舰尾流下自动着舰进场动力补偿的仿真与分析

着舰过程中舰尾流影响舰载机高度和速度,造成着舰偏差,甚至会导致复飞。针对舰尾流造成舰载机自动着舰落点精度差的问题,本文首先介绍传统速度恒定动力补偿、迎角恒定动力补偿2种方案,并对迎角恒定动力补偿控制方案进行改进,减小纵向高度通道与速度通道的耦合程度,降低舰尾流对下滑道控制精度的影响。通过数学仿真对比了3种方案抑制舰尾流稳态分量的效果。仿真结果表明,改进的迎角恒定动力补偿方案能够有效抑制舰尾流垂直分量的影响,并能够改善舰尾流水平分量的影响。

带有舰尾流的舰载机进场动力补偿系统分析

舰载机发生事故主要是在着舰过程中,其主要原因在于舰载机低速着舰时航迹控制不稳定。为克服这一不稳定问题,提高航迹控制精度,减轻飞行员在着舰阶段的工作负荷,飞机系统中需要引入进场动力补偿系统。采用F/A-18A舰载机参数、应用舰载机纵向运动小扰动线性化模型进行仿真分析,评价飞行品质,并引入飞机姿态控制系统来解决俯仰控制不稳定问题。完成进场动力补偿系统的设计,解决航迹角无法跟踪俯仰角这一航迹控制不稳定问题。引入舰尾流的垂直稳态分量验证了系统的抗扰动能力。

舰载机进场动力补偿系统设计

舰载机事故主要发生在着舰过程,而其主要原因是由于舰载机低速着舰时航迹控制不稳定引起的,进场动力补偿系统就是为了解决这一不稳定现象而产生的推力自动控制系统.为了克服舰载机低速不稳定问题,提高航迹控制精度,并减轻飞行员在着舰阶段的工作负荷,飞机系统中需要引入速度恒定进场动力补偿系统.采用F/A-18A舰载机参数建立舰载机纵向运动小扰动线性化模型,分析模型飞行品质,并引入飞机姿态控制系统来解决俯仰控制不稳定的现象并使飞机满足一级飞行品质,之后采用衰减曲线法设计PID参数完成对速度恒定进场动力补偿系统的设计,解决航迹角无法跟踪俯仰角这一航迹控制不稳定问题,最后又引入舰尾流的垂直稳态分量验证了系统的抗扰动能力.

舰载机动力补偿系统模糊逻辑设计技术

在舰载机迎角恒定动力补偿系统(Approach power compensator sysytem,APCS)研究的基础上,提出了一种采用模糊自适应PID控制参数整定方法,将模糊控制思想和PID控制技术有机地结合起来,实现了舰载飞机进场动力补偿系统智能化设计和PID参数在线自整定。该算法的另一个重要特点是省略了常规控制算法中法向加速度Δaz及舵偏Δδe两路信号反馈,仅利用迎角误差Δα及其变化率Δ.α进行反馈控制,简化了工程实现。最后,以国外某舰载飞机为研究对象,对它的动力补偿系统进行了设计和数字仿真。结果表明,该方法提高了舰载机的着舰精度,改善了系统的抗阵风干扰能力,提高了系统的鲁棒性。

基于Hdot指令的舰载机两种动力补偿控制系统研究

舰载机着舰时采用动力补偿系统可在很大程度上减轻飞行员的操纵负担,提高动态响应速度和控制精度。针对舰载机的两种动力补偿控制系统开展研究,基于Hdot指令对迎角保持和速度保持两种进场动力补偿系统分别进行设计和仿真,分析两种补偿系统在风干扰情况下的动力补偿响应情况,并对比仿真结果分析其基本原理。结果表明:迎角保持动力补偿系统稳定迎角的能力大于速度保持动力补偿系统,轨迹控制也比速度保持动力补偿系统快。

舰载飞机着舰精确轨迹控制研究

针对舰载机着舰过程的精确航迹控制要求,利用现有机上的控制设备,采用系统综合设计的方法,给出了两种航迹控制系统———风参考航迹控制系统和惯性参考航迹控制系统,通过仿真分析,给出了系统的性能差异。

舰载飞机着舰直接力控制方法

针对舰载机着舰阶段甲板运动和舰尾流造成的控制难度大以及着舰精度低的问题,提出了舰载机“魔毯”着舰直接力控制方法,提高了飞行轨迹的响应速率和响应带宽。直接升力由襟翼与升降舵配合产生,且直接升力操纵面主控轨迹,而平尾通过保持迎角来辅助控制轨迹。油门通道采用速度恒定的动力补偿方式进行控制。将该控制方法与传统控制方法对比仿真,加入甲板运动和舰尾流的干扰,仿真实验表明“魔毯”着舰直接力控制方法的轨迹修正速度较快,着舰精度较高。