно доказана необходимость учета сил тяги двигателя при идентификации характеристик продольного канала управления. Представлено сравнение полученных методами идентификации аэродинамических коэффициентов с исходным аэродинамическим банком данных.
Важным и новым компонентом работы, описанным в четвертой части статьи, является комплекс компьютерных программ, объединенных единым интерфейсом. Разработка этого программно-математического обеспечения значительно улучшила технологию обработки материалов летных экспериментов и идентификации аэродинамических характеристик летательного аппарата.
При применении результатов работы на этапе испытаний, требуемые характеристики устойчивости и управляемости определяются путем моделирования, а идентификация обеспечивает уточнение модели по полетным данным.
Обеспечивается применение созданной технологии практической идентификации в целях проверки и уточнения математических моделей по данным летного эксперимента. При этом результатом является проверенная и уточненная модель движения самолета в основном эксплуатационном диапазоне режимов полета, которая предназначена для использования не только в целях сопровождения испытаний, но и на последующих этапах жизненного цикла авиационного комплекса. Эти модели необходимы при подготовке летчиков к полетам на корабль, при разработке тренажеров, на этапе модернизации, при расследовании авиационных происшествий и т.д. В результате работы создана новая методика оценки характеристик устойчивости и управляемости корабельного авиационного комплекса, включающая новую процедуру идентификации, новые алгоритмические приемы, позволяющие наглядно представить зависимости аэродинамических коэффициентов в функции угла атаки, новый подход к идентификации продольного канала по боковым тестовым полетным режимам. Все результаты работы подтверждены обработкой материалов летных экспериментов.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), проект 15-08-06237.

1. Гуляев В.В., Демченко О.Ф., Долженков Н.Н. и др. Математическое моделирование при формировании облика летательного аппарата / под. ред. В.А. Подобедова. М.: Машиностроение, 2005. 496 c .
2. Ништ М.И., Подобедов В.А. Аэродинамическое проектирование и математическое моделирование полета летательного аппарата // Полет. 2000. № 4. С. 37-42.
3. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов / под ред. Г.С. Бюшгенса. М.: Наука, 1998. 811 с.
4. Подобедов В.А., Гуляев В.В., Еременко С.М., Икрянников Е.Д., Гром А.С., Руденко А.В. Специализированный комплекс методик расчета характеристик беспилотного летательного аппарата // Авиационная промышленность. 2008. № 3. C . 5-10.
5. Гулевич С.П., Александровский Б.В. Методы определения моментных характеристик беспилотных летательных аппаратов // Проблемы безопасности полетов. 2004. № 7. С. 3-9.
6. Klein V., Morelli E.A. Aircraft System Identification: Theory And Practice. Reston, VA: AIAA Inc. , 2006. 499 р .
7. Morelli E.A., Klein V. Application of system identification to aircraft at NASA Langley Research Center // Journal of Aircraft. 2005. Vol. 42, no. 1. P. 12-25. DOI: 10.2514/1.3648
8. Chowdhary G., Jategaonkar R. Aerodynamic parameter estimation from flight data applying extended and unscented Kalman filter // Aerospace Science and Technology. 2010. Vol . 14. P . 106-117. DOI:10.1016/j.ast.2009.10.003
9. Корсун О.Н., Веселов Ю.Г., Гулевич С.П. Прогнозирование параметров движения самолета на основе идентификации упрощенной линейной модели // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2011. № 12. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/290540.html (дата обращения 01.09.2015).
10. Conroy J.K., Humbert J.S., Pines D.J. System identification of a rotary-wing micro air vehicle // Journal of the American Helicopter Society. 2011. Vol. 56, no. 2. P. 25001-25015.
11. Корсун О.Н. Принципы параметрической идентификации математических моделей самолетов по данным летных испытаний // Мехатроника, автоматизация, управление. Приложение. 2008. № 6. С. 2-7.
12. Корсун О.Н., Поплавский Б.К. Технология идентификации аэродинамических коэффициентов летательных аппаратов по данным летных испытаний // Труды Всероссийской юбилейной НТК «Моделирование авиационных систем». Т . 1. М .: ГосНИИАС , 2011. С . 123-130.
13. Korsun O.N., Poplavsky B.K. Approaches for Flight Tests Aircraft Parameter Identification // Proc. of the 29 Congress of International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS 2014). St. Petersburg, Russia, 2014. Art. no. 8.3.4. Режим доступа : http://www.icas.org/ICAS_ARCHIVE/ICAS2014/data/technical_programme.htm ( дата обращения 01.08.2015).
14. Корсун О.Н., Семенов А.В. Методика оценивания боковых отклонений при заходе на посадку гидросамолета А-40 «Альбатрос» по результатам летного эксперимента и моделирования // Проблемы безопасности полетов. 2005. № 7. С. 14-23.
15. Корсун О.Н., Семенов А.В. Оценка пилотажных характеристик самолетов по результатам летного эксперимента, идентификации и моделирования // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2007. № 7. С. 2-7.
16. Корсун О.Н., Семенов А.В. Методика определения характеристик устойчивости и управляемости высотного дозвукового самолета М-55 «Геофизика» по результатам летного эксперимента и моделирования // Полет. 2006. № 2. С. 22-29.
17. Балык О.А., Николаев С.В., Разуваев Д.В. Уточнение аэродинамических характеристик палубного самолета на режимах трамплинного взлета и посадки на корабль // Всероссийская научно-практическая конференция «ВВС - 100 лет на страже неба России: история, современное состояние, перспективы развития»: сб. докл. Ч. 2. Воронеж: Военный авиационный инженерный ун-т, 2012. С. 51-52.