RU2396569C1 - Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack - Google Patents

Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack Download PDF

Info

Publication number
RU2396569C1
RU2396569C1 RU2009122583/28A RU2009122583A RU2396569C1 RU 2396569 C1 RU2396569 C1 RU 2396569C1 RU 2009122583/28 A RU2009122583/28 A RU 2009122583/28A RU 2009122583 A RU2009122583 A RU 2009122583A RU 2396569 C1 RU2396569 C1 RU 2396569C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
true
attack
values
parametres
flight
Prior art date
Application number
RU2009122583/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Пушков (RU)
Сергей Георгиевич Пушков
Лаврентий Лаврентиевич Ловицкий (RU)
Лаврентий Лаврентиевич Ловицкий
Ирина Васильевна Малахова (RU)
Ирина Васильевна Малахова
Евгений Григорьевич Харин (RU)
Евгений Григорьевич Харин
Владимир Романович Кожурин (RU)
Владимир Романович Кожурин
Ольга Юрьевна Горшкова (RU)
Ольга Юрьевна Горшкова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова"
Priority to RU2009122583/28A priority Critical patent/RU2396569C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396569C1 publication Critical patent/RU2396569C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method involves measurement of aerial parametres and angular parametres of the position of an airplane in space using standard equipment, measurement of trajectory parametres, achieving probe and test modes and post-flight processing of flight test results. The probe mode is achieved at the beginning of each test mode on high angle of attack with heading angle close to the heading angle of the corresponding test mode. For the test mode on high angle of attack, true values of air speed are calculated from the condition of invariance of the value and direction of wind speed when probe and test modes are achieved. Based on trajectory measurements and true calculated values of temperature and static pressure obtained for the probe mode, the actual ambient temperature and static pressure are calculated in the test mode. Using the obtained true values of air speed, temperature and static pressure, the true Mach number, overall pressure and calibrated air speed are calculated. True calculated values of the angle of attack α and the gliding angle β are determined from the true values of air speed and measurements of angular parametres. The obtained true calculated values of parametres are compared with parametres measured using standard onboard equipment. A set of similar modes is used to construct an expectation function of calibrating curves for standard air pressure receivers and flow angle sensors. Further, the aerial parametres measured by standard onboard equipment are used to accurately determine true values of aerial parametres in flights at high angle of attack taking into account the determined calibrated curves.
EFFECT: more accurate determination of aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack.
5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технической физике, измерительной технике и технике воздухоплавания, а именно к измерителям параметров полета летательного аппарата (ЛА), и может быть использовано в летных испытаниях летательного аппарата для определения действительных значений воздушных параметров и оценки средств определения воздушных параметров ЛА.The invention relates to technical physics, measuring and aeronautical engineering, and in particular to flight parameter meters of an aircraft (LA), and can be used in flight tests of an aircraft to determine the actual values of air parameters and evaluate means for determining the air parameters of an aircraft.

Изобретение ориентировано на испытания ЛА, оборудованных современными пилотажно-навигационными комплексами с малыми значениями коэффициентов запаздывания в трактах передачи давлений (λз≤0,1).The invention is focused on testing aircraft equipped with modern flight and navigation systems with low delay coefficients in the pressure transmission paths (λ s ≤0.1).

На практике проведения летных испытаний авиационной техники используются различные методы и подходы решения задачи определения воздушных параметров на больших углах атаки. Могут быть выделены методы с применением эталонных приемников и косвенные методы - с использованием средств внешнетраекторных измерений и информации о параметрах состояния атмосферы.In practice, flight tests of aircraft use various methods and approaches to solving the problem of determining air parameters at large angles of attack. Methods using standard receivers and indirect methods using external trajectory measurements and information on atmospheric state parameters can be distinguished.

В методах с применением эталонных приемников воздушные параметры определяются по значениям параметров, измеряемых эталонными средствами (см. АС-21-40(0), Measurement of airspeed in light aircraft - certification requirements, 2005). Основной задачей при реализации методов является эталонирование самих эталонных средств.In methods using reference receivers, the air parameters are determined by the values of the parameters measured by the standard means (see AC-21-40 (0), Measurement of airspeed in light aircraft - certification requirements, 2005). The main task in the implementation of the methods is the standardization of the reference tools themselves.

Технические сложности возникают в связи с необходимостью выноса приемников из зоны аэродинамического влияния самолета. Реализация методов сопряжена с проработкой вопросов установки эталонных средств на самолете, оснащением ЛА специальными технологическими приспособлениями. Ввиду проблематичности полного исключения аэродинамического влияния самолета на измерения воздушных параметров применение методов требует для каждого типа ЛА проведения специальных исследований по оценке возмущения потока в области размещения эталонных средств.Technical difficulties arise due to the need to remove receivers from the aerodynamic influence zone of the aircraft. The implementation of the methods involves the study of the installation of reference facilities on an airplane, and the equipping of aircraft with special technological devices. Due to the difficulty of completely eliminating the aerodynamic effect of the aircraft on measuring air parameters, the application of the methods requires special studies for each type of aircraft to evaluate the flow perturbation in the area of the placement of the reference means.

Методы с применением эталонных приемников широко используются в летных испытаниях ЛА за рубежом. Циркуляром АС-25-7А EASA, в обеспечение испытаний самолета на режимах торможения с выходом на большие углы атаки, для определения скоростей сваливания предписывается использовать носовую штангу с приемником воздушных давлений (ПВД).Methods using reference receivers are widely used in flight tests of aircraft abroad. By AC-25-7A EASA, in support of testing the aircraft under braking conditions with access to large angles of attack, it is prescribed to use a nose bar with an air pressure receiver (LDPE) to determine stall speeds.

Из числа косвенных методов известен «Способ определения аэродинамических погрешностей приемников воздушных давлений в летных испытаниях самолета», патент РФ №2177624, МПК G01P 21/00, G01P 5/14, включающий выполнение горизонтальных площадок (ГП) на заданных высотах, скоростях (числах Маха) и углах атаки α, измерение текущих значений восприятия статического давления Р, геометрической высоты h, температуры воздуха Т, определение изменения атмосферного давления при изменении геометрической высоты полета, определение зависимости погрешности восприятия статического давления ПВД от числа Маха и угла атаки

Figure 00000001
на режимах маловысотного полета hотн<500 м, определение зависимости погрешности восприятия статического давления ПВД в полном эксплуатационном диапазоне изменения скорости (числа М) и угла атаки, где Δр=Р-Рист - прототип.Among indirect methods, the “Method for determining the aerodynamic errors of air pressure receivers in flight tests of an aircraft” is known, RF patent No. 2177624, IPC G01P 21/00, G01P 5/14, including the implementation of horizontal platforms (GP) at given heights, speeds (Mach numbers ) and angles of attack α, measuring the current values of the perception of static pressure P, geometric height h, air temperature T, determining the change in atmospheric pressure with a change in geometric altitude, determining the dependence of the perception error I am the LDPE static pressure on the Mach number and angle of attack
Figure 00000001
at low altitude flight modes h rel <500 m, determining the dependence of the error in the perception of static pressure of the LDPE in the full operational range of changes in speed (number M) and angle of attack, where Δр = Рr Р ist is a prototype.

Данный способ позволяет определять воздушные параметры только на режимах горизонтального установившегося полета.This method allows you to determine the air parameters only in the horizontal steady flight modes.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности определения воздушных параметров в летных испытаниях ЛА на больших углах атаки.The technical result to which the invention is directed is to increase the accuracy of determining air parameters in flight tests of aircraft at large angles of attack.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем операции измерения воздушных параметров и угловых параметров положения самолета в пространстве штатными средствами ЛА, измерения траекторных параметров полета, выполнения зондирующих режимов полета в виде горизонтального установившегося полета (ГП) без скольжения, послеполетной обработки результатов летных испытаний, определения истинных значений статического, полного давлений, расчет истинных значения числа Маха, температуры наружного воздуха, воздушной скорости в зондирующих режимах, зондирующий режим выполняют в начале каждого испытательного режима на больших углах атаки с курсовым углом, близким к курсовому углу соответствующего испытательного режима. По измерениям путевой скорости и курсового угла с учетом полученных значений воздушной скорости в зондирующем режиме определяют вектор скорости ветра, для испытательного режима на больших углах атаки по измерениям путевой, вертикальной скоростей и вычисленной скорости ветра рассчитывают истинные значения воздушной скорости Vв из условия неизменности величины и направления скорости ветра во время выполнения зондирующего и испытательного режимов. На основе траекторных измерений и истинных расчетных значений температуры и статического давления, полученных для зондирующего режима, в испытательном режиме рассчитывают истинные температуру наружного воздуха и статическое давление Рc с использованием уравнения статики атмосферы, затем по полученным истинным значениям воздушной скорости, температуры и статического давления рассчитывают истинные число Маха, полное давление Pп, индикаторную земную скорость V. По истинным значениям воздушной скорости и измерениям угловых параметров определяют истинные расчетные значения углов атаки α и скольжения β.To achieve the named technical result in the proposed method, including the operation of measuring air parameters and angular parameters of the position of the aircraft in space by standard means of the aircraft, measuring the path parameters of the flight, performing sounding flight modes in the form of a horizontal steady flight (GP) without sliding, after-flight processing of the results of flight tests , determining the true values of static, total pressures, calculating the true values of the Mach number, the temperature of the outside air, ozdushnoy probing rate modes, sounding mode is performed at the beginning of each test mode at high angles of attack with course angle close to the course angle corresponding test mode. Using the measured ground speed and heading angle, taking into account the obtained airspeed values, the wind speed vector is determined in the sounding mode, for the test mode at large angles of attack, the true airspeed values V in are calculated from the conditions of constant value and Direction of wind speed during sounding and test modes. Based on the trajectory measurements and the true calculated values of temperature and static pressure obtained for the sounding mode, the true outdoor temperature and static pressure P c are calculated in the test mode using the atmospheric static equation, then the true air speed, temperature and static pressure are calculated true Mach number, total pressure P p , indicator earth velocity V . The true calculated values of the angles of attack α and slip β are determined from the true values of air speed and measurements of angular parameters.

Полученные истинные расчетные значения параметров сравнивают с параметрами, измеренными с помощью штатных бортовых средств, определяют относительную аэродинамическую погрешность по скоростиThe obtained true calculated values of the parameters are compared with the parameters measured using standard on-board means, the relative aerodynamic error in speed is determined

Figure 00000002
коэффициенты статического
Figure 00000002
static coefficients

Figure 00000003
полного
Figure 00000004
Figure 00000003
full
Figure 00000004

давлений и зависимостиpressures and dependencies

α=f(Mизм, αизм, δ), β=f(Mизм, βизм, δ),α = f (M ISM , α ISM , δ), β = f (M ISM , β ISM , δ),

где Vпр - измеренная приборная скорость, q - измеренный скоростной напор, δ - конфигурация самолета, Мизм, αизм, βизм - измеренные значения числа Маха, углов атаки и скольжения. По совокупности подобных режимов строят математические ожидания градуировочных зависимостей для штатных ПВД, датчиков аэродинамических углов (ДАУ). Далее по измерениям воздушных параметров штатными бортовыми средствами с учетом определенных градуировочных зависимостей уточняют истинные значения воздушных параметров в полетах на большие углы атаки.where V CR - measured instrument speed, q - measured velocity head, δ - configuration of the aircraft, M ISM , α ISM , β ISM - measured values of the Mach number, angle of attack and slip. Based on the totality of such modes, mathematical expectations of calibration dependencies for standard LDPEs, aerodynamic angle sensors (DAUs) are built. Further, by measuring air parameters using standard on-board means, taking into account certain calibration dependencies, the true values of air parameters in flights at large angles of attack are specified.

Это позволяет повысить полноту и точность определения градуировочных зависимостей для ПВД, ДАУ и соответственно точность определения воздушных параметров в летных испытаниях ЛА.This makes it possible to increase the completeness and accuracy of determining calibration dependences for LDPE, DAU and, accordingly, the accuracy of determining air parameters in flight tests of aircraft.

Расчет истинного давления способом, указанным в прототипе, выполняется в горизонтальном полете, тогда как в предлагаемом способе расчет выполняется для полета на больших углах атаки.The calculation of the true pressure by the method specified in the prototype is performed in horizontal flight, whereas in the proposed method, the calculation is performed for flying at large angles of attack.

Предлагаемый способ поясняется на следующих чертежах.The proposed method is illustrated in the following drawings.

На фиг.1-5 представлены результаты для испытательных режимов торможения с выходом на большие углы атаки.Figure 1-5 presents the results for test modes of braking with access to large angles of attack.

На фиг.1 приведена зависимость относительной аэродинамической погрешности по скорости от измеренного угла атаки.Figure 1 shows the dependence of the relative aerodynamic error in speed on the measured angle of attack.

На фиг.2 приведена зависимость коэффициента полного давления от измеренного угла атаки.Figure 2 shows the dependence of the coefficient of total pressure on the measured angle of attack.

На фиг.3 приведена зависимость коэффициента статического давления от измеренного угла атаки.Figure 3 shows the dependence of the coefficient of static pressure on the measured angle of attack.

На фиг.4 показано изменение приборной и индикаторной земной скоростей во время выполнения испытательного режима.Figure 4 shows the change in instrument and indicator earth speeds during the test mode.

На фиг.5 показана зависимость между измеренным и истинным расчетным углами атаки.Figure 5 shows the relationship between measured and true estimated angles of attack.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В зондирующем режиме определяется истинное статическое

Figure 00000005
и полное
Figure 00000006
давления по измеряемым значениям статического Рc изм, полного Рп изм давлений с учетом градуировочных зависимостей ПВД:In probing mode, true static
Figure 00000005
and complete
Figure 00000006
pressure according to the measured values of static R c ISM , full R p ISM pressure taking into account the calibration dependences of the LDPE:

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
Figure 00000009
- градуировочные зависимости ПВД, полученные в горизонтальном полете, ΔPcc измc, ΔPпп измп Where
Figure 00000008
Figure 00000009
- calibration dependences of the LDPE obtained in a horizontal flight, ΔP c = P c ISM -P c , ΔP p = P p ISM -P p

Мизм - измеренное число Маха;M ISM - measured Mach number;

αизм - измеренный угол атаки;α ISM - measured angle of attack;

δ - конфигурация самолета.δ is the configuration of the aircraft.

Далее в зондирующем режиме определяют значения числа Маха Мз и воздушной скорости по формулам:Then, in the probing mode, the values of the Mach number M s and air speed are determined according to the formulas:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

где R - универсальная газовая постоянная;where R is the universal gas constant;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

k - показатель адиабаты;k is the adiabatic exponent;

Figure 00000013
- температура наружного воздуха на момент выполнения зондирующего режима, определяемая из соотношения:
Figure 00000013
- the outdoor temperature at the time of the sounding mode, determined from the ratio:

Figure 00000014
Figure 00000014

где TT - температура торможения, измеренная бортовым приемником;where T T is the braking temperature measured by the on-board receiver;

N - коэффициент качества бортового приемника.N is the airborne receiver quality factor.

Зная величину воздушной скорости, составляющие скорости ветра Ux и Uz в зондирующем режиме можно определить из соотношений:Knowing the value of the air speed, the components of the wind speed U x and U z in the probing mode can be determined from the relations:

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

где ψ - курсовой угол выполнения зондирующего режима;where ψ is the course angle of the sounding mode;

Wx, Wz - проекции вектора путевой скорости.W x , W z are projections of the ground speed vector.

При этом полагается, что вектор скорости ветра лежит в плоскости горизонта и не изменяется с течением времени.It is assumed that the wind velocity vector lies in the horizon plane and does not change over time.

Выполнение зондирующего режима без скольжения непосредственно перед испытательным режимом:Performing a probing mode without sliding immediately before the test mode:

- обеспечивает определение основных параметров атмосферы (статического давления, температуры, вектора скорости ветра), необходимых для решения задачи, с небольшими погрешностями за счет коррекции ошибок восприятия давлений в условиях зондирующего режима;- provides the determination of the basic parameters of the atmosphere (static pressure, temperature, wind velocity vector) necessary to solve the problem, with small errors due to correction of pressure perception errors in the sounding mode;

- значительно снижает влияние случайных факторов (пространственно-временную изменчивость параметров атмосферы) на определение действительных значений воздушных параметров и градуировочных зависимостей для ПВД в испытательных режимах.- significantly reduces the influence of random factors (spatio-temporal variability of atmospheric parameters) on determining the actual values of air parameters and calibration dependences for LDPE in test modes.

Измерение угловых параметров положения самолета в пространстве, траекторных параметров полета в совокупности с полученными значениями параметров атмосферы позволяют получить решение задачи определения математического ожидания градуировочных зависимостей от основных факторов влияния.Measurement of the angular parameters of the position of the aircraft in space, the trajectory parameters of the flight together with the obtained values of the atmospheric parameters allow us to obtain a solution to the problem of determining the mathematical expectation of calibration dependencies on the main influence factors.

При известных ветровых характеристиках Ux, Uz воздушная скорость Vв на больших углах атаки определяется из соотношения:With known wind characteristics U x , U z, the air speed V in at large angles of attack is determined from the relation:

Figure 00000017
Figure 00000017

где Wy - составляющая скорости летательного аппарата, нормальная плоскости горизонта.where W y is the component of the speed of the aircraft, the normal plane of the horizon.

Температура наружного воздуха в испытательном режиме определяется по формулеThe outdoor temperature in test mode is determined by the formula

Figure 00000018
Figure 00000018

где Δh - разность между текущей геометрической высотой и высотой выполнения зондирующего режима;where Δh is the difference between the current geometric height and the height of the sounding mode;

τ = 0.0065 град/м.τ = 0.0065 deg / m.

После чего из соотношения (3) с использованием полученных значений температуры наружного воздуха и воздушной скорости в испытательном режиме определяется число М.Then, from the ratio (3) using the obtained values of the outdoor temperature and air speed in the test mode, the number M is determined.

Истинное значение статического давления в испытательном режиме определяем пересчетом от зондирующего режима с использованием уравнения статики атмосферы:The true value of the static pressure in the test mode is determined by recalculation from the sounding mode using the equation of atmospheric static:

Figure 00000019
Figure 00000019

Истинное значение полного давления вычисляется на основе истинных значений статического давления, полученных из соотношения (9), и числа М:The true value of the total pressure is calculated on the basis of the true values of the static pressure obtained from relation (9) and the number M:

Figure 00000020
Figure 00000020

При известных значениях статического и полного давления можно вычислить значения индикаторной Vi и индикаторной земной V скоростей (см. фиг.4) по формулам:With known values of static and total pressure, you can calculate the values of the indicator V i and indicator earth V iz speeds (see figure 4) according to the formulas:

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

где Pдин=Pп-Pc - динамическое давление;where P din = P p -P c - dynamic pressure;

α0 - скорость звука при Н=0 в условиях стандартной атмосферы;α 0 is the speed of sound at H = 0 in a standard atmosphere;

P0 - атмосферное давление при Н=0 в условиях стандартной атмосферы.P 0 - atmospheric pressure at H = 0 in a standard atmosphere.

Для определения истинных углов атаки и скольжения необходимо вычислить проекции воздушной скорости на связанные оси самолета Vx1, Vy1, Vz1 по формулам:To determine the true angles of attack and slip, it is necessary to calculate the projection of air speed on the connected axis of the aircraft V x1 , V y1 , V z1 according to the formulas:

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

где ϑ - угол тангажа;where ϑ is the pitch angle;

γ - угол крена.γ is the angle of heel.

С учетом соотношений (13)-(15) получим выражения для истинных углов атаки α и скольжения β:Taking into account relations (13) - (15), we obtain the expressions for the true angles of attack α and slip β:

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

С учетом полученных из соотношений истинных значений (9), (10), (12), (16), (17) на больших углах атаки определяются градуировочные зависимости в виде относительных погрешностейTaking into account the true values obtained from the relations (9), (10), (12), (16), (17), calibration curves are determined at large angles of attack in the form of relative errors

Figure 00000028
Figure 00000028

как показано на фиг.1,as shown in figure 1,

Figure 00000029
Figure 00000029

Figure 00000030
Figure 00000030

Figure 00000031
где ΔVa=Vпр-V, Vпр - измеренная приборная скорость, ΔРcc измc и т.д.
Figure 00000031
where ΔV a = V -V Ih ave, V ave - measured airspeed,? P c = P c -P edited c etc.

и зависимости α=f(Mизм, αизм, δ), см. фиг.5, β=f(Mизм, βизм, δ).and the dependences α = f (M ISM , α ISM , δ), see FIG. 5, β = f (M ISM , β ISM , δ).

Затем определяются зависимости

Figure 00000032
и
Figure 00000033
представленные на фиг.2, 3, с использованием соотношений:Then the dependencies are determined
Figure 00000032
and
Figure 00000033
presented in figure 2, 3, using the ratios:

Figure 00000034
Figure 00000034

Полученные градуировочные зависимости затем используются для уточнения измеряемых воздушных параметров с использованием соотношений вида (1).The obtained calibration dependences are then used to refine the measured air parameters using relationships of the form (1).

Например, для режимов торможения ЛА со скоростями 340÷170 км/ч на высоте 5000÷6000 м в диапазоне измеренных углов атаки 1÷42 градуса предлагаемым способом рассчитаны истинные значения воздушных параметров, построены градуировочные кривые для ПВД и ДАУ, которые используют для уточнения значений воздушных параметров в летных испытаниях ЛА на режимах торможения с выходом на большие углы атаки.For example, for aircraft braking modes with speeds of 340 ÷ 170 km / h at an altitude of 5000 ÷ 6000 m in the range of measured angles of attack of 1 ÷ 42 degrees, the proposed method calculated the true values of air parameters, constructed calibration curves for LDPE and DAE, which are used to refine the values air parameters in flight tests of aircraft in braking modes with access to large angles of attack.

Диапазоны изменения параметров полета на режимах торможения с выходом на большие углы атаки показаны в таблице 1. Результаты показаны на фиг.1-5.The ranges of flight parameters during braking with access to large angles of attack are shown in table 1. The results are shown in figures 1-5.

Таблица 1Table 1 ПараметрыOptions Единицы измеренияUnits Диапазон изменения параметров на режимах торможенияRange of parameter change in braking modes отfrom доbefore МM -- 0.20.2 0.40.4 Vпр, V V ave, V Ih Км/чKm / h 170170 340340 Vв V in м/сm / s 6060 125125 qq мм рт.ст.mmHg. 1010 4040 Рc P c мм рт.ст.mmHg. 320320 390390 Pп P p мм рт.ст.mmHg. 340340 415415 αизм α meas градhail 1one 4242 ββ градhail -4-four 33

Таблица 1, продолжениеTable 1 continued γγ градhail -3-3 33 ϑϑ градhail 4four 2323 Тнв T nv °С° C -47-47 -38-38 НN МM 50005000 60006000 Ux, Uz U x , U z м/сm / s -7-7 11eleven

Режимы торможения выполнены во взлетной, полетной и посадочной конфигурациях. На фиг.1-3, 5 представлены градуировочные зависимости, единые для всех конфигураций 8. Градуировочные зависимости определяются в виде функций нескольких переменных, а именно Мизм, αизм, βизм. На фиг.1-3, 5 градуировочные кривые показаны только в зависимости от измеренного угла атаки.Braking modes are performed in take-off, flight and landing configurations. Figure 1-3, 5 shows the calibration dependences, common for all configurations 8. Calibration dependencies are determined in the form of functions of several variables, namely M ISM , α ISM , β ISM . In figures 1-3, 5 calibration curves are shown only depending on the measured angle of attack.

На фиг.1 показана градуировочная зависимость относительной погрешности определения скорости, определенная на режимах горизонтального полета и торможения с выходом на большие углы атаки (результаты летных испытаний на больших углах атаки обозначены +). На фиг.1 представлены: 1 - значения угла атаки, 2 - значения относительной погрешности определения скорости, 3 - экспериментальные данные, 4 - зависимость

Figure 00000035
на режиме горизонтального полета, 5 - зависимость
Figure 00000036
на больших углах атаки.Figure 1 shows the calibration dependence of the relative error in determining the speed, determined in the horizontal flight and braking modes with access to large angles of attack (the results of flight tests at large angles of attack are indicated by +). Figure 1 presents: 1 - values of the angle of attack, 2 - values of the relative error in determining the speed, 3 - experimental data, 4 - dependence
Figure 00000035
in horizontal flight mode, 5 - dependence
Figure 00000036
at large angles of attack.

На фиг.2 показана градуировочная зависимость коэффициента полного давления, определенная на режимах горизонтального полета и торможения с выходом на большие углы атаки (результаты летных испытаний на больших углах атаки обозначены +). На фиг.2 представлены: 1 - значения угла атаки, 6 - значения коэффициента полного давления, 7 - зависимость

Figure 00000037
на режиме горизонтального полета, 8 - зависимость
Figure 00000038
на больших углах атаки.Figure 2 shows the calibration dependence of the total pressure coefficient, determined in the horizontal flight and braking modes with access to large angles of attack (the results of flight tests at large angles of attack are indicated by +). Figure 2 presents: 1 - values of the angle of attack, 6 - values of the coefficient of total pressure, 7 - dependence
Figure 00000037
in horizontal flight mode, 8 - dependence
Figure 00000038
at large angles of attack.

На фиг.3 показана градуировочная зависимость коэффициента статического давления, определенная на режимах горизонтального полета и торможения с выходом на большие углы атаки (результаты летных испытаний на больших углах атаки обозначены +). На фиг.3 представлены: 1 - значения угла атаки, 9 - значения коэффициента статического давления, 10 - зависимость

Figure 00000039
на режиме горизонтального полета, 11 - зависимость
Figure 00000040
на больших углах атаки.Figure 3 shows the calibration dependence of the static pressure coefficient, determined on the horizontal flight and braking modes with access to large angles of attack (the results of flight tests at large angles of attack are indicated by +). Figure 3 presents: 1 - values of the angle of attack, 9 - values of the coefficient of static pressure, 10 - dependence
Figure 00000039
in horizontal flight mode, 11 - dependence
Figure 00000040
at large angles of attack.

На фиг.4 показано изменение приборной индикаторной земной скорости во время выполнения испытательного режима. На фиг.4 представлены: 12 - время выполнения режима, 13 - значения приборной и индикаторной земной скоростей, 14 - кривая изменения приборной скорости, 15 - кривая изменения индикаторной земной скорости.Figure 4 shows the change in instrumental indicator earth speed during the test mode. Figure 4 presents: 12 - the runtime of the mode, 13 - the values of the instrumental and indicator earth speeds, 14 - the curve of the change in the instrument speed, 15 - the curve of the change in the indicator earth velocity.

На фиг.5 показана функциональная зависимость истинного расчетного угла атаки от измеренного угла атаки. На фиг.5 представлены: 1 - значения угла атаки, 16 - значения истинного расчетного угла атаки, 17 - кривая зависимости.Figure 5 shows the functional dependence of the true estimated angle of attack from the measured angle of attack. Figure 5 presents: 1 - values of the angle of attack, 16 - values of the true estimated angle of attack, 17 - dependence curve.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить значения параметров атмосферы - температуры, давления, скорости ветра, определить воздушные параметры в испытательных режимах, определить градуировчные зависимости для приемников воздушных давлений и датчиков аэродинамических углов, снизить влияние случайных факторов изменчивости параметров атмосферы на погрешность определения воздушных параметров, повысить точность определения воздушных параметров при полете на большие углы атаки.Thus, the proposed method allows to determine the values of the atmospheric parameters - temperature, pressure, wind speed, determine the air parameters in test modes, determine the calibration dependences for air pressure receivers and aerodynamic angle sensors, reduce the influence of random factors of variability of atmospheric parameters on the error in determining air parameters, increase the accuracy of determining air parameters when flying at large angles of attack.

Claims (1)

Способ определения воздушных параметров в летных испытаниях летательного аппарата (ЛА) на больших углах атаки, включающий измерение воздушных параметров и угловых параметров положения самолета в пространстве штатными средствами ЛА, измерение траекторных параметров полета, выполнение зондирующих режимов полета в виде горизонтального установившегося полета (ГП) без скольжения, послеполетную обработку результатов летных испытаний, определение истинных значений статического, полного давлений, расчет истинных значений числа Маха, температуры наружного воздуха, воздушной скорости в зондирующих режимах, отличающийся тем, что зондирующий режим выполняют в начале каждого испытательного режима на больших углах атаки с курсовым углом, близким к курсовому углу соответствующего испытательного режима, по измерениям путевой скорости и курсового угла с учетом полученных значений воздушной скорости в зондирующем режиме определяют вектор скорости ветра, для испытательного режима на больших углах атаки по измерениям путевой, вертикальной скоростей и вычисленной скорости ветра рассчитывают истинные значения воздушной скорости Vв из условия неизменности величины и направления скорости ветра во время выполнения зондирующего и испытательного режимов, на основе траекторных измерений и истинных расчетных значений температуры и статического давления, полученных для зондирующего режима, в испытательном режиме рассчитывают истинные температуру наружного воздуха и статическое давление Рс с использованием уравнения статики атмосферы, затем по полученным истинным значениям воздушной скорости, температуры и статического давления рассчитывают истинные число Маха, полное давление Рп, индикаторную земную скорость V, по истинным значениям воздушной скорости и измерениям угловых параметров определяют истинные расчетные значения углов атаки α и скольжения β, полученные истинные расчетные значения параметров сравнивают с параметрами, измеренными с помощью штатных бортовых средств, определяют относительную аэродинамическую погрешность по скорости
Figure 00000041
, коэффициенты статического
Figure 00000042
, полного
Figure 00000043
давлений и зависимости α=f(Mизм, αизм, δ), β=f(Mизм, βизм, δ), где Vпр - измеренная приборная скорость, q - измеренный скоростной напор, δ - конфигурация самолета, Мизм, αизм, βизм - измеренные значения числа Маха, углов атаки и скольжения, по совокупности подобных режимов строят математические ожидания градуировочных зависимостей для штатных приемников воздушных давлений (ПВД), датчиков аэродинамических углов (ДАУ), далее по измерениям воздушных параметров штатными бортовыми средствами с учетом определенных градуировочных зависимостей уточняют истинные значения воздушных параметров в полетах на большие углы атаки.
A method for determining air parameters in flight tests of an aircraft (LA) at large angles of attack, including measuring air parameters and angular parameters of the position of the aircraft in space using standard LA means, measuring flight path parameters, performing sounding flight modes in the form of a horizontal steady flight (GP) without slip, post-flight processing of flight test results, determination of true values of static, total pressures, calculation of true values of Mach number, tempo outside air, airspeed in sounding modes, characterized in that the sounding mode is performed at the beginning of each test mode at large angles of attack with a heading angle close to the heading angle of the corresponding test mode, according to measurements of ground speed and heading angle, taking into account the obtained air values speeds in the sounding mode determine the vector of wind speed for the test mode at large angles of attack by measuring the ground, vertical speeds and the calculated wind speed calculate the true values of the air velocity V in from the condition of the magnitude and direction of the wind speed during the execution of the probing and test modes, based on the trajectory measurements and the true calculated values of temperature and static pressure obtained for the probing mode, in the test mode, calculate the true outdoor temperature and with the static pressure P static atmosphere using the equation, then the obtained values of the true air speed, temperature and stat critical pressures calculated true Mach number, the total pressure P p, the calibrated airspeed V Ih at true values of airspeed and measurements of the angular parameters determine the true design values α and sliding β angles of attack received true calculated parameter values are compared with the parameters measured by the standard airborne means, determine the relative aerodynamic error in speed
Figure 00000041
, the coefficients of static
Figure 00000042
full
Figure 00000043
pressures and dependences α = f (M ISM , α ISM , δ), β = f (M ISM , β ISM , δ), where V CR is the measured instrument speed, q is the measured pressure head, δ is the configuration of the aircraft, M ISM , α ISM , β ISM — the measured values of the Mach number, angle of attack and slip, using the aggregate of similar modes, build the mathematical expectations of the calibration dependencies for standard air pressure receivers (LDPE), aerodynamic angle sensors (DAU), then using airborne measurements taking into account certain calibration dependences of ut chnyayut the true values of the parameters in the air flying at high angles of attack.
RU2009122583/28A 2009-06-15 2009-06-15 Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack RU2396569C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122583/28A RU2396569C1 (en) 2009-06-15 2009-06-15 Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122583/28A RU2396569C1 (en) 2009-06-15 2009-06-15 Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2396569C1 true RU2396569C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42699151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009122583/28A RU2396569C1 (en) 2009-06-15 2009-06-15 Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396569C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486527C2 (en) * 2011-09-20 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") Method to determine wind speed on board of aircraft and device to implement it
RU2579550C1 (en) * 2014-12-01 2016-04-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Method of determining error of calculated air velocity and device for its implementation
CN114580219A (en) * 2022-05-07 2022-06-03 成都凯天电子股份有限公司 Method for calibrating parameters of distributed atmospheric data system
CN114778887A (en) * 2022-05-09 2022-07-22 中国人民解放军93213部队 Unmanned aerial vehicle wind measurement method and device based on improved triangular vector model
RU2792261C1 (en) * 2022-02-03 2023-03-21 Акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (АО МНПК "Авионика") Method for determination of attack and slip angles of unmanned aerial vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОТИК М.Г. и др. Летные испытания самолетов. - М.: Машиностроение, 1965, с.70. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486527C2 (en) * 2011-09-20 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") Method to determine wind speed on board of aircraft and device to implement it
RU2579550C1 (en) * 2014-12-01 2016-04-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Method of determining error of calculated air velocity and device for its implementation
RU2792261C1 (en) * 2022-02-03 2023-03-21 Акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (АО МНПК "Авионика") Method for determination of attack and slip angles of unmanned aerial vehicle
CN114580219A (en) * 2022-05-07 2022-06-03 成都凯天电子股份有限公司 Method for calibrating parameters of distributed atmospheric data system
CN114580219B (en) * 2022-05-07 2022-09-09 成都凯天电子股份有限公司 Method for calibrating parameters of distributed atmospheric data system
CN114778887A (en) * 2022-05-09 2022-07-22 中国人民解放军93213部队 Unmanned aerial vehicle wind measurement method and device based on improved triangular vector model

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mallaun et al. Calibration of 3-D wind measurements on a single-engine research aircraft
US9342988B2 (en) Method and device for determining a linear terrain profile along a lateral approach trajectory of an airport
US10352813B2 (en) Calibration of aircraft instruments using a laser sensor
CN110346605B (en) Method and system for aircraft airspeed calibration based on static pressure error correction
CN109710961A (en) A kind of High Altitude UAV ceiling data processing method based on GPS data
US20110264308A1 (en) Method And Device For Automatically Estimating An Air Speed Of An Aircraft
RU2396569C1 (en) Method of determining aerial parametres in flight tests of aircraft flying at high angle of attack
US7999926B2 (en) Method and device for determining anemometric parameters of an aircraft
US7299113B2 (en) System and method for determining aircraft tapeline altitude
Cooper et al. Calibrating airborne measurements of airspeed, pressure and temperature using a Doppler laser air-motion sensor
Nicholls et al. An intercomparison of aircraft turbulence measurements made during JASIN
CN111637878A (en) Unmanned aerial vehicle navigation filter
RU2589495C1 (en) Method of determining spatial orientation angles of aircraft and device therefor
RU2375690C1 (en) Method for determination of pitot probe aerodynamic errors in flight tests of flying vehicle
US20190120968A1 (en) Method and Device for Detecting a Fault of a Barometric Pressure Measuring System Arranged Aboard a Flying Device
CN114778887A (en) Unmanned aerial vehicle wind measurement method and device based on improved triangular vector model
Foster et al. A GPS-based pitot-static calibration method using global output error optimization
EP3919869B1 (en) Method for determining a position error correction on a static pressure measurement at an aircraft
RU99181U1 (en) SYSTEM FOR DETERMINING THE CHARACTERISTICS OF ON-BOARD MEASUREMENTS FOR MEASURING AIR PARAMETERS AND FLIGHT TECHNICAL CHARACTERISTICS OF THE AIRCRAFT AT THE PERFORMANCE OF FLIGHT TESTS
Siu et al. Flight test results of an angle of attack and angle of sideslip calibration method using Output-Error optimization
Strunin Estimation of Accuracy of Temperature and Wind Measurements in the AMDAR System Using the Yak-42D “Roshydromet” Research Aircraft Data
RU2277698C1 (en) Mode of calibration of a sensor of an aerodynamic angle of a flying vehicle
RU2331892C2 (en) Method of aircraft velocity component defining
Makshakov et al. Determination method of the aircrafts flying height using absolute pressure sensors
RU2378615C2 (en) Device to determine wind shear

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120827