Косвенный метод определения аэродинамических углов: угла атаки и угла скольжения

Авторы

Максимов А. К.

Научно-исследовательский институт авиационного оборудования (НИИ авиационного оборудования), ул. Туполева, 18, Жуковский, Московская область, 140182, Россия

e-mail: akm_point@mail.ru

Аннотация

Рассмотрен косвенный метод вычисления угла атаки и угла скольжения летательного аппарата (ЛА) по параметрам полета, измеряемым самолетными системами. По уравнениям динамики полета, которые включают параметры: скоростной напор, вес и площадь крыла ЛА, нормальную перегрузку, вычислялся коэффициент подъемной силы. Используя графики зависимости коэффициента подъемной силы от угла атаки, полученные путем продувки моделей ЛА в аэродинамической трубе, методом аппроксимации были получены аналитические выражения этой зависимости. При этом, используя известную зависимость скоростного напора от динамического давления, по каждому значению динамического давления, определяемому в полете с помощью трубки Пито, вычисляется скоростной напор. Показано, что косвенное определение угла скольжения возможно с использованием уравнения боковой силы. Рассмотрены возможные ошибки вычисления угла скольжения и угла атаки. Эти ошибки оцениваются с учетом ошибок измерения параметров, входящих в формулу его вычисления. Рассмотрена возможность оценки систематической и случайной составляющей ошибки. При большом числе измерений случайная ошибка подчиняется нормальному закону распределения. При малом числе измерений, доверительную вероятность и доверительный интервал ошибки оценивают, пользуясь распределением Стьюдента.

Произведены вычисления оценки погрешности косвенного определения коэффициента подъемной силы на типовом режиме полета для самолетов Як-52 и М101Т «Гжель». По продувкам самолетов определены погрешности косвенного определения угла атаки. Полученные результаты оценки точности удовлетворяют требованиям к точности измерений, известные из публикаций. Произведены вычисления по оценке погрешности косвенного определения угла скольжения на типовом режиме полета для самолета М101Т. Оценки удовлетворяют требованиям по точности, известные из публикаций.

Ключевые слова

угол атаки, угол скольжения, измерение, оценка точности, ошибка измерения, среднеквадратическое отклонение, случайная ошибка, нормальный закон распределения, уравнения косвенной оценки измерения

Библиографический список

1. Мхитарян А.М. Динамика полета. — М.: Машиностроение, 1978. — 424 с.

2. Мхитарян А.М. Аэродинамика. — М.: Машиностроение, 1976. — 448 с.

3. Браславский Д.А., Логунов С.С., Пельпор Д.С. Расчет и конструирование авиационных приборов. — М.: Оборонгиз, 1954. — 584 с.

4. РДК-43. Руководство для конструкторов авиационных КБ. Том 1. — Жуковский, Изд-во Бюро новой техники НКАП, 1943. — 1053 с.

5. Аэромеханика самолета. Динамика полета / Под ред. А.Ф.Бочкарева, В.В.Андреевского, М.: Машиностроение, 1985. — 360 с.

6. Снешко Ю.И. Исследования в полете устойчивости и управляемости самолета. — М.: Машиностроение, 1971. — 328 с.

7. Прокин Н.С. Основы метрологии динамических измерений: Учебное пособие. — М.: Логос, 2003. — 256 с.

8. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. — М.: Изд-во физико-математической литературы, 1969. — 400 с.

9. Шевцов Е.К., Ревун М.П. Электрические измерения в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1989. — 168 с.

10. Коровин А.Е., Новиков Ю.Ф. Практическая аэродинамика и динамика полета самолетов ЯК-52 и ЯК-55. — М.: ДОСААФ, 1989. — 357 с.

11. РТМ 1495-75. Руководящий технический материал. Обмен информацией двуполярным кодом в оборудовании летательных аппаратов. — М.: Министерство радиопромышленности СССР, 1975. — 121 с.

12. Федоров Л.П. Методы и результаты расчетных исследований летно-технических характеристик самолетов авиации общего назначения. — Жуковский, ЦАГИ, 2005. — 253 с.

13. Солдаткин В.М. Методы и средства построения бортовых информационно-управляющих систем обеспечения безопасности полета. — Казань, Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2004. — 350 с.

Скачать статью