English

 Вы смотрите архивную версию сайта ФГУП "ЦАГИ", перейти на действующий сайт

11.01.2011

20.01.2011
Теоретическое исследование динамики полёта вертолета и динамики движения груза на внешней подвеске
Идентификация математической модели явления гистерезиса
Дискуссионное сообщение об опасных тенденциях развития авиационного транспорта

Автор: Ефимов В.В. (МГТУГА)

Теоретическое исследование динамики вертолета и груза на его внешней подвеске

В докладе излагаются полученные автором результаты теоретического исследования влияния параметров полета системы «вертолет — груз на внешней подвеске», аэродинамических, массово-инерционных и геометрических параметров груза и внешней подвески в целом на балансировочные характеристики вертолета и груза, а также на характеристики динамической устойчивости груза при его транспортировке на внешней тросовой подвеске вертолета.

Так, например, предлагаются аналитические зависимости балансировочных характеристик вертолета от параметров груза и внешней подвески в целом, с помощью которых в первом приближении можно прогнозировать изменение балансировочных характеристик вертолета из-за наличия груза на его внешней подвеске.

Кроме того, рассматривается влияние параметров полета и параметров груза на колебательное движение системы «трос — груз». Для определения такого влияния были осуществлены широкие параметрические исследования путем проведения вычислительных экспериментов с помощью математической модели динамики груза на внешней подвеске, разработанной автором, и созданного им на основе данной модели специального программного обеспечения. При принятии определенных допущений удалось получить аналитические выражения для некоторых характеристик колебательного движения рассматриваемой системы.

Данное исследование имеет целью повышение безопасности полетов вертолетов с грузом на внешней подвеске путем прогнозирования их динамики с использованием аналитических зависимостей и вычислительных экспериментов.

Автор: Кубланов М.С. (МГТУГА)

Идентификация математической модели явления гистерезиса

Явление гистерезиса нашло широкое распространение в различных областях техники. Сегодня одного лишь качественного описания характеристик этого явления недостаточно, а для получения количественных результатов, пригодных для формулировки конкретных выводов, необходима разработка адекватных математических моделей. Получение же характеристик в экспериментах наталкивается на трудности постановочного характера. Обычно исследователями прилагаются усилия для математического описания геометрии самой петли гистерезиса. Показано, что с целью создания математической модели собственно явления гистерезиса необходим физический подход к постановке этой задачи.

В этой работе на примере свойств синтетических материалов предлагается строить математическую модель явления гистерезиса, основанную на представлении характеристики в виде суммы упругой и диссипативной составляющих:

F(х,X) = Fу(X) + Fд(X),

где F(х,X) — общее усилие, развиваемое материалом при деформации х, Fу(X) — упругая составляющая, зависящая только от деформации х, Fд(X) — диссипативная составляющая, зависящая только от скорости деформации x.

Понятно, что такое упрощенное аддитивное представление функции от двух переменных не может рассматриваться как универсальное. Однако и это приближение дает весьма неплохие результаты при интерпретации экспериментальных данных.

Показана также возможность идентификации параметров аппроксимирующих функций. При этом достаточно использовать результаты эксперимента со свободными колебаниями подвешенного груза, а необходимость получения силовых диаграмм с помощью сложных стендов отпадает.

Автор: Кубланов М.С. (МГТУГА)

Дискуссионное сообщение об опасных тенденциях развития авиационного транспорта

Для изучения вопросов безопасности полетов, связанных с летной эксплуатацией, рассматривается эргатическая система «воздушное судно (ВС) — экипаж — среда». В этой системе самым слабым звеном сегодня приходится считать связку «ВС — экипаж». Первой опасной тенденцией, приводящей к ошибкам пилотирования, является нашпиговывание ВС аппаратурой, «недружелюбной» к экипажу. Между экипажем и ВС все более значительное место занимают автоматические системы управления. В результате этого пилоты вынуждены переучиваться на новые типы ВС не только в части применения систем отображения информации, но и в части приемов штурвального управления. Новые приемы пилотирования все дальше и дальше отходят от естественной человеческой реакции на изменения условий полета, от приемов, усвоенных в процессе обучения в летных школах и училищах.

Вторая настораживающая тенденция, спровоцирована не совсем удачно составленными требованиями к устойчивости и управляемости ВС. Они сформулированы настолько общо, что фактически являются требованиями к системе автоматического управления ВС, а не к самому ВС. Однако, как известно, абсолютно безотказных и абсолютно эргономичных систем управления не бывает. Так же как не бывает абсолютно безошибочных действий пилотов и абсолютно благоприятных внешних условий. К сожалению, эта сторона летной эксплуатации остается за рамками нормативной документации: не формулируются требования к системам управления в усложненных и сложных условиях полета, не формулируются требования к эксплуатационным отклонениям индивидуальных характеристик ВС от характеристик типа. Получается так, что ответственность за все вышеперечисленные ошибки и сбои тоже перекладывается на пилота, который понуждается к неестественным действиям по их парированию в стрессовой ситуации.

Вызывает тревогу и третья тенденция в гражданской авиации: ослабление внимания эксплуатантов и авиационных властей к процессу обучения летного состава. Во-первых, это выражается во все меньшем объеме летной практики курсантов летных училищ. Во-вторых, это проявляется во все возрастающей условности авиационных тренажеров, которые имеют все более далекое отношение к реальным свойствам ВС — рынок программных продуктов агрессивно заняли изделия, совершенно не годные для глубокого и, главное, адекватного анализа полетных ситуаций.

Заседание семинара состоится в 10 часов в Московском Государственном техническом университете Гражданской авиации (Кронштадский бульвар, д. 20). Проезд до станции метро «Водный стадион», далее автобусами №№ 65, 72 и 123 до третьей остановки «Улица Нарвская, авиакассы».

Новости ЦАГИ