Акимов Владимир Николаевич, доктор технических наук, заместитель генерального директора по науке – главный конструктор
Vladimir N. Akimov, Doctor of Technical Sciences, Deputy General Director for Science – Chief Designer
Иванов Дмитрий Николаевич, начальник испытательного центра Долгопрудненского научно-производственного предприятия, аспирант кафедры проектирования и прочности авиационно-ракетных и космических изделий
Dmitry N. Ivanov, Head of Testing Center, Dolgoprudny Research and Production Enterprise, Postgraduate Student of the Design and Strength of Aircraft, Rocket and Space Products Chair
Парафесь Сергей Гаврилович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры проектирования и прочности авиационно-ракетных и космических изделий
Sergey G. Parafes', Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Design and Strength of Aircraft, Rocket and Space Products Chair
В статье предложена методика исследования динамического поведения беспилотного летательного аппарата (БЛА) в наземных условиях с учетом данных летного эксперимента. Динамические исследования БЛА и отдельных компонентов его бортовой аппаратуры представляют одну из важнейших составляющих этапа наземной отработки БЛА. Наиболее достоверную информацию о вибрационном состоянии БЛА и его бортовой аппаратуры дает летный эксперимент. Однако для выявления реального вибрационного состояния БЛА требуется установка достаточно большого количества акселерометров, что технически может быть нереализуемо во время летных исследований. Решить данную проблему предлагается за счет проведения наземных динамических испытаний. Определив характер и уровень вибрации при натурном (летном) эксперименте в «опорных» местах, возможно далее в лабораторных условиях с высокой степенью достоверности получить вибрации (амплитудные и фазовые частотные характеристики, спектр и т. д.) и в других местах конструкции БЛА. Для этого по всему корпусу БЛА необходимо установить акселерометры, в том числе в «опорных» местах, которые были использованы в летном эксперименте. При помощи возбуждения БЛА поочередно вдоль продольной и поперечных осей вибрационным спектром, полученным в натурном эксперименте, воспроизводится вибрационный спектр в тех местах, где установлены акселерометры в лабораторном эксперименте. При этом задание вибрации осуществляется по «опорным» акселерометрам, как и в натурном эксперименте. В дальнейшем полученный вибрационный процесс может быть перенесен на автономные исследования системы автоматического управления и ее отдельных агрегатов, рулевого привода, системы «руль – привод» и др. для оценки их функционирования в данных условиях вибрации. Помимо основных положений методики в статье представлена принципиальная схема и приведен пример исследования динамического поведения БЛА в наземных условиях с учетом данных летного эксперимента.
The authors of this article propose a research technique of unmanned aerial vehicle (UAV) dynamic behavior in ground conditions with account of flight experiment data. Dynamic researches of UAV and separate components of its onboard equipment are one of the most important tasks of the ground testing stage of UAV. The flight experiment gives the most reliable information about the vibration condition of the UAV and its onboard equipment. However to identify the real vibration condition of the UAV requires the installation of a sufficiently large number of accelerometers, which technically can be unrealizable during flight studies. It is proposed to solve this problem by conducting ground dynamic tests. Having determined the nature and level of vibration during the full-scale (flight) experiment in the "reference" places, it is possible further in the laboratory with a high degree of reliability to obtain vibrations (amplitude and phase frequency characteristics, spectrum, etc.) in other places of the UAV construction. To do this, it is necessary to install accelerometers throughout the UAV airframe, including the "reference" places that were used in the flight experiment. By exciting the UAV alternately along the longitudinal and lateral axes with the vibration spectrum obtained in the full-scale experiment, the vibration spectrum is reproduced in those places where accelerometers are installed in the laboratory experiment. In this case, the vibration task is carried out by "reference" accelerometers, as in the full-scale experiment. In the future, the resulting vibration process can be transferred to autonomous studies of the automatic control system and its individual units, actuator, rudder – drive system, etc. to assess their functioning in these vibration conditions. In addition to the main provisions of the technique, the article presents a schematic diagram and an example of the dynamic behavior research of UAV in ground conditions with account of flight experiment data.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.