Military training and research center of the air force "Air force Academy"

PROGRAMMNO-MODELLING COMPLEX FOR THE ESTIMATION OF PERFORMANCES OF THE DIVE

OF THE PLANE

P.S. Kostin, M.A. Gudkov

In operation results of working out of a programmno-modelling complex with a view of definition of loss of height for an output from a dive depending on magnitudes of air rate, an angle of dive and normal overload on an output are presented.

Key words: programmno-modelling complex, imitation model

УДК 533.6.013

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ ЛЕТЧИКА ПРИ ДЕСАНТИРОВАНИИ МОНОГРУЗОВ

А.Д. Кузнецов, канд. техн. наук; В.К. Харченко, канд. техн. наук; В.Н. Макаренко, доцент

Военный учебно-научный центр ВВС «Военно-воздушная академия»

Проведен анализ способов моделирования управляющих действий летчика при десантировании моногрузов. Предложено непосредственное участие летчика в процессе имитационного моделирования на пилотажном стенде военно-транспортного самолета.

В математической модели динамики военно-транспортного самолета при парашютном десантировании тяжелых моногрузов, используемой для синтеза новых алгоритмов автоматизированного управления, необходимо достоверно задавать управляющие действия летчика. Летчик одновременно является и «заказчиком» тех или иных способов автоматизации управления самолетом, и основным участником, центральным звеном в замкнутой системе управления, тесно взаимодействующим со средствами автоматизации. В этой связи необходимо иметь достоверную математическую модель его управляющих действий, которая должна учитывать свойства летчика как человека-оператора сложной технической системы, а именно [1]:

455

-наличие полосы пропускания (0÷3 Гц);

-наличие зоны нечувствительности;

-запаздывания ответной реакции на внешние сигналы;

-дискретный характер ответной реакции на воспринимаемые органами чувств непрерывные возмущения;

-способность к логической фильтрации внешних сигналов, воспринимаемых органами чувств, т.е. к последовательному устранению рассогласования по какому-то одному параметру, что

свойственно одноканальному усилителю;

-способность дозировать управляющее воздействие в зависимости от величины и знака поступающих внешних сигналов, что свойственно звену с обратной связью по управляющему воздействию;

-способность реагировать не только на отклонение параметра от заданной величины, но и на их производные и интеграл, что

свойственно дифференцирующему и интегрирующему звеньям; - способность усиливать при необходимости величину

управляющего воздействия для компенсации запаздывания своей реакции, что свойственно форсирующему звену;

-способность приспосабливаться через определенное время к изменившимся условиям, т.е. свойство адаптации;

-наличие «ремнантной» (случайной) составляющей, определяемой как часть выходного сигнала летчика, не имеющего

линейной корреляции с входным сигналом [2].

Кроме того, характеристики модели поведения летчика зависят от целей управления, динамики объекта управления (самолета), вида используемой информации о параметрах движения, индивидуальных особенностей летчика и стереотипов управления. Такие динамические свойства летчика в общем случае могут быть смоделированы стохастической, нелинейной, дискретной и нестационарной функцией с изменяющимися во времени коэффициентами [2,3]. При этом существующее математическое описание динамических свойств летчика полностью не учитывает перечисленные особенности и применимо только для частных задач пилотирования типа компенсаторного слежения в условиях стационарных характеристик объекта управления и базируется в основном на квазилинейных моделях [3,4,5].

456

Анализ особенностей управления военно-транспортным самолетом при парашютном десантировании моногрузов, характеристик летчика как человека-оператора и существующих моделей его поведения при управлении самолетом обосновывает создание новой математической модели летчика в описанных условиях. Однако такая научно-техническая задача является крайне сложной в математическом описании, требует большого объема экспериментальных исследований и заслуживает отдельного рассмотрения за рамками настоящей работы.

Рациональным разрешением сложившегося противоречия между необходимостью моделирования управляющих действий летчика и практической невозможностью создания подобной модели является непосредственное участие летчика в процессе моделирования, как одного из важнейших элементов модели. В этой связи целесообразным является разработка имитационной модели динамики полета военно-транспортного самолета [6,7]. В широком смысле под имитационным моделированием понимается метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности [8]. В такой модели обязательным будет непосредственное участие летчика - оператора в процессе полунатурного моделирования парашютного десантирования, для чего необходимо создание специализированного пилотажного стенда военно-транспортного самолета. Кроме того, поскольку имитационное моделирование представляет собой численный метод проведения на ЭВМ экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем в течение заданного периода времени [9], необходима достоверная математическая модель динамики полета военно-транспортного самолета, учитывающая характерные особенности процесса десантирования.

Таким образом, проведенный анализ свидетельствует о необходимости непосредственного участия летчика в процессе имитационного моделирования на пилотажном стенде военнотранспортного самолета.

Литература 1. Пашковский И.М. Устойчивость и управляемость самолета. –

М.: Машиностроение, 1975. 328 с.

457

2.Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Динамика продольного и бокового движения. – М.: Машиностроение, 1979. 352 с.

3.Цибулевский И.Е. Человек как звено следящей системы. – М.:

Наука, 1981. 288 с.

4.Ефремов А.В., Оглоблин А.В., Предтеченский А.Н., Родченко В.В. Летчик как динамическая система. – М.: Машиностроение, 1992. 343 с.

5.Системы управления и бортовые цифровые вычислительные

комплексы летательных аппаратов /Под ред. Н.М. Лысенко. – М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1990. 367 с.

6. Строгалев В.П., Толкачева И.О. Решение прикладных технических задач методом имитационного моделирования. Инженерный журнал: наука инновации, 2013, вып. 3. URL: http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/hidden/627.html.

7.Дмитриев О.Н. Многообразие методов имитационного моделирования: // Труды «МАИ», 2011, № 49, http://www.mai.ru/upload/iblock/8ee/mnogoobrazie-metodov- imitatsionnogo-modelirovaniya.pdf .

8.Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. – М.: Мир, 1978. 259 с.

9.Антонов А.В. Системный анализ. – М.: Высшая школа, 2004.

454 с.

Military training and research center of the air force "Air force Academy"

THE ANALYSIS OF POSSIBILITIES OF MODELING THE CONTROL ACTIONS OF THE PILOT IN LANDING CARGOES

A.D. Kuznetsov, V.K. Harchenko, V.N. Makarenko

The evaluation of the methods of modeling the control actions of the pilot in landing single piece. The direct participation of the pilot in the process of simulation on the flight stand of the military transport aircraft is proposed.

Key words: simulation of control actions of the pilot, parachute landing, a flight stand.

458

Содержание

459

Исследование движения частиц загрязнителя в потоке

жидкости

деформаций при формообразовании листовых деталей

460

461

Горохов Н.В., Корольков В. И., Огурцов П.С. 208

Исследование и разработка технологии автоклавного формообразования крыльевых панелей

462

463

Моисеева И.С., Лещенко А.В., Башуров А.А. 381

Исследование массо-центровочных характеристик сечений

Направление IV

Математическое моделирование, ИПИ технологии, современные программные комплексы

комплексе бортового оборудования

Савченко А.Ю., Букирёв А.С., Васильченко А.С. 405

464

Структурно-функциональный метод резервирования на основе

интеллектуальной диагностической системы

гидравлической системы с использованием программного комплекса Matlab@Simulink

465

Научное издание

«АВИАКОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ»

(АКТ-2018)

Труды XIX Международной научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов

г. Воронеж, 18 - 19 октября 2018 г.

В авторской редакции

Формат 60х84/16. Бумага для множительных аппаратов Усл. печ. л. 29,13. Уч.-изд. л. 25,19. Тираж 150 экз.

Заказ № 24

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026, г. Воронеж, Московский пр-т, 14

Отпечатано ООО Фирма «Элист»

394000 г.Воронеж, ул.Никитинская, 19

466

Кафедра

самолетостроения

ВГТУ