дисциплина:

АВИАЦИОННЫЕ ТРЕНАЖЕРЫ

(полное наименование дисциплины)

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Эксплуатация авиационного оборудования

самолетов и вертолетов

КАФЕДРАЛЬНЫЙ ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Тема № 4 Имитация динамики полета и силовой установки

(номер и полное наименование темы)

Лекция № 7 Принципы построения и функциональные возможности имитатора силовой установки

(номер и наименование темы лекции)

Санкт-Петербург

2011г.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

1. Изучение принципов построения и функциональных возможностей имитатора динамики полета и силовой установки.

2. Формирование и развитие у курсантов профессионально важных качеств, необходимых обучающимся как будущим офицерам и военным специалистам.

В ремя: 2 часа

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

Вводная часть 5 мин.

Учебные вопросы

1. Функциональные возможности ИДП.

Особенности реализации ИДП в аналоговых ЭВМ 15 мин.

Особенности реализации ИДП в цифровых тренажерах 15 мин.

2. Принципы построения имитатора силовой установки 30 мин.

3. Функциональные возможности имитатора силовой установки 20 мин.

Заключительная часть 5 мин.

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

Наглядные пособия

ЛИТЕРАТУРА:

1. Красовский А.А., Лопатин В.И., Наумов А.И., Самолаев Ю.Н. Авиационные тренажеры. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1992 г. с. 128 - 158.

2. Альбом схем и рисунков по дисциплинам «Пилотажно-навигационные и комплексные тренажеры. Авиационные тренажеры». Под ред. Невструева В.В. - М.: ВВИА, 1985. с 4 – 6.

Вводная часть.

Мы продолжаем изучение темы № 4 «Имитация динамики полета и силовой установки». На прошлой лекции мы рассмотрели принципы построения имитатора и на основе их приступили к рассмотрению функциональных возможностей ИДП. В первой части сегодняшней лекции мы завершим рассмотрение функциональных возможностей ИДП. Вторая часть лекции посвящена основной теме лекции – принципам построения и функциональным возможностям имитатора силовой установки.

Степень секретности материалов лекции – несекретно.

1. Функциональные возможности идп.

1.1 Особенности реализации ИДП в аналоговых ЭВМ.

Особенности реализации в АВМ математических моделей динамики движения ЛА связаны главным образом с большим числом нелинейностей и функциональных преобразований в уравнениях, каждое из которых обычно требует отдельного счётно-решающего блока.

В интересах уменьшения числа элементов, выполняющих нелинейные операции, математическую модель движения для аналогового вычислителя подвергают дополнительной линеаризации. В качестве дополнительного предположения принимают, что аэродинамические углы и угловые скорости вращения ω_y, ω_z малы, что позволяет, во-первых, заменить тригонометрические функции первыми членами разложения в ряд Тейлора (sinα ≈ α, cosα ≈ 1, sinβ ≈ β, cosβ ≈ 1), а во-вторых, пренебречь произведениями двум малых величин (например, αω_z ≈ 0).

В результате этих преобразований исходные уравнения упрощаются и проводятся к виду, удобному для аналогового моделирования:

Линеаризация вносит дополнительную методическую погрешность в имитационное моделирование, особенно на этапах пространственного маневрирования ЛА, которая может достигать 10% и более.

Описание аэродинамических сил и моментов в уравнениях движения представляет из себя функциональные зависимости от многих переменных. Как уже отмечалось, многомерная аппроксимация в АВМ сталкивается с существенными техническими трудностями. Поэтому задача расчета многомерных характеристик в аналоговых вычислителях решается путем применения упрощенных алгоритмических и технических решений, рассмотренных в предыдущей главе. Относительная погрешность аналоговой многомерной аппроксимации составляет от 5% до 10%.

Для установления соответствия между диапазонами изменения физических величин в математической модели движения и располагаемыми диапазонами изменения электрических параметров счетно-решающих блоков АВМ, производят масштабирование уравнений, что приводит к изменению относительных погрешностей в расчёте различных параметров математической модели. Интегрирование дифференциальных уравнений осуществляется операционными интеграторами без существенных временных задержек.

Для описания кинематики углового движения применяются уравнения для углов Эйлера с ограничением по углу тангажа в окрестности значения .

Конструктивно аналоговый ИДП компонуют из нескольких модулей (блоков), принцип разбиения на которые базируется на делении общей системы уравнений на взаимосвязанные субсистемы. В субсистемы объединяют счетно-решающие схемы для уравнений, характеризующихся сходной динамикой изменения параметров и наиболее тесными взаимосвязями между собой.

Аналоговые ИДП воспроизводят установившиеся режимы полёта с погрешностью до 20%, а неустановившиеся режимы полёты с погрешностью до 30%. Это обусловлено линеаризацией уравнений движения, исключением большого числа слабых связей, приближённой аппроксимацией аэродинамических и массово-инерционных характеристик.

Аналоговые ИДП искажённо воспроизводят динамику углового движения ввиду исключения перекрёстных связей и имеет функциональные ограничения на маневрирование в вертикальной плоскости в окрестности .

По состоянию на 2003 г. около 42% авиационных тренажеров, находящихся в эксплуатации в авиации ВС РФ, оснащены аналоговыми ИДП.