Применение теоретических методов и математического моделирования для решения прикладных задач взлета и посадки ВС с учетом эксплуатационных особенностей

• Автор: Жучков, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 257 с. : ил.

Ш Жучков М.Ю.
’У Содержание ’У
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ И УСЛОВИЙ НА ?б
БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА ЭТАПАХ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ
1.1 Вводные замечания и постановка задачи
1.2 Анализ авиационных происшествий при взлете и посадке воздушных
судов в сложных метеоусловиях
1.3 Анализ авиационных происшествий при посадке воздушных судов
1.4 Отказы функциональных систем 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 безопасности полетов воздушных судов в нормальных и особых случаях полета 22
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ВС НА ЭТАПАХ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ
2.1 Особенности математического моделирования движения воздушных судов
2.2 Математическая модель движения воздушного судна на этапах взлета и посадки 2.2.1 Структурная схема математической модели движения транспортного самолета и ее анализ 2.2.2 Система дифференциальных уравнений динамики полета транспортного самолета
2.3 Выбор оптимального метода численного интегрирования системы дифференциальных уравнений динамики полета самолета
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ: МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
3.1 Постановка задачи 3.2 Модель состояния взлетно-посадочной полосы 3.3 Методы проверок достоверности и точности математического моделирования особых случаев взлета и посадки воздушных судов
3.3.1 Обобщенная проверка непротиворечивости
математической модели экспериментальным данным
Ш Жучков М.Ю.
Содержание

3.3.2 Оценка достоверности и точности . математического моделирования по критериям устойчивости и управляемости, самолета
3.4 Метод оптимального планирования численного эксперимента при математическом моделировании взлета и посадки воздушных судов
3.4.1 Ма тематическая те ория планирования эксперимента
3.4.2 Вычисление коэффициентов поверхности отклика
3.4.3 Определение оптимального объема выборки
3.5 Теория катастроф и ее применение для выявления критических ситуаций
3.5.1 Математическая формализация понятия структурной устойчивости
3.5.2 Структурная устойчивость решений системы уравнений динамики полета самолета вблизи особых точек
3.5.3 Анализ совокупности особых условий полета самолета для выявления критических ситуаций
3.5.4 Определение границы множества возможных начальных условий методами планирования эксперимента
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ВЗЛЁТА И ПОСАДКИ ВС В СЛОЖНЫХ
МЕТЕОУСЛОВИЯХ И РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ И
ПРЕДЛОЖЕНИИ
4.1 Вводные замечания. Постановка задачи
4.2 Выбор и обоснование расчетных случаев вычислительных экспериментов
4.2.1 Порядок оценки степени опасности особых ситуаций дальнемагистральных транспортных самолетов
4.2.2 Содержание перечня расчетных случаев
4.3 Определение минимальных эволютивных скоростей
4.3.1 Минимальная эволюгивная скорость разбега
4.3.2 Минимальная эволюгивная скорость взлета
4.3.3 Минимальная эволюгивная скорость посадки
4.4 Решение прикладных задач особых случаев взлета ВС
4.4.1 Определение критической скорости принятия решения прерванного взлета ВС на мокрых и скользких ВПП
4.4.2 Анализ особенностей летной эксплуатации самолета Ил-96Т по результатам вычислительных экспериментов
Ш Жучков М.Ю.
Содержание
4.4.3 Разработка рекомендаций по летной эксплуатации самолета Ил-96Т при отказе двигателей на взлете
4.5 Решение прикладных программ особых случаев посадки транспортных ВС
4.5.1 Особенности посадки самолёта ИЛ-86 на ВПП, покрытую слоем осадков
4.5.2 Влияние на длину пробега различных способов торможения
4.5.3 Анализ моделей пилотирования ВС с одним отказавшим двигателем при посадке с боковым ветром
4.5.3.1 Анализ влияния учета угла пути
4.5.3.2 Анализ влиянияучета боковой скорости
4.5.4 Определение границ безопасной посадки ВС с одним отказавшим двигателем при посадке с боковым ветром на ВПП с пониженным коэффициентом сцепления
4.6 Исследование совокупности особых условий взлета и посадки воздушных судов с целью выявления критических ситуаций
4.6.1 Диаграммы предельных значений метеоусловий
4.6.2 Анализ критических ситуаций полета воздушных судов с помощью методов теории катастроф
4.7 Рекомендации и предложения в руководящую документацию по летной эксплуатации воздушных судов
ВЫВОДЫ ПО ГЛА ВК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕРЫ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ДОКУМЕНТЫ. ПОПТВЕРЖПАЮШИЕ ВНЕПРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Ш Жучков М.Ю.
0 моменты инерции самолета на рассматриваемых интервалах времени остаются постоянными;
° из-за малости не учитываются кориолисовы и центробежные силы.
Полная система дифференциальных уравнений движения самолёта (в частности, при взлете и посадке) может быть представлена в следующем виде:
= р(х,иЖ,Р,0, (2Л)
где, х ' фазовый вектор пространственного движения самолета;
Р - конструктивные параметры самолета, влияющие на его поведение;
1} - вектор управления самолетом;
- вектор внешних возмущений;
/ - время.
Степень адекватности ММ зависит от достоверности конструктивных параметров и ее структуры, которая описывается системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений пространственного движения самолета с известными связями, отражающими работу шасси и законы управления.
Что касается структурного построения ММ в целом, то необходимо отметить, что структурная схема программы, реализующей такую модель, вполне очевидна: ввод исходных данных, организация численного интегрирования системы дифференциальных уравнений движения ВС и расчет алгебраических уравнений связей, замыкающих систему уравнений движения.
Примененная для исследования ММ движения ВС была создана в 80-е годы совместными усилиями ученых РКИИГА, РЭЦ ГосНИИ ГА и МИИГА (авторы: Тотиашвили Л.Г., Бурдун И.Е., Кубланов М.С.)
Наиболее совершенная ММ для исследования взлета и посадки ВС представлена в виде обобщенной блок-схемы на рис. 2.2, полученной в результате исследования возможности унифицировать те или иные блоки.
Анализ степени универсальности и унификации используемой ММ движения ВС и ее блоков показал [6], что блоки численного интегрирования и расчета правых частей дифференциальных уравнений, вычисления отклонения органов управления самолетом, расчета атмосферных возмущений, а также блоки силовой установки и расчета ее высотно-скоростных и дроссельных характеристик разработаны с достаточной степенью универсальности и за исключением мелких доработок, которые определяются спецификой конкретного ВС, могут быть применены в ММ любого другого самолета без каких-либо значительных изменений.