SOFTWARE-HARDWARE COMPLEX OF QUALIFICATION EVALUATION OF MI-171 HELICOPTER SIMULATOR

Autor: Andrienko, Oleksandr, Huchenko, Mykola, Zinchenko, Volodymyr, Zhorniak, Oleksandr
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Технічні науки та технології; № 3(17) (2019): Технічні науки та технології; 049-054
Technical sciences and technology; No. 3(17) (2019): Technical sciences and technologies; 049-054
Технические науки и технологии; № 3(17) (2019): Технічні науки та технології; 049-054
ISSN: 2411-5363
2519-4569
Popis: Urgency of the research. Flight safety is an actual practical issue which solving influences the future of Ukraine as a transport state. As a consequence of technical progress aviation technology is becoming more and more sophisticated and reliable. However, the intensity of the impact on a person caused by various adverse factors, including information overloads, is constantly increasing. Statistics show that up to 80% of accidents and disasters occur due to pilot errors. The reason for about 35 % of these errors is lack of professional training, and about 40% of the errors are caused by inexperience of the crew.Target setting. The cost of aircraft, crew training and the "price" of error increase simultaneously. Cost of professional training of helicopter crews on complex flight simulators is an order of magnitude lower than on real helicopters. Therefore, today the focus of increasing the safety of flights is to improve the level of flight training and flight experience via the use of flight simulators with a high level of information adequacy to a real helicopter.Actual scientific researches and issues analysis. In order to ensure the possibility of the trained crew to obtain the appropriate official documents stating their professional training level, the simulator must be certified according to national and international requirements, i.e. the adequacy of its handling qualities to the appropriate qualities of a simulated helicopter must be guaranteed.Uninvestigated parts of general matters defining. The equipment allows simulating the conduct of the helicopter in all flight modes, including critical ones: control failure, landing in the mode of main lift rotor autorotation, etc., developing practical recommendations for the flight crew, as well as to train the flight crew to find ways out of emergencies. Receiving information about the flight mode, the parameters of the onboard systems, the external environment, etc., the crew envision the information flight model. The information model of the simulator should be as similar as possible to the information model of the real helicopter. Consequently, the basic components of the simulator are the imitation systems providing the influence of the information creating the adequate picture of the flight on sense organs of the crew, including eyesight – a visualization system, flight control equipment, etc.; hearing – a system of aviation noise simulation; vestibular apparatus – a motion generation system; tactile channel – a system for loading control levers.The research objective. The listed systems form the informational model of the simulator, which should be coordinated with the movement of the helicopter. A mathematical model of the helicopter movement dynamics and the models of the mentioned systems provide this coordination. To provide the operation of the complex flight simulator, nonlinear mathematical models of helicopter dynamics based on the modified discrete vortex method have been developed. The models describe the flow of the volumetric design of the propeller apparatus and allow simulating a real-time flight in different modes, including "post-stall" condition.The statement of basic materials. The principles and approaches to the qualification evaluation of complex flight helicopter simulators in accordance with the requirements of the EU (CS-FSTD (H)) and IKAO (Doc 9625) are analyzed. The performance capabilities of a complex full-flight Mi-171 helicopter simulator created by SPA "AVIA" are described. The necessity of certification of flight simulators in compliance with international standards is substantiated. The analysis of the validation procedure is performed. The structure and functioning of the software complex designed to automate validation tests are described.Conclusions. An algorithm for obtaining a conclusion on the test result for one of the tests is presented.
Актуальність теми дослідження. Безпека польотів є актуальною практичною проблемою, від вирішення якої залежить майбутнє України, як транспортної держави. В результаті технічного прогресу авіаційна техніка стає все більш досконалою і надійною. Однак, постійно збільшується інтенсивність впливу на людину різноманітних несприятливих факторів, зокрема інформаційних перевантажень. Статистика свідчить, що до 80 % аварій та катастроф стається через помилки пілота. Причому, причиною біля 35 % з цих помилок є недостатня професійна підготовка, і ще близько 40 % помилок мають причиною недосвідченість екіпажу.Постановка проблеми. Для забезпечення можливості отримання підготовленим екіпажем відповідних офіційних документів про рівень професійної підготовки тренажер має бути сертифікований за національними та світовими вимогами, тобто має бути гарантована адекватність його пілотажних якостей відповідним якостям модельованого вертольота.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні дослідження, принципи і підходи до кваліфікаційного оцінювання комплексних льотних тренажерів вертольотів згідно з вимогами ЄС (CS-FSTD(H)) та IKAO (Doc 9625).Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Інформаційна модель тренажера повинна якомога менше відрізнятися від інформаційної моделі реального вертольота. Відповідно, базисними компонентами тренажера є системи імітації, що забезпечують вплив на органи відчуттів екіпажу інформації для створення адекватної картини польоту, у тому числі: зір – система візуалізації, пілотажно-навігаційні прилади, тощо; слух – система імітації авіаційних шумів; вестибулярний апарат – система рухливості; тактильний канал – система завантаження важелів керування. Для забезпечення роботи комплексного льотного тренажера розроблено нелінійні математичні моделі динаміки вертольота, на основі модифікованого методу дискретних вихорів, які описують обтікання об’ємного компонування гвинтокрилого апарата і дозволяють моделювати політ у реальному масштабі часу на різних режимах, включаючи «закритичні».Постановка завдання. Перераховані системи формують інформаційну модель тренажера, яка повинна бути скоординована з рухом вертольота. Цю координацію забезпечує математична модель динаміки руху вертольота й моделі функціонування вказаних систем.Мета роботи. Аналіз процедури валідаційних випробувань тренажера.Виклад основного матеріалу. Керівництвом з критеріїв кваліфікаційного оцінювання тренажерних пристроїв імітації польоту [2] визначені наступні рівні адекватності: "N (None або Not Applicable)" - не вимагається; "G (Generic)" - базовий; "R (Representative)" - типовий; "S (Specific)" - високий. Зокрема, високий рівень адекватності S означає, що імітується вертоліт конкретного типу, а початкові і періодичні валідаційні оцінювання слід проводити на основі об'єктивного порівняння даних тренажера з затвердженими даними вертольота. Необхідно оцінювати характеристики FSTD, які мають важливе значення для підготовки, тестування та перевірки членів льотних екіпажів. Вони включають реакцію FSTD в поздовжньому і боковому напрямках руху; льотно-технічні характеристики при виконанні зльоту, в режимах висіння і переміщення, на етапах набору висоти, крейсерського польоту, зниження, заходу на посадку і посадки з працюючими двигунами і на режимі авторотації; при виконанні всепогодних польотів, а також перевірки систем управління; і, у разі необхідності, перевірки функцій, які виконуються на робочих місцях пілотів і інструктора. Для гарантії правильності функціонування оцінюється також робота систем імітації акселераційних, вібраційних, візуальних і звукових впливів. Валідаційними даними льотних випробувань вважаються льотно-технічні характеристики, характеристики стійкості і керованості та інші необхідні параметри, зареєстровані на вертольоті за допомогою тарованої системи накопичення даних, що має достатню роздільну здатність і експериментально доведену точність, що дозволяє сформувати набір відповідних параметрів, з якими можна порівняти аналогічні параметри FSTD.Висновки відповідно до статті. Наводиться алгоритм отримання висновку про результат проходження для одного з тестів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: