Элерон — это… Что такое Элерон?
Работа элеронов при управлении креном. Если продолжать держать элероны отклонёнными в крайнем положении, тогда достаточно манёвренный самолёт начнёт непрерывно вращаться вокруг своей продольной оси.
Элероны — аэродинамические органы управления, симметрично расположенные на задней кромке консолей крыла [1] у самолётов [2] нормальной схемы и самолётов схемы «утка». Элероны предназначены в первую очередь для управления углом крена самолёта, при этом элероны отклоняются дифференциально (отдельно друг от друга), то есть, например, для крена самолёта вправо правый элерон поворачивается вверх, а левый — вниз; и наоборот. Принцип действия элеронов состоит в том, что у части крыла [3], расположенной перед элероном, поднятым вверх подъёмная сила уменьшается, а у части крыла перед опущенным элероном подъёмная сила увеличивается; создаётся момент силы, изменяющий скорость вращения самолёта вокруг оси, близкой к продольной оси самолёта.
Побочные эффекты
Один из побочных эффектов действия элеронов — небольшой момент рысканья в противоположном направлении. Другими словами, желая повернуть направо, используя элероны для создания крена вправо, самолёт во время увеличения крена может немного повести по курсу влево. Эффект связан с появлением разницы в лобовом сопротивлении между правой и левой консолью крыла, обусловленной изменением подъёмной силы при отклонении элеронов. Та консоль крыла, у которой элерон отклонён вниз, обладает большим коэффициентом лобового сопротивления, чем другая консоль крыла. Вторичный вклад в данный эффект вносит угловая скорость крена, которая увеличивает угол атаки на опускающейся консоли крыла, и уменьшает на поднимающейся. В современных системах управления самолётом данные побочные эффекты минимизируют различными способами. Например для создания крена, элероны отклоняют также в противоположном направлении, но на разные углы.
История
Впервые элероны появились на моноплане, построенном новозеландским изобретателем Ричардом Перси в 1902, однако самолёт совершал только очень короткие и неустойчивые полёты. Первый самолёт, который совершил полностью управляемый полёт с использованием элеронов, был самолёт 14 Bis, созданный Альберто Сантос-Дюмоном. Ранее элероны заменяла деформация крыла, разработанная братьями Райт.
Управляющую поверхность, комбинирующую элерон и закрылки, называют флаперон (flaperon). Чтобы элероны работали как выпущенные закрылки, их синхронно опускают вниз. Для продолжения возможности управления креном, к этому отклонению элеронов добавляется обычное для элеронов дифференциальное отклонение.
Для управления креном у самолётов с данной компоновкой может также применяться руль направления, спойлеры, газовые рули, изменяющийся вектор тяги двигателей, дифференциальное отклонение рулей высоты, изменение центра масс самолёта и прочие методы и их комбинации.
См. также
Сноски
- ↑ крыльев — для не монопланов
- ↑ под самолётом можно также понимать крылатую ракету с подобной схемой компоновки
- ↑ включая площадь самого элерона
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
Элерон — это… Что такое Элерон?
Работа элеронов при управлении креном. Если продолжать держать элероны отклонёнными в крайнем положении, тогда достаточно манёвренный самолёт начнёт непрерывно вращаться вокруг своей продольной оси.
Элероны — аэродинамические органы управления, симметрично расположенные на задней кромке консолей крыла [1] у самолётов [2] нормальной схемы и самолётов схемы «утка». Элероны предназначены в первую очередь для управления углом крена самолёта, при этом элероны отклоняются дифференциально (отдельно друг от друга), то есть, например, для крена самолёта вправо правый элерон поворачивается вверх, а левый — вниз; и наоборот. Принцип действия элеронов состоит в том, что у части крыла [3], расположенной перед элероном, поднятым вверх подъёмная сила уменьшается, а у части крыла перед опущенным элероном подъёмная сила увеличивается; создаётся момент силы, изменяющий скорость вращения самолёта вокруг оси, близкой к продольной оси самолёта.
Побочные эффекты
Один из побочных эффектов действия элеронов — небольшой момент рысканья в противоположном направлении. Другими словами, желая повернуть направо, используя элероны для создания крена вправо, самолёт во время увеличения крена может немного повести по курсу влево. Эффект связан с появлением разницы в лобовом сопротивлении между правой и левой консолью крыла, обусловленной изменением подъёмной силы при отклонении элеронов. Та консоль крыла, у которой элерон отклонён вниз, обладает большим коэффициентом лобового сопротивления, чем другая консоль крыла. Вторичный вклад в данный эффект вносит угловая скорость крена, которая увеличивает угол атаки на опускающейся консоли крыла, и уменьшает на поднимающейся. В современных системах управления самолётом данные побочные эффекты минимизируют различными способами. Например для создания крена, элероны отклоняют также в противоположном направлении, но на разные углы.
История
Впервые элероны появились на моноплане, построенном новозеландским изобретателем Ричардом Перси в 1902, однако самолёт совершал только очень короткие и неустойчивые полёты. Первый самолёт, который совершил полностью управляемый полёт с использованием элеронов, был самолёт 14 Bis, созданный Альберто Сантос-Дюмоном. Ранее элероны заменяла деформация крыла, разработанная братьями Райт.
Управляющую поверхность, комбинирующую элерон и закрылки, называют флаперон (flaperon). Чтобы элероны работали как выпущенные закрылки, их синхронно опускают вниз. Для продолжения возможности управления креном, к этому отклонению элеронов добавляется обычное для элеронов дифференциальное отклонение.
Для управления креном у самолётов с данной компоновкой может также применяться руль направления, спойлеры, газовые рули, изменяющийся вектор тяги двигателей, дифференциальное отклонение рулей высоты, изменение центра масс самолёта и прочие методы и их комбинации.
См. также
Сноски
- ↑ крыльев — для не монопланов
- ↑ под самолётом можно также понимать крылатую ракету с подобной схемой компоновки
- ↑ включая площадь самого элерона
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» | Официальный сайт АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон»
В соответствии с решением, принятым на внеочередном общем собрании акционеров от 31.10.2019г. генеральным директором АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» с 1 ноября 2019г. избран Муравьев Андрей Владимирович, ранее занимавший должность исполнительного директора АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон».АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» – инжиниринговая компания в составе ядерного оружейного комплекса Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом». Крупнейшее в стране и отрасли предприятие по созданию и внедрению систем физической безопасности, как по численности персонала, так и по номенклатуре выпускаемой продукции. Стратегическими заказчиками предприятия являются объекты ГК «Росатом» и федеральных силовых ведомств.
АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» имеет в своем составе два филиала –Санкт-Петербургский и Уральский, представительство в республике Беларусь и более десятка обособленных подразделений.
Приоритетным направлением деятельности общества является реализация бизнес-модели «комплексное инжиниринговое решение», в рамках которого заказчику оказывается полный пакет услуг по проведению НИОКР, проектированию, производству и поставкам, строительству, монтажу и пуско-наладке, а также сервисному обслуживанию.
При осуществлении деятельности АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» решает следующие основные задачи:
- безусловное и качественное выполнение государственного оборонного заказа в целях укрепления оборонного потенциала России;
- обеспечение безопасного функционирования объектов Госкорпорации «Росатом», особо важных государственных объектов, промышленных предприятий, компаний топливно-энергетического комплекса, организаций транспортной инфраструктуры;
- снижение стоимости и сроков работ в сфере капитального строительства атомной отрасли;
- расширение и модернизация линейки продуктов и услуг, увеличение выручки на новых рынках сбыта.
Продукция АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» востребована министерствами, ведомствами и иными структурами, чья деятельность связана с обеспечением государственной и общественной безопасности РФ. АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» имеет награды многих престижных отраслевых и международных выставок, был неоднократно признан лучшим поставщиком отрасли.
| Но… элерон и общий шаг. | |
| До сих пор существуют противоречивые утверждения о том, кто первым изобрел Элерон. | |
| Другой метод компенсации-это дифференциальные элероны, которые были сконструированы таким образом, что нисходящий Элерон отклоняется меньше, чем восходящий. | |
| Дифференциальные элероны-это элероны, которые были сконструированы таким образом, что нисходящий Элерон отклоняется меньше, чем восходящий, уменьшая неблагоприятное рыскание. | |
| Сам язычок отклоняется относительно элерона, заставляя Элерон двигаться в противоположном направлении. | |
| Движущийся вниз Элерон также добавляет энергии пограничному слою. | |
| Двугранное действие крыльев имеет тенденцию вызывать крен самолета,поэтому Элерон необходимо применять для проверки угла крена. | |
| Когда вводилось управление элеронами, они отклонялись вверх или вниз как единое целое, точно так же, как Элерон. | |
| Боковое скольжение также использует Элерон и противоположный руль направления. | |
| Другие результаты | |
| Существуют значительные разногласия по поводу признания заслуг изобретения элерона. | |
| Одним из самых ранних печатных авиационных применений элерона было то, что во французском авиационном журнале L’Aérophile в 1908 году. | |
| Закрылок задней кромки действует аналогично элерону; однако он, в отличие от элерона, может быть частично втянут в крыло, если не используется. | |
| При отсутствии бортового элерона, который обеспечивает зазор во многих установках закрылков, может потребоваться модифицированная секция закрылков. | |
| А320, А330, А340 и А380 не имеют бортового элерона. | |
| Это достигается путем ввода либо правого, либо левого элерона. | |
| При перевернутом полете входы руля высоты и руля направления меняются местами, а вход элерона и дросселя остается прежним. | |
| Триммеры представляют собой небольшие подвижные секции, напоминающие уменьшенные элероны, расположенные на задней кромке элерона или вблизи нее. | |
| Лопаты представляют собой плоские металлические пластины, обычно прикрепленные к нижней поверхности элерона, перед шарниром элерона, рычагом. | |
| Они уменьшают усилие, необходимое пилоту для отклонения элерона,и часто наблюдаются на пилотажных самолетах. | |
| Для этого в переднюю часть элерона могут быть добавлены свинцовые грузики. | |
| В этом случае груз может быть добавлен к плечу рычага, чтобы переместить груз хорошо вперед к корпусу элерона. | |
| Это уменьшает необходимое отклонение элерона. | |
| Заявленным преимуществом элерона Frise является способность противодействовать неблагоприятному рысканию. | |
| Это гарантирует, что сваливание происходит в корне крыла, что делает его более предсказуемым и позволяет элеронам сохранять полный контроль. | |
| Эти переключатели управляют элеронами, а джойстик — стабилизатором и рулем. | |
| Чтобы управлять тягой, элеронами, подъемом, направлением, поднятием носа или углом наклона, можно использовать быстрые клавиши, список которых приведен ниже. | |
| He 177 имел раздвижные закрылки типа Fowler, которые закрывали заднюю кромку крыла, включая те части, которые были покрыты элеронами. | |
| На околозвуковых скоростях ударные волны накапливаются сначала в корне, а не на кончике, снова помогая обеспечить эффективное управление элеронами. | |
| Он был первым, кто запатентовал систему управления элеронами в 1868 году. | |
| Кертисс отказался платить лицензионные платежи Райтам и продал самолет, оснащенный элеронами, обществу воздухоплавания Нью-Йорка в 1909 году. | |
АО ФЦНИВТ СНПО «ЭЛЕРОН»
Акционерное Общество «Федеральный центр науки и высоких технологий «Специальное научно-производственное объединение «Элерон» является предприятием Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
Начало становления и развития предприятия было положено в 1963 году, когда приказом Министра среднего машиностроения Е.П. Славского от 13 марта 1963 года была создана в структуре ВНИИ химической технологии (ВНИИХТ) лаборатория №36, на которую были возложены задачи по разработке технических средств охраны (ТСО). Руководство новым научно-техническим направлением было возложено на технический отдел Министерства среднего машиностроения, который возглавил Евгений Трофимович Мишин, впоследствии ставший первым генеральным директором «СНПО «Элерон». С этого времени начинается история развития фактически новой подотрасли «Технические средства охраны» (ТСО), а 13 марта 1963 года стало считаться днем рождения «Элерона».
В октябре 1976 года руководство страны приняло постановление о возложении на Министерство среднего машиностроения функций головного министерства по разработке и поставке технических средств охраны.
Во исполнение постановления в центральном аппарате Минсредмаша было создано Специальное техническое управление (СТУ), выполняющее задачи по централизованному планированию и руководству работами по созданию и внедрению ТСО для охраны государственной границы и особо важных объектов. Руководителем СТУ назначается Е.Т. Мишин.
В 1977 году на базе СКБ ВНИИХТ был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт физических приборов (ВНИИФП), а спецотдел ППЗ преобразован в специальное конструкторско-технологическое бюро (СКТБ).
К концу 70-х началу 80-х годов во ВНИИФП и СКТБ сложился коллектив специалистов-профессионалов, располагающий современной исследовательской и научно-производственной базой, несколькими филиалами и испытательными полигонами с общей численностью около 3000 человек. Таким образом, к середине 80-х годов вопросы создания и использования ТСО в системе Минсредмаша получили самостоятельное научно-техническое и производственное направление, содержание и объемы работ которого определялись государственными целевыми программами и заданиями.
В 1989 году в соответствии с решением Правительства СССР (приказ Министра атомной энергетики и промышленности СССР от 07.12.1989 года № 040) для решения задач по разработке технических средств охраны и оснащению ими объектов атомной промышленности и других важнейших государственных объектов в структуре министерства на базе СТУ, ВНИИФП и СКТБ создается единый научно-технический и производственный комплекс – Специальное научно-производственное объединение “Элерон”. СКТБ преобразуется в научно-исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники (НИКИРЭТ), 16-й отдел ВНИИФП, располагавшийся в Дубне преобразуется в предприятие «Дедал». Оба предприятия входят в состав «Элерона» в качестве филиалов. Данное решение на тот момент времени позволило значительно увеличить объемы и расширить направления научных исследований по созданию образцов новых изделий ТСО, организации их серийного производства, внедрению в эксплуатацию на объектах заказчика.
Первым директором «СНПО «Элерон» (1989-2004 годы) был назначен генерал-майор Евгений Трофимович Мишин, выдающийся ученый и организатор, дважды Лауреат Государственной премии СССР. Главное, что удалось сделать Мишину — это создать сплоченный высокопрофессиональный коллектив разработчиков и заложить основы системы разработки, производства и эксплуатации изделий, что позволило объединению быстро превратиться в одно из ведущих предприятий отрасли.
Постановлением Правительства Российской Федерации от 15.09.1993 № 911-50 СНПО «Элерон» назначено головной организацией по созданию и оснащению техническими средствами безопасности правительственных, административных зданий и крупных промышленных объектов (РАО ЕЭС, нефтегазохимический комплекс и др.).
В 2004 году ввиду новых экономических условий дочерние предприятия приобрели самостоятельность. Несмотря на это, назначенному в том же году генеральному директору Николаю Николаевичу Шемигону удалось путем кардинального изменения организационной структуры и созданию новых направлений деятельности (строительная компетенция, сервисное обслуживание) нарастить потенциал и расширить компетенции «Элерона» на основной научно-производственной площадке в Москве. В 2007 году Распоряжением Правительства Российской Федерации от 9 октября 2007 №1372-р года федеральному государственному унитарному предприятию «Специальное научно-производственное объединение «Элерон» присвоен статус Федерального центра науки и высоких технологий.
В конце 2012 года в рамках программы развития ЯОК было завершено строительство инженерно-лабораторного корпуса «Элерона» общей площадью 16,5 тыс. м², что позволило значительно расширить научно-производственные возможности предприятия.
В 2013 году коллектив предприятия отпраздновал 50-летний юбилей. В честь столь значимой даты, за особые заслуги в атомной отрасли, Распоряжением Президента Российской Федерации В. Путина от 19 марта 2013 года №102-рп «О поощрении», коллективу ФГУП «СНПО «Элерон» была объявлена благодарность. В тексте Распоряжения сказано: «За большой вклад в развитие атомной отрасли и достигнутые трудовые успехи объявить благодарность коллективу федерального государственного унитарного предприятия «Специальное научно-производственное объединение «Элерон». Также предприятие было удостоено почетной грамоты Генерального директора Госкорпорации «Росатом» С.В. Кириенко и многочисленных поздравлений от официальных лиц, представляющих правительственные ведомства: заместителя Председателя Правительства Российской Федерации Д.О. Рогозина, 1-го заместителя Генерального директора-Директора дирекции ЯОК И.М. Каменских, Командующего РВСН Минобороны России генерал-полковника С. В.Каракаева и многих других.
К 2015 году в Обществе проведено коренное техническое перевооружение испытательной базы и производственных цехов. В разы увеличивается номенклатура выпускаемых изделий. Подтверждается статус «Элерона» как высокоэффективного и конкурентоспособного предприятия.
В апреле 2015 года, в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 14.11.2013 г. №837 «О преобразовании некоторых федеральных государственных унитарных предприятий атомной отрасли», в результате реорганизации в форме преобразования Федерального государственного унитарного предприятие «Специальное научно-производственное объединение «Элерон» (ФГУП «СНПО «Элерон») было учреждено Акционерное Общество «Федеральный центр науки и высоких технологий «Специальное научно-производственное объединение «Элерон» (АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон»).
В сентябре 2015 года в соответствии с Решением единственного акционера АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» от 31.08.2015 г. к исполнению обязанностей генерального директора приступил Вячеслав Александрович Коновалов.
В целях осуществления эффективного управления реализацией проектов и совершенствования структуры ядерного оружейного комплекса в ходе совещания под председательством генерального директора Госкорпорации «Росатом» в октябре 2015 г. (протокол от 22 октября 2015г. № 1-1/44-Пр) было принято решение о формировании на базе АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» инжиниринговой организации для реализации проектов по проектированию, строительству и реконструкции на объектах ЯОК, Блока по управлению инновациями и ЯРБ в рамках ФАИП и ГОЗ.
Во исполнение решения Совета директоров АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» от 25.12.2105 с 29.12.2015 создан Уральский филиал акционерного общества «Федеральный центр науки и высоких технологий «Специальное научно-производственное объединение «Элерон» — «УПИИ ВНИПИЭТ», с местонахождением в г. Озёрск, Челябинской области. На основании Протокола совета директоров от 18.12.2015 №3 создано Представительство АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» в Республике Беларусь.
Во исполнение решения Совет директоров АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» от 12.02.2016 г. создан Санкт-Петербургский филиал АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» — «ВНИПИЭТ».
В соответствии с Распоряжением Правительства Москвы от 13 декабря 2016 г. №653-РП «О присвоении статуса промышленного комплекса, технопарка, управляющей компании технопарка, якорного резидента» АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» было наделено статусом технопарка.
СНПО «Элерон» является обладателем многих наград и премий, полученных как за разработку инновационных технических средств охраны: Национальной премии «ЗУБР» — «За укрепление безопасности России» (2004, 2010, 2012, 2013, 2014 и 2015 гг.) золотой медали и диплома Конкурса инновационных технологий и оборудования за проект «Программный комплекс Тобол» по итогам международного форума «NDExpo-2016», диплома в номинации «Инновационная разработка» за экспонат «АРМ с программным обеспечением «Полигон» по итогам международного военно-технического форума «Армия-2016»; так и по результатам других направлений производственной деятельности: «Надежный поставщик» (2014-2015 гг.), «Добросовестный поставщик» (2011-2013гг.), «Гарантия качества и безопасности» (2010, 2012 гг.).
Сайт: http://www.eleron.ru/
Элероны — что это и зачем они нужны. часть первая | Open Sky.
Когда Уилбур и Орвилл Райт проектировали первый успешный самолет с двигателем, они знали, что им придется контролировать подъем крыльев, чтобы держать самолет на одном уровне.
Чтобы раскачивать самолет влево и вправо, они изобрели систему, искажающую форму крыльев.
Чтобы контролировать деформацию крыла, пилот должен был качать бедрами в ту или иную сторону! Слава богу, нашелся более удобный способ управлять большими самолетами, иначе пилотам пришлось бы стать великими танцорами!
Как Работают Элероны?Большинство современных самолетов не деформируют свои крылья. Вместо них они используют элероны.
Элероны-это органы управления полетом, которые вращают самолет вокруг его продольной оси.
Элероны работают, создавая большую подъемную силу на одном крыле и уменьшая подъемную силу на другом, так что крыло с меньшей подъемной силой падает, а одно с большей подъемной силой поднимается.
Пилот перемещает элероны и пилотирует самолет, поворачивая штурвал влево или вправо–никаких танцев не требуется.
Что такое элероны?Элероны являются одним из трех основных средств управления полетом на самолете.
Каждый из этих трех элементов управления пилота изменяет направление полета самолета в воздухе.
Они перемещают самолет вокруг одной из трех осей полета.
Три управления полетом и оси полета являются
Элероны
управляют креном самолета вокруг продольной оси (от носа до хвоста).
Руль высоты управляет тангажем самолета вокруг боковой оси (от кончика крыла до кончика крыла) он перемещает нос вверх и вниз.
Наконец, руль направления управляет рысканием самолета вокруг вертикальной оси он перемещает нос влево и вправо.
Как работают элероны в самолете?Чтобы понять, как работают элероны, вы должны сначала немного понять, как крыло создает подъемную силу.
Крыло самолета-это форма профиля, которая заставляет воздух, проходящий над крылом, двигаться быстрее, чем воздух под ним.
Этот быстрее движущийся воздух оказывает меньшее давление.
Более высокое давление под крылом пытались заполнить более низким давлением, и так как крыло находится в пути, он поднимает самолет вверх.
Во время полета, если пилот хочет увеличить подъемную силу, ему нужно сделать по крайней мере одну из двух вещей.
Они должны лететь быстрее, что увеличит разницу между более высоким и более низким давлением, делая большую подъемную силу.
Или им нужно увеличить угол отаки.
Угол атаки — это угол между линией хорды крыла и относительным ветром.
Когда он увеличивается, крыло делает большую подъемную силу.
Линия хорды — это просто воображаемая линия, проведенная от передней кромки к задней кромке профиля.
Элероны работают, перемещая линию хорды. Когда Элерон, установленный на задней кромке крыла, движется вниз, он меняет линию хорды.
В результате угол атаки увеличивается в месте расположения элеронов.
Эта область крыла создает большую подъемную силу, чем остальные.
Поскольку элероны установлены на внешних концах крыла, небольшое количество дополнительной подъемной силы приведет к тому, что самолет будет крутиться или крениться от упавшего элерона.
С другой стороны самолета поднимается противоположный элерон.
Это изменение уменьшает угол атаки на этом крыле, делая меньше подъемной силы, чем на окружающем крыле.
Кончик крыла падает. В сочетании с движением другого элерона самолет быстро катится в ту или иную сторону.
С точки зрения пилота, когда ручка управления перемещается влево, левый элерон должен подниматься, а другой-опускаться. При правом повороте правый Элерон поднимается вверх,а левый опускается.
Системы безопасности для объектов особой важности на «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016»
Российская компания «Элерон» на выставке «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016» / Фото www.interpolitex.ruВажные объекты, особенно государственного значения, всегда были первоочередными целями для потенциального противника. Сегодня их количество и значение, а следовательно и необходимость защиты, неизмеримо выросли. Актуальность этого вопроса обусловлена также и ростом террористической угрозы.
Именно поэтому важнейшим тематическим направлением Международной выставки средств обеспечения безопасности «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016» является демонстрация современных и перспективных разработок технических средств охраны объектов и имущества. Они будут представлены в рамках выставки полицейской техники, как одного из основных разделов «ИНТЕРПОЛИТЕХ».
Широкий спектр систем обеспечения безопасности важных государственных объектов на «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016» покажет АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон». С 1993 г. СНПО «Элерон» является головной организацией по созданию и оснащению техническими средствами безопасности особо важных объектов Минатома, Минобороны, ФСБ, ФСО России, крупных правительственных и административных зданий, а также промышленных объектов.
Сегодня ФГУП «СНПО «Элерон» выпускает более 200 изделий собственной разработки. Это оборудование для оснащения периметра и помещений, стационарные и мобильные системы и комплексы охраны, комплексы охраны при перевозках специальных грузов и аппаратура защиты информации, а также ряд других специализированных изделий в области обеспечения безопасности.
Принцип действия периметровой системы обнаружения Радиан-15МП / Фото www.eleron.ruОдной из многочисленными разработок «Элерона» является серия емкостных периметровых средств обнаружения. Так, «Радиан-15МП» предназначено для охраны периметров объектов с использованием различных сигнальных заграждений от козырькового типа до полноразмерных, выполненных из металлических решеток, сетки или проводов. Оно обеспечивает охрану участка протяженностью 500 м. Устройство выпускается в трех вариантах («В», «С»,»Н») для исключения взаимного влияния по рабочей частоте приборов, установленных на соседних участках.
Все приборы серии «Радиан» рассчитаны на эксплуатацию в сложных погодно-климатических условиях и наличия естественных (посадка стай птиц, грозовые разряды, кроны деревьев) и искусственных (работа радиоэлектронных приборов, наличие ЛЭП и электрифицированного ж.д. транспорта, движение групп людей) помех.
Другая разработка – автоматизированная система противопожарной защиты (АСПЗ) «Тобол-ПЗ» обеспечивает противопожарную защиту крупных, территориально распределенных объектов с повышенными требованиями к безопасности. Она обеспечивает выполнение всего спектра задач от обнаружения до тушения пожаров различной сложности. Сегодня эта система внедряется для охраны объектов Минобороны, «Росатома» и ТЭК России. По своим возможностям «Тобол-П3» превосходит многие отечественные и успешно конкурирует с подобными зарубежными системами противопожарной защиты.
Система способна объединить в единое целое до 1024 пожарных приборов контроля и управления, каждый из которых может поддерживать работу до 4000 устройств (пожарные тепловые, дымовые, комбинированные, газовые, ручные и пр. извещатели). При этом АСПЗ может эксплуатироваться и решать задачи автономно.
В числе других изделий «Элерона» заслуживают внимания аппаратура для защиты информации, бронеизделия, комплексы защиты со стороны водной среды, системы телевизионного наблюдения и электроосвещения, другие разработки специального назначения.
Комплект средств мониторинга персонала и грузов Следопыт / Фото www.eleron.ru
Разработки СНПО «Элерон» неоднократно были удостоены наград и премий. В их числе Национальная премия «ЗУБР» (2004, 2010, 2012, 2013, 2014 гг.), а также «Надежный поставщик» (2014-2015 гг.), «Добросовестный поставщик» (2011-2013 гг.), «Гарантия качества и безопасности» (2010, 2012 гг.).
Более подробно с разработками «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон» можно будет ознакомиться в экспозиции компании стенд 1B4 зал А на ХХ юбилейной Международной выставке средств обеспечения безопасности государства «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016», которая пройдет в период с 18 по 21 октября 2016 г. в Москве на территории ВДНХ (павильон 75)
МОСКВА, ОРУЖИЕ РОССИИ, Анатолий Соколов
www.arms-expo.ru
Элероны
| Эта страница предназначена для учащихся колледжей, старших и средних школ. Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице: доступно на детской странице. Кликните сюда для описания управления полетом, или Здесь для обсуждения деталей самолета. |
Элероны можно использовать для создания качение для самолета. Элероны — небольшие навесные секции на подвесном двигателе. часть крыла. Элероны обычно работают в оппозиции: как правый элерон отклоняется вверх, левый отклоняется вниз, наоборот. На этом слайде показано, что происходит, когда пилот отклоняет правый элерон. вверх и левый элерон вниз.
Элероны используются для крена самолета; заставить двигаться один конец крыла вверх, а другой конец крыла — вниз. Крен создает несбалансированный компонент боковой силы большая подъемная сила крыла что приводит к изменению траектории полета самолета. изгиб. (Самолеты поворачиваются из-за крена, создаваемого элеронами, а не из-за из ввод руля.
Элероны работают за счет изменения эффективной формы аэродинамического профиля. внешней части крыла.Как описано на слайде с эффектами формы, изменение угла отклонения в задней части профиля приведет к изменить количество подъемной силы, создаваемой фольгой. С большим отклонение вниз, подъемник будет увеличиваться в направлении вверх. Обратите внимание на этом слайде, что элерон на левом крыле, если смотреть от задней части самолета отклоняется вниз. Элерон на правое крыло отклонено вверх. Следовательно, подъемная сила на левом крыле увеличилась, а подъемная сила на правом крыле уменьшилась.Для обоих крыльев подъемная сила (Fr или Fl) секции крыла через элероны применяется на аэродинамический центр раздела, который некоторое расстояние (L) от самолета центр гравитации. Это создает крутящий момент
Т = F * L
о центре тяжести. Если силы (и расстояния) равны, чистый крутящий момент на самолет. Но если силы неравны, возникает чистый крутящий момент, и самолет вращается о его центре тяжести.Для условий, показанных на рисунке, результирующее движение покатит дрон вправо (по часовой стрелке), если смотреть со стороны тыл. Если пилот меняет отклонения элеронов (справа элерон вниз, левый элерон вверх) самолет будет катиться по противоположное направление. Мы решили назвать левое и правое крыло на основе вида из задней части самолета в сторону нос, потому что это направление, в котором смотрит пилот.
Давайте исследуем, как работают элероны, используя JavaScript. симулятор.
[Вы также можете проверить эффект крена самостоятельно, используя бумажный самолетик. Просто прорежьте несколько контрольных лапок на задней части обоих крыльев. Согните одну вкладку вверх, а другой — вниз, и вы увидите, как самолет катится, когда он полетел. Рулон будет в направлении оттянутого язычка. вверх. То же самое будет работать и на простом деревянном планере. Вкладки могут быть желтыми стикерами или липкой лентой, прикрепленной к крыльям.]
Когда вы путешествуете на авиалайнере, смотрите крылья во время поворотов.Пилот катит самолет в направлении поворота. Вы, наверное, удивитесь, насколько мало прогиба необходимо накренить большой авиалайнер. Но имейте в виду, что на некоторых авиалайнерах есть возможный источник путаницы. У нас есть здесь говорили о катании самолета с помощью пары элероны на самой задней кромке обоих крыльев, чтобы увеличить или уменьшите подъемную силу каждого крыла. На некоторых авиалайнерах самолет катится, убивая подъемник только на одном крыле за раз.Тарелка, называется спойлер, поднимается между передняя и задняя кромки крыла. Это эффективно меняет формы аэродинамического профиля, нарушает обтекание крыла и вызывает секции крыла, чтобы уменьшить его подъемную силу. Это приводит к несбалансированному усилие с другим крылом, которое вызывает крен. Авиалайнеры используют интерцепторы, потому что интерцепторы могут реагировать быстрее, чем элероны и требуют меньшего усилия для активации, но они всегда уменьшают общее количество подъемной силы для самолета.Интересная сделка! Ты можешь определить, использует ли авиалайнер интерцепторы или элероны, заметив где находится движущаяся часть. На заднем крае это элероны; между передней и задней кромками это спойлер. (Сейчас же Вы можете ослепить человека, сидящего рядом с вами в самолете!)
Вы можете просмотреть короткий фильм из «Орвилла и Уилбура Райтов», объясняющих, как деформация крыла использовался для катания своих самолетов. Файл фильма может можно сохранить на свой компьютер и просмотреть как подкаст на проигрывателе подкастов.
Действия:
Экскурсии с гидом
Навигация ..
- Руководство для начинающих Домашняя страница
Элероны — SKYbrary Aviation Safety
| Информация о товаре | ||
|---|---|---|
| Категория: | Генерал | |
| Источник контента: | SKYbrary | |
| Контроль содержания: | ЕВРОКОНТРОЛЬ | |
Описание
Элероны — это основная поверхность управления полетом, которая управляет движением вокруг продольной оси самолета.Это движение называется «кувырком». Элероны прикреплены к внешней задней кромке каждого крыла и при ручном управлении или управлении автопилотом перемещаются в противоположных направлениях друг от друга. В некоторых крупных самолетах на каждом крыле установлено по два элерона. В этой конфигурации оба элерона на каждом крыле активны во время полета на малой скорости. Однако на более высокой скорости внешний элерон заблокирован, и работает только внутренний или высокоскоростной элерон.
B727 Поверхности управления полетом.Источник: Wikicommons. Происхождение: FAA (США)Функция
Перемещение штурвала кабины пилота или ручки управления вправо приводит к тому, что элерон, установленный на правом крыле, отклоняется вверх, в то время как элерон на левом крыле отклоняется вниз. Отклонение правого элерона вверх уменьшает развал крыла, что приводит к уменьшению подъемной силы на правом крыле. И наоборот, отклонение вниз левого элерона приводит к увеличению развала и соответствующему увеличению подъемной силы на левом крыле.Разница в подъемной силе между крыльями приводит к крену самолета вправо. На некоторых самолетах элероны дополнены интерцепторами крена, установленными на верхней поверхности крыла.
Неблагоприятный рысканье
В приведенном выше функциональном примере увеличение развала левого крыла приводит к увеличению подъемной силы, но это, в свою очередь, также вызывает увеличение сопротивления. Это дополнительное сопротивление заставляет крыло немного замедляться, что приводит к вращению вокруг вертикальной оси, называемому рысканием.Чтобы преодолеть это рыскание и, таким образом, поддерживать скоординированный полет, требуется ввод руля направления при входе в поворот и выходе из него. Чтобы свести к минимуму количество неблагоприятных рысканий, возникающих во время разворота, инженеры разработали различные аэродинамические и механические решения, включая дифференциальные элероны и связанные элероны и руль направления.
Статьи по теме
Что такое элероны и как работают элероны?
Когда Уилбур и Орвилл Райт проектировали первый успешный самолет с двигателем, они знали, что им придется управлять подъемной силой крыльев, чтобы поддерживать самолет в горизонтальном положении.Чтобы катить самолет влево и вправо, они разработали систему, исключающую форму крыльев. Чтобы контролировать деформацию крыла, пилоту приходилось поворачивать бедрами в одну или другую сторону! Слава богу, был найден более удобный способ управлять большими самолетами, иначе пилоты должны были бы быть прекрасными танцорами!
Как работают элероны?
Большинство современных самолетов не деформируют крылья — вместо этого используются элероны. Элероны — это органы управления полетом, которые вращают самолет вокруг его продольной оси.
Элероны работают, создавая большую подъемную силу на одном крыле и уменьшая подъемную силу на другом, так что крыло с меньшей подъемной силой падает, а крыло с большей подъемной силой поднимается. Пилот перемещает элероны и катит самолет, поворачивая штурвал влево или вправо — танцев не требуется.
Что такое элероны?
Элероны — одно из трех основных средств управления полетом на самолете. Каждый из этих трех пилотных элементов управления изменяет направление полета самолета.Они перемещают самолет вокруг одной из трех осей полета. Три органа управления полетом и оси полета —
Ось управления полетом и полетом FAAОрганы управления полетом, включая элероны, рассматриваются в главе 6 Справочника пилотов по аэронавигационным знаниям FAA.
Как элероны работают на самолете?
Чтобы понять, как работают элероны, вы должны сначала немного понять, как крыло создает подъемную силу.
Крыло самолета имеет форму аэродинамического профиля, которая заставляет воздух, проходящий над крылом, двигаться быстрее, чем воздух под ним.Этот более быстро движущийся воздух оказывает меньшее давление. Более высокое давление под крылом попыталось восполнить более низкое давление, и, поскольку крыло мешает, оно поднимает самолет вверх.
Во время полета, если пилот хочет увеличить подъемную силу, он должен сделать хотя бы одно из двух. Им нужно летать быстрее, что увеличит разницу между более высоким и более низким давлением, увеличивая подъемную силу. Или им нужно увеличить угол атаки.
Угол атаки — это угол между линией хорды крыла и относительным ветром.Когда он увеличивается, крыло увеличивает подъемную силу. Линия хорды — это просто воображаемая линия, проведенная от передней кромки к задней кромке профиля.
Элероны работают, перемещая линию хорды. Когда элерон, установленный на задней кромке крыла, движется вниз, он меняет линию хорды. В результате угол атаки увеличивается в месте расположения элерона. Эта часть крыла создает больше подъемной силы, чем остальная часть.
Поскольку элероны установлены на внешних законцовках крыла, небольшая дополнительная подъемная сила заставит самолет поворачиваться или катиться от опущенного элерона.
На другой стороне самолета противоположный элерон движется вверх. Это изменение уменьшает угол атаки этого крыла, создавая меньшую подъемную силу, чем окружающее крыло. Кончик крыла опускается. В сочетании с движением другого элерона самолет быстро катится в ту или иную сторону.
С точки зрения пилота, когда ручка управления перемещается влево, левый элерон должен подниматься, а другой опускаться. При правом повороте правый элерон поднимается, а левый — вниз.
Неблагоприятный рысканье
Для конструктора самолетов большая проблема с элеронами заключается в том, как они работают.
Каждый раз, когда подъемная сила увеличивается за счет увеличения угла атаки, также создается большее сопротивление. Это сопротивление является побочным продуктом подъемной силы, и оно присутствует всегда. Это называется индуцированным сопротивлением.
В случае элеронов угол атаки увеличивается только на поднимающейся законцовке крыла. Эта сила заставит нос самолета отвернуться от поворота.Поскольку эта сила рыскания не помогает пилоту поворачиваться, это называется неблагоприятным рысканием.
Все элероны совершают резкий рыскание, но на некоторых самолетах он не очень заметен. Дизайнеры придумали несколько довольно хитрых способов минимизировать его. Например, некоторые элероны предназначены для добавления сопротивления приподнятому элерону. В результате обе стороны вызывают сопротивление, поэтому нос не движется ни в одном направлении.
Неблагоприятный рыскание — основная причина, по которой самолетам нужны рули направления. Руль направления — это средство управления полетом, которое поворачивает нос самолета влево или вправо.
Чтобы правильно выполнить разворот на самолете, пилот катит самолет штурвалом или ручкой управления и нажимает на педаль руля направления в том же направлении.
Элероны и закрылки
Многие путают элероны и закрылки. Оба элемента управления расположены на задних кромках крыльев и выглядят одинаково, но работают по-разному и используются для разных целей.
Закрылки также работают за счет изменения хорды крыла для увеличения угла атаки.Закрылки одинаково распространяются с каждой стороны самолета, поэтому подъемная сила увеличивается равномерно по размаху крыла. Они используются, чтобы помочь самолету лететь медленнее и помочь пилотам совершать крутые заходы на посадку в аэропорту, не увеличивая скорость полета.
Закрылки являются второстепенным средством управления полетом — они используются для лучшего управления подъемной силой и немного упрощают работу пилота. На большинстве самолетов закрылки не нужны для безопасного полета, но они помогают по-разному. Заслонки выдвигаются пошагово, и после установки они остаются неподвижными до тех пор, пока настройка заслонки не будет увеличена или уменьшена.
Элероны, с другой стороны, являются основными средствами управления полетом, необходимыми для управления самолетом. Они расположены на внешних частях крыльев. Когда одна опускается, другая поднимается. Они работают только тогда, когда органы управления перемещаются в кабине, так же как колеса двигаются, когда водитель поворачивает рулевое колесо автомобиля.
Редакционная группа Хороший вид на рулевые поверхности авиалайнера. Слева направо вы можете видеть элероны, внешний закрылки, флапероны и внутренние закрылки.Некоторые самолеты объединяют два элемента управления в одну поверхность управления. Флапероны — это комбинированные закрылки и элероны. Их можно найти на некоторых самолетах, и хотя идея кажется сложной, она довольно проста. Вся работа сделана в конструкции самолета, поэтому из кабины пилоту нет никакой разницы. Чаще всего флапероны можно увидеть на авиалайнерах, потому что они созданы для того, чтобы летать как очень быстро, так и очень медленно.
Типы элеронов
Помимо упомянутых выше флаперонов, существует еще три основных типа элеронов.
Дифференциальные элероны рассчитаны на работу с разной величиной, поэтому поднятые элероны поднимаются больше, чем опускаемые элероны. Это создает паразитное сопротивление движущегося вниз крыла, которое равно индуцированному сопротивлению поднятого крыла. Это не устраняет неблагоприятного рыскания, но помогает.
ЭлероныFraise спроектированы таким образом, что небольшая часть поверхности управления также отклоняется вниз, создавая дополнительное сопротивление при движении поднятого элерона вверх. Опять же, эта конструкция добавляет паразитное сопротивление движущейся вниз законцовке крыла, чтобы уравновесить индуцированное сопротивление, создаваемое с другой стороны.
Последний тип конструкции элеронов — это когда органы управления между элеронами и рулем направления связаны. Когда пилот направляет элероны влево или вправо, серия пружин также оказывает давление на руль направления в этом направлении. Неблагоприятный рыскание по-прежнему присутствует, но рычажный механизм помогает пилоту противодействовать ему, слегка поворачивая руль направления.
Похожие сообщения
Спросите капитана: описание закрылков, элеронов и интерцепторов
Джон Кокс | Специально для США СЕГОДНЯ
Вопрос : В чем разница между закрылками, элеронами и интерцепторами? Когда они используются и что они делают?
— предоставлено читателем Билли Геллеписом, Лос-Анджелес
Ответ : Закрылки — это подвижные панели на задней кромке (задней) крыла, используемые для увеличения подъемной силы на более низких скоростях.Они используются при взлете и посадке.
Элероны — это панели рядом с концом крыла, которые перемещаются вверх и вниз, вызывая увеличение подъемной силы (при опускании) или уменьшение (при подъеме), позволяя пилоту повернуть самолет на желаемый угол крена или вернуться. от берега до уровня крыльев.
Спойлеры — это панели в верхней части крыла, уменьшающие подъемную силу. При использовании в полете интерцепторы можно использовать в дополнение к элеронам или вместо них для управления креном самолета, поднимая интерцепторы только на одном крыле.После приземления интерцепторы поднимаются на обоих крыльях, чтобы уменьшить подъемную силу, тем самым улучшая торможение и сцепление с взлетно-посадочной полосой.
Q : Используют ли пилоты руль направления и элероны для поворота самолета или только элероны? Это отличается от того, как автопилот выполняет поворот?
— Дамиан, Австралия.
A : Большинство самолетов используют комбинацию элеронов и бортовых интерцепторов для контроля крена. Современные реактивные самолеты имеют демпферы рыскания, которые используют необходимый руль направления для координации поворотов.Пилоты транспортных реактивных двигателей обычно не включают руль направления вручную во время обычных поворотов. Самолеты, такие как 737, не имеют прямого действия автопилота на руль направления, однако демпфер рыскания регулирует его по мере необходимости.
Q : Какие рулевые поверхности нужно подрезать во время полета? Как часто пилоты должны балансировать самолет во время полета?
A : В нормальном полете стабилизатор обрезан (на некоторых самолетах это может быть руль высоты). Это часто делается, обычно автопилотом, по мере изменения динамики полета.Элероны и руль направления можно триммировать, но такая регулировка выполняется не так часто.
Джон Кокс — капитан авиакомпании в отставке с US Airways и руководит собственной консалтинговой компанией по авиационной безопасности Safety Operating Systems.
Отклонение элеронов — обзор
6.3 Полуэмпирическое моделирование трехосного вращательного движения самолета
В предыдущем разделе мы продемонстрировали эффективность полуэмпирического подхода к моделированию ИНС динамических систем, применив его к задаче продольного угловое движение маневренного самолета.Эта задача относительно проста в силу малой размерности и, что более важно, за счет использования одноканального управления (канал тангажа, используется единая поверхность управления, а именно цельноподвижный стабилизатор). В этом разделе мы решаем гораздо более сложную задачу. Мы разработаем модель ИНС трехосного вращательного движения (с тремя одновременно используемыми элементами управления: стабилизатор, руль направления и элероны) и выполним идентификацию для пяти из шести неизвестных аэродинамических коэффициентов.
Как и в предыдущем случае, теоретической моделью решаемой задачи является соответствующая традиционная модель движения летательного аппарата, которая содержит некоторые факторы неопределенности.Чтобы устранить существующие неопределенности, мы формируем полуэмпирическую модель ИНС, которая включает пять модулей черного ящика, которые представляют коэффициенты нормальной и поперечной силы, а также коэффициенты момента тангажа, рыскания и крена, каждый из которых нелинейно зависит от нескольких параметров движение самолета. Эти пять зависимостей необходимо извлечь (восстановить) из имеющихся экспериментальных данных для наблюдаемых переменных динамической системы, т.е. нам необходимо решить задачу идентификации аэродинамических характеристик самолета.
Предлагаемый подход к определению аэродинамических характеристик летательного аппарата существенно отличается от традиционно принятого способа решения подобных задач. А именно, традиционный подход [7–11,23–29] основан на использовании линеаризованной модели возмущенного движения самолета. В этом случае зависимости для аэродинамических сил и моментов, действующих на самолет, представляются в виде разложения в ряд Тейлора, усеченного после членов первого порядка (в редких случаях после членов второго порядка).В таком случае мы сводим решение задачи идентификации к восстановлению коэффициентов разложения Тейлора по экспериментальным данным. В этом разложении преобладающими членами являются частные производные безразмерных коэффициентов аэродинамических сил и моментов, относящихся к различным параметрам движения летательного аппарата (Czα, Cyβ, Cmα, Cmq и т. Д.). Напротив, полуэмпирический подход реализует восстановление соотношений для коэффициентов сил Cx, Cy, Cz и моментов Cl, Cn, Cm как целых нелинейных зависимостей из соответствующих аргументов.Мы проводим эту реконструкцию, не прибегая к разложению аэродинамических коэффициентов в ряд Тейлора. То есть оцениваются сами функции Cx, Cy, Cz, Cl, Cn, Cm, а не коэффициенты их разложения в ряд. Мы представляем каждую из этих зависимостей как отдельный модуль ИНС, встроенный в полуэмпирическую модель. Если производные Czα, Cyβ, Cmα, Cmq и т. Д. Требуются для решения некоторых задач, например, для анализа характеристик устойчивости и управляемости ЛА, их легко оценить с помощью соответствующих модулей ИНС, полученных в процессе создание полуэмпирической модели ИНС (см. также конец предыдущего раздела).
Исходная теоретическая модель полного углового движения самолета, использованная для разработки полуэмпирической модели ИНС, представляет собой традиционную для динамики полета самолета систему ОДУ [13–19]. Эта модель имеет следующий вид:
(6.6) {p˙ = (c1r + c2p) q + c3L¯ + c4N¯, q˙ = c5pr − c6 (p2 − r2) + c7M¯, r˙ = (c8p− c2r) q + c4L¯ + c9N¯,
(6.7) {ϕ˙ = p + qtanθsinϕ + rtanθcosϕ, θ˙ = qcosϕ − rsinϕ, ψ˙ = qsinϕcos Θ + rcosϕcosθ,
(6.8) {α˙ = q− (pcosα + rsinα) tanβ + 1mVcosβ (−L + mg3), β˙ = psinα− rcosα + 1 мВ (Y + mg2),
(6.9) {Te2δ¨e = −2Teζeδ˙e − δe + δeact, Ta2δ¨a = −2Taζaδ˙a − δa + δaact, Tr2δ¨r = −2Trζrδ˙r − δr + δract.
Для данной модели используются следующие обозначения: p , r , q — угловые скорости крена, рыскания и тангажа, град / с; ϕ , ψ , θ — углы крена, рыскания и тангажа, град; α , β — углы атаки и скольжения, град; δe, δr, δa — углы отклонения управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов, град; δ˙e, δ˙r, δ˙a — угловые скорости отклонения управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов, град / с; V — скорость полета, м / с; δeact, δract, δaact — командные сигналы на исполнительные механизмы управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов, град; Te, Tr, Ta — постоянные времени исполнительных механизмов управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов, с; ζe, ζr, ζa — относительные коэффициенты демпфирования для исполнительных механизмов управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов; D , L , Y — сопротивление, подъемная сила и боковые силы; L¯, M¯, N¯ — моменты крена, тангажа и рыскания; м — масса самолета, кг.
Коэффициенты c1,…, c9 в (6.6) определяются следующим образом:
c0 = IxIz − Ixz2, c1 = [(Iy − Iz) Iz − Ixz2] / c0, c2 = [(Ix − Iy + Iz ) Ixz] / c0, c3 = Iz / c0, c4 = Ixz / c0, c5 = (Iz − Ix) / Iy, c6 = Ixz / Iy, c7 = 1 / Iy, c8 = [Ix (Ix − Iy) + Ixz2] / c0, c9 = Ix / c0,
где Ix, Iy, Iz — моменты инерции ЛА относительно осевой, боковой и нормальной осей, кг⋅м 2 ; Ixz, Ixy, Iyz — центробежные моменты инерции ЛА, кг⋅м 2 .
Аэродинамические силы D , L , Y дюйм (6.7) и моменты L¯, M¯, N¯ в (6.6) определяются соотношениями следующего вида:
(6.10) {D = −X¯cosαcosβ − Y¯sinβ − Z ¯sinαcosβ, Y = −X¯cosαsinβ + Y¯cosβ − Z¯sinαsinβ, L = X¯sinα − Z¯cosα,
(6.11 ) {X¯ = qpSCx (α, β, δe, q), Y¯ = qpSCy (α, β, δr, δa, p, r), Z¯ = qpSCz (α, β, δe, q),
(6.12) {L¯ = qpSbCl (α, β, δe, δr, δa, p, r), M¯ = qpSc¯Cm (α, β, δe, q), N¯ = qpSbCn (α, β, δe , δr, δa, p, r).
Переменные g1, g2, g3, необходимые в (6.8), представляют собой проекции ускорения свободного падения на оси ветровой рамы, м / с 2 , т.е.е.,
(6.13) {g1 = g (−sinθcosαcosβ + cosϕcosθsinαcosβ + sinϕcosθsinβ), g2 = g (sinθcosαsin Β − cosϕcosθsinαsinβ + sinϕcosθcosβ), g3 = g (sinθsinα + cosϕcosθcosα).
Кроме того, в уравнениях. В формулах (6.11), (6.12) используются следующие обозначения: X¯, Y¯, Z¯ — аэродинамические осевые, поперечные и нормальные силы; S — площадь крыла самолета, м 2 ; b , c¯ — размах крыла и средняя аэродинамическая хорда крыла, м; qp — динамическое давление воздуха, кг⋅м −1 с −2 .Кроме того, Cx, Cy, Cz обозначают безразмерные коэффициенты осевых, поперечных и нормальных сил, а Cl, Cm, Cn обозначают безразмерные коэффициенты моментов крена, тангажа и рыскания. Все эти аэродинамические коэффициенты являются нелинейными функциями своих аргументов, как указано в (6.11) и (6.12).
Следует отметить, что зависимости коэффициентов аэродинамических сил и, особенно, аэродинамических моментов от их соответствующих аргументов сильно нелинейны в интересующей области, что значительно усложняет процесс определения аэродинамических характеристик маневренного самолета. .В качестве примера на рис. 6.8 показано сечение гиперповерхности, заданное функцией Cm = Cm (α, β, δe, q) при δe∈ {−25,0,25} deg, q = 0 deg. / сек в области α∈ [−10,45] deg, β∈ [−30,30] deg.
Рисунок 6.8. Сечения гиперповерхности C м = C м ( α , β , δ e , q ) для нескольких значений δ 9023 ). e при q = 0 град / сек, V = 150 м / сек в пределах области α ∈ [-10,45] градусов, β ∈ [-30,30] град.
Маневренный самолет F-16 рассматривается как пример моделируемого объекта. Исходные данные для него взяты из отчета [20], в котором представлены экспериментальные результаты, полученные при испытаниях в аэродинамических трубах.
Для моделирования были приняты следующие частные значения соответствующих переменных в (6.6) — (6.13): масса самолета m = 9295,44 кг; размах крыла b = 9,144 м; площадь крыла S = 27,87 м 2 ; средняя аэродинамическая хорда крыла c¯ = 3,45 м; моменты инерции Ix = 12874.8 кг⋅м 2 , Iy = 75673,6 кг⋅м 2 , Iz = 85552,1 кг⋅м 2 , Ixz = 1331,4 кгм 2 , Ixy = Iyz = 0 кг⋅м 2 ; место центра тяжести составляет 5% средней аэродинамической хорды; постоянные времени исполнительных механизмов Te = Tr = Ta = 0,025 с; относительные коэффициенты демпфирования для исполнительных механизмов равны ζe = ζr = ζa = 0,707.
Во время переходных процессов углового движения ЛА скорость V и высота полета H существенно не изменяются.Таким образом, мы предполагаем их постоянными и не включаем в модель соответствующие уравнения, описывающие поступательное движение. В проведенных экспериментах использовались следующие постоянные значения: высота над уровнем моря H = 3000 м; скорость полета V = 147,86 м / сек. Соответственно, другие переменные, которые зависят только от констант V и H , имеют следующие значения: ускорение свободного падения g = 9,8066 м / с 2 ; плотность воздуха ρ = 0,8365 кг / м 3 ; местная скорость звука a = 328.5763 м / сек; число Маха набегающего потока M0 = 0,45; динамическое давление воздуха qp = 9143,6389 кг⋅м −1 сек −2 .
В модели (6.6) — (6.9) 14 переменных p , q , r , ϕ , θ , ψ , α , β , δe, δr, δa, δ˙e, δ˙r, δ˙a представляют состояние управляемого объекта, а три другие переменные δeact, δract, δaact представляют собой элементы управления. Значения управляющих переменных ограничены следующими диапазонами: δeact∈ [−25,25] deg, δract∈ [−30,30] deg, δaact∈ [−21.5,21,5] град для командных сигналов на исполнительные механизмы управляемого стабилизатора, руля направления и элеронов соответственно.
В процессе генерации обучающей выборки, а также при тестировании финальной полуэмпирической модели ИНС управляющие воздействия применялись к ЛА одновременно по всем трем каналам (руль высоты, руль направления, элероны). Мы использовали полигармонические сигналы возбуждения δeact, δract, δaact для генерации обучающей выборки и случайные сигналы возбуждения для генерации тестовой выборки.
Вычислительные эксперименты для модели (6.6) — (6.9) проводились на интервале времени t∈ [0,20] сек на этапе обучения модели ИНС и на интервале t∈ [0,40] сек при тестировании. фаза. В обоих случаях мы использовали период дискретизации Δt = 0,02 с и вектор частично наблюдаемого состояния y (t) = [α (t); β (t); p (t); q (t); r (t)] T . Выход системы y (t) искажается аддитивным гауссовым шумом со стандартным отклонением σα = σβ = 0,02 градуса, σp = 0,1 град / сек, σq = σr = 0,05 град / сек.
Как в предыдущем примере (раздел 6.2), мы будем использовать стандартное отклонение аддитивного шума, влияющего на выход системы, в качестве целевого значения ошибки моделирования. Мы выполняем обучение нейронной сети LDDN с использованием алгоритма Левенберга – Марквардта для минимизации целевой функции среднеквадратической ошибки, оцененной на обучающем наборе данных {yi}, i = 1,…, N, который был получен с использованием исходной теоретической модели (6.6) — (6.9). Матрица Якоби вычисляется с использованием алгоритма RTRL [22]. Стратегия обучения для модели ИНС была основана на сегментации обучающей выборки, рассмотренной в главе 5.
Структурная схема полуэмпирической модели, соответствующей системе (6.6) — (6.9), довольно громоздка и поэтому здесь не показана. Эта схема концептуально аналогична схеме, показанной на рис. 6.5; однако он включает в себя гораздо большее количество элементов и связей между ними. Большинство этих элементов соответствуют дополнительным членам исходной теоретической модели и не содержат неизвестных настраиваемых параметров. Кроме того, модель ИНС системы (6.6) — (6.9) содержит пять модулей ИНС типа черного ящика, которые представляют неизвестные зависимости для восстанавливаемых коэффициентов аэродинамических сил и моментов (Cy, Cz, Cl, Cn, Cm), по сравнению только с двумя модулями (Cz, Cm) для системы (6.5).
Важно отметить, что, поскольку мы рассматриваем задачу моделирования короткопериодного углового движения ЛА, мы можем считать высоту H и воздушную скорость V постоянными (эти переменные существенно не изменяются во время переходного процесса). ). Это предположение позволяет нам сократить исходную теоретическую модель, исключив дифференциальные уравнения поступательного движения самолета, а также уравнения, описывающие динамику двигателя. Однако это также приводит к отсутствию возможности эффективно управлять скоростью самолета с помощью тяги двигателя или отклонения воздушного тормоза.Таким образом, мы не можем получить репрезентативную тренировочную выборку для коэффициента осевой силы Cx, используя только отклонения стабилизатора, руля направления и элеронов. Чтобы решить эту проблему, мы сначала обучаем модуль ИНС для Cx напрямую, используя данные аэродинамической трубы [20], отдельно от всей модели. Затем мы встраиваем этот модуль ИНС в полуэмпирическую модель и «замораживаем» ее параметры (т.е. запрещаем их изменение во время обучения модели). Наконец, мы проводим обучение полуэмпирической модели для одновременной аппроксимации неизвестных функций Cy, Cz, Cl, Cm, Cn. 1
Если мы расширим исходную теоретическую модель (6.6) — (6.9), добавив уравнения поступательного движения летательного аппарата, а также уравнения, описывающие динамику двигателя, становится возможным восстановить все шесть функций Cx, Cy, Cz, Cl, Cm, Cn путем обучения полуэмпирической модели ИНС. Эта проблема концептуально аналогична, хотя обучение модели занимает несколько больше времени из-за повышенной размерности.
Как уже отмечалось, для обеспечения адекватности создаваемой полуэмпирической модели ИНС нам требуется репрезентативный (информативный) обучающий набор, который описывает реакцию моделируемого объекта на управляющие сигналы из заданного диапазона.Эти ограничения на значения управляющих сигналов, в свою очередь, приводят к ограничениям на значения переменных состояния, которые описывают систему. Адекватность разработанной модели 2 может быть обеспечена только в пределах соответствующей области значений для переменных управления и состояния, которая формируется упомянутыми выше ограничениями.
В вычислительных экспериментах контрольные переменные δeact, δract, δaact принимали значения в пределах интервалов, указанных в таблице 6.4, как для фазы обучения (полигармонический контрольный сигнал), так и для фазы тестирования (случайный контрольный сигнал).Соответствующие интервалы для значений переменных состояния p , q , r , ϕ , θ , ψ , α , β также включены в таблицу 6.4.
Таблица 6.4. Диапазоны переменных в модели (6.6) — (6.9).
| Переменные | Обучающий набор | Тестовый набор | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мин. | макс. | мин. | макс. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| α | 3.8405 | 6.3016 | 3.9286 | 5.8624 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| β | −1.9599 | 1.7605 | −0.4966 | 0.9754 | 0.9754 | 0.9754 | 11.8683 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| q | −3.0298 | 3.1572 | −1.2555 | 3.6701 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| r | −4.6205 | 4,1017 | −0,9682 | 4,1661 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| δ e | −7,2821 | −−4,7698 | −7.274656
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||