Оценка точности управления тяжелым самолетом с учетом функционирования индикатора на лобовом стекле и рулевых приводов системы управления

Статья посвящена вопросу оценки пилотажных характеристик самолета с учетом различных факторов, особым образом влияющих на процесс управления. В статье представлены результаты работы по созданию моделей цифрового индикатора на лобовом стекле и контура питания гидравлической системы и потребителей в продольном канале управления самолетом для проведения оценки их влияния на точность пилотирования при движении самолета по заданной траектории полета при заходе на посадку. Представлены особенности процесса разработки элементов индикатора на лобовом стекле, а именно индикаторов директорного кольца и вектора скорости, их закон управления при движении самолета по заданной траектории. Описана реализация воздействия шарнирного момента на рулевые приводы в модели гидравлической системы самолета при отклонении консолей стабилизатора от нейтрального положения. Представлен принцип интеграции Simulink-модели гидравлической системы и flash-модели индикатора на лобовом стекле с моделью пространственного движения тяжелого самолета. Представлены результаты полунатурного моделирования на пилотажном стенде, на основе которых рассчитаны значения отклонений от заданной траектории полета при выполнении разворота по кругу, определен режим, при котором шарнирный момент ограничивает угол отклонения консолей стабилизатора. Сделан вывод о целесообразности создания и использования экспериментальной базы для обеспечения исследований в области оценки влияния перспективных источников информации, обеспечивающих вывод летной информации экипажу в плохих метеоусловиях, и работы гидравлической системы на пилотажные характеристики самолета и управляющие действия летчика на различных режимах полета самолета.

1. Верещиков Д.В. Система дифференциальных уравнений динамики пространственного движения самолета с произвольным тензором инерции и положением центра масс // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2021. Т. 20, № 2. С. 7–18. DOI: 10.18287/2541-7533-2021-20-2-7-18

2. Мальченко А.А., Федотов А.А., Верещиков Д.В. и др. Имитационная модель динамки полета сверхзвукового самолета с изменяемой стреловидностью крыла: отчет о НИР, шифр «Модель ДБ». Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2022. 167 с.

3. Васильев Д.В., Верещиков Д.В., Костин П.С. и др. Аналитико-имитационная модель динамики полета беспилотного летательного аппарата большой размерности с внешним управлением: отчет о НИР, шифр «Пилот-БЛА». Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2023. 167 с.

4. Efremov A.V., Efremov E.V., Tiaglik M.S. Adaptive flight control system for flight safety improvement in reentry and other high-velocity vehicles // Acta Astronautica. 2023. Vol. 204. Pp. 900–911. DOI: 10.1016/j.actaastro.2022.10.056

5. Heimsch D. Development and implementation of a mission data-handling algorithm for an automatic flight guidance system / D. Heimsch, M. Speckmaier, D. Gierszewski, F. Schwaiger [Электронный ресурс] // Aero-space. 2024. Vol. 11, no. 2. ID: 115. DOI: 10.3390/aerospace.11020115 (дата обращения: 17.03.2024).

6. Mbikayi Z. Human pilot interaction with adapting flight control system / Z. Mbikayi, F. Holzapfel, A. Scherbakov, A. Efremov [Электронный ресурс] // IFAC-PapersOnLine. 2022. Vol. 55, iss. 41. Pp. 113–118. DOI: 10.1016/j.ifacol.2023.01.112 (дата обращения: 17.03.2024).

7. Heinemann S., Muller H., Suleman A. Toward smarter autoflight control system infrastructure // Journal of Aerospace Information Systems. 2018. Vol. 15, no. 6. Pp. 353–365. DOI: 10.2514/1.I010565 (дата обращения: 17.03.2024).

8. Мальченко А.А., Дворников В.В., Федотов А.А. Имитационное моделирование гидравлической системы с использованием гидравлического клапана // Авиация: история, современность, перспективы развития: материалы VIII Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию гражданской авиации Республики Беларусь. Минск, 3 ноября 2023 г. Минск, 2023. С. 87–89.

9. Бобрин М.А. Система управления безопасностью полетов летательных аппаратов с базовой встроенной системой автоматического допускового контроля гидравлической системы и систем мониторинга и прогнозирования отказов [Электронный ресурс] // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2024. № 2. C. 36–51. DOI: 10.51955/2312-1327_2024_2_36 (дата обращения: 17.03.2024).

10. Бобрин М.А., Клемина Л.Г., Шестаков И.Н. Интеллектуальная система автоматического контроля в полете гидравлической системы летательного аппарата // Идеи Циолковского в теориях освоения космоса: материалы 58-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. Калуга, 19–21 сентября 2023 г. Калуга: ИП Стрельцов И.А., 2023. С. 341–344.

11. Ивашков С.С., Верещиков Д.В. Пилотажный стенд маневренного самолета с электромеханическим ограничителем предельных режимов. Патент № RU 2753025 C1, МПК G09B 9/08: опубл. 11.08.2021. 8 c.

12. Верещиков Д.В. Пилотажный стенд маневренного самолета / Д.В. Верещиков, С.А. Маяцкий, Ю.О. Верещагин, Т.В. Грасько, П.С. Костин. Патент ПМ № RU 156567 U1, МПК G09B 9/08: опубл. 10.11.2015. 12 с.

13. Efremov A.V. Pilot behavior modeling and its application to manual control tasks / A.V. Efremov, M.S. Tjaglik, U.V. Tiumentzev, T. Wenqian [Электронный ресурс] // IFAC PapersOnLine. 2016. Vol. 49, iss. 32. Pp. 159–164. DOI: 10.1016/j.ifacol.2016.12.207 (дата обращения: 17.03.2024)