Математическое моделирование аэродинамических погрешностей в технологии оценивания средств определения воздушных параметров с применением спутниковых навигационных систем при проведении летных испытаний самолета

Дается общая характеристика технологии оценивания средств определения воздушных параметров с применением спутниковых навигационных систем, разработанной и получившей применение в практике летных испытаний в АО «ЛИИ им. М. М. Громова». Изложены особенности решения задач математического моделирования аэродинамических погрешностей средств определения воздушных параметров самолета. Представлены факторы аэродинамических погрешностей, структура математических моделей, взаимосвязь решаемых в рамках технологии задач моделирования погрешностей с построением летного эксперимента. В основу идентификации и верификации математических моделей положено комплексное решение задач определения действительных значений воздушных параметров, определения аэродинамических погрешностей приемников воздушных давлений в условиях летного эксперимента.
Приведены новые результаты математического моделирования погрешностей в испытаниях на больших углах атаки в 2018 г. среднемагистрального и ближнемагистрального самолетов. Результаты подтверждают эффективность технологии в решении задач информационного обеспечения летных испытаний воздушных судов на больших углах атаки, моделирования аэродинамических погрешностей, оценивания средств определения воздушных параметров. Применяемые методы моделирования позволяют выделить в математических моделях аэродинамических погрешностей приемников воздушных давлений даже факторы очень слабого аэродинамического влияния, соизмеримого с минимальными инструментальными погрешностями датчиков давления.

1. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Кожурин В. Р., Захаров В. Г. Технология определения аэродинамических погрешностей ПВД и воздушных параметров в летных испытаниях ЛА с использованием спутниковых средств траекторных измерений // ВИНИТИ РАН, Проблемы безопасности полетов. 2006. № 7. С. 8—26.

2. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Кожурин В. Р., Ловицкий Л. Л. Эталонное измерение воздушных параметров с использованием спутниковых средств траекторных измерений в летных испытаниях воздушных судов // Авиакосмическое приборостроение. 2010. № 4. С. 5—9.

3. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Ловицкий Л. Л. Технология определения воздушных параметров на больших углах атаки // Полет. 2010. № 6. С. 30—36.

4. Пушков С. Г., Горшкова О. Ю., Корсун О. Н. Математические модели погрешностей бортовых измерений скорости и угла атаки на режимах посадки самолета // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 8. С. 66—70.

5. Пушков С. Г., Корсун О. Н., Ловицкий Л. Л. Аэродинамические погрешности систем измерения статического давления самолета при полете со скольжением// Измерительная техника. 2018. № 2. С. 37—42.

6. Пушков С. Г., Малахова И. В., Горшкова О. Ю. Исследования задачи определения аэродинамических погрешностей ПВД на режимах взлета, посадки самолета в условиях летного эксперимента с применением спутниковых технологий // ВИНИТИ РАН, Проблемы безопасности полетов. 2006. № 9.

7. Пушков С. Г., Ловицкий Л. Л., Корсун О. Н. Методы определения скорости ветра при проведении летных испытаний авиационной техники с применением спутниковых навигационных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 9. С. 65—70.

8. Пушков С. Г., Корсун О. Н., Яцко А. А. Оценивание погрешностей определения индикаторной земной скорости в летных испытаниях авиационной техники с применением спутниковых навигационных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 11. С. 771—776.

9. Niewoehner R. J. Refining Satellite Methods for Pitot-Static Calibration // Journal of Aircraft. 2006. Vol. 43, N. 3. P. 846—849.

10. Jurado J. D, McGehee C. C. Complete Online Algorithm for Air Data System Calibration // Journal of Aircraft. 2019.Vol. 56, N. 2.

11. Ведров В. С., Тайц М. А. Летные испытания самолетов. М.: Оборонгиз, 1951. С. 64—106.

12. Пушков С. Г., Ловицкий Л. Л. Погрешность восприятия полного давления приемником с протоком в камере торможения // Авиакосмическое приборостроение. 2010. № 5.

13. Харин Е. Г., Копылов И. А. Технологии летных испытаний бортового оборудования летательных аппаратов с применением комплекса бортовых траекторных измерений. М.: МАИ-ПРИНТ, 2012.

14. Копылов И. А. Использование новых технологий для оценки пилотажно-навигационного комплекса ЛА в летных испытаниях // Полет. 2008. № 3. С. 39—49.

15. SAE ARP920 Revision A, Design and installation of Pitotstatic systems for transport aircraft.

16. FAA AC № 25-7A Flight test guide for certification of transport category airplanes.

17. AC-21-40(0), Measurement of airspeed in light aircraft — certification requirements, 2005.

18. EASA Certification Specifications for Large Aeroplanes CS-25.

19. ICAO NAT DOC 001, Guidance and Information Material Concerning Air Navigation in the North Atlantic Region, 2002.

20. Gracey W. Measurement of static pressure on aircraft // NACA Report 1364.

21. Gracey W. Measurement of Aircraft Speed and Altitude // NASA Reference Publication 1046. 1980.

22. Пушков С. Г., Корсун О. Н. Вопросы применения стационарных приближений при построении моделей аэродинамических погрешностей барометрической высоты и скорости на динамичных режимах полета самолета // Прикладная физика и математика. 2015. № 5. С. 35—43.