Синтез законов оптимального управления законцовкой лопасти для раскрутки и торможения несущего винта вертолета в условиях ветра

Авиационная и ракетно-космическая техника

2025. Т. 32. № 1. С. 92-101.

Авторы

Каргаев М. В.1, 2*, Корсун О. Н.3, 2

1. Национальный центр вертолетостроения имени М.Л. Миля и Н.И. Камова, ул. Гаршина, 26/1, Томилино, Московская область, 140070, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
3. Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, Москва, Москва, Россия

*e-mail: kargaev_mv@mail.ru

Аннотация

Предложена методика синтеза законов оптимального управления бесщелевой законцовкой лопасти для раскрутки и торможения несущего винта (НВ) вертолета в условиях ветра. В основу методики положена параметризация искомого закона управления законцовкой лопасти и идентификация его параметров методом максимального правдоподобия путем численной оптимизации в конечномерном пространстве с использованием модифицированного метода Ньютона. Приведены результаты расчетов предельной скорости ветра для лопасти с управлением законцовкой при раскрутке несущего винта вертолета типа Ми-171А3 и без управления ею.

Ключевые слова:

лопасть несущего винта, ветровое нагружение, раскрутка и торможение несущего винта, управляемая бесщелевая законцовка, метод максимального правдоподобия, оптимизация управления, модифицированный метод Ньютона

Библиографический список

  1.  Нормы летной годности гражданских вертолетов СССР. 2-е изд. М.: Междуведомственная комиссия по нормам летной годности гражданских самолетов и вертолетов СССР, 1987. 411 с.
  2.  Межгосударственный авиационный комитет. Авиационные правила. Ч. 29. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории. М.: Авиаиздат, 2018. 185 с.
  3.  Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории НЛГ-29. М.: ЦЕНТРМАГ, 2024. 252 с.
  4.  Каргаев М.В. Расчет совместных изгибно-крутильных колебаний лопасти при раскрутке и торможении несущего винта вертолета в условиях ветра // Вестник Московского авиационного института. 2024. Т. 31. № 4. С. 101-112. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=183588
  5.  СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85. М.: Стандартинформ, 2018. 95 с.
  6.  Амирьянц Г.А., Григорьев А.В. Расчетно-экспериментальные исследования управляемой формой крыла // Труды ЦАГИ. 2023. Выпуск 2819. С. 82-85.
  7.  Амирьянц Г.А. Активная законцовка крыла. Патент RU 2787983 C1. Бюл. № 2, 16.01.2023.
  8.  Амирьянц Г.А., Зиченков М.Ч., Калабухов С.И. и др. Аэроупругость / Под ред. П.Г. Карклэ. М.: Инновационное машиностроение, 2019. 650 с.
  9.  Анимица В.А., Борисов Е.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. Анализ расчетно-экспериментальных исследований по системам индивидуального управления лопастями винта вертолета // Труды МАИ. 2016. №85. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=65452
  10. Вертолеты: Труды ОКБ МВЗ им. М.Л. Миля. Вып. 2 / Под ред. А.Г. Самусенко. М.: Машиностроение-Полет, 2012. 334 с.
  11.  Вертолеты: Труды ОКБ МВЗ им. М.Л. Миля. Вып. 3 / Под ред. Н.С. Павленко. М.: Машиностроение-Полет, 2018. 327 с.
  12.  Norris G., Wagner M. Boeing 787 Dreamliner. Osceola, Wisconsin: Zenith Press, 2009. 160 p.
  13.  Amiryants G.A., Paryshev S.E., Grigoriev A.V. Aeroelastic properties of active winglets // 31st Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS 2018; 09–14 сентября 2018; Belo Horizonte, Brazil).
  14.  Корсун О.Н. Методы параметрической идентификации технических систем. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 69 с.
  15.  Jategaonkar R.V. Flight vehicle system identification. A time domain methodology. USA, Reston: AIAA, 2006. 410 p.
  16.  Овчаренко В.Н. Аэродинамические характеристики летательных аппаратов: Идентификация по полетным данным. М.: ЛЕНАНД, 2019. 236 с.
  17.  Булгаков В.В., Корсун О.Н., Кулабухов В.С. и др. Алгоритмы повышения точности расчета углов ориентации летательного аппарата // Известия РАН. Теория и системы управления. 2016. № 1. С. 159-170. DOI: 10.7868/S0002338815050030
  18.  Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой. 3-е изд., испр. М.: МГТУ им. Баумана, 2021. 449 с.
  19.  Morelli E., Grauer J. Advances in Aircraft System Identification at NASA Langley Research Center // Journal of Aircraft. 2023. Vol. 60. No. 4, pp. 1354-1370. DOI: 10.2514/1.C037274
  20.  Wang Y., Dong J., Liu X., Zhang L. Identification and standardization of maneuvers based upon operational flight data // Chinese Journal of Aeronautics. 2015. Vol. 28, No. 1, pp. 133-140. DOI: 10.1016/j.cja.2014.12.026
  21.  Rao A.V. A Survey of Numerical Methods for Optimal Control // Advances in the Astronautical Sciences. 2010. Vol. 135. No. 1, pp. 497-582.
  22.  Корсун О.Н., Стуловский А.В. Восстановление параметров движения летательного аппарата с использованием алгоритмов оптимального управления // Известия РАН. Теория и системы управления. 2023. № 1. С. 44-55. DOI: 10.31857/S0002338823010055
  23.  Вермель В.Д. Основы вычислительной (инженерной) геометрии. М.: Инновационное машиностроение, 2021. 352 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2025