А.А. Томилов1, А.В. Потудинский2, И.К. Макаров3

1–3 ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)
2 alepaha@yandex.ru

Постановка проблемы. Безопасность полета воздушного судна обеспечивается в том числе безопасной его посадкой. Короткий пробег при посадке без юзового скольжения достигается необходимой подготовкой взлетно-посадочной полосы, исправной системой торможения, антиюзовой автоматики и взлетно-посадочных устройств воздушного судна. Штатное функционирование антиюзовой автоматики должно справляться с постоянной нелинейностью движения и атмосферными помехами на поверхности взлетно-посадочной полосы, а также регулировать коэффициент проскальзывания колес шасси, чтобы обеспечить надежную работу системы торможения. Необходимость разработки технических решений в области расширения эксплуатационных возможностей средств диагностики антиюзовой автоматики системы торможения воздушных судов определена регулярными авиационными инцидентами, связанными с отказами антиюзовых устройств, в том числе и с неправильной их настройкой перед установкой на колесо шасси самолета, что приводит к серьезным последствиям – повышенному износу поверхности покрышки колеса и ее возможному разрушению, включая аварийную посадку из-за потери контроля над управлением воздушным судном.

Цель. Рассмотреть моделирование юзовой ситуации воздушного судна при посадке для изучения этой проблемы, повышения оперативности, достоверности результатов диагностирования устройств и автоматов системы торможения летательных аппаратов.

Результаты. Рассмотрены основные внешние и эксплуатационные факторы, влияющие на динамику и характер пробега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе. Представлены модель движения самолета с влиянием на него аэродинамических сил и модель трения шины о грунт. Предложен способ диагностирования антиюзовой автоматики системы торможения воздушного судна.

Практическая значимость. Описанная в работе модель юзовой ситуации летательного аппарата при посадке была апробирована средствами математического моделирования Matlab&Simulink и внедрена в программно-аппаратный комплекс диагностирования элементов антиюзовой автоматики системы торможения воздушного судна.

Томилов А.А., Потудинский А.В., Макаров И.К. Моделирование юзовой ситуации летательного аппарата при посадке и проблемы диагностирования антиюзовых устройств // Наукоемкие технологии. 2024. Т. 25. № 5. С. 46−54. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j19998465-202405-04

1. Воробьев В.Г., Зубков Б.В. Технические средства и методы обеспечения безопасности полетов в ГА. М.: Транспорт. 2009. 151 с.
2. Динамика полета транспортных летательных аппаратов / Под. ред. А.Я. Жукова. М.: Транспорт. 2006. 326 с.
3. Зубков Б.В., Аникин Н.В. Авиационное техническое обеспечение безопасности полетов. М.: Воздушный транспорт. 2003. 280 с.
4. Котик М. Г. Динамика взлета и посадки самолетов. М.: Машиностроение. 1994. 256 с.
5. Бюшгенс А.Г., Брагазин В.Ф. Квазистатическая модель работы автомата торможения авиационных колес для задач математического и полунатурного моделирования / В кн.: Кузнецов Е.В. Определение параметров движения летательного аппарата по данным бортовых датчиков угловых скоростей и перегрузок. М.: ЦАГИ. 2015. С. 15–24.
6. Яблонский С.Н. Инженерно-авиационное обеспечение боевых действий и боевой подготовки частей авиации Вооруженных Сил. М.: Изд. ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина. 2009. 300 с.
7. Богачева Н.А., Жуков А.Д. Авиационные системы атиюзовой автоматики. СПб.: СПбГУАП. 2007. 88 с.
8. Нелюбова А.И. Методология математического моделирования и оптимизации функционирования авиационной техники. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 2008. 248 с.
9. Акулов О.В. Шасси самолета Ил-76 МД. Иркутск: ИВВАИУ. 2007. 267 с.
10. Величко И.И., Чокой В.З., Сень Л.В. Надежность и техническая диагностика авиационной техники. Иркутск: ИВВАИУ. 2006. 187 с.
11. Подкопаев А.В., Кондрашов Н.Г., Плиплин А.А. Надежность и техническая диагностика. Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА». 2016. 287 с.
12. Радак, М.Б.; Прекуп, Р.Э. Управление антиюзовой системой тормозов без проскальзывания на основе данных с помощью Q-обучения. Нейрокомпьютинг. 2019. С. 275, 317–329.
13. Ли, Ф.Б.; Хуан, П.М.; Янг, К.Х.; Ляо, Л.К.; Го, У.Х. Разработка системы управления скользящим режимом электрической тормозной системы самолета на основе наблюдения нелинейных возмущений // ActaAutom. 2021. № 47. С. 2557–2569.
14. Цзяо, З.; Сун, Д.; Чжан, Ю.; Лю, Х.; Ву, С. Высокоэффективное антиюзовое тормозное устройство самолета с идентификацией взлетно-посадочной полосы // Аэроспектра. Наука. Технология. 2019. № 91. С. 82–95.
15. Цзяо, З.; Ван, З.; Сун, Д.; Лю, Х.; Чжан, Ю.; Ву, С. Новый метод управления антиюзовой системой самолета, основанный на алгоритме отслеживания максимального трения на взлетно-посадочной полосе // Aerosp. Sci. Технология. 2021. № 110. С. 106482.
16. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023611093 «Программа для диагностирования датчиков антиюзовой автоматики системы торможения ВС с центробежными механизмами» / А.В. Потудинский. 2023.
17. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023616386 «Программа для диагностирования датчиков антиюзовой автоматики системы торможения ВС с инерционными механизмами» / А.В. Потудинский, И.К. Макаров, В.С. Колеров. 2023.
18. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023617820 «Программа проверки функционирования микровыключателя датчика антиюзовой автоматики» / А.В. Потудинский, И.К. Макаров, Е.А. Невзоров. 2023.