Необходимый объем акселерационной информации для моделирования на пилотажном стенде случаев сваливания пассажирского самолета

DOI: 10.34759/vst-2023-2-169-178

Авторы

Архангельский Ю. А., Зайчик Л. Е.^*, Кузьмин П. В.^**, Сорокин С. А., Широких В. П.^***

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: zaichik@tsagi.ru
**e-mail: flight15@tsagi.ru
***e-mail: vadim_nt@mail.ru

Аннотация

На основе подробного анализа амплитудно-частотного состава акселерационных сигналов, возникающих в случае попадания пассажирского самолета в сваливание, роли ускорений в пилотировании и типов искажений ускорений, возникающих при полунатурном моделировании, сформулировано предположение о необходимом объеме акселерационной информации для моделирования на пилотажном стенде случаев сваливания пассажирского самолета. С целью подтверждения выдвинутого предположения разработана методика и проведены эксперименты с участием летчиков-испытателей на пилотажном стенде ЦАГИ с подвижной кабиной. Рассмотрены три варианта предоставляемого летчику объема акселерационной информации: неподвижный стенд, воспроизведение только бафтинга и воспроизведение акселерационной информации в полном объеме. На основе полученных данных и комментариев летчиков показано, что для моделирования этапа перед сваливанием наилучшим вариантом является воспроизведение акселерационной информации в полном объеме, включая воспроизведение бафтинга, для этапа после сваливания — воспроизведение только бафтинга в вертикальном и боковом каналах.

Ключевые слова:

полунатурное моделирование, пилотажный стенд, акселерационная информация, сваливание, бафтинг, система самолет–летчик, большие углы атаки

Библиографический список

1. Дубов Ю.Б. Динамика маневренного самолета на больших углах атаки. — СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2018. — 391 с.
2. Дубов Ю.Б., Студнев Р.В. Некоторые вопросы динамики маневренных самолетов на больших углах атаки и при сваливании // Труды ЦАГИ. Выпуск — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1976. — 29 с.
3. A Statistical Analysis of Commercial Aviation Accidents 1958-2021, Airbus, 2022.URL: https://accidentstats.airbus.com/statistics/accident-categories
4. Statistical summary of commercial jet airplane accidents, Boeing. URL: https://skybrary.aero/sites/default/files/bookshelf/32664.pdf
5. 2021 Safety Report. IATA, Edition 58, 2022. URL: https://www.iata.org/contentassets/4d18cb077c5e419b8a888d387a50c638/iata-safety-report-2021.pdf
6. ИКАО. Doc. 10011 AN/506. Руководство по подготовке для предотвращения попадания самолета в сложные пространственные положения и вывода из них. — Монреаль: Международная организация гражданской авиации, 2014. — 124 с.
7. Zaichik L.E., Yashin Y.P., Desyatnik P.A. Motion Fidelity Criteria for Large-Amplitude Tasks // AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference (10-13 August 2009; Chicago, Illinois). AIAA 2009-5916. DOI: 10.2514/6.2009-5916
8. Zaichik L.E., Yashin Y.P., Desyatnik P.A. Peculiarities of Motion Cueing for Precision Control Tasks and Maneuvers // 27th International Congress of the Aeronautical Sciences (19-24 September 2010; Nice, France). ICAS Paper 602. URL: https://icas.org/icas_archive/icas2010/papers/602.pdf
9. Калачев Г.С. Самолет, летчик и безопасность полета. — М.: Машиностроение, 1979. — 222 с.
10. White A.D., Rodchenko V.V. Motion Fidelity Criteria Based on Human Perception and Performance // AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit (09-11 August 1999; Portland, OR, USA), pp. 485-493. AIAA-99-4330. DOI: 2514/6.1999-4330
11. Ефремов А.В., Оглоблин А.В. Прогресс в исследованиях системы самолет-летчик // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 2. С. 18—
12. Ефремов А.В., Оглоблин А.В., Родченко В.В., Предтеченский А.Н. Летчик как динамическая система. — М.: Машиностроение, 1992. — 336 с.
13. Zaichik L.E., Rodchenko V.V., Rufov I.V. et al. Acceleration Perception // AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit (09-11 August 1999; Portland, OR, USA), pp. 512-530. AIAA-99-4334. DOI: 2514/6.1999-4334
14. 14. Zaichik L.E., Yashin Y.P., Desyatnik P.A. Some Aspects of Moving-Base Simulation of Upset Recovering Maneuver // 28^th International Congress of the Aeronautical Sciences (23-28 September 2012; Brisbane, Australia). URL: https://icas.org/icas_archive/icas2012/papers/765.pdf
15. Rodchenko V.V., Boris S.Yu., White A.D. In-Flight Estimation of Pilots’ Acceleration Sensitivity Thresholds // AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference (14-17 August 2000; Denver, CO, USA). AIAA-2000-4292. DOI: 10.2514/6.2000-4292
16. 16. Simulation of Upset Recovery in Aviation. Final Report Summary — SUPRA. Project ID: 233543, Seventh Framework Programme — Transport, 2012.
17. Abramov N.B., Goman M.G., Khrabrov A.N., Soemarwoto B.I. Aerodynamic Modeling for Poststall Flight Simulation of a Transport Airplane // Jornal of Aircraft. 2019. Vol. 56. No. 4, pp. 1427-1440. DOI: 2514/1.C034790
18. Kuzmin P.V., Surkov N.A., Shelyukhin Y.F. Mathematical model of commercial airplane dynamics at stall // 31^st Congress of the International Council of the Aeronautical Science (09-14 September 2018; Belo Horizonte, Brazil). URL: https://icas.org/icas_archive/icas2018/data/papers/icas2018_0016_paper.pdf
19. Трифонова Т.И., Шелюхин Ю.Ф., Шуховцов Д.В. Модель нестационарных аэродинамических продольных характеристик // Вестник Московского авиационного института. Т. 23. № 2. С. 24–41.
20. ИКАО. Doc. 9817 AN/449. Руководство по сдвигу ветра на малых высотах. — Монреаль: Международная организация гражданской авиации, 2005. — 258 с.