Разработка и обоснование рекомендаций по летной эксплуатации и обеспечению безопасности полетов воздушных судов на этапах взлета и посадки в условиях предельных ограничений

• Автор: Маликов, Станислав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Введение.
ГЛАВА 1 .Особенности летной эксплуатации воздушных судов на взлете и посадке в условиях предельных ограничений

1.1. Вводные замечания и постановка задачи.

1.2. Анализ причин авиационных происшествий при взлете воздушных судов

1.3. Анализ причин авиационных происшествий при посадке воздушных судов.

1.4. Влияние отказов функциональных систем на безопасность полетов воздушных судов

1.5. Влияние внешней среды на безопасность полетов воздушных судов

1.6. Анализ действий пилота на обстоятельства и причины авиационных происшествий

1.7. Методы исследования летной эксплуатации и безопасности полетов воздушных судов

в условиях предельных ограничений.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2 Система математического моделирования динамики полета летательных аппаратов на этапах взлета и посадки.
2.1. Вводные замечания
2.2. Возможности системы математического моделирования динамики полета летательных аппаратов.
2.3. Архитектура системы математического моделирования динамики полета летательных аппаратов.
2.4. Структура математической модели движения самолета
2.5. Идентификация математических моделей движения воздушных судов на этапах взлета и посадки.
2.5.1. Методика обобщенной проверки адекватности ММ экспериментальным данным
2.5.2. Методика эвристической проверки адекватности ММ экспериментальным данным
2.6. Результаты идентификации математических моделей движения воздушных судов на этапах взлета и посадки.
2.6.1. Результаты идентификации ММ движения самолета Ил0 по ВПП.
2.6.1.1. Идентификация математической модели посадки в продольном канале управления
2.6.1.2. Идентификация математической модели посадки при воздействии возмущающих факторов поперечного движения.
2.6.1.3. Идентификация математической модели движения самолета по ВПП в продольном направлении
2.6.2 Результаты идентификации математической модели движения самолета ИлТД
2.6.3 Результаты идентификации ММ движения самолета Ту
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. Разработка и применение теоретических методов исследования при моделировании
взлета и посадки воздушных судов
3.1 .Постановка задачи
3.2. Метод идентификации модели пилота
3.3 Модель состояния взлетнопосадочной полосы
3.4 Составительный анализ отечественных и зарубежных норм летной годности ВС при назначении ограничений по боковому ветру в зависимости от коэффициента сцепления пневматиков шасси с ВПП.
3.4.1 Анализ процедур сертификации ограничений по состоянию ВПП и боковому ветру по отечественным и зарубежным нормам летной годности
3.4.2. Анализ процедур замера коэффициента сцепления по отечественным и зарубежным нормам летной годности.
3.4.3. Применение математического моделирования для определения ограничений по состоянию ВПП и боковому ветру.
3.5 Метод оптимального планирования численного эксперимента при математическом моделирования взлета и посадки ВС
3.5.1. Математическая теория планирования эксперимента
3.5.2 Вычисление коэффициентов поверхности отклика
3.5.3. Определение оптимального объема выборки
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Решение прикладных задач взлета и посадки воздушных судов в условиях предельных ограничений.
4.1 Постановка задачи
4.2 Решение прикладных задач особых случаев взлета и посадки самолета Ил
4.2.1. Анализ нормативной документации
4.2.2 Обоснование выбора расчетных случаев вычислительных экспериментов
4.2.3.Результаты вычисленных экспериментов особых случаев взлета самолета Ил
4.2.4 Результаты вычислительных экспериментов особых случаев посадки самолета Ил
4.2.4.1. Посадка без отказов в системах управления
4.2.4.2. Отказы руля направления
4.2.4.3. Отказы элеронов
4.2.4.4.Отказы внешних интерцепторов.
4.2.4.5. Отказы реверсирования крайнего двигателя
4.2.4.6. Отказы управления передней стойкой шасси
4.2.4.7.Невключение тормозов одной подкрычъевой стойки шасси.
4.3. Исследование условии движения самолетов Ил и Ил0 на ВПП с различными характеристиками торможения с целыо расширения границ их безопасной эксплуатации
4.3.1. Выбор и обоснование расчетных случаев вычислительных экспериментов
4.3.2. Исследования условий движения самолета Ил на ВПП с различными характеристиками торможения.
4.3.2.1. Исследование прерванного взлета самолета Ил с различными характеристиками торможения
4.3.2.1.1. Исследование влияния скорости отказа наветренного двигателя при прерванном взлете самолета на разбеге по ВПП с сильным боковым ветром и пониженным коэффициентом сцепления.
4.3.2.1.2. Исследование прерванного взлета самолета на скользкой ВПП при сильном боковом ветре
4.3.2.1.3. Исследование отказа управления передней стойкой шасси при прерванном взлете самолета
4.3.2.1.4. Исследование влияния уменьшения вдвое скорости поворота передней
стойки шасси при прерванном взлете самолета
4.З.2.2. Исследование влияния различных способов торможения на длину пробега самолета Ил при посадке.
4.3.3. Исследование условий движения самолета Ил0 на ВПП с различными характеристиками торможения.
4.3.3.1. Исследование взлета самолета Ил
4.3.3.2. Исследование посадки самолета Ил0.
4.4 Определение предельных эксплутационных возможностей самолета ИлТД с повышенным значением взлетной массы.
4.5. Исследование совокупности особых условий взлета и посадки воздушных судов с целью выявления критических ситуаций
4.6.Разработка практических рекомендаций и предложений по летной эксплуатации и обеспечению безопасности полетов воздушных судов на взлете и посадке в условиях предельных ограничений
4.6.1. Рекомендации и предложения по расширению ожидаемых условий эксплуатации самолетов Ил и Ил0 при движении по ВПП.
4.6.2. Рекомендации и предложения по летной эксплуатации самолета ИлТД с повышенным значением взлетной массы.
4.6.3. Рекомендации и предложения по унификации требований отечественных норм летной годности с зарубежными по коэффициенту сцепления шин шасси с ВПП .
Выводы по главе 4.
Заключение
Приложение
Приложение
Введение


Такие ситуации как неуборка шасси или механизации крыла после взлета рассматриваются как предпосылки к АП, т. Рассмотрим ниже наиболее характерные отказы АТ при взлете ВС. Отказы двигателей. Отказы двигателей при взлете ВС событие весьма вероятное и оно рассматривается как обязательное условие при сертификации ВС. В любом РЛЭ содержится раздел Отказ двигателя при взлете, где строго оговариваются критические скорости принятия решения о прекращении или продолжении взлета и даются подробные рекомендации по технике пилотирования в последнем случае. Взлет ВС с отказавшим двигателем является типовой ситуацией, которая входит в про1рамму подготовки экипажа. Анализ ПАП с транспортными самолетами гражданской авиации за последние лет показал , что число отказов двигателей по различным причинам на основных этапах полета составило от общего числа ПАП. По данным зарубежной статистики в среднем один отказ авиадвигателя приходится на тыс. Последствия отказа двигателя при взлете могут быть различными это и возможное выкатывание за концевые полосы безопасности КПБ ВПП при запоздании принятия решения о прекращении полета, это и выкатывание за. БПБ при боковом ветре особенно на ВПП с пониженным коэффициентом сцепления. В случае продолженного взлета и недостаточной тяговооруженности ВС, например, при высоких температурах наружного воздуха, возможна потеря скорости и высоты полета после отрыва ВС и столкновение его с землей или препятствием . Состояние шасси. Состояние элементов шасси оказывает существенное влияние на возникновение АП или предпосылок к ним. Так сначала х годов на американских широкофюзеляжных самолетах, совершивших более 7,5 млн. АП связанные с повреждением шасси составили от общего числа летных происшествий. Причем самые большие неприятности здесь доставляют случаи разрушения авиашин шасси при взлете. Всего за месяцев эксплуатации самолетов Конкорд на территории США зафиксировано четыре случая разрушения авиашин при выполнении взлета, которые классифицируются как крайне опасные, создающие катастрофическую ситуацию в одном из случаев кусками разрушившейся авиашины были повреждены двигатель, три топливных бака, несколько гидравлических трубопроводов и обшивка передней части крыла. Случай разрушения авиашин колес правой тележки имел место сентября г. ДС . Для предотвращения подобных АП в настоящее время устанавливаются дополнительные системы контроля давления в авиашинах и предлагаются применять эффективные средства торможения за пределами ВПП 6. Столкновение ВС с землей при недолете до ВПП, перелет порога ВПП и выкатывание могут являться следствием разнообразных отказов АТ ВС. Ниже рассмотрим некоторые наиболее часто встречающиеся из них. Механизация крыла. Отказы механизации крыла могут приводить к нарушению равновесия аэродинамических сил, действующих на левое и правое полукрыло, при несимметричном отклонении предкрылков и закрылков на противоположных плоскостях, а также к уменьшению величины подъемной силы и увеличению посадочной скорости, если предкрылки и закрылки выпущены не полностью, либо не выпушены совсем. Статистика АП как с зарубежными самолетами, так и практики эксплуатации отечественных ВС показывает, что отказы механизации крыла, хотя относительно редкое событие, но имеет место. Наиболее распространенные АП здесь связаны с отделением в полете секции предкрылка, приводящего к возникновению несимметричной аэродинамической нагрузки на крыло и к потере управляемости самолета. О том, насколько серьезное внимание придается вопросу предотвращения появления несимметрии аэродинамических нагрузок на крыле ВС, можно Судить по установке дополнительной системы датчиков на самолете А0, замеряющих углы отклонения предкрылков и закрылков . Их сигналы поступают на указатель в кабине пилотов и на ЭВМ, контролирующую равновесие аэродинамических сил, при отклоненной механизации крыла. На основании ежегодного анализа ИКАО можно считать, что возникновения ПАП на посадке ВС связано с отказами механизации крыла. Рулевые поверхности. Отказы рулевых поверхностей элеронов, рулей высоты и направления и др. АП.