Идентификация тяги двигателя и силы аэродинамического сопротивления по данным летных испытаний со сглаживанием случайных погрешностей измерений
- Авторы: Корсун О.Н.1,2, Поплавский Б.К.2, Стуловский А.В.1, Ом М.2
-
Учреждения:
- ФАУ Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем
- НИУ Московский авиационный институт
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 69-84
- Раздел: ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ
- URL: https://medjrf.com/0002-3388/article/view/676415
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002338824030066
- EDN: https://elibrary.ru/UPYMJE
- ID: 676415
Цитировать
Аннотация
Предлагается подход для оценивания силы тяги двигателей и силы аэродинамического сопротивления самолета на основе данных летных испытаний. Для получения раздельных оценок сил тяги и аэродинамического сопротивления применяются измерения продольной и нормальной перегрузки, угла атаки, истинной воздушной скорости и барометрической высоты. Преимущество предлагаемого подхода заключается в том, что он не требует использования газодинамических моделей двигателя, летающих лабораторий, измерений усилия в точках крепления двигателя или установки дополнительных датчиков в двигателе. Несмотря на эти преимущества, на практике такой подход обычно не применяется, поскольку он приводит к плохо обусловленной или некорректной задаче идентификации из-за высокой степени линейной зависимости между векторами сил тяги и аэродинамического сопротивления. Предлагаются способы решения указанной проблемы, заключающиеся в разработке специального тестового маневра, который повышает степень обусловленности, а также в использовании специального сглаживания случайных ошибок измерений с помощью уравнений движения летательного аппарата.
Об авторах
О. Н. Корсун
ФАУ Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем; НИУ Московский авиационный институт
Автор, ответственный за переписку.
Email: marmotto@rambler.ru
Россия, Москва; Москва
Б. К. Поплавский
НИУ Московский авиационный институт
Email: marmotto@rambler.ru
Россия, Москва
А. В. Стуловский
ФАУ Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем
Email: marmotto@rambler.ru
Россия, Москва
Моунг Хтанг Ом
НИУ Московский авиационный институт
Email: marmotto@rambler.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Васильченко К.К., Леонов В.А., Пашковский И.М., Поплавский Б.К. Летные испытания самолетов. М.: Машиностроение, 1996. 745 c.
- PART 25; Airworthiness Standard: Transport Category Airplanes. FAA. Department of Transport: Washington, DC, USA, 1999.
- SAE AIR 1703A; In-Flight Thrust Determination. Society of Automotive Engineers: Warrendale, PA, USA, 2006.
- SAE AIR 5450; Advanced Ducted Propulsor In-Flight Thrust Determination. Society of Automotive Engineers: Warrendale, PA, USA, 2016.
- Добрянский Г.В., Мартьянова Т.С. Динамика авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1989. 240 с.
- Kurtenbach F.J., Burcham F.W. Flight Evaluation of a Simplified Gross Thrust Calculation Technique Using an F100 Turbofan Engine in an F-15 Airplane; NASA Technical Paper 1782; NASA: Washington, DC, USA, 1981.
- Conners T.R. Measurement Effects on the Calculation of In-Flight Thrust for an F404 Turbofan Engine; NASA Technical Memorandum 4140; NASA: Washington, DC, USA, 1989.
- Lee J., Yang I., Yang S., Kwak J.S. Uncertainty Analysis and ANOVA for the Mesurement Reliability Estimation of Altitude Engine Test // J. Mech. Sci. Technol. 2007. V. 21. P. 664–671.
- Hoff J.C. A Probabilistic In-flight Thrust Estimation Process // Proc. SFTE 39th Annual Symposium. Fort Worth, Brazil, 2008.
- Hoff J.C., Barbosa J.R. Application of a Stochastic In-Flight Thrust Determination Process to Real Engine Data // Proc. 3rd CTA DLR Workshop on Data Analysis and Flight Control. S.J. Campos, Brasil, 2009.
- Andreev S.P., Makarov V.E. The Numerical Analysis of Impact of Changes in Flight Conditions and in Engine’s Regime at Cruise on Airplane’s Aerodynamic Characteristics // Proc. 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences ICAS 2014. St. Petersburg, Russia, 2014.
- Lin Z., Xiao H., Zhang X., Wang Z. Thrust Prediction of Aircraft Engine Enabled by Fusing Domain Knowledge and Neural Network Model. Aerospace. 2023. V. 10. P. 493.
- Muhammad H., Muhardi H., Kuntjoro W., Sritjahjono B.E. In-Flight Thrust Determination by Load Measurement on the Engine Mounting System // Proc. ICAS 2000. Harrogate, UK, 2000. P. 533.1–533.7.
- Girija G., Parameswaran V., Raol J.R., Srinathkumar S. Estimation of Lift and Drag Characteristics of an Aircraft from Flight Data // J. Aeronaut. Soc. India. 1991. V. 43. P. 285–292.
- Bowers A.H., Pahle J.W. Thrust Vectoring on the NASA F-18 High Alpha Research Vehicle; NASA/TM 4771; NASA: Washington, DC, USA, 1996.
- Khasyofi M., Hartono F. Development Testing Method and Analysis Static Thrust for Propeller Based Propulsion // Proc. Intern. Conf. on Aerospace and Aviation. Bandung City, Indonesia, 2018.
- Tikhonov A.N., Arsenin V.Y. Solution of Ill-Posed Problems; Winston & Sons: Washington, DC, USA, 1977; ISBN 0-470-99124-0.
- Klein V., Morelli E.A. Aircraft System Identification: Theory and Practice; AIAA: Reston, VA, USA, 2006. 499 р.
- Maine R.E., Iliff K.W. Identification of Dynamic Systems: Theory and Formulation; NASA RP 1138; NASA: Washington, DC, USA, 1985. 160p.
- Korsun O.N., Poplavsky B.K., Prihodko S.J. Intelligent Support for Aircraft Flight Test Data Processing in Problem of Engine Thrust Estimation // Procedia Comput. Sci. 2017. V. 103. P. 82–87.
- Korsun O.N., Poplavsky B.K., Om, M.H. Identification of the Engine Thrust Force Using Flight Test Data // Proc. Intern. Conf. on Aerospace System Science and Engineering ICASSE 2021. Lecture Notes in Electrical Engineering / Eds Z. Jing, D. Strelets. Singapore: Springer, 2023. V. 849.
- Korsun O.N., Nikolaev S.V., Om M.H. Detection of Dynamic Errors in Aircraft Flight Data // Proc. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. Moscow, Russia, 2021. V. 1027. P. 012011.
- Korsun O.N., Nikolaev S.V., Pushkov S.G. Algorithm for Estimating Systematic Measurement Errors for Air Velocity, Angle of Attack, and Sliding Angle in Flight-testing // J. Comput. Syst. Sci. Int. 2016. V. 55. P. 446–457.
- Korsun O.N., Om M.H. The Practical Rules for Aircraft Parameters Identification Based on Flight Test Data // Metascience Aerosp. 2024. V. 1. P. 53–65.
Дополнительные файлы
