پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 419 |
| تعداد مقالات | 5,511 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,210,284 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,405,368 |
کنترل و کاهش بارهای ناشی از تندباد در هواپیمای انعطاف‌پذیر | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 2، دوره 54، شماره 2، اردیبهشت 1401، صفحه 289-308 اصل مقاله (2.21 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2022.19869.7136 | ||
| نویسندگان | ||
| جواد مسرور؛ سید حسین ساداتی* ؛ مرتضی شهروی | ||
| مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| وظیفه سیستم‌های کاهش بارهای تندباد کم کردن بارهای وارد بر بدنه پرنده در حال عبور از اغتشاشات جوی می‌باشد. استفاده از کنترل فعال در حالی که هواپیما از این اغتشاشات عبور می‌کند باعث کاهش بارهای وارد بر سازه، کاهش شتاب در نقاط خاص هواپیما شده و کیفیت پروازی آن را بهبود می‌بخشد. در این مقاله پاسخ یک هواپیمای انعطاف‌پذیر به تندباد با در نظر گرفتن یک مدل همگیر توسعه یافته به کمک روش لاگرانژ و آیرودینامیک شبه‌پایا مورد بررسی قرار گرفته است. بال بصورت انعطاف پذیر و بقیه هواپیما صلب در نظر گرفته می‌شود. مدل توسعه یافته به عنوان یک مدل پایه شامل دو مود جسم صلب و بال انعطاف پذیر مدل شده بصورت تیر با مودهای خمشی و پیچشی در نظر گرفته شده و پاسخ به الگوهای مختلف تندباد گسسته مورد بررسی قرار گرفته است. برای کاهش بارهای ناشی از تندباد از الویتور و فلپرون استفاده شده است و با استفاده از کنترل تطبیقی‌عصبی بر اساس وارون‌دینامیک سعی در کنترل نوسانات پیچ و شتاب وارده بر هواپیما شده است. پاسخ هواپیما به تندباد در حالت حلقه باز و حلقه بسته مقایسه شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| هواپیمای انعطاف‌پذیر؛ رفتار آیروالاستیک؛ تندباد؛ آیرودینامیک شبه‌پایا؛ کنترل | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Gust Load Alleviation of Flexible Aircraft | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Javad Masrour؛ S.hossein sadati؛ Morteza Shahravi | ||
| Researcher/Aerospace complex- Malek Ashtar university-Tehran - Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Concerns about aircraft gust disturbance have increased not only because of the design cases that are not primarily structural but also because of gust influence on aircraft handling qualities and flight controllability. Load alleviation system duty is reducing loads caused by a gust on aircraft. Using active control when crossing gust causes alleviation of loads on aircraft and improves ride quality. In this paper gust response of a flexible aircraft has been simulated by using the Lagrange equation and quasi-steady aerodynamics. Wing has been considered as flexible and other parts have been considered rigid. Two degrees of freedom in pitch and plunge of rigid mode have been considered and the elastic wing has been modeled as a beam with torsion and bending. Gust responses with different profiles have been analyzed. Then by using elevators and aileron gust loads have been reduced. Feedback control has been used to decrease the pitch and heave acceleration of the aircraft. Closed and open-loop response to gust has been compared and it has been shown that pitch oscillations have been damped very well by elevator. Then by using elevators and flaperon gust loads have been reduced by using neural networks adaptive controller and classic controller. Comparison has been made between closed-loop and open loop response to gust. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Flexible aircraft, Quasi-steady aerodynamics, Gust load alleviation | ||
| مراجع | ||
|
[1] Y. Wang, A. Da Ronch, M. Ghandchi Tehrani, Adaptive feedforward control for gust-induced aeroelastic vibrations, Aerospace, 5(3) (2018) 86. [2] W. Su, Coupled Nonlinear Aeroelasticity and Flight Dynamics of Fully Flexible Aircraft, (2008). [3] D. Balatti, H. Haddad Khodaparast, M.I. Friswell, M. Manolesos, M. Amoozgar, The effect of folding wingtips on the worst-case gust loads of a simplified aircraft model, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, (2021) 09544100211010915. [4] Y. Bi, C. Xie, C. An, C. Yang, Gust load alleviation wind tunnel tests of a large-aspect-ratio flexible wing with piezoelectric control, Chinese Journal of Aeronautics, 30(1) (2017) 292-309. [5] D. McLean, Gust-alleviation control systems for aircraft, in: Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, IET, 1978, pp. 675-685. [6] M. Dillsaver, C. Cesnik, I. Kolmanovsky, Gust load alleviation control for very flexible aircraft, in: AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, 2011, pp. 6368. [7] S. Frost, B. Taylor, M. Bodson, Investigation of optimal control allocation for gust load alleviation in flight control, in: AIAA atmospheric flight mechanics conference, 2012, pp. 4858. [8] R.G. Cook, R. Palacios, P. Goulart, Robust gust alleviation and stabilization of very flexible aircraft, AIAA journal, 51(2) (2013) 330-340. [9] S. Haghighat, H.H. Liu, J.R. Martins, Model-predictive gust load alleviation controller for a highly flexible aircraft, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 35(6) (2012) 1751-1766. [10] Z. Wu, Y. Cao, M. Ismail, Gust loads on aircraft, The Aeronautical Journal, 123(1266) (2019) 1216-1274. [11] Y. Li, N. Qin, Gust Load Alleviation by Normal Microjet, Aerospace Science and Technology, (2021) 106919. [12] A. Khalil, N. Fezans, Gust load alleviation for flexible aircraft using discrete-time preview control, The Aeronautical Journal, 125(1284) (2021) 341-364. [13] J. Masrour, S.H. Sadati, M. Shahravi, Gust Response Analysis of Flexible Aircraft Amirkabir J. Mech. Eng.,, 52(1) (2020) 97-108. [14] M.H. Sadraee, Stability and Flight Controll, Ayandeghan Publication, Tehran, Iran, 1379. [15] D.H. Hodges, G.A. Pierce, Introduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, Cambridge University Press, 2011. [16] D.H. Hodges, G.A. Pierce, Introduction to structural dynamics and aeroelasticity, cambridge university press, 2011. [17] H. Haddadpour, S. Shams, M. Kheiri, Sharp edge gust effects on aeroelastic behavior of a flexible wing with high aspect ratio, in: 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2005, pp. 838. [18] J.R. Wright, J.E. Cooper, Introduction to aircraft aeroelasticity and loads, John Wiley & Sons, 2008. [19] Gust and Turbulence Loads, in: O.o.t.F.R. National Archives and Records Administration (Ed.) Part 25.341, 2003. [20] S. SNELL, W. GARRARD, D. ENNS, Nonlinear control of a supermaneuverable aircraft, in: Guidance, Navigation and Control Conference, 1989, pp. 3486. [21] S.H. Sadati, M.B. Menhaj, M. Sabzeparvar, NONLINEAR ADAPTIVE FLIGHT CONTROL USING BACKSTEPPING AND NEURAL NETWORKS, Civil Engineering, (No . 38, Electrical Engineering & Computer Science) (2007) 51-58. [22] S.H. Sadati, Aircraft control augmentation system Design Using Dynamic Inversion and Neural Network, Journal of Aeronautical Engineering, 18(2) (2016) 85-97. [23] B.S. Kim, A.J. Calise, Nonlinear flight control using neural networks, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 20(1) (1997) 26-33. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 505 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 682 |
||