Разработка метода решения задач лётной эксплуатации воздушных судов нового поколения в условиях комплексного воздействия атмосферных явлений повышенной опасности

• Автор: Рогонов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
А
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЛТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ

2.1. Постановка задачи

2.2. Особенности математического моделирования движения ВС.

2.3. Математическая модель движения ВС на этапах взлта

и посадки

2.3.1. Структурная схема математической модели движения ВС и е анализ.

2.3.2. Модель пространственного дзижения ВС
2.3.3. Модель аэродинамических характеристик ВС, высотноскоростных и дроссельных характеристик двигателя
2.3.4. Разработка блока формирования полтной ситуации и действий экипажа.
В ы воды по главе 2
3. МОДЕЛЬ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ И АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ АЯПО.
3.1. Вводные замечания
3.2. Модель влияния ветра и состояния атмосферы в задачах динамики полта
3.3. Математическая модель комплексного влияния ливневого дождя и подвижного кольцевого вихря на аэродинамические характеристики ВС ИЗ
Выводы по главе 3.
3
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЛОКА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛТНОЙ СИТУАЦИИ И ДЕЙСТВИЙ ЭКИПАЖА В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ИДЕНТИФИКАЦИИ
4.1. Идентификация параметров движения и действий экипажа на посадке.
4.2. Идентификация параметров движения и действий экипажа при выполнении ухода на второй круг с имитацией отказа двигателя
Выводы по главе 4.
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ УПРАВЛЯЕМОГО ДВИЖЕНИЯ ВС В УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ АЯПО
5.1. Разработка алгоритмов автоматического управления средствами аэродинамического торможения на пробеге применительно к са
молтуТу4.
5.2. Моделирование задач динамики управляемого движения в условиях комплексного воздействия дождя и ветра
5.2.1. Моделирование посадки самолта типа Ту4 в условиях комплексного воздействия дождя и подвижного кольцевого
вихря на ВПП, покрытую слоем осадков.
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Вторая глава работы посвящена вопросу разработки метода решения задач ЛЭ ВС нового поколения в условиях АЯПО. В основу метода заложена математическая модель (ММ) пространственного управляемого движения ВС в условиях АЯПО и блоки формирования полётной ситуации и действий экипажа. Приводится разработанная автором структурная схема ММ и её анализ, описание модели пространственного движения ВС, модели аэродинамических характеристик, высотно-скоростных и дроссельных характеристик двигателя, методика формирования блоков полётной ситуации и действий экипажа. В третьей главе работы излагается математическая модель описания состояния спокойной атмосферы в стандартных и не стандартных условиях, математическая модель ветровых воздействий в виде поля скоростей, обусловленного существованием в атмосфере вихревых явлений и профиля ветра, заданного произвольной кусочно-линейной функцией от монотонного аргумента. Приводится описание математической модели комплексного влияния ливневого дождя и подвижного кольцевого вихря на аэродинамические характеристики ВС. При моделировании параметров вихря введена возможность изменения его интенсивности и скорости перемещения в любом направлении, включая растекание. При моделировании комплексного воздействия дождя и ветра профиль дождя приводится в соответствие с профилем ветра (полем скоростей) по траектории полёта ВС. В этом случае устанавливается функциональная зависимость интенсивности дождя от скорости и направления ветра, определяются составляющие скорости падения капель дождя с учётом ветра на оси связанной системы координат и изменение площади омываемой поверхности. ДС , ДСу ») и моментов (Д/. Дтг ’ АтV . Установлена связь интенсивности дождя с дальностью видимости. При учёте в задачах ЛЭ ВС нового поколения атмосферных явлений повышенной опасности приводится описание способа расчёта дальности видимости в зависимости от интенсивности дождя и приводится сравнение расчётных данных с данными эксперимента. Четвёртая глава работы содержит методику формирования и результаты использования блоков полётной ситуации и действий экипажа в решении задач идентификации по записям МСРП. С использованием блоков формирования полётной ситуации и действий экипажа проведена идентификация параметров движения самолёта Ту-4 на посадке и уходе на второй круг с имитацией отказа двигателя. Пятая глава работы посвящена решению задач динамики управляемого движения ВС на посадке в условиях комплексного воздействия АЯПО. В основу решения задач заложен блок формирования полётной ситуации и действий экипажа, применительно к самолёту типа Ту-4. Показано, что в решении задач ЛЭ методами математического моделирования могут формироваться любые блоки с различными событиями и условиями полёта, задачами и процедурами управления, включая ошибки в решении задач управления и возможные отказы функциональных систем самолёта. Методика формирования и использования блоков полётной ситуации и действий экипажа позволяет проводить исследования и давать рекомендации для повышения качества и эффективности штурвального управления и давать рекомендации для разработки новых алгоритмов автоматической системы управления. Ту-4: процедурный способ управления, форсированный способ управления, модифицированный процедурный способ управления. С использованием разработанного блока формирования полётной ситуации и действий экипажа выполнено математическое моделирование посадки самолёта Ту-4 в условиях подвижного кольцевого вихря и дождя, интенсивность которого приведена в соответствие с полем скоростей ветра по траектории полёта самолёта. Состояние мокрой ВПП определялось скорректированным по величине путевой скорости коэффициентом сцепления. При моделировании управляющих воздействий пилота учитывался фактор изменения дальности видимости в зависимости от изменения интенсивности дождя. При определении характеристик торможения на ВПП покрытой осадками (стоячая вода, слякоть, рыхлый снег), учитывается лобовое сопротивление от пневматиков, движущихся в слое осадков. В зависимости от скорости движения ВС по ВПП и толщины слоя осадков введена возможность учёта глиссирования.