<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2022-25-5-37-47</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-2064</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТРАНСПОРТ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TRANSPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>К задаче имитационного моделирования сложных и аварийных полетных ситуаций в процессе тренажерной подготовки пилота вертолета Ми-8 МТВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>To the problem of simulation modelling of abnormal and emergency flight situations in the process of Mi-8MTV helicopter pilot simulation training</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рыбкин</surname><given-names>П. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rybkin</surname><given-names>P. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Рыбкин Павел Николаевич, кандидат технических наук, генеральный директор</p><p>г. Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Pavel N. Rybkin, Candidate of Technical Sciences, General Director</p><p>St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">pavelnr@sparc.spb.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чинючин</surname><given-names>Ю. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Сhinynchin</surname><given-names>Yu. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Чинючин Юрий Михайлович, профессор, доктор технических наук, профессор кафедры технической эксплуатации летательных аппаратов и авиадвигателе</p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuri M. Chinyuchin, Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Aircraft and Aircraft Engines Maintenance Chair</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">yu.chinyuchin@mstuca.aero</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>АО «НПО "СПАРК"»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Joint Stock Company “SPA “SPARC”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский государственный технический университет гражданской авиации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow State Technical University of Civil Aviation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>01</day><month>11</month><year>2022</year></pub-date><volume>25</volume><issue>5</issue><fpage>37</fpage><lpage>47</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Рыбкин П.Н., Чинючин Ю.М., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Рыбкин П.Н., Чинючин Ю.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Rybkin P.N., Сhinynchin Y.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2064">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2064</self-uri><abstract><p>В статье рассмотрен способ получения необходимых исходных данных для адекватного математического моделирования нестационарных процессов в компьютерных и летном тренажерах вертолета Ми-8МТВ. Суть способа: видеофиксация нестационарных режимов силовой установки в реальном полете и расчет полученных зависимостей по известным формулам механики, аэродинамики, теории газотурбинных авиадвигателей и др. Далее, «наложением» расчетных зависимостей на полученные фотофиксацией находят значения параметров, определяющих поведение силовой установки вертолета (момент инерции несущей системы вертолета и др.) в нестационарных режимах. Полученные таким образом параметры позволяют перейти к решению задачи построения информационной картины поведения силовой установки вертолета в сложных и аварийных ситуациях, при которых получить реальную картину без нарушения требований по обеспечению безопасности полетов невозможно. Принимая во внимание данные обстоятельства, рассматривается возможность успешного и безопасного решения задачи путем математического моделирования переходных режимов работы силовой установки как в условиях нестационарных, так и сложных и аварийных ситуациях. Имитация данных ситуаций и их парирование реализуются на базе вертолетных тренажерных устройств. В реальном полете экипаж вертолета оценивает состояние функциональных систем и развитие сложных и аварийных ситуаций по показаниям стрелочных приборов, цифровых индикаторов, сигнальных табло и других информационных средств, расположенных в кабине, при этом не только по значениям параметров, но и по динамике их изменения во времени. В течение этого времени пилот должен определить возникшую ситуацию и принять решение о необходимых дальнейших действиях.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article examines a method of obtaining the required initial data for adequate mathematical modelling of nonstationary processes in the Mi-8MTV helicopter computer and flight simulators. The principle of the method is as follows: the video fixation of non-stationary modes of the power plant operation in a real flight and the computation of the obtained dependencies according to the known formulas of mechanics, aerodynamics, the theory of gas turbine aircraft engines, etc. are analysed. Moreover, by juxtaposing the computed dependencies and the obtained video fixation, the parameter values, that determine the helicopter power plant behaviour (the inertia moment of the helicopter main rotor system, etc.) in the non-stationary modes, are found. These parameters allow us to solve the problem by modelling a complete picture of the helicopter power plant behaviour in abnormal and emergency situations, under which, it is impossible to formulate an objective verdict without violating flight safety requirements. Given the circumstances, the feasibility of an advantageous and reliable solution to the problem is considered using mathematical modelling of the transient power plant operation modes both in non-stationary conditions and in abnormal and emergency situations. A simulation of these scenarios and responsive actions is carried out using helicopter simulators. In a real flight, a helicopter crew monitors the functional systems status and the development of abnormal and emergency situations relying on readings from dial instruments, digital indicators, annunciators, and other computer-aided facilities in the cockpit, not only by the parameter values, but also by dynamics of their variation in flight. Within this timespan, the pilot must assess an abnormal situation and decide on required actions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>силовая установка</kwd><kwd>свободная турбина</kwd><kwd>несущий винт</kwd><kwd>тренажеры вертолета</kwd><kwd>сложные и аварийные ситуации</kwd><kwd>математические модели</kwd><kwd>режимы работы</kwd><kwd>малый газ</kwd><kwd>правая коррекция</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>power plant</kwd><kwd>free power turbine</kwd><kwd>main rotor</kwd><kwd>helicopter simulators</kwd><kwd>abnormal and emergency situations</kwd><kwd>mathematical models</kwd><kwd>operating modes</kwd><kwd>idle</kwd><kwd>right throttle</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Borisov Yu.A., Rybkin P.N., Chinyuchin Yu.M. Information technologies – basis of training, retraining and advanced training systems for helicopter pilots // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22, № 6. С. 112–124. DOI:10.26467/2079-0619-2019-22-6-112-124</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisov, Yu.A., Rybkin, P.N. &amp; Chinyuchin, Yu.M. (2019). Information technologies – basis of training, retraining and advanced training systems for helicopter pilots. Civil Aviation High Technologies, vol. 22, no. 6, pp. 112–124. DOI:10.26467/2079-0619-2019-22-6-112-124</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Булатов В.В. Введение в математические методы моделирования сложных систем: монография. М.: ОнтоПринт, 2018. 342 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulatov, V.V. (2018). [Introduction to mathematical methods of modeling complex systems: Monografiya]. Moscow: OntoPrint, 342 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борисов Ю.А., Соловьев Б.А. Диагностическая математическая модель гидравлического демпфера втулки несущего винта вертолета // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 206. С. 84–90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisov, Yu.A. &amp; Solov'ev, B.A. (2014). Diagnostic mathematical model of a hydraulic damper of helicopter rotor sleeve. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 206, pp. 84–90. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыбкин П.Н. Математическая модель доплеровского измерителя скорости как часть математической модели летного тренажера вертолета Ми-8МТВ // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 176. С. 109–112.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybkin, P.N. (2012). Mathematical model of Doppler velocity sensor, as a part of mathematical model of Mi-8MTV flight simulator. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 176, pp. 109–112. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Невская И.Р. Имитационное моделирование автоматического самолетовождения для электронных средств обучения летного и инженерно-технического персонала: дисс. … канд. техн. наук. М., 2005. 220 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nevskaya, I.R. (2005). [Simulation modeling of automatic aircraft navigation for electronic training of flight and engineering personnel: Candidate of Technical Sciences Thesis]. Moscow, 220 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моцар А.И. Математическая модель имитации полета вертолета на комплексном авиационном тренажере // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. 2008. № 38. С. 81–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Motsar, A.I. (2008). [Mathematical model of helicopter flight simulation on a complex aviation simulator]. Otkrytyye informatsionnye i kompyuternyye integrirovannyye tekhnologii, no. 38, pp. 81–92. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Натальин В.М. Моделирование управляющих действий пилота в условиях особых ситуаций // Научный Вестник МГТУ ГА. 2009. № 138. С. 205–209.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Natalin, V.M. (2009). Modelling of operating actions of the pilot in conditions of special situations. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 138, pp. 205–209. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Натальин В.М. О результате летного эксперимента, проведенного на вертолете Ми-8 в условиях возникновения полетного резонанса в системе «Несущий винт – фюзеляж – летчик – система управления» // Научный Вестник МГТУ ГА. 2007. № 111. С. 190–191.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Natalin, V.M. (2007). About flight experiment executed on the helicopter Mi-8 in the fligt resonance condition in the system "Carriars prop – Fuselage – Pilot – Control system". Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 111, pp. 190–191. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леонтьев В.А. Метод решения уравнений движения упругих лопастей вертолетных винтов в общем случае движения // Ученые записки ЦАГИ. 2010. Т. 41, № 5. С. 67–80.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leontev, V.A. (2010). [A method for solving equations of helicopter elastic blades motion in helicopter propellers in the general case of motion]. Uchenye zapiski TsAGI, vol. 41, no. 5, pp. 67–80. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лисс А.Ю. Исследование работы лопастей несущего винта с учетом изгиба в двух плоскостях и кручения: дис. … докт. техн. наук. Казань, 1973. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liss, A.Yu. (1973). [The research of the rotor blades operation taking into account bending in two planes and torsion: D. of Technical Sciences Thesis]. Kazan, 328 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Браверман А.С., Вайнтруб А.П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. М.: Машиностроение, 1988. 280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Braverman, A.S. &amp; Vayntrub, A.P. (1988). [Helicopter dynamics. Limit flight modes]. Moscow: Mashinostroyeniye, 280 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Володко А.М. Основы аэродинамики и динамики полета вертолетов. М.: Транспорт, 1998. 344 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volodko, A.M. (1998). [Fundamentals of aerodynamics and helicopter flight dynamics]. Moscow: Transport, 344 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ефимов В.В., Ивчин В.А. Исследование влияния параметров груза на внешней подвеске на балансировочные характеристики вертолета // Научный Вестник МГТУ ГА. 2010. № 154. С. 86–93.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Efimov, V.V. &amp; Ivchin, V.A. (2010). Investigation of the influence of parameters cargo on external sling on the balancing data helicopter. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 154, pp. 86–93. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Efimov V.V., Chernigin K.O., Nikolaikin N.I. Mathematical modeling of helicopter dynamics with an external sling load // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. Vol. 7, no. 4.38. Pp. 1112–1114. DOI:10.14419/ijet.v7i4.38.27652</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Efimov, V.V., Chernigin, K.O. &amp; Nikolaikin, N.I. (2018). Mathematical modeling of helicopter dynamics with an external sling load. International Journal of Engineering and Technology (UAE), vol. 7, no. 4.38, pp. 1112–1114. DOI:10.14419/ijet.v7i4.38.27652</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Агульник А.Б., Бакулев В.И., Голубев В.А. Термогазодинамические расчеты и расчет характеристик авиационных ГТД. М.: МАИ, 2002. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Agulnik, A.B., Bakulev, V.I. &amp; Golubev, V.A. (2002). [Thermal, gas and dynamic calculations and calculation of aviation gas turbine engines characteristics]. Moscow: MAI, 256 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богданов А.Д., Калинин Н.П., Кривко А.И. Турбовальный двигатель ТВ3-117ВМ. Конструкция и техническая эксплуатация. М.: Воздушный транспорт, 2000. 392 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bogdanov, A.D., Kalinin, N.P. &amp; Krivko, A.I. (2000). [TV3-117VM turboshaft engine. Design and technical operation]. Moscow: Vozdushnyy transport, 392 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гольберг Ф.А., Батенин А.В. Математические модели газотурбинных двигателей как объектов управления. М.: МАИ, 1999. 80 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golberg, F.A. &amp; Batenin, A.V. (1999). [Mathematical models of gas turbine engines as control objects]. Moscow: MAI, 80 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Буше Н.А. Основы трибологии (трение, износ, смазка). М.: Машиностроение, 2001. 664 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chichinadze, A.V., Braun, E.D. &amp; Bushe, N.A. (2001). [Fundamentals of tribology (friction, wear, lubrication)]. Moscow: Mashinostroyeniye, 664 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заднепровский Р.П. О коэффициенте трения скольжения тел различного физического состояния // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2006. № 6. С. 60–66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zadneprovskiy, R.P. (2006). [On the coefficient of sliding friction of bodies in different physical condition]. Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin, no 6. pp. 60–66. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Данилов В.А. Вертолет Ми-8МТВ. Устройство и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1998. 295 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Danilov, V.A. (1998). [Mi-8MTV helicopter. Devices and maintenance]. Moscow: Transport, 295 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
