Перспективные средства подавления раскачки самолета летчиком

Авиационная и ракетно-космическая техника

2022. Т. 29. № 1. С. 201-210.

DOI: 10.34759/vst-2022-1-201-210

Авторы

Ефремов А. В.*, Щербаков А. И.**, Корзун Ф. А.***, Проданик В. А.****

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: pvl@mai.ru
**e-mail: mvcom@inbox.ru
***e-mail: korzunf@yandex.ru
****e-mail: vprodanik@mail.ru

Аннотация

Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к современным самолетам, как создаваемым, так и находящимся в эксплуатации, является безопасность полетов. В данной работе рассматривается явление раскачки самолета летчиком (Pilot-induced oscillation, PIO) и представлен метод предотвращения возникновения и развития данного явления.

Ключевые слова:

раскачка самолета, нелинейный префильтр, безопасность полетов, система самолет–летчик

Библиографический список

  1. Rundqwist L., Hillgren R. Phase compensation of rate limiters in JAS 39 Gripen // 21st Atmospheric Flight Mechanics Conference (29-31 July 1996; San Diego, CA, USA), pp. 69-79. DOI: 10.2514/6.1996-3368

  2. Оболенский Ю.Г. (ред.). Системы управления самолетами «ОКБ имени А.И.Микояна». Идеология построения, история, развитие. – М.: Радис-РРЛ, 2021. Т. II. С. 313-314.

  3. McRuer D. Aviation Safety and Pilot Control: Understanding and Preventing Unfavorable Pilot-Vehicle Interactions. – Washington, DC: National Academies Press, 1997. – 220 p.

  4. Ефремов А.В. Система самолет-летчик. Закономерности и математические модели поведения летчика. – М.: Изд-во МАИ, 2017. – 193 с.

  5. Klyde D., Mitchell D. Investigating the role of rate limiting in pilot-induced oscillations // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2004. Vol. 27. No. 5, pp. 804–813. DOI: 10.2514/1.3215

  6. Li Y., Qu L., Xu H., Cao Q. Stability region of closed-loop pilot-vehicle system for fly-by-wire aircraft with limited actuator rate // Engineering Review. 2017. Vol. 37. No. 3, pp. 263-271.

  7. Witte J.B. An Investigation Relating Longitudinal Pilot-Induced Oscillation Tendency Rating to Describing Function Predictions for Rate-Limited Actuators. – BiblioScholar, 2012. – 158 p.

  8. Klyde D., McCruer D., Myers T. Unified Pilot-Induced Oscillation Theory. Vol.1. PIO Analysis with Linear and Nonlinear Effective Vehicle Characteristics, Including Rate Limiting. – Ohio: Wright Laboratory: Wright-Patterson Air Force Base, 1995. – 300 p.

  9. Amato F., Iervolino R., Scala S., Verde L. Category II pilot in-the-loop oscillations analysis from robust stability methods // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2001. Vol. 24. No. 3, pp. 531–538. DOI: 10.2514/2.4743

  10. Захаров К.В., Потапова Т.С., Ткаченко О.И. Расчетный метод анализа продольной раскачки самолета летчиком // Техника воздушного флота. 1999. № 6. С. 15-20.

  11. Mitchell D.G., Klyde D.H. Recommended Practices for Exposing Pilot-Induced Oscillations or Tendencies in the Development Process // USAF Developmental Test and Evaluation Summit (16-18 November 2004; Woodland Hills, California). DOI: 10.2514/6.2004-6810

  12. Lee B.P. Recent experience in flight testing for pilot induced oscillations (PIO) on transport aircraft // The Aeronautical Journal. 2000. Vol. 104. No. 1038, pp. 391-395. DOI: 10.1017/S000192400006406X

  13. Powers B.G. Space Shuttle pilot-induced-oscillation research testing. NASA Technical Memorandum TM-86034. California, 1984.

  14. Бюшгенс Г.С. (ред.) Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Наука, 2016. – 702 с.

  15. Дынников А.И., Живов Ю.Г., Кувшинов В.М. Структуры и алгоритмы систем дистанционного управления самолетов // Труды ЦАГИ. Вып. 2649. 2001. С. 31-37.

  16. Rundqwist L., Ståhl-Gunnarsson K., Enhagen J. Rate limiters with phase compensation // European Control Conference – ECC (1-7 July 1997; Brussels, Belgium). DOI: 10.23919/ECC.1997.7082737

  17. Hanley J.G. A comparison of nonlinear algorithms to prevent pilot-induced oscillations caused by actuator rate limiting. – BiblioScholar; Illustrated edition, 2012. – 110 p.

  18. Зайцева Ю.С. Предотвращение колебаний, вызванных летчиком, методом нелинейной коррекции // Труды МАИ. 2021. № 116. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=121102

  19. Andrievsky B., Kuznetsov N., Kuznetsova O., Leonov G. Nonlinear Phase Shift Compensator for Pilot-Induced Oscillations Prevention // IEEE European Modelling Symposium – EMS (6-8 Oct. 2015; Madrid, Spain), pp. 225-231. DOI: 10.1109/EMS.2015.43

  20. Ефремов А.В., Оглоблин А.В., Предтеченский А.Н., Родченко В.В. Летчик как динамическая система. – М.: Машиностроение, 1992. – 330 с.

  21. Ефремов А.В., Оглоблин А.В. Прогресс в исследованиях системы самолет-летчик // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 2. С. 18-29.

  22. Зайчик Л.Е., Гринев К.Н., Яшин Ю.П., Сорокин С.А. Влияние характеристик загрузки рычага управления на параметры модели летчика // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 113-122.

  23. Klyde D.H. and Liang C.-Y. Flight Assessment of Pilot Behavior with Smart-Cue and Smart-Gain Concepts // AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference (10 August 2009 – 13 August 2009; Chicago, Illinois). DOI: 10.2514/6.2009-5606

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024