کنترل و کاهش بارهای ناشی از تندباد در هواپیمای انعطاف‌پذیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دینامیک پرواز و کنترل-مجتمع دانشگاهی هوافضا-دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 محقق-مجتمع دانشگاهی هوافضا- دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

وظیفه سیستم‌های کاهش بارهای تندباد کم کردن بارهای وارد بر بدنه پرنده در حال عبور از اغتشاشات جوی می‌باشد. استفاده از کنترل فعال در حالی که هواپیما از این اغتشاشات عبور می‌کند باعث کاهش بارهای وارد بر سازه، کاهش شتاب در نقاط خاص هواپیما شده و کیفیت پروازی آن را بهبود می‌بخشد. در این مقاله پاسخ یک هواپیمای انعطاف‌پذیر به تندباد با در نظر گرفتن یک مدل همگیر توسعه یافته به کمک روش لاگرانژ و آیرودینامیک شبه‌پایا مورد بررسی قرار گرفته است. بال بصورت انعطاف پذیر و بقیه هواپیما صلب در نظر گرفته می شود. مدل توسعه یافته به عنوان یک مدل پایه شامل دو مود جسم صلب و بال انعطاف پذیر مدل شده بصورت تیر با مودهای خمشی و پیچشی در نظر گرفته شده و پاسخ به الگوهای مختلف تندباد گسسته مورد بررسی قرار گرفته است. برای کاهش بارهای ناشی از تندباد از الویتور و فلپرون استفاده شده است و با استفاده از کنترل تطبیقی‌عصبی بر اساس وارون‌دینامیک سعی در کنترل نوسانات پیچ و شتاب وارده بر هواپیما شده است. پاسخ هواپیما به تندباد در حالت حلقه باز و حلقه بسته مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Gust Load Alleviation of Flexible Aircraft

نویسندگان [English]

  • S.hossein sadati 1
  • Javad Masrour 2
  • Morteza Shahravi 3
1 Aerospace Engineering -Malek Ashtar University
2 Researcher/Aerospace complex- Malek Ashtar university-Tehran - Iran
3 Associate professor/Aerospace complex? Malek Ashtar University of Technology/ Tehran /Iran
چکیده [English]

Concerns about aircraft gust disturbance have increased not only because of the design cases that are not primarily structural but also because of gust influence on aircraft handling qualities and flight controllability. Load alleviation system duty is reducing loads caused by gust on aircraft. Using active control when crossing gust causes alleviation of loads on aircraft and improving ride quality. In this paper gust response of a flexible aircraft has been simulated by using Lagrange equation and quasi steady aerodynamics. Wing has been considered as flexible and other parts have been considered rigid. Two degrees of freedom in pitch and plunge of rigid mode has been considered and elastic wing has been modeled as beam with torsion and bending. Gust responses with different profiles has been analyzed. Then by using elevators and aileron gust loads has been reduced. Feedback control has been used to decrease pitch and heave acceleration of the aircraft. Closed and open loop response to gust has been compared and it has been shown that pitch oscillations has been damped very well by elevator. Then by using elevators and flaperon gust loads has been reduced by using neural networks adaptive controller and classic controller. Comparison has been made between closed loop and open loop response to gust.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flexible aircraft
  • Aeroelasticity
  • Quasi steady aerodynamics
  • gust load alleviation
  • Control