Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Identification of the Aerodynamic Coefficients of Longitudinal Motion of an Aircraft in the Operational Range of the Attack Angles

Abstract

This work presents a methodology for identification of aerodynamic coefficients of longitudinal motion of an aircraft in the operational range of the attack angles, taking into account the nonlinearities and changes in the engine operation. A solution to this problem envisages development of methodological, algorithmic and software support for the process of determination of the characteristics of stability and controllability of the aircraft, using flight experiments data and the results of the mathematical and semi-natural simulation. The paper discusses the basic steps of the identification technique and examples of its use. In the test-flights more than 100 test modes were performed with the purpose to obtain materials for identification of the aerodynamic coefficients for longitudinal movement and for the aerodynamic coefficients of the lateral movement. In order to assess the correctness of functioning of the on-board systems for measuring and recording a special algorithm was applied, based on the relationship between the flight parameters defined by the equations of spatial motion of the aircraft. The results of testing and the methodology on the example of a modern maneuverable aircraft are considered. The obtained estimates of the aerodynamic coefficients of the longitudinal motion of the aircraft in comparison with the a-priory wind-tunnel aerodynamic characteristics are presented. The method allows us to obtain reliable estimates of the aerodynamic coefficients of an aircraft within the operating range of the flight conditions, which is proved by the results of the flight data processing. The identification results will make it possible to reveal inaccuracies in the a-priory wind-tunnel aerodynamic characteristics, make adjustments and improve the mathematical model of an aircraft in accordance with the flight test data. A distinctive feature of the technique is the focus on the improvement of the identification procedures and development of a user-friendly graphic interface, which can be achieved due to specially developed algorithms and software.

About the Authors

O. N. Korsun
State Research Institute of Aviation Systems, Moscow, 109029, Russian Federation
Russian Federation


S. V. Nikolaev
State Test-flight Center named after V. P Chkalov, Akhtubinsk
Russian Federation


References

1. Васильченко К. К., Леонов В. А., Пашковский И. М., Поплавский Б. К. Летные испытания самолетов. М.: Машиностроение, 1996. 745 с.

2. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов / Под ред. Бюшгенса Г. С. М.: Наука. Физмалит, 1998. 816 с.

3. Создание и применение математических моделей самолетов / Белоцерковский С. М. и др. М.: Наука, 1984. 143 с.

4. Структурная идентификация математической модели движения самолета / Васильченко К. К. и др. М.: Машиностроение, 1993. 352 с.

5. Корсун О. Н., Поплавский Б. К. Метод оценивания систематических погрешностей бортовых измерений углов атаки и скольжения на основе данных спутниковой навигационной системы и идентификации скорости ветра. // Теория и системы управления. 2011. № 1. С. 156-168.

6. Корсун О. Н., Николаев С. В. Методика коррекции математической модели палубного самолета на взлетно-посадочных режимах // Труды Седьмого международного аэрокосмического конгресса IAC'2012. М.: Международный Фонд попечителей МГАТУ им. К. Э. Циолковского, 2012, 1 электрон. опт. диск (CD-ROM), гос. рег. № 0321303652.

7. Корсун О. Н., Николаев С. В., Балык О. А., Разуваев Д. В. Уточнение аэродинамических характеристик палубного самолета на режимах трамплинного взлета и посадки на корабль // Сб. матер. докл. Всероссийской науч.-практ. конф. "ВВС - 100 лет на страже неба России: история, современное состояние, перспективы развития". Часть 2. Воронеж, Военный авиационный инженерный университет. 2012. С. 51-52.

8. Корсун О. Н., Пушков С. Г., Горшкова О. Ю. Математические модели погрешностей бортовых измерений скорости и угла атаки на режимах посадки самолета. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 8. С. 65-70.

9. Корсун О. Н., Семенов А. В. Методика определения характеристик устойчивости и управляемости высотного дозвукового самолета М-55 "Геофизика" по результатам летного эксперимента и моделирования // Полет. 2006. № 2. С. 22-29.

10. Корсун О. Н., Мотлич П. А. Комплексный контроль бортовых измерений основных параметров полета летательного аппарата // Электронный научно-технический журнал "Наука и образование". 2013. № 1. С. 135-148.

11. Корсун О. Н., Поплавский Б. К., Леонов В. А. Оценка силы тяги двигателей воздушных судов по данным летных испытаний на основе оптимальных инвариантных линейных преобразований // Техника воздушного флота. 2011. № 1. С. 25-30.

12. Корсун О. Н., Лещенко И. В., Немичев М. В. Математическое моделирование переходных процессов в авиационном газотурбинном двигателе // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 11. С. 50-54.

13. Корсун О. Н. Принципы параметрической идентификации математических моделей самолетов по данным летных испытаний. // Мехатроника, автоматизация, управление. Приложение. 2008. № 6. С. 2-7.

14. ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М.: Издательство стандартов, 1981. 54 с.


Review

For citations:


Korsun O.N., Nikolaev S.V. Identification of the Aerodynamic Coefficients of Longitudinal Motion of an Aircraft in the Operational Range of the Attack Angles. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(4):269-276. (In Russ.)

Views: 521


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)