Всеукраїнська науково-практична конференція



Сторінка18/60
Дата конвертації11.05.2018
Розмір3.74 Mb.
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   60

СЕКЦІЯ 2

Управління і ідентифікація

в умовах

невизначеності




j0299125

УДК 681.518

ВОЛКОВ О.Є., ВОЛОШЕНЮК Д.О.


МІЖНАРОДНИЙ НАУКОВО-НАВЧАЛЬНИЙ ЦЕНТР ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА СИСТЕМ НАНУ

КОМП’ЮТЕРНЕ 3D-МОДЕЛЮВАННЯ СУЧАСНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ АЕРОДИНАМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ



Проблема, що розглядається в роботі - комп'ютерне моделювання сучасних літаків і використання нових моделей і віддаленого керування літаком (через мережі зв'язку) з метою підвищення авіаційної безпеки, особливо у важких і в конфліктних ситуаціях.
і. вступ

Обсяг і характер задач, висунутих нині перед цивільною авіацією України потребує не часткових поліпшень, а значних комплексних заходів, які б визначили подальший якісний стрибок у її розвитку. Комплексне впровадження технологій віртуальної розробки і супроводу стає необхідною умовою для виконання цілого ряду важливих завдань, таких, як ведення складних науково-технічних розрахунків, оновлення виробництва, зниження ризиків, підвищення надійності виробів. Використання засобів комп'ютерного моделювання дозволяє позбутися від необхідності проведення натурних і стендових випробувань, які, як відомо, дуже дорогі й тривалі. Досягти такого результату традиційними підходами без впровадження технологій віртуальної розробки і супроводу виробів неможливо.



іі. моделювання

На даний час нами створюється нова, більш якісна, точна та прогностична 3D-модель сучасного літака (рис. 1) на основі всіх його геометричних та фізичних даних, яка в подальшому має забезпечити ряд першочергових завдань:



  • збірка і оптимізація віртуальної моделі літака з використанням параметрезованих моделей двигуна, механізації, шасі, рульового управління, готових функціональних блоків гідравлічних, електричних та електронних компонентів конструкції;

  • виконання віртуальних випробувань літака, його вузлів і агрегатів з використанням віртуальних моделей літака, посадкової смуги, параметрезованих моделей випробувальних стендів і моделей режимів посадки, обробка і систематизація результатів віртуальних випробувань;

  • аналіз статичної та динамічної аеропружності на дозвукових і надзвукових режимах польоту, балансування літального апарату (ЛА) у потоці, визначення аеродинамічних навантажень на планер, визначення коефіцієнтів аеродинамічного впливу, визначення динамічних навантажень при посадковому ударі, розбігу і пробігу по нерівному аеродрому, польоті в обуреній атмосфері і реакції на порив, комплексна оптимізація конструкції з урахуванням обмежень по аеропружності;

  • розрахунок стійкості і керованості, маневреності літака, проектування вантажно-розвантажувальних пристроїв, відкидних механізмів кабін і трапів фюзеляжу, замків і петель, моделювання процесів катапультування і десантування;

  • проектування і оцінка міцності авіаційних газотурбінних двигунів для цивільних і військових літаків, розробка нових систем керування.

Однак, варто зазначити, що це лише короткий перелік тих завдань, які має виконувати сучасна 3D-модель літака. Планується програмне введення всіх кінематичних та динамічних формул аеродинаміки літака, що дозволить повністю програмувати і моделювати його політ, до того ж ще й з урахуванням всіх атмосферних явищ.

Проте, необхідно відмітити, що конкретною основною задачею, що зараз перед нами стоїть, є моделювання не звичайного польоту літака, а моделювання його польоту в важких умовах, конфліктних ситуаціях, загрозах зіткнення, на фазах посадки та зльоту. Тобто, в тих режимах польоту, коли небезпека знаходиться на найвищому рівні і з урахуванням людського чинника може виникнути загроза катастрофи. Планується використання 3D-моделей для роботи в напрямку модернізації діючих систем попередження зіткнення в повітрі і з землею та для розробки нових систем посадки [1].



Рис. 1. 3D-модель сучасного літака

Вирішення цих задач є принципово важливим аспектом, оскільки дозволить на високому модельному рівні розробити методи і засоби збільшення безпеки польотів в важких та небезпечних умовах.

ііі. віддалене керування з використанням мереж

Враховуючи сучасний розвиток комунікаційних мереж, систем передачі даних та супутникового зв’язку виникає необхідність застосування цих технологій та систем в авіації для забезпечення високої безпеки польотів, покращення точності передачі даних та створення резервних надшвидких і точних каналів передачі даних. Враховуючи складність створення таких технологій теоретично правильним є їх початкове випробовування на комп’ютерному обладнанні, 3D-моделях літаків та створення місцевих мереж для передачі даних [2].

В даному питанні розглядається проблема створення віддаленого керування літальними апаратами будь-якого класу з землі через диспетчерські пункти. Використання таких технологій дозволить екстрено змінювати рух літального апарату для забезпечення безпеки польотів в наступних ситуаціях: терористичні загрози та надзвичайні ситуації на борту; важкі метеорологічні умови польоту; виникнення катастрофічних природних явищ; загроза зіткнення з землею; загроза зіткнення з іншими літальними апаратами; зліт або заходження на посадку в важких умовах; управління ЛА при аварійних ситуаціях та інше. Враховуючи сучасні наукові дослідження планується створення місцевих локальних та розширених комп’ютерних мереж для створення можливості віддаленого керування 3D-моделею сучасного літального апарату.

Функціональною метою досліджень є забезпечення системної та функціонально-часової сумісності літального апарату, як об’єкту управління, з наземними (та іншими) інтегрованими інформаційно-керуючими комплексами.



іv. висновки

Використання 3D-моделювання в сучасній авіації для проведення досліджень є доволі актуальним аспектом. Створення нової сучасної моделі літака, яка буде здатна повністю відтворити динаміку польоту та фізичні параметри літального апарату, його поведінку в складних та аварійних умовах з урахуванням впливу місцевості і атмосфери буде великим проривом в галузі авіаційних досліджень.

Сучасний розвиток комунікаційних мереж та мережевих технологій передачі даних створюють можливості для розширення спектра задач, що вирішуються технологіями віддаленого керування динамічними об’єктами. Створення технологій, які дозволять провести дослідження на базі сучасної комплексної 3D-моделі літака, яка враховує всі динамічні характеристики та параметри середовища, з використанням віддаленого керування через мережі, – це можливість зробити «крок вперед» в розвитку застосування сучасних технологій в авіаційних науках.


ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

[1] Разработка структуры алгоритма управления посадкой самолета в аварийном режиме / Ю.П. Богачук, С.В. Мельников // Кибернетика и вычисл. техника. – 1993. – Вып. 100. – C. 90-94.

[2] Савинов Г.Ф. Основы проектирования алгоритмов инерциальных навигационных систем / Г.Ф. Савинов // МАИ. – 1987.

УДК 681.13



Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   60


База даних захищена авторським правом ©wishenko.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка