Управление полётом: компенсация повреждений
Rockwell Collins готовят для летательных аппаратов автоматическую систему управления, которая умеет компенсировать даже очень серьёзные повреждения аппарата, сохраняя контроль над полётом. Ниже по ссылке видео: там у масштабной модели F/A-18 в воздухе отстреливают больше трети крыла, при этом модель продолжает управляемый полёт и совершает посадку. Похожее видео публиковалось раньше, но в этой версии ещё и временно отключают систему управления, видимо, чтобы продемонстрировать её нужность.
Вообще, не понятно, насколько система реально автономна и какие у неё возможности по адаптации. Так, консоль у модели “ломают” очень “гладким” способом и, очевидно, в заранее известном месте. Так что устойчивый полёт получившейся “асимметричной схемы” при ближайшем рассмотрении не так уж и впечатляет. Более того, небольшая масштабная модель – это одно, а реальный большой истребитель – это сильно другое. Преобразование масштабов в аэродинамике происходит весьма нелинейным образом.
Впрочем, в практической системе, для обеспечения “предварительного планирования”, можно так устроить, что повреждённая консоль крыла тоже будет “ломаться” по одной из заранее определённых линий: то есть, так же отстреливать кусок с повреждениями.
Видео (открывается Youtube по клику на картинку):
Адрес записки: https://dxdt.ru/2009/05/07/2331/
Комментарии читателей блога: 14
1 <t> // 7th May 2009, 11:52 // Читатель Bogdan написал:
Для БПЛА это жизненно важно. Отстреливать поврежденную консоль так, чтобы соответствующий софт мог прогнозировать поведение машины и таки довести ее до базы.
2 <t> // 7th May 2009, 14:51 // Читатель GreenCross написал:
Как-то попадался мне ролик с посадкой потерявшего крыло F-15 израильских ВВС. Так и не понял – фальшивка, или нет.
3 <t> // 7th May 2009, 16:26 // Читатель arcman написал:
вот он этот ролик
http://www.youtube.com/watch?v=-_EXtBEaBbs
реальных съемок там нет, только инсценировка(подделка) и фотографии в конце.
4 <t> // 7th May 2009, 22:13 // Читатель зашел в гости написал:
Ну у вас и запросы! Чтобы сразу большой истребитель, да чтоб крыло у него отстрелено было “не гладким способом”… Технология новая, естественно, ее сначало на модели опробовать надо. Специальный истребитель с “ломающимся” крылом во сколько денег обойдется?
Меня, кстати, интересует другой вопрос: насколько часто в реальных боевых условиях самолетам отстреливают куски крыла? Почему именно крыла, а не киля? Стоит ли вообще овчинка выделки?
5 <t> // 7th May 2009, 22:31 // Читатель RE написал:
а что тут такого? Самолеты и так управляются компьютером, так какая разница симметрично или нет? Это ж софт, грубо говоря дописали к САУ адаптивный регулятор (нечеткий пади), который компенсирует несимметричность самолета. Это может делать и пилот, только у него не хватит реакции никогда (а в войну сажали самолеты с большими несимметричными повреждениями).
А почему нет новости “Готовится система управления неустойчивым трипланом – смотрите – самолет неустойчив, а наша система им управляет! А если мы ее отключим, он разобьецо нах.”
Но да, добавить нечеткий регулятор привязанный к гироскопу неплохо было бы лет 15 назад.
6 <t> // 8th May 2009, 03:24 // Читатель Шурик написал:
Идея прогнозируемого разрушения совершенно здравая (ящерица отбросила хвост). За ней большое будущее, и сейчас самое время этим заниматься: уровень развития систем управления вполне достаточный. Гораздо более серьёзные проблемы стоят перед конструкторами собственно планеров — органы управления тоже должны быть секционированы, да так чтобы их изрядными частями можно было пожервовать при отстреле консоли без ущерба для привода остальных, да и эффективности “огрызка” должно было хватать для мало-мальского управления. Ну и независимое всенаправленное управление векторами тяги разнесённых двигателей тоже в эту кассу — может сильно помочь задаче балансировки резко асимметричного ЛА.
В общем, поле непаханое и очень, очень интересное (и нужное).
7 <t> // 8th May 2009, 06:47 // Читатель Jeff Zanooda написал:
Вот тут http://www.aerobatics.org.uk/repeats/zlin_wing_failure.htm описан старый случай с почти отвалившимся крылом у самолёта Zlin, который пилот вёл на посадку вверх ногами до последнего момента.
Удачные посадки авиамоделей с _полностью_ отвалившимся крылом тоже были. Пример: http://www.youtube.com/watch?v=hOBB_-gZFNo Это, правда, требует очень серьёзного соотношения тяги к весу.
8 <t> // 8th May 2009, 13:29 // Читатель Сергей написал:
по моему, александр, вы слишком критично относитесь к данной разработке. авторы показали лишь модель, намекая на то что хоть она и далека от боевого аппарата но все таки работает и перспективы у нее есть. не думаю что разработчики утверждали что уже завтра такая система безотказно будет работать на реальной технике.
вы упомянули что “преобразование масштабов в аэродинамике происходит весьма нелинейным образом”. во всех книгах и статьях по аэродинамике что я успел прочитать сказано что модель обладает теми же аэродинамическими характеристиками что и полномасштабный объект, что собственно и позволяет использовать для проектирования результаты продувки уменьшенных копий в аэродинамических трубах. вы не могли бы немного разъяснить в чем именно заключается нелинейность.
с уважением.
9 <t> // 8th May 2009, 14:28 // Александр Венедюхин:
Читайте про динамику полёта.
Ну и для начала, сами подумайте: как может небольшая модель быть линейно “без потерь” (“с теми же характеристиками”) преобразована в реальный самолёт, если на этой модели нет всех деталей, летает она на других скоростях, а уже эффективные объёмы и сечения растут нелинейно? И не забывайте, что речь идёт о динамике полёта.
10 <t> // 8th May 2009, 15:31 // Читатель Сергей написал:
насчет отсутствия деталей это уже мелочи. можно сделать достаточно подробную модель, добавив в нее все нужные елементы управления, рапределить вес в точности как на масштабном образце. важно то что на моделях просчитывают именно те характеристики которые можно “без потерь” или с рассчитываемыми поправками масштабировать на реальные модели. если говорить об аэродинамике то нужно рассматривать не модель и конкретный самолет а модель и ее увеличенную копию, иначе вам следовало бы говорить о преобразовании масштабов в самолетостроении а не аэродинамике. “объемы и сечения” я действительно упустил из виду. про динамику полета почитаю, спасибо.
11 <t> // 8th May 2009, 15:39 // Александр Венедюхин:
Отсутствие деталей – это не мелочи, особенно в современной аэродинамике ЛА. Грубо говоря потому, что и небольшой “торчащий гвоздик” может быть причиной вихря.
(Действительно, на практике строят несколько моделей.)
Ну кто же летает на увеличенных копиях моделей? (Кстати, такая копия тоже будет иначе летать. Если вообще будет. “Линейного преобразования” всё равно не получится.)
12 <t> // 8th May 2009, 16:05 // Читатель Шурик написал:
Сергей, сдаётся что Вы не знакомы с такими понятиями как, хотя бы, “критерий Рейнольдса”. А это лишь одна из закавык…
Если на пальцах: проблема в том, что масштабная модель, в общем случае, не может адекватно соответствовать оригиналу (или проекту). В некоторых проектах это отчасти удаётся побороть заменой при масштабных испытаниях физической среды (например, “проливать” модель плотины ГЭС не водой, а спиртом), но вообще говоря эта проблема неразрешима в полной мере. Любые масштабные модели всего лишь ведут себя “где-то так, как-то похоже”, но вовсе не тем же образом, что и крупномасштабный их “брат”. Авиамоделисты-копиисты с этим очень хорошо знакомы.
13 <t> // 8th May 2009, 16:35 // Читатель Сергей написал:
александру:
>>нужно рассматривать не модель и конкретный самолет а модель и ее увеличенную копию
>Ну кто же летает на увеличенных копиях моделей?
похоже вы не поняли контекст из которого взяли цитату. если мы говорим “торчащих гвоздиках” то мы говорим о самолетостроении, если мы говорим об аэродинамике то мы рассматриваем подобные модели, т.е. уменьшенные модели которые продувают и гипотетические масштабные модели котороые в достаточной мере похожи на разрабатываемый самолет. неужели вы и впрямь думаете что я говорил о реальных полетах на увеличенных моделях?;)
шурику: с числом рейндольса знаком;) в предыдущем посте я указал что ?объемы и сечения? упустил из виду. подразумевалось и число рейндольса.
14 <t> // 8th May 2009, 16:37 // Читатель Сергей написал:
пардон, *число рейнольдса*