Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

УПРОЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОМПОНОВКИ МАЛОРАЗМЕРНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полный текст:

Аннотация

В фундаментальных прогнозах ведущих научных центров аэрокосмической индустрии поставлена задача существенно сократить время разработки новых летательных аппаратов за счет создания нового поколения средств проектирования с привлечением систем искусственного интеллекта. В данной статье рассматривается подход к развитию быстрых методов аэродинамического проектирования, основанных на применении технологии искусственных нейронных сетей. Решается задача создания быстрого интерполяционного метода аэродинамического расчета компоновки малого летательного аппарата самолетной схемы. Составными частями метода являются математическая модель компоновки, генератор компоновок данного класса на базе репликативных искусственных нейронных сетей, автоматизированный алгоритм выбраковки неудачных компоновок, созданных в автоматическом режиме, робастный прямой метод аэродинамического расчета компоновок, аппроксиматоры на базе искусственных нейронных сетей.Методы, основанные на применении искусственных нейронных сетей, занимают некоторое промежуточное место между методами решения краевых задач вычислительной аэродинамики или экспериментом и упрощенными (инженерными) методами. Использование искусственных нейронных сетей для оценки аэродинамических характери-стик накладывает определенные ограничения на представление входной информации. При использовании искусственных нейронных сетей в качестве аппроксиматора аэродинамических характеристик размерность входного вектора, описывающего компоновку, не должна превышать нескольких сотен. При этом компоненты входного вектора должны включать в себя все основные параметры, традиционно используемые для описания компоновок рассматриваемого класса и полностью отражающие наиболее существенные аэродинамические и конструктивные свойства.В статье приведены результаты первого этапа работ. Предложена обобщенная математическая модель компоновок малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Для определения диапазона изменения геометрических параметров компоновки сделан обзор аппаратов данного класса. Результатом работы является алгоритм и компьютерная программа на базе искусственных нейронных сетей для генерации компоновок данного класса. Сгенерировано 10000 компоновок, выбраковка неудачных позволила создать набор данных. Выбран, тестирован и подготовлен к проведению численных экспериментов прямой метод для выполнения аэродинамического расчета.

Об авторах

В. В. Вышинский
Московский физико-технический институт (государственный университет); Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского
Россия

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, г. Москва;

заведующий кафедрой, г. Жуковский



А. О. Кисловский
Московский физико-технический институт (государственный университет)
Россия

студент,

г. Москва



С. А. Колчев
Московский физико-технический институт (государственный университет)
Россия

руководитель лаборатории,

г. Москва



Список литературы

1. Технологическая платформа «Авиационная мобильность и авиационные технологии». URL: http://www.iacenter.ru/publication-files/138/118.pdf (дата обращения: 23.10.2016)

2. Аналитический обзор "ACAREVision 2020". URL: http://www.acare4europe.org/sites/acare4europe.org/files/document/volume1.pdf (дата обращения: 23.10.2016)

3. Mitchell T. Machine Learning. McGraw-Hill Science/Engineering/Math. 1997. 414 p. ISBN 0070428077

4. Свириденко Ю.Н., Вышинский В.В. Новые тенденции в методах аэродинамического проектирования // Научный Вестник МГТУ ГА. Серия Аэромеханика и прочность. 2006. № 97 (1). С. 12-16

5. Быстрый метод аэродинамического расчета для задач проектирования / А.В. Бернштейн, В.В. Вышинский, А.П. Кулешов, Ю.Н. Свириденко // Труды ЦАГИ. 2008. Вып. 2678. С. 35-45

6. Vyshinsky V.V., Dorofeev Ye.А., Sviridenko Yu.N. Fast aerodynamic design technologies. ICAS 2010 CD-ROM proceedings. ISBN 978-0-9565333-0-2. ICAS 2010-2.7.1. ID19. Pp. 1-9. 27th Congress of the international council of the aeronautical sciences 19-24 September 2010. Nice. France

7. Микеладзе В.Г. Авиация общего назначения. Рекомендации для конструкторов: М.: Машиностроение, 1994. 321 с

8. Торенбик Э. Проектирование дозвуковых самолетов: пер. с англ. М.: Машиностроение, 1983. 648 с

9. Брусов В.С., Петручик В.П., Морозов Н.И. Аэродинамика и динамика полета малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. М.: МАИ-Принт, 2010. 338 с

10. UIUC Airfoil Coordinates Database. URL: http://m-selig.ae.illinois.edu/ads/ coord_database.html (дата обращения: 23.10.2016)


Для цитирования:


Вышинский В.В., Кисловский А.О., Колчев С.А. УПРОЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОМПОНОВКИ МАЛОРАЗМЕРНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА. Научный вестник МГТУ ГА. 2016;19(6):86-94.

For citation:


Vyshinsky V.V., Kislovskiy A.O., Kolchev S.A. SIMPLIFIED MATHEMATICAL MODEL OF SMALL SIZED UNMANNED AIRCRAFT VEHICLE LAYOUT. Civil Aviation High Technologies. 2016;19(6):86-94. (In Russ.)

Просмотров: 342


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)