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模擬飛行

時間:2023-05-30 09:12:10

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇模擬飛行,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

模擬飛行

第1篇

1. 四旋翼結構介紹

(1)飛控

無人機飛行控制系統簡稱飛控,可以看作飛行器的大腦。多軸飛行器的飛行、懸停,姿態變化等等都是由多種傳感器將飛行器本身的姿態數據傳回飛控,再由飛控通過運算和判斷下達指令,由執行機構完成動作和飛行姿態調整。無人機自動飛行控制系統的基本任務是當無人機在空中受到干擾時保持飛機姿態與航跡的穩定,以及按地面無線傳輸指令的要求,改變飛機姿態與航跡,并完成導航計算、遙測數據傳送、任務控制與管理等。

(2)無刷電機

無人機上用的電機一般分為有刷電機和無刷電機,有刷電機一般用的微型航模上比如空心杯電機,目前無人機上的電機大部分用的都是無刷電機。無刷電機通過三相交流電產生一個旋轉磁場驅動轉子轉動,通過pwm控制速度。小體積、高效率和穩態轉速誤差小等特點,無刷電機要配合電子調速器(電調)使用。

(3)螺旋槳

螺旋槳,將電機轉動功率轉化為推進力或升力。螺旋槳高速轉動時,由于槳葉特殊的機構,會在槳上下面形成一個壓力差,產生一個向上的拉力,螺旋槳有兩個重要的參數,槳直徑和槳螺距,單位均為英寸。比如8060槳,代表槳直徑是8英寸。即8*2.54=20.32cm。螺距則為6英寸。槳分正槳和逆槳,安裝時正槳安裝在順時針旋轉的電機上,逆槳安裝在逆時針旋轉的電機上,怎么區分正逆槳吶?具體方法很多,這里簡單說個方法,槳正確安裝在電機上,順時針旋轉槳葉,產生向下風力的是正槳,逆時針旋轉槳葉,產生向下風力的是反槳。

(4)機頭和機尾

大部分無人機均四四方方、哪邊看起來都是一樣,但實際上它還是有一個“機頭”。一般來說,鏡頭面對著的方向就是無人機的前方,或者叫做“頭”。除了鏡頭之外,無人機一般也有信號燈來讓飛手辨別方向,但不同的無人機,可能會以不同的信號燈,來識別無人機的“頭” 和 “尾”。

2. 遙控器

(1) 油門和方向舵是什么

需要控制俯仰(y軸)、偏航(z軸)、橫滾(x軸)、油門(高度),最少四個通道。加減油門控制垂直升降;方向舵控制機頭左右偏航,即繞Z軸旋轉

(2) 美國手和日本手區別

日本手,左搖桿:上下升降舵,左右為方向舵;右搖桿:上下為油門舵,左右是副翼舵。美國手,左搖桿:上下為油門舵,左右方向舵右搖桿:上下為升降舵,左右為副翼舵。

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3. 四旋翼飛行

(1) 前進和后退如何操作

當需要按照三角箭頭方向前進時,M3、M4電機螺旋槳會提高轉速,同時M1、M2電機螺旋槳降低轉速,由機后部的升力大機前部,飛機的姿態會向前傾斜。傾斜時,這時螺旋槳產生的升力除了在豎直方向上抵消飛機重力外,還在水平方向上有一個分力,這個分力就讓飛機有了水平方向上的加速度,飛機也因而能向前飛行。相反的:當M1、M2電機加速、M3、M4電機減速時,飛機就會向后傾斜,從而向后飛行。

(2)左偏航和右偏航如何操作

在左偏航時,搖桿輕輕向左擺動。當擺動以后,無人機的機頭會開始偏向,其實飛行器沒有使用俯仰操作時,直接搖動偏航,無人機會原地旋轉(類似于陀螺),轉動方向與搖桿打的幅度有關系,搖桿偏離中心位置越大,轉動的速度越快(當然為了不出意外,還是不要嘗試偏離太多)。右偏航練習,同左偏航練習類似,只需要將搖桿向右打。

(2) 左旋轉和右旋轉如何操作

將油門桿撥動到一側即可。但是在旋轉過程中可能無法保持正確位置(無人機會到處跑),所以在做旋轉操作時需要慢慢來。首先,需要將油門桿輕輕撥動下,看到無人機開始有輕微的轉動時停止撥動,保持現有位置。這時無人機會慢慢開始轉動,同時應該注意無人機飛行方式,如果有些控制不住,立刻松開油門桿,讓油門自動回中。同時,準備控制方向桿控制飛行器位置。如果發現飛行器在旋轉時則需要撥動油桿。

(3) 如何飛圓圈

1.起飛,飛向前方的開闊區域。2.動作要小,使無人機慢慢向前飛(右搖桿向前),同時慢慢向右偏航(左搖桿向右)。向前飛行的速度和偏航程度決定圓圈的大小和完成圓圈的速度。3.同時,可以使無人機轉向右方(向右推動右搖桿)。這樣無人機在轉彎(轉動轉彎)時,就會更像固定翼無人機。無人機轉動時,圓圈會變得更緊實,因為四軸 飛行器是正交向圓圈中心移動。另外,通過偏航可以改變前行的方向。

(4) 如何飛8字

無人機升空后,使用方向舵進行轉彎,不用或盡量少用副翼轉彎,在水平方向上,順時針/逆時針完成一個8字航線。8字小航線飛行能幫助操控手進一步熟悉航線飛行的空中方位和手感,對于一個全面的飛手來說至關重要。如果已經將順時針、逆時針小航線飛行都掌握得很熟練了,那么8字小航線飛行就應該很容易完成了。如果在實際飛行中,仍然感到8字小航線飛行較為困難,即說明你的順、逆時針小航線飛行甚至4位懸停并未真正過關。8字小航線飛行可以在很大程度上培養飛手在航線中對直升機方位感的適應性,又能在一個航線中將向左轉彎和向右轉彎同時練到,是初級航線飛行必練的科目。開始可以根據自己的習慣選擇在兩側轉彎的方向,但最終一定要全部練到,即在左側順時針轉彎在右側逆時針轉彎,或者在左側逆時針轉彎在右側順時針轉彎。8字小航線飛行的訣竅在于:根據自己的能力控制飛機前行的速度,并在航線飛行過程中不斷糾正姿態和方位,努力做到動作優美、規范。標準的8字小航線飛行為:左右圈飛行半徑一致,8字交叉點在操控手正前方,整個航線飛行中飛行高度一致、速度一致。

4. 飛行模擬感受

無人機的開發研制,是當今國際航空領域一個重要發展方向,它具有體積小、重量輕、機動性好、飛行時間長、成本低、便于隱蔽、無需機場跑道、可多次回收重復使用等優點,它現已成為世界各軍事大國武器裝備的重點。總結本次培訓,自認為受益匪淺:

一是熟悉了多旋翼無人機工作原理和操作規范,詳細了解了多旋翼無人機功能和操作過程中各項注意事項,為后期無人機運行奠定了理論功底。

二是能夠實際操作多旋翼無人機執行巡檢任務。

雖然目前的水平離最終應用還有一段距離,但是從無操作經驗到能夠實際操作,這已是一個巨大的進步,也是本次培訓我最大的收獲。

三是與其他單位人員單位進行了有效的交流。

第2篇

視景系統的發展歷史幾乎與模擬器的歷史一樣長。在最早的飛行模擬器林克機誕生后不久,視景系統也就出現了。

最早的視景系統是點光源投影系統。這種系統主要有一個體積很小、亮度很高且可以活動的小燈泡(稱為點光源),一個按一定比例畫有地面景象的大直徑玻璃盤(稱為地景盤),還有一塊屏幕。當模擬飛行時,點光源模擬飛機的運動,光線透過地景盤照射到屏幕上,形成連續運動的景象。這利,系統的主要優點是視野廣闊,結構簡單。而由于其模擬誤差較大,地景范圍小,從而限制了視景系統的發展,后來出現了電影膠片投影系統。

電影膠片投影系統又被稱為畸變電影。它是把被模擬對象的運動路線及其兩邊的景色拍攝成電影膠卷,然后按要求播放(可對播放速度進行調節)拍攝的膠卷,當飛行員操縱模擬器時,若航跡沒有偏差,放映出來的圖像就是拍攝的標準圖像,若航跡有偏差,則通過畸變鏡頭映出的畫面發生畸變。這種系統的優點是逼真度高、經濟性好,容易實現。但最大的缺點是除不能更改之外,當摸擬的運動路線偏離拍攝的路線時將產生偏差,偏離越遠,偏差越大,因而沒有得到廣泛的應用。

使用比較廣泛的視景系統是隨后出現的沙盤――閉路電視系統。這種系統主要由一個很大的按一定比例制作的沙盤、可受飛行員操縱的光學探頭和攝像機、投影器及顯示屏幕等組成。光學探頭的位置就相當機的位置,它所看到的景象就是飛行員看到的景象。當模擬飛行時,攝像機通過光學探頭對地景模型進行攝影,攝像機將光信號變成電信號,再由投影器將電信號變成光信號投影到座艙前的屏幕上,從而使飛行員看到外部的景象。這種視景系統,最大的優點是模擬的景象十分逼真,這種系統最大缺點體積異常龐大,運行費用昂貴,維修困難,一旦制成,很難更改,目前也基本不再使用。

2 視景系統的發展現狀

隨著計算機技術的發展,出現了計算機成像視景系統。這種系統還有體積小,耗電少,便于維護等優點。因此計算機成像視景系統發展十分迅速,至70年代末,已經有300多套計算機成像視景系統用于民航部門。現代的模擬飛行,幾乎全部都是使用計算機成像視景系統了。

計算機成像系統主要由地景數據庫、圖像生成計算機、投影器及投影屏幕等組成。地景數據庫中存儲有大量的有關地區地面及空中的圖像信息。當飛行員在模擬座艙內進行操縱時,其操縱信號經過主計算機的計算,向圖像生成計算機輸送有關運動裝備的位置、姿態等信息,圖像生計算機則將這些信息進行處理,實時生成圖像,并將其傳輸到投影器,使飛行員從屏幕上觀察到運動中的景象。由于圖像是由計算機產生的,所以有很大的靈活性,有十分廣泛的模擬能辦。使用者還可以根據自己的需要增加或修改地景數據庫中的內容。這種系統還有一個突出的優點,就是可用多個顯示器來顯示景象,從而大大地擴展了視野,如水平視場角可達200。以上,使駕駛員有全景空間的感覺。

典型的的計算機虛像視景系統的主要技術指標如下。

(1)圖像分辨率:≥1280×1 024(點像素)/通道。

(2)幀率:/>60幀/秒。

(3)地景數據庫:全三維真實地形場景,三維物體模型。

(4)紋理:衛星照片,航拍照片及真實照片紋理。

(5)大氣效果:能見度變化,云、霧、雨、雪狀態。

(6)日夜模式:黎明/白天/黃昏/黑夜。

(7)系統延遲:≤80ms。

3 視景系統的發展趨勢

近年來虛擬現實技術異軍突起,它是一種以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽,觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境,用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響,從而產生親臨等同真實環境的感受和體驗。具有實時高性能的圖像處理能力的圖像發生器成為虛擬環境產生的關鍵技術,而圖像顯示設備是用于產生立體視覺效果的關鍵外設,目前常見的產品包括光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。其中常見的頭盔顯示器根據左右眼的視差,分別按左右眼的視點生成兩幅不同的圖像,送至頭盔顯示器形成立體圖像,在屏蔽現實世界的同時,提供高分辨率、大視場角的虛擬場景,可以使人產生強烈的浸沒感,而在系統延遲和視點匹配方面一直是的頭盔顯示器所要面臨和解決的難題。

第3篇

我國在眼動方面的研究起步較晚,最早開始于上世紀70年代末80年代初,在民用航空領域的眼動研究更為滯后其中具有代表性的是:基行員眼動視域特征的飛機駕駛艙設計與評價[10-11];航空人因工程領域眼動研究[12-14]以及其它航空領域的眼動研究[15]本文以固定式飛行模擬器為實驗環境,利用非接觸式FaceLAB4.0眼動儀作為眼動跟蹤設備搭建實驗平臺,簡化飛行員獲取信息的目標區域,并利用馬爾科夫鏈的數學分析方法對飛行員的視覺特征進行研究。

1駕駛艙眼動實驗設計

1.1實驗平臺搭建實驗平臺搭建需要使用如下儀器設備:飛機駕駛艙人機交互仿真與測試系統τ下文簡稱為飛行模擬器υ和FaceLAB4.0眼動儀[16]實驗中的駕駛環境采用固定式飛行模擬器該飛行模擬器包括系統控制臺飛機仿真軟件計算機系統硬件飛機設備仿真件和配套設備整個系統提供了對仿真平臺進行各種設置的人機接口,實現了在實驗室條件下對真實飛機操縱的模擬飛行中的外景圖像,通過系統自帶軟件和投影儀,播放到駕駛艙前方的屏幕上視線跟蹤設備采用澳大利亞Seeingmachine公司生產的FaceLAB4.0眼動儀該眼動儀是一個紅外攝像系統,采用非接觸式測量,實現對人臉的3D建模,極大地減少了測量儀器對人的干擾,為相關領域的研究提供實時的視線跟蹤。

1.2實驗設計選擇普通在校研究生τ男性,年齡從23至28歲υ作為實驗被試,被試的視力或矯正視力正常在實驗前期準備階段,被試需在實驗室模擬環境中進行5小時的飛行操作訓練,熟悉實驗平臺,并通過測試證實能夠獨立完成實驗任務實驗開始前,建立每位被試的頭部模型τTheHeadModelυ要求被試完成在同一機場相同氣象環境下τ晴朗的白天υ的飛機起飛任務,每次實驗的眼動數據從飛機對正跑道沿著跑道中心線起飛滑跑開始記錄,直到飛機高度表顯示已爬升至300英尺高度具體實驗設計方案如圖1所示。

2眼動建模及視覺區域劃分

2.1眼動設備建模FaceLAB4.0眼動儀首先要建立場景模型,場景模型是標定眼動儀被觀測物體與測試對象之間的相對位置關系也就是建立了基于眼動儀的坐標系而后,建立每位被試的頭部模型τ如圖2所示υ,通過標定面部特征點,眼動儀可以實時跟蹤頭部眼睛與視線的狀態最后,確立世界模型τTheWorldModelυ世界模型τ如圖3所示υ是FaceLAB4.0的重要改進允許使用者運用球體平面等模擬外部可視場景世界模型確立被觀測物體在全局坐標系中的大小與位置世界模型標定的準確與否,關系到能否準確捕捉到被試的注視目標物。

2.2模擬飛行中的視覺區域劃分飛行員視覺注視區域的劃分,是研究飛行員注意力分配和注視狀態轉移模式的基礎和前提視野平面機械劃分法將視野平面機械地劃分為幾部分,落在各部分的注視點即為該區域內的注視目標[17]飛行員在飛機操作過程中,通過艙內儀表能夠獲取飛機的各項性能數據在近地環境中,地面的標識燈光人員車輛環境能夠為飛行員提供周圍的交通環境信息在實驗室環境下,為了簡化飛行員的視野和注視目標,將飛行員的視野平面按照艙內艙外以及這之外的區域劃分為3個視覺區,分別記為:前窗艙外景區τ1區υ艙內儀表區τ2區υ其它視覺區τ3區υ實驗中被試的視野區域劃分如圖4所示。

3實驗數據預處理與方法分析

3.1實驗數據預處理每一次測試,FaceLAB4.0眼動儀會自動采集被試的眼動參數依據DataAnalysis程序,一次實驗完成后可以導出五個數據表,分別是:世界數據表τWorldDataυ特征圖像數據表τImageFeaturesυ時間數據表τTimingDataυ眼睛數據表τEyesDataυ和頭部數據表τHeadDataυ世界數據表主要存儲被觀測目標的坐標;特征圖像數據表主要存儲頭部眼部和瞳孔分別在攝像機A和B中的坐標;時間數據表存儲幀數與時間的關系;眼睛數據表存儲注視眼跳瞳孔等信息;頭部數據表主要存儲頭部在全局坐標系中的位置角度等信息本研究中的視覺狀態指:是否注視;如果注視,則收集注視目標物序號在模擬飛行實驗中,被試的注視點數據往往會因受到疲勞眨眼等因素的干擾而存在非注視點數據根據眼動設備的數據記錄類型,從眼睛的閉合度雙眼閉合置信度注視質量眨眼掃視PERCLOS值等方面建立注視狀態判斷條件,只有在同時滿足所有判斷條件的情況下,記錄的注視點數據才是最后用于實驗分析的注視點數據。

3.2馬爾科夫鏈建模根據上述判斷條件,篩選出高質量注視點數據,并收集最終用于分析的注視目標物序號結合注視基本理論中最小注視持續時間的規定,對注視點數據進行提取本文所使用的眼動儀采樣頻率為60Hz,在給定最小注視持續時間t=100ms的條件下,對同一目標物序號連續記錄6次,才達到最小持續時間因此,在處理數據時,規定連續6幀以上記錄到同一注視目標物記為一次注視狀態數據,記錄其注視目標物序號注視目標物序號在世界模型建立時確定,由輸出數據表中GAZE_OBJ_INDEX體現飛行員視野平面劃分為前窗艙外景區τ1區υ艙內儀表區τ2區υ其它視覺區τ3區υ,依次對應目標物序號輸出值12-1假設每個時間點τ每一幀υ,被試的注視狀態只有一種且由于數據采集的間隔很短,可以認為數據處理后得到的注視狀態數據是一種離散時間隨機變量序列此序列無后效性,是離散時間的馬爾科夫鏈[18]于是,可以得到如下馬爾科夫鏈。

4實驗結果

對數據處理后的高質量注視狀態數據進行分析1區域是實驗中劃分的前窗艙外景區如果被試當前注視點位于1區域,下一個注視點轉移情況的概率值如表2所示:表2數據顯示,如果被試當前注視點位于1區域,下一個注視點仍然位于1區域的概率τυ最大,平均達到96.84%說明被試觀察前窗艙外景區域時,絕大多數情況下不能在一次注視中就獲取足夠的信息,需要通過對該區域進行一次長時間的注視下一注視點轉移到23區域的概率都很小,說明被試在觀察前窗艙外景區域時,非常專注,對其它的視覺區域幾乎不關注2區域是實驗中劃分的艙內儀表區如果被試當前注視點位于2區域,下一個注視點轉移情況的概率值如表3所示:表3數據顯示,如果被試當前注視點位于2區域,下一個注視點仍然位于2區域的概率τυ最大,平均達到92.58%說明被試觀察艙內儀表區時,因該區域信息豐富,絕大多數情況下不能在一次注視中就獲取足夠的信息,需要通過對該區域進行一次長時間的注視下一注視點轉移到13區域的概率都很小,說明被試在觀察艙內儀表區域時,非常專注,對其它的視覺區域幾乎不關注3區域是實驗中劃分的其它視覺區此時被試主要觀察艙內儀表區和前窗艙外景區以外的視覺區域當被試當前注視點位于3區域時,下一個注視點轉移情況的概率值如表4所示:表4中的數據顯示,如果被試當前注視點位于3區域,下一個注視點位于三個視覺區域的概率均值大致相近說明被試在觀察其它區域時,會同時關注艙內儀表區和艙外景區當前注視點為3區時,不同飛行員之間的一步狀態轉移概率相差較大這是由于實驗過程中,被試在3區的注意力分配較少,加之我們在實驗后處理數據時,對注視這一視覺狀態進行嚴格篩選,并按照最小注視持續時間t=100ms對注視點數據做提取,這樣處理后的數據在使用馬爾科夫鏈分析方法進行分析時,3區的注視點數據非常有限,單個注視點數據就會對總體產生顯著影響通過對一步狀態轉移概率分布情況的分析,認為被試在觀察艙內儀表區和前窗艙外景區時,由于視覺區內信息豐富,短時間注視無法獲得足夠信息,往往需要長時間的注視;被試的視覺注意力在其它視覺區時,由于該區域信息量少,在一次注視狀態中就能獲取該區的全部有效信息,因此視覺注意力在下一時刻向各視覺區發生轉移的概率大致相近;被試在飛行模擬實驗中觀察視覺區獲取信息時,注意力相對較為集中飛行員在飛機起飛爬升過程中,需要獲得大量的信息,觀察艙內儀表區能夠獲得速度爬升率航向飛行高度等數據,觀察艙外景區可以確保起飛過程中飛機始終對正跑道,獲得跑道上的交通情況障礙物等各項有效信息這些實際情況也從實驗數據的處理結果中得到驗證。

第4篇

美國航宇局供航天飛機航天員完成訓練用的設備有87臺,真可謂品種繁多,其中最主要的是單系統訓練器、中性浮力實驗室、航天飛機飛行模擬器(包括固定基和運動基兩種)、垂直運動模擬器、航天飛機模型(包括全機身訓練器、乘員艙訓練器、外油箱門、1g模擬器和艙外機動裝置模擬器),艙外活動訓練用真空艙、大型人體離心機和空間實驗室模型等。

什么是單系統訓練器?

單系統訓練器是屬于中等保真度的模擬器,用來模擬航天飛機軌道器的飛行控制儀表板,主要是駕駛艙內前方和后方的兩塊控制儀表板。

航天飛機上有計算機嗎?

在航天飛機軌道器的前儀表板上,正面裝有三臺顯示器和一塊鍵盤。這些顯示器向航天員提供有關航天飛機的各種信息和數據,航天員通過鍵盤可以向航天飛機上的5臺計算機輸入各種命令。

航天員如何駕駛航天飛機?

在指令長的左邊,裝有一個旋轉式手控制器,指令長可用此控制器控制航天飛機的姿態,再入大氣以后則用來控制航天飛機的副翼與升降舵,在宇宙真空中還可用來命令噴射器點火,以保持軌道器的正確航向。駕駛航天員位置也有一個旋轉式手控制器,功用跟指令長的一樣。但在單系統訓練器上將駕駛航天員的取消了,僅保留指令長的手控制器。

飛行中航天員如何分工?

位于駕駛艙左邊的指令長主要負責飛行控制、計算機和生命保障系統;位于右邊的駕駛航天員負責主發動機、姿態控制發動機、輔助動力裝置和電子系統;飛行工程師的座位是在指令長和駕駛航天員的后面,靠近中間位置。飛行工程師主要是協助指令長和駕駛航天員處理各種故障,保護各系統的正常運行。此外,飛行工程師還要負責頭頂上的許多開關、按鈕和斷路器,給軌道器上的各系統正常供電。在航天飛機起飛時由于加速度的作用,頭頂上的開關和按鈕很難用手直接操縱,必須使用一種專門的控制桿。在起飛過程中,由于指令長和駕駛航天員都戴著頭盔,看不見頭頂上的開關和按鈕,因此這些開關和按鈕就由飛行工程師“全權”負責操縱。

航天飛機的后儀表板有何作用?

后儀表板又稱為軌道控制臺。臺上有4個顯示器和大大小小的一些開關和按鈕。這些開關和按鈕控制著航天飛機上的電視系統、通信系統、供水系統以及貨艙的入口等重要設備。后儀表板在航天飛機起飛和再入大氣時一般不用,但在入軌后的1~2小時之內,這里是最繁忙的地方。因為航天員們要忙著打開貨艙的艙門,對貨艙內的空間實驗室進行測試和作試驗準備。

什么是航天飛機飛行模擬器?

在航天飛機航天員所使用的各種訓練設備中,飛行模擬器是最重要的也是最復雜的訓練設備。這是一種高保真度的模擬設備,能夠模擬航天飛機飛行的全過程,包括起飛前的準備、起飛、上升、中止飛行、入軌、軌道飛行、空間交會和對接、空間有效載荷的處理、離軌、進入大氣、進場、著陸和在跑道上的滑行等。航天飛機飛行模擬器的外形類似民航飛行員訓練用的飛行模擬器,但無論是結構或是功能都比民航的飛行模擬器要復雜得多。

如何模擬航天飛機的飛行?

航天飛機飛行模擬器主要由兩部分組成:運動基乘員站和固定基乘員站。這兩部分的區別在于前者能運動,即能模擬航天飛機的飛行動作,而后者不能。運動基乘員站能進行6個自由度的運動,換句話說,就是能進行任何方向和任何角度的運動,特別是可以向上傾90度,以模擬航天飛機起飛和上升段的姿態和加速度。從乘員站正前方的舷窗望出去,可以看到航天飛機在起飛、上升、軌道飛行和返回著陸時航天員所看到的景色。如果航天飛機的計算機或主發動機發生“故障”(這是教練員根據訓練要求故意制造的),航天員不僅能看到“故障”發生的情況,而且能聽到“故障”發出的聲音。這時全體機組成員都要全力以赴查找“故障”和排除“故障”,并要確保航天飛機“安全返回地球”。

固定基乘員站能模擬什么?

固定基乘員站雖然不能運動,但可模擬航天飛機飛行中的導航、機動飛行、交會和操縱遙控機械臂系統,特別是航天員可用它來模擬在駕駛艙內對貨艙內的有效載荷進行處理和操作。固定基乘員站內裝有指令長、駕駛航天員、任務專家航天員和載荷專家的座位。如果是進行較長時間的模擬訓練,站內還可提供水和食品。

飛行模擬器能模擬外面的景色嗎?

在模擬器內有3個正面舷窗、1個頭頂舷窗和兩個后面舷窗。正面舷窗看到的是彩色圖像,其它舷窗為綠色圖像。從這些舷窗中還可看到地球、太陽、月亮和星星。有一臺閉路電視可以看到后面舷窗外物體的移動、有效載荷的形狀和遙控機械臂的作業。通過計算機產生的聲音可以模擬航天飛機上的泵唧聲、風機聲、閥門的開關聲、氣動力振動聲、推進器點火聲、爆炸螺栓爆炸聲、起落架展開以及同跑道接觸的聲音。通過舷窗外的景色和這些聲音,你可能分不清你是在真的航天飛機中飛行還是在飛行模擬器中作地面模擬。

航天飛機飛行模擬器共有多少臺計算機?

航天飛機飛行模擬器有兩大計算機系統,一個是飛行系統,另一個是支持系統。飛行系統由5臺IBM AP101計算機組成,跟航天飛機上實際使用的系統完全一樣。支持系統極為龐大,有兩臺主機、14臺微機、還有兩個模擬接口裝置跟飛行計算機系統聯系。此外還有各種輸入輸出處理器。

航天飛機模型有什么用處?

美國航宇局共有兩個航天飛機模型:全尺寸的機身訓練器和乘員艙訓練器。所謂全尺寸的機身訓練器就是一個與航天飛機軌道器同等大小但沒有機翼的模型,用膠合板制成。模型內有航天飛機的中艙、飛行控制艙和貨艙。該模型主要用來讓航天員熟悉航天飛機內各系統的位置以及機上的居住環境。航天員可以在里面學習在天上如何生活和工作,包括做飯、打掃衛生、科學試驗和對地觀察等。此外,還要用此模型進行一項重要訓練,即在航天飛機著陸時如果發生意外情況如何緊急出艙。乘員艙訓練器是航天飛機軌道器的前段模型,沒有貨艙(即機身),但安裝有遙控機械臂系統。該模型可以垂直放置。航天員用此模型可練習緊急離機和跳傘動作,任務專家航天員則用遙控機械臂系統練習如何展開和回收有效載荷。

為什么還要進行飛機飛行訓練?

對于一般民航飛機的駕駛員來說,飛機的進場著陸是最危險的一段時間,因為這段時期最容易發生飛行事故。航天飛機的進場著陸比民航機具有更大的危險性。因為民航機可以3度的下滑斜率平穩著陸接地,而航天飛機由于巨大的質量和較差的下滑能力,只能以400千米以上的時速和17~20度的陡角著陸接地。為了確保航天飛機的飛行安全,指令長和駕駛航天員的進場著陸訓練極為重要。進場著陸訓練使用的是一種專門的訓練飛機。這種飛機是用美國“灣流Ⅱ”型噴氣式運輸機改裝而成。航天機組成員指派飛行任務后,指令長和駕駛航天員要在這種專門的訓練飛機上進行100多個小時的訓練,完成大約600次的進場著陸練習。

如何在訓練中體驗失重?

為了讓航天員在訓練期間能體驗到失重的滋味,可以用飛機作拋物線飛行。用飛機作拋物線飛行可產生30秒左右的失重。這種實驗飛機每次要飛2~3小時,在這期間可作拋物線飛行40多次。所謂拋物線飛行是飛機先以45度角迅速爬高(稱急升段),然后改為平飛(稱平飛段),最后又以45度角下降(稱下降段)。飛機在急升段和下降段,飛行員和參加實驗的人員可受到2g加速度的作用,而在平飛段可體驗到15秒鐘1.5×10-2g的失重。

訓練設備中哪一種最昂貴?

航天飛機飛行模擬器最昂貴。美國航宇局的航天飛機飛行模擬器于1977年設計和建造,耗資1億美元。美國航宇局的所有載人太空飛行計劃都有專用的飛行模擬器,如水星飛行模擬器、雙子星座飛行模擬器、阿波羅飛行模擬器等,國際空間站也有模擬器,但航天飛機飛行模擬器是目前最昂貴的一個。

第5篇

1、專業飛行模擬:是一款為玩家提供了刺激的游戲體驗,甚至還可以與飛機的導航系統相融合已達到幫助飛機進行安全降落的目的高仿真飛行模擬游戲;

2、空中纏斗:是一款刺激而經典的飛行射擊游戲,游戲中玩家們可以操控著自己的飛機做出各種戰術動作;

3、空中狂飆:一款飛行特技的飛行模擬游戲作品,擁有卡通的元素,無論從游戲的畫面效果還是音效,還有簡便的操作性上來說值得嘗試;

4、海島模擬飛行:是一款十分有挑戰的模擬飛行游戲,游戲畫面非常精美,玩家們將駕駛自己的飛機飛行在各個不同的

(來源:文章屋網 )

第6篇

關鍵詞:可控飛行撞地 近地警告系統 飛行仿真 視景系統

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(c)-0064-02

在飛行中并非由機本身故障或發動機失效等原因造成的飛機撞地或墜海事故,稱為可控飛行撞地(CFIT)事故。1975年以前,世界范圍內的商用噴氣機群平均每年發生8次可控飛行撞地事故。為此有關部門研制了近地警告系統(GPWS),為飛行員提供飛機以不安全形態危險接近地面的警告信號,提高機組的處境意識。近地警告系統的廣泛安裝,大大減少了可控飛行撞地事故[1]。

仿真(Simulation)技術或模擬技術這一高科技手段已被廣泛應用在國民經濟各個領域。在航空領域,這種仿真技術被稱為飛行仿真技術[2]。在國外近地警告漫長的發展過程中,飛行仿真技術扮演了很重要的角色。據了解,Honeywell公司擁有非常完善逼真的飛行仿真環境,一方面通過“自動式”模式對產品進行標準化、格式化的測試來保證產品的可靠性;另外一方面通過“交互式”模式對產品進行不同機型或者不同航電系統配置的測試和診斷,來起到促進產品發展和預防產品缺陷的作用。

我國近地警告系統在國內科研人員的不懈努力下已經取得卓越成就,裝載了國內多種型號飛機。但相應的飛行仿真測試設備卻寥寥無機,因此在近地警告設計驗證、使用維護過程中缺乏有力的支撐環境。基于以上現狀,該文介紹了基于Flightgear的近地警告飛行仿真測試環境的搭建方法。

1 系統總體設計

近地警告系統飛行仿真測試環境主要由主控系統、視景系統、飛行仿真系統以及機載設備激勵系統。其中主控系統用于人機接口控制,視景系統用于營造真實的飛行視景環境,飛行仿真系統用于產生近地警告仿真數據源,機載設備激勵系統用于仿真數據源與近地警告系統間的數據類型匹配。各子系統間的交互關系見圖1所示。

1.1 主控系統

主控系統提供了對設備進行各種設置的人機接口,可以通過它進行定制化的系統控制設計。主控系統硬件為普通臺式機,用于安裝主控系統軟件。主控系統軟件力求簡潔直觀,各種菜單按鍵的布局清晰合理,可在短時間內掌握使用,發揮最大的效用。

主控系統軟件包括以下功能模塊:

功能鍵:在整個頁面的下方,用來提供一組快捷功能,包括凍結、時間加速、快速狀態抽樣、復位、關閉設備等。

飛機狀態:控制菜單包括飛機狀態設置、外部環境設置、停機坪設置、進近設置、系統設置、設備初始設置等功能選項。

運行界面:整個屏幕的其他部分為控制臺頁面的運行界面,控制運行界面顯示內容。

視景系統:控制視景系統氣象、能見度等。

1.2 飛行仿真系統

飛行仿真系統硬件為普通臺式機,用于運行飛行仿真軟件FlightGear。FlightGear使用C++語言及三維圖形引擎openGL開發,主要由動力學系統、視景系統、音效系統、駕駛艙系統、儀表系統、自動駕駛系統、助航系統等組成,系統啟動后,生成一個包括飛行器、跑道、地形、天空、儀表、天氣特效等元素的仿真圖形環境,準確逼真地模擬真實飛行時的飛行狀態,如飛行軌跡、飛機姿態、起落架和飛行控制面的位置、駕駛艙儀表指示、艙音等[3]。

FlightGear作為一個通用的飛行模擬系統,結構組織甚為復雜,各個系統不是獨立的,而是有聯系的,各系統模塊之間的關系大致如圖2所示。

FlightGear為用戶預留了多種接口方式,例如串行通信、UDP網絡通信、TCP/IP網絡通信等;由于交聯設備均以UDP網絡通信為主,選擇以UDP網絡實現FlightGear與交聯設備的通信。FlightGear飛行模擬器的網絡通信模塊比較成熟,只需要設置網絡通信屬性即可,不需要其他的軟件開發。

1.3 視景系統

視景系統通過投影系統在環形屏幕上展現產生座艙外的景象,包括機場、跑道、建筑物、田野、河流、道路、地形地貌、飛行器等;視景系統還模擬能見度、云、霧、雨、雪、雷電等氣象條件以及白天、黑夜、黃昏景象。視景系統硬件主要包含:圖形生成系統、投影顯示系統、音響及配套系統[4]。視景系統效果。

1.4 機載設備激勵系統

機載設備激勵系統實現飛行仿真系統和近地告警計算機的數據交聯。飛行仿真系統為近地告警系統提供所需的飛行數據,并通過機載設備激勵系統轉換成相應格式;同時飛行仿真系統也通過機載設備激勵系統收取近地告警計算機的告警數據,并通過指示/記錄系統和音響告警系統發出告警信息、告警音等。機載設備激勵系統硬件選用工控機及近地警告系統接口數據類型相應的數據板卡實現。

2 結語

該論文設計近地警告系統飛行仿真測試環境,以FlightGear為飛行仿真數據基礎,配備了主控系統、視景系統以及提供被測設備接口數據類型的機載設備激勵系統,從而完成了從飛行仿真到近地警告系統交互的全過程設計,可為近地警告系統設計驗證、使用維護過程提供強有力的支撐。

參考文獻

[1] 吳琛.增強型近地警告系統研究[J].科技創新導報,2011(32).

[2] 劉興堂,萬少松,張雙選.論軍用模擬訓練器/系統的發展趨勢[J].系統仿真學報,2009,2(4):19-21.

第7篇

關鍵詞:飛行仿真 電動操縱負荷系統 負荷模型

中圖分類號:V32 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(c)-0007-02

模擬機訓練現在已經是飛行員訓練、評估中不可或缺的重要環節,對于模擬訓練仿真程度的要求也越來越嚴格。操作系統作為飛行員模擬機訓練中的重要硬件結構,直接影響到飛行員的訓練效果,一套逼真的模擬機操縱系統對行訓練的重要性是不言而喻的。操縱負荷模型作為操縱系統的靈魂,直接影響到模擬機/器與所模擬的飛行器之間的操縱相似程度,從而影響到飛行員在該模擬機/器上的訓練水平。

1 原理及架構

典型的飛機操縱系統包括座艙內飛行員可操作的操縱裝置(桿,盤,腳蹬,槳矩桿等),它們通過鋼索、連桿、線傳裝置與引起操縱面運動的的操縱系統其余部分相連。在飛行模擬器中,本系統是通過將座艙操縱裝置連接到操縱負荷系統來模擬的。圖1描述了操縱負荷系統所模擬的一般飛機操縱系統,圖2給出了相應的彈簧質量阻尼器系統,圖3給出了典型的模擬器操縱負荷系統的安裝。

可見,真實的飛機操縱元件、以及作動器和控制器,代表飛機操縱系統的前端質量。前端質量的位置和速度來自作動器的位置傳感器。操縱負荷軟件仿真后端系統質量和鋼索系統中的力。后端系統模型決定了作用在后端系統上的總力,也就決定了后端系統的加速度,速度和位置。

前端系統位置和模擬的后端位置之差是鋼索系統的拉伸/壓縮。由于鋼索是當作一個剛性彈簧仿真的,所以鋼索力與拉伸量成比例,鋼索力同等作用在前端質量和后端質量上。

2 靜態操縱力的分析

本節描述了飛行員感覺到的靜態力以及如何辨識特性參數。圖4給出了一個典型操縱系統所測得的操縱力,該力被作為操縱位置的函數繪制出來。

測量靜態力時有兩點是非常重要的。第一,當系統演示摩擦力時,最好讓操縱裝置在測量過程中連續移動以得到最大摩擦力。如果保持操縱裝置在某一位置,保持那一位置所需的力可能落在摩擦區域內的任何地方。第二,必須非常緩慢地(準靜態)移動操縱裝置,以防止系統的動態(質量和阻尼)影響測量。使用Fokker的操縱力測量系統可以很容易地得到這樣的圖線。

初看這些數據,能夠看出該操縱系統包括中立位置附近的一個起動彈簧、摩擦、幾個感覺彈簧梯度、以及位移極限。箭頭指出了測量時位移的方向。下面也將按同樣的過程分析這些信息。

當測量飛機操縱系統時,操作者從(A)點開始,在(A)點不施加力(手松開),操縱裝置停在配平位置。然后施加前向的力,操縱裝置一開始非常吃力,因為它是在起動彈簧區域內向(B)點移動。經過(B)點后,起動引起的力變為常值,力的變化只與感覺彈簧有關。注意(C)點附近感覺彈簧斜率的變化。當操縱裝置到達(D)點,操縱面到達它的位移極限。當操作者繼續施加更大的力,僅僅是座艙操縱裝置移動,直至達到(E)點的座艙位移極限。既然操縱面停在(D)點,那么(D)點和(E)點之間的移動是由于鋼索拉伸的結果。座艙內操縱裝置的位移限制在(E),所以再進一步施加力只會產生很小的或者根本沒有操縱位移。

當施加的力減少時,操縱裝置首先離開座艙止動位置,然后操縱面離開后端位移極限。力繼續保持相同的趨勢直到操縱裝置到達中立位置。前進和返回力之間明顯的滯后現象是由于摩擦。向后的力與向前的力相似。

操縱系統內產生力的組件具有可加性。因此特性起動力、感覺彈簧、摩擦和止動力可以單獨確定,總力與基準飛機數據相等。圖5說明了力的分類(來自于舉例飛機的數據)。

一般操縱系統模型包括圖5所示的每一分力的特性仿真。只需確定每一分力的參數值。每一分力的模擬需要它自己類型的參數,但其范圍通常為力水平、位置、和/或斜率。

當計算靜態力圖線來確定特征參數時,需要考慮下列問題。

力水平可以直接讀出來。例如起動水平為±5磅。

當確定一特性力發生的位置時,弄清楚力是在前端系統還是后端系統發生(或者至少它將被在哪兒模擬)是很重要的。既然后端系統產生的力由前端系統飛行員施加的力來抵擋,所以需要記住承載負載的互連鋼索要拉伸,拉伸量與力成比例。

鋼索的剛度可從靜態力圖線中直接測得。D點和E點之間的區域表示由于鋼索的拉伸而引起的力的改變。兩點之間曲線的斜率(力的變化除以位置的變化)就是鋼索的剛度。在我們所舉的例子里,鋼索剛度約為50磅每英寸。在有些情況下,鋼索的拉伸并不如此明顯。在這種情況下,必須使用機身制造廠商的數據。后端系統力產生的位置可以通過讀取座艙操縱裝置的位置減去鋼索拉伸的量計算得到。在任意給定座艙操縱裝置位置處的鋼索拉伸量等于該位置的力與鋼索剛度的倒數的乘積。

前端系統中的特性力的位置可以直接從位置軸上讀出。后端系統內的彈簧斜率可通過用力(從數據中測得)的變化除以后端位置(由座艙位置轉換成后端位置)的變化得到。

不管向前或向后,摩擦力大小相等,與速度方向相反。因此摩擦力水平是所測得的平均滯后寬度的一半。另外摩擦可以分為前部摩擦(操縱元件內的摩擦)和后部摩擦(操縱面內的摩擦)。經驗表明絕大部分摩擦應該在后部系統中模擬。

3 動態操縱力的分析

本節講述飛行員所感覺到的動態力以及如何調整特性參數以與飛機隨時間變化的曲線相匹配。對大多數有鑒定需求(FAA,CAA,NTSC)的機構來說,要求與飛機操縱裝置的時間曲線相匹配。與時間曲線相匹配的目的是確保模擬器的動態參數與飛機的動態參數匹配。

動態參數的確定比靜態參數的確定要困難的多。理由在于它們給出的圖線形式:靜態力參數是通過力對位置的曲線給出來的,動態參數是位置對時間。靜態力可由力對位置的曲線直接確定,而動態力只能由位置對時間的曲線間接得到。

圖6給出了飛行操縱裝置隨時間變化的曲線圖。該飛行操縱裝置加載有一個感覺彈簧,這樣給出初始偏差,然后放開,操縱裝置就會被拉回至中立位置。圖6所示的控制裝置是過阻尼的:它不會在中立位置處振蕩。增加圖6的阻尼,系統會以更慢的速率回到零點。增加速度極限系統會以較快的速率回到零點。

圖7是一個欠阻尼系統隨時間而變化的曲線:飛行操縱裝置在中立位置來回振蕩幾次。振蕩的產生與質量的效果有很大關系。阻尼增加了,相同時間內振蕩變小(也變少)。慣性增加會使振蕩更大,時間更長。摩擦增大會使振蕩變小(也變少)。

總而言之,飛行操縱系統 “自由釋放”由下列各項決定。

(1)回中力(感覺彈簧,氣動力)。

(2)系統阻尼。

(3)系統慣性。

(4)速度極限。

4 通用模型詳細說明

在此通過一個通道的模型方框圖8的對ECoL 8000系統中實現的通用模型進行了詳細的說明,其他通道亦使用相同的模型。LaPlace算子‘s’表示積分。

通用模型模擬的是兩個剛體,之間彈性連接(鋼索/推拉桿),如圖1所示。第一個剛體代表飛行操縱前端系統,由模擬器飛行操縱裝置和ACU中的力回路控制器來仿真。第二個剛體代表飛行操縱面(升降舵/副翼/腳蹬/旋轉斜盤),在操縱負荷計算機中仿真。模型中不包括力傳動和位置傳動,力是指作動器力傳感器的測量值,單位為牛頓,位置為扇形旋轉輪的輸出角度,單位是度。

仿真模型包括下列要素。

桿/座椅抖振器:包括一個幅值和頻率可以實時選擇的單個的正弦發生器。抖振器可以是一個“力”抖振器(一個正弦波的力被疊加到模型力上),或者是一個“位置”抖振器(操縱裝置/座椅由一個正弦波位置指令信號驅動)。力抖振器能夠模擬如紊流或桿的失速特性,位置抖振器能夠驅動座椅來模擬諸如在直升機內所感覺到的擺動。當幅值為正時,抖振器作為力抖振器工作,當幅值為負時,作為位置抖振器工作。在后一種情況里,“堵塞位置”被疊加以確定的正弦波。

前端系統和后端系統之間的連接:連接/鋼索的拉伸量是前端位置與后端位置之差。連接力是連接拉伸量與連接剛度的乘積。在連接死區內連接力為零。

后端系統:代表操縱面或者直升機的旋轉斜盤,被作為一個有摩擦和阻尼的剛體來模擬,摩擦和阻尼由主機控制。自動駕駛儀的輸入也可以由后端系統來模擬:將“A/P 接通”置為1,使自動駕駛儀接通,輸入一個指令速度。注意:如果后端摩擦被設置在足以克服模型力的水平上,操縱裝置就只能響應指令速度。如果自動駕駛儀接入,后端摩擦對自動駕駛儀起到切斷水平的作用。后端止動也在本系統內模擬。

感覺彈簧/配平系統:感覺彈簧力是后端位置與配平位置之差的非線性函數。配平位置是感覺彈簧計算的參考位置。配平位置是來自主機的配平速度的積分。配平位置被限制在后端位置極限內,輸出送給主機。主機能夠設置三級感覺彈簧斜率和兩個斷點。有一個限制程序防止斷點的錯誤設置。要注意,此處所提到的配平是指機械配平。氣動配平可以通過氣動力偏差來模擬,如果飛機是可逆的,可以用感覺彈簧來模擬氣動力。

起動:起動是一個與感覺彈簧串聯的非線性彈簧。配平位置為起動力計算的參考位置。主機能夠設置線性梯度,力以該梯度上升至起動水平,還能夠設置起動水平。該模塊計算的力決不會超過主機設置的起動水平。

氣動力:氣動力由主機計算,當作操縱面偏移量的函數。主機能夠輸入一個氣動力偏差和一個氣動力梯度。二者應該變化得比較緩慢,作為動壓和飛機狀態的函數。

通用模型包括一個配平/自動駕駛儀開關。下為可能的組合見表1。

5 結語

本文描述了Fokker ECoL系統中所用的通用操縱負荷模型的架構、功能,以及通用模型的特點、詳細信息,并使用方框圖對模型加以說明,對模型參數的作用也作了較為詳細的闡述。了解操縱負荷模型,對運行、維護、改造、設計飛行模擬機/訓練器中的操縱系統是有用的。

參考文獻

[1] System description & Specification Ecol 8000 Q&C_line ECLS.

第8篇

教學過程必須緊密聯系學生的生活實際,使他們切實感受到自身的價值和需要,使學生對所學內容興趣盎然,從而樂于探究、嘗試。基于以上認識,我把紙飛機投擲設計成“飛行—空戰”主題式模擬活動,試圖通過這種兒童喜聞樂見的形式,激發調動學生興趣,讓他們在自主、合作的氛圍中學習、活動,引導他們通過“玩中學、玩中練”,在自學自悟、主動探究中掌握投擲的正確動作,初步了解投擲的要領,同時進一步激發他們對投擲活動的良好興趣。

二、教學目標

1.繼續通過小朋友喜聞樂見的主題模擬活動,激發學生積極創想,主動參與活動的興趣。

2.通過紙飛機投擲,了解投擲的基本要領:肩上屈肘──獲得好的出手角度、快速、有利揮臂出手速度,并知道投擲時出手高度、速度與投擲遠近的關系。

3.通過系列投擲活動,發展學生良好的投擲能力和活動能力。

4.教師繼續進行最棒個人、小組的評選、鼓勵,引導學生逐步形成在體育課上良好的價值取向。

5.引導學生嘗試編隊飛行、伏擊空戰、共同訓練提高等合作性活動,培養學生團隊意識和互助合作的習慣與能力。

三、教學流程

(一)激趣導入

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師:小朋友們,想當飛行員嗎?(學生歡呼雀躍,躍躍欲試)那好,老師帶大家開飛機好嗎?(帶領學生模擬飛行的各種動作:爬升、俯沖、斤斗……)

師:(出示各種飛機編隊飛行的圖片)漂亮嗎?老師告訴小朋友,想當好飛行員就必須學會編隊飛行,下面我們比一比哪個飛行小隊飛得最棒……

(讓學生以小組為單位討論如何編隊,嘗試編隊模擬飛行)

[興趣是最好的老師,如果教師有意識地加以引導,讓學生在躍躍欲試的狀態下進行學習、練習,學生肯定能積極主動投身課堂學習中,從而成為課堂的主人]

(二)體驗—探索—感悟

師:剛才小朋友的模擬飛行真不錯!現在老師宣布我們的地面訓練成功,大家可以進行正式飛行訓練了!下面各個飛行小隊到各自的空域去比一比,誰的飛機飛得最高最遠。

(學生至各自“空域”嘗試“飛行”,教師分 別參與各組活動,引導學生互相比較、互相觀察,尋找合理的投擲方法)

師:各飛行小隊集中野戰機場,我們來比一比誰是特技飛行員。

(請各小組推薦同學演示,師生共同評議,從中選出投得好的學生命名為“特技飛行員”并給予獎勵)

師:想當特技飛行員的小朋友請舉一下手!噢,大家都想成特技飛行員,那么怎樣才能成為特技飛行員呢?(學生七嘴八舌地回答)對了,得掌握好的飛行技巧才行!下面老師把剛才飛行員表演時看到的幾種飛行方法模仿給大家看,請大家看看哪種飛行方法更好(教師結合學生練習情況分別演示撇射,肩上屈肘慢速拋射、肩上屈肘慢速拋射、肩上屈肘快速拋射三種投擲方法,讓學生對比尋找總結正確的投擲方法,師生共同歸納肩上屈肘、注意出手角度和速度的投擲方法)

師:好了,大家都知道了怎樣當特技飛行員,接下去各飛行小隊回各自空域抓緊訓練, 等一會我們來比一比哪個小隊是特技飛行小隊!

(學生分組學練,教師巡回到各組引導學生互幫互學,共同提高)

再一次集中野戰機場,進行“特技飛 行小隊”比賽,師生共同評議并命名獎勵。

[比賽是學生特別喜歡的方式,而小組之間的比賽更有助于培養團結合作意識和競爭意識。而將教師的正確和錯誤的示范、指導放在學生練習、感悟之后,不但實現了教師由“主宰者”向“服務者”的角色轉變,使教師的指導更有針對性和實效性,而且對培養學生觀察、對比、堅持、總結的能力和習慣的養成也具有重要意義]

(三)提高—鞏固—展示

師:飛行員們表現得真棒!現在我宣布飛行訓練圓滿完成,接下去我們該進行演習了……

(宣布“演習”規則,輪流由四一五名學生扮演“偵察機”沖過其他同學“伏擊”的“陣地”)

師:(緊張地宣布)剛剛老師收到情報,一架不明國家的超大型偵察機正向我國境內飛來,請各飛行小隊趕快進入陣地,準備打擊侵略者!

(教師持大型紙飛機扮演“敵機”與學生“空戰”)

[形式新穎、貼近學生生活實際和認識能力的練習比賽,學生往往會情緒激昂,樂此不疲。這樣在不知不覺中,學生的投擲能力得到了鍛煉、提高]

(四)輕松愉快,交流分享

師:勝利嘍!看,群眾來慰問戰斗英雄們了……

(師生隨歡快的音樂進行放松小游戲:犒勞飛行員)

師:(指著“墜毀”的“偵察機”)我們的飛行員真棒,侵略我國的敵機被我們擊毀了,下面請各位功勛飛行員交流一下經驗好嗎?

(學生興高采烈地討論起來,一張張汗盈盈的笑臉洋溢著成為“保衛祖國”“英雄”的成功和喜悅)

[在評議中,教師鼓勵學生大膽進行自我評議和相互評議,雖然是一年級學生,但個個爭先恐后的發表自己的見解,交流自己的感想,尚顯幼稚的話語也分明指出了小組、同伴和自己的得與失。我想,如果可以盡可能多的創設學生自行探索、體驗、感悟、評議的空間的話,學生在體育鍛煉中分析問題、解決問題和主動尋找快樂、成功的能力一定會得到逐步的增強和提高]

四、課后反思

第9篇

【關鍵詞】飛行品質;流程;民用飛機

Flow of Flying Qualities Analysis for Civil Aircraft

WANG Lei

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210,China)

【Abstract】The flow of flying qualities analysis for civil aircraft is established, and the flow can be used in whole life cycle of civil aircraft.

【Key words】Flying Qualities; Flow; Civil Aircraft

0 引言

民用飛機飛行品質分析的目標為:論證和評估飛機總體方案;在初始和詳細設計階段設計、調整、優化和驗證飛行品質;飛行前與參考機型進行對比驗證分析;試驗階段進行敏感性參數分析;再現試飛現象,找到問題癥結并解決問題。

飛行品質分析貫穿民用飛機,從方案論證、設計、試飛驗證以及交付后運營的整個生命周期。根據不同的設計輸入條件、設計調整以及驗證目的,飛行品質分析在各個研制階段的側重點會有不同,其要求、分析內容、分析判據和分析方法也不盡相同;飛行品質分析的內容和判據種類繁多,需根據飛機的特性合理選取。一般來說,在整個生命周期,飛行品質會進行多輪次分析,并給出相對應階段的分析結果。

本文以民用飛機為研究對象,開展了飛行品質分析流程研究,并最終制定了分析流程,研究結果可供民機飛行品質分析時參考。

1 飛行品質分析流程

民用飛機研制的飛行品質分析流程主要分為以下6個部分:飛行品質要求、設計輸入、分析內容和判據、分析狀態和方法、計算結果、分析結論。基本流程如圖 1所示。

1.1 飛行品質要求

根據飛機頂層設計要求、適航規章、國家標準、行業標準以及型號審定基礎和專用條件等,制定飛行品質分析要求。

1.1.1 飛機頂層設計要求

飛機定義、設計要求和目標。

1.1.2 適航規章

包括規章條款CCAR-25[1]和咨詢通告AC25-7[2]等與飛行品質相關的適航規章。

1.1.3 國家標準和行業標準

包括GJB 2874-97[3]和SAE ARP4104[4]等。

1.1.4 其他

與飛行品質相關的審定基礎和專用條件。

1.2 設計輸入

設計輸入包括飛機設計指標(頂層要求)、氣動布局定義、重量重心要求、氣動數據、飛行控制系統、舵面作動器系統、液壓系統和飛行品質要求等。設計輸入在不同研制階段略有不同,且由不同專業提供。

1.3 分析內容和判據

1.3.1 分析內容

根據不同的研制階段、品質要求和設計輸入制定相應的分析內容,分析內容的制定是一個由少到多、由淺到深的過程。主要包括以下內容:(1)縱向:縱向操縱性、縱向操縱效能、縱向靜穩定性、配平特性、軌跡穩定性、縱向機動穩定性、失配平特性、縱向動穩定性、縱向操縱力和操縱位移;(2)橫側向:橫航向操縱性、最小操縱速度、側風起降能力、橫航向穩定性、橫航向動穩定性、橫航向配平、滾轉操縱協調轉彎、橫航向操縱效能、橫航向操縱力和操縱位移;(3)其他:失速特性、抖振特性、高速特性、人機閉環振蕩特性;地面操縱特性;大氣擾動和故障狀態下的操縱特性;以及結冰后的操穩特性。

1.3.2 分析判據

分析判據的基礎為飛行品質要求,實際操作中需根據不同的研制階段、設計輸入和分析內容制定相應的分析判據。

1.4 分析狀態和方法

1.4.1 分析狀態

根據不同的研制階段、品質要求和設計輸入制定相應的飛行品質計算分析狀態,計算分析狀態的確定是一個由少到多、針對性很強的過程。全研制階段計算分析狀態主要包括:飛機構型、重量重心、高度、速度、控制律構型和試飛模擬狀態等。

1.4.2 分析方法

根據不同的研制階段、品質要求和設計輸入制定相應的分析方法,分析方法的選取是一個由簡到繁、由粗略到精確的過程。全研制階段飛行品質分析的方法主要包括:理分析法和飛行模擬法。

1)理論分析法

理論分析法主要用于研制初期,主要包括工程估算、小擾動方程計算和六自由度仿真。

2)飛行模擬法

飛行模擬法主要用于研制中后期,主要包括工程模擬器評估、鐵鳥試驗和試飛驗證。

1.5 評估分析

根據制定的分析狀態和分析方法,開展評估分析,如評估滿足品質要求,則輸出分析結論;如評估結果不滿足品質要求,則反饋給氣動、飛控或液壓等專業,等其做出修改后,更改設計輸入后再進行下一輪評估。

1.6 分析結論

根據評估分析結果,給出飛行品質分析的結論。

2 結論

通過以上的研究,可以得出以下結論:

本文針對民用飛機飛行品質分析流程展開了研究,梳理了6個步驟用于開展飛行品質分析工作。本文所形成的流程,可用于民用飛機的整個生命周期。

【參考文獻】

[1]CCAR-25-R4.運輸類飛機適航標準,2011.

[2]AC 25-7C.Flight Test Guide for Certification for Transport Category Airplanes. 2012.

第10篇

關鍵詞:飛行安全 作風建設 安全意識

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)03-0041-01

一、飛行作風建設在保障飛行安全的工作中重要性日益突出

隨著我國民航事業的發展,行業對飛行員的需求量不斷增加,飛行員的培養量也越來越大。而現階段我國培養飛行員能力還比較有限,如何既能保證飛行員的培養數量,又能保證飛行員較高的整體素質,就不能僅僅局限于培養其飛行技術這一層面,更重要的是培養過硬的安全責任意識、良好的心理素質及嚴格的飛行作風。嚴謹的飛行作風是一名優秀飛行員必備的素質,能夠讓機組在復雜的情況下保持冷靜的頭腦,準確判斷,正確處理,化險為夷。細節決定成敗,一個看似不經意的細節,卻往往對結果有著舉足輕重的作用。曾經在哈德遜河完成迫降,被譽為“哈德遜奇跡”的美航機長薩倫伯格在其著書《最高職責》中曾經這樣闡述:“看著窗外,我感覺到我們在快速下降。我必須立即做出決定:我們有足夠的飛行高度和飛行速度掉頭飛回機場而且在掉到地面上之前抵達跑道嗎?沒有時間來計算這些,但是我根據從窗外觀察到的情況很快建立了一個關于我們所處位置的三維構思模型。”作為當代飛行員,應該以此為鑒。在日常飛行訓練中嚴格培養嚴格的飛行作風、良好心理素質和過硬的飛行技術,從而更有力地多方位地保障飛行安全。

二、模擬機教學為飛行員綜合素質的培養提供了良好的硬件環境

在整個飛行教學階段,模擬機訓練同樣為飛行人員綜合素質的培養提供了良好的硬件環境。模擬機與真機比較來看,其優勢在于能夠模擬真實飛行中的各種突況和機械故障,飛行學員不僅能夠在模擬機訓練中提高自身的飛行技術和處理特情能力,也能從中提高自己的心理素質,培養過硬的駕駛艙資源管理能力,為今后飛行安全奠定堅實的基礎。

三、提高飛行員自身安全責任意識,避免“事故鏈”的形成

如何衡量飛行員素養的高低,主要不外乎兩點,一是飛行技術、心理素質是否過硬。二是遵守規章法規的觀念強不強。因此安全狀況好的飛行員,必定是那些飛行技術水平高、心理素質好、遵章守紀、作風嚴謹、職業素養過硬的,這類飛行員飛行時一定把安全放在第一位,在法規規定的范圍內操縱飛機,安全可靠性始終較高。但是飛行員有時往往過于相信自己的操縱能力,在飛機性能邊緣操縱飛機,降低了飛機安全可靠性,促使“事故鏈”的形成。同時也有飛行員因為個人技術不強,理論基礎差,心理素質不過硬,特情處置能力弱等,所以正常情況下,他們可以將飛機控制在“安全區”內,但是如果外界出現稍微復雜一點的情況,處置起來就會顯得力不從心,從而使飛機滑入“危險區”,同樣降低了飛機安全可靠性,促使“事故鏈”的形成。另外,強烈的法規意識會給個人技術的正常發揮帶來積極正面的影響,因為他們在“飛行的四個階段”中,主觀上就始終繃著保證安全的弦,操縱飛機全神貫注,從而更好地保證飛行安全。

在飛行學習階段應具備以下幾點:

一是要學好飛行理論和各機型相關的操縱手冊知識,并結合運行規章搞清各方面的規定標準和安全裕量。

二是個人要客觀地認識自己。只有實事求是地看待自己的飛行技術水平,認真公正的挖掘自身存在的安全隱患,善于通過日常飛行訓練,提高自身飛行技術以及特情處置能力,才能更好地保證飛行安全。

三是要努力提高自己的職業道德素養,扎實保證飛行安全的思想基礎。良好的職業道德修養,是飛行員提高技術、遵守規章制度、保障飛行安全的動力和條件。

四、了解客觀因素,避免違章飛行

違章飛行,就是違背飛行的客觀規律。其實主觀上幾乎沒有人會想違章飛行,但客觀上違章的不安全行為卻比比皆是。造成違章飛行的客觀原因不外乎以下幾點:一是對飛機系統工作及相關運行的法規知之甚少。二是飛行的隨意性,對于同一條法規,每個人都有自己的理解和衡量尺度,具有一定的不確定性。而法規需要通過人的實踐得以實現,由于存在這種不確定性,表現出來的行為過程和形式不盡相同。三是操縱能力不強,復飛意識淡薄,程序、標準、動作不定型。比如在“五邊”進近階段,有的學員則不能及時發現存在的偏差,或者發現了偏差不能夠及時修正。復飛意識淡薄,存在很大的安全隱患。

違章飛行,危害很大。一是使飛機的運行越出了相應規章的保護圈,二是使飛行的安全裕度被剝去,運行系統顯得十分脆弱。通過各種安全準則、標準和操作來使“危險”的界定具有可操作性。航空界對航空器的運行規定了最優、正常、應急、危險等多重界限。超出規定的安全邊界,系統就是“危險”的。因此安全需要規章來維護。

五、結束語

“安全第一”是我國民航一以貫之的指導思想。“預防為主”完全體現了航空安全的客觀要求。通過行政與法規、經驗與科學相結合的方式,借鑒國際民航安全管理的先進方法,逐步完善適合我國民航事業發展的管理方案以及飛行員培養辦法;加強保障航空安全的法規、技術、物質、培訓等基礎方面的建設,努力把 “安全第一、預防為主”的方針落到實處;把主要精力放在安全生產和培養的綜合監管上來,放在加強法律法規、政策辦法的調查研究上來,放在問題的解決上來。減少和遏制安全機制上、運行中存在的顯性和隱性問題,努力防止“事故鏈”的連接,提高飛行員整體素質素養,保證飛行安全。為我國民航事業的蓬勃發現貢獻力量!

參考文獻:

第11篇

這是一臺“紅雀”牌固定式飛行模擬器,模擬的機型是賽斯納172RB型飛機,裝用的是佳明公司出產的G1000綜合航電系統,俗稱“玻璃座艙”。G1000是占據了目前通用航空市場多半壁江山的主流產品。自2005年推出后,賽斯納172、鉆石DA40、西銳SR22/20包括國產的領世AG300等輕型單發飛機基本無一例外地配備了該套系統。

我坐到了模擬器的駕駛座上,立刻被機艙環境包圍。這臺模擬器的儀表板80%真實地再現了賽斯納172RB飛機的儀表板和操縱系統。儀表板上兩個12英寸顯示器證明它是模擬G1000航電系統無疑,但點火開關、總電源、電門以及跳開關的位置又是老機型上的。而用做備份的姿態儀、空速表和高度表則縱向排列在了多功能顯示器的左側。此外,該模擬器還有起落架收放手柄,這個顯然不是172的標配。

儀表板的上方和兩側一共有6塊大型液晶屏幕顯示機窗外的視景。基本上覆蓋了飛行過程中90%的外部視景。我覺得這是“紅雀”模擬器相比其他模擬器優越的地方,坐在駕駛座上轉頭就可以看到飛機兩側的情況,“代入感”很強。

好了,閑話少說,開車!

發動機啟動

繞機檢查,乘客簡報,停留剎車設置,座椅位置調好,安全帶扣好,艙門關好。檢查所有電路跳開關都是按下的狀態。檢查航電系統開關處于關斷位。真實的賽斯納172RB型機,各種電源開關是位于主飛行顯示器的左邊。這臺模擬器的各種電門全都位于主飛行顯示器的下方。發動機啟動前通信、導航等各種航電系統都必須保持關的狀態,以避免啟動時的電流對這些電子設備造成沖擊。要等發動機啟動運行平穩后才能打開。這一點古今中外的飛機都是一樣的。

把燃油交輸設置在雙位,保證左右機翼油箱飛行時同時供油。推回燃油切斷開關。以上兩步模擬器上無法實施。維持好習慣,想象一下。

好了,檢查完畢準備啟動發動機。把油門手柄拉回再前推一點點,把混合比手柄拉回。這兩個手柄和真飛機上做得一般無二。

推開窗子朝外大喊一聲:“離開螺旋槳!”同時檢查螺旋槳周圍是否有障礙物。

打開總電源開關,那對紅色的大大的按鈕,液晶顯示器上立刻有了反應。有關發動機參數出現在了主飛行顯示器左側(可能是前一個操作者設定的緣故。在正常模式下,發動機參數應該顯示在右側的多功能顯示器上)。這些參數包括轉速、燃油流量、滑油壓力、滑油溫度、真空度、排氣溫度、燃油量、電流電壓。依據重要性自上而下排列。除了轉速是弧形帶數字顯示外,其他參數均采用彩色橫條顯示狀態,并不顯示具體數值。飛行員只要看到游標在綠區就可以了。這一點確實省事了許多。

打開電動燃油泵開關。飛機的啟動不像汽車那么簡單,一擰鑰匙就完事。活塞式的飛機啟動前都要先向氣缸里面注入少量的燃油,以幫助打火爆發。這個電動油泵和發動機帶動的主油泵是串聯的。我左手向上搬動寫著“Fuel pump”字樣的電門,右手把混合比桿稍向前推,幫助油流進入氣缸。同時眼睛盯住燃油流量表,游標向右移動到5加侖/小時,隨即拉回混合比桿。注入氣缸的燃油一點點就夠了。

左手關閉電動燃油泵。順時針轉動點火鑰匙到Start位。轉動點火鑰匙的同時,右手柔和地把混合比桿向前推到頭,為發動機的啟動提供富含汽油的混合氣。這個時候左右手的配合還是比較重要的,右手慢了的話發動機啟動不起來。至此,混合比桿就停在最前位置,也就是富油位置了。本場起落航線飛行高度低,混合比桿自始至終都放在富油位置。

目視螺旋槳轉起,眼睛掃視滑油壓力,有。連續的滑油散熱,是發動機可以連續運轉的保證。

航電系統一鍵通

可以打開外部的航行燈了。然后打開航電系統總電源。航電系統總電源一開,主飛行顯示器立刻全亮。上藍下棕的姿態儀、羅盤樣式的水平狀態顯示器以及兩側的高度和速度標尺一應俱全。屏幕上方兩側是導航和通信接收機的頻率設定窗口,也全都處于激活的狀態。這些參數的背后是飛機的大氣數據計算機、航向和姿態系統、兩臺甚高頻無線電收發機、兩臺甚高頻導航接收機以及GPS全球衛星定位系統接收機,這些系統所采集到的數據經由G1000內部的以太網,全部匯總在顯示器上。一個總開關就全部搞定,這就是綜合航電的好處。

咦?主飛行顯示器右側出現了一行黃色的英文:“pitot fault”(皮托管故障)。顯示器右下角的告警菜單高亮閃爍“caution”。同時姿態儀左側的空速窗口顯示一個紅叉叉。咋回事?按下菜單下的軟鍵,彈出故障頁面,同樣是皮托管故障信息。我從儀表板下方找到皮托管加溫電門,向上扳開。故障頁面里的信息瞬間消失。空速窗口里的紅叉叉也不見了。看來G1000系統是通過系統設置,強制在飛行中打開皮托管加溫,以避免空中皮托管結冰。

伸手到右側儀表板下方的襟翼控制開關,確認襟翼處在全部收回的位置。確認完畢。

至此,賽斯納172B型機就由一只停在停機坪角落里不起眼的小鳥,變成了一只怒吼著的,燈光閃閃的,時刻準備起飛的小怪獸了。

將無線電臺頻率調整到深圳機場通播頻率收聽通播,收聽完畢。將另一臺無線電臺頻率調整到深圳機場地面管制席位請求滑行。

目前,深圳寶安國際機場目前有兩條跑道,一條老的33-15跑道,長3 400米寬45米。一條新的34-16跑道,長3 800米寬60米,于2011年投入使用,為4F級,使寶安機場具備了起降空客A380的條件。不過在這臺“紅雀”模擬器上,深圳寶安機場仍然只有最老的那條4E級的33-15跑道,而且2013年投入使用的號稱“大飛魚”的T3航站樓也不見蹤影。不過,對賽斯納而言,都一樣,這么小的飛機也不可能靠上T3航站樓的廊橋,細枝末節就不講究了。我輕輕踏著方向舵,操縱著這架小小的飛機滑行在空曠而寬闊的深圳寶安機場里,如同一條小船航行在大海里。

跑道頭的起飛準備

我的賽斯納滑入了15號跑道頭,對正了起飛方向。我設置好停留剎車,開始做起飛前檢查。調直座椅靠背,扣好安全帶。

檢查艙門關好。檢查駕駛桿和方向舵踏板,前推后拉左右壓,方向舵左右蹬到頭。OK。

設置高度表撥正值、航向游標和高度游標。由于是模擬飛行,為了有代入感,我假裝已經接受了管制員的起飛指令,裝模作樣轉動主飛行顯示器右邊的旋鈕將高度表撥正值調到修正海壓29.91英寸汞柱,此刻高度表指示在15英尺(約4.7米),即飛機距離海平面為15英尺,由機現在停在跑道頭上,也等于此處的標高是15英尺。以修正海壓為基準,高度表指出的數據就是飛機距離真實海平面的高度。

撥正完高度表,接下來設定高度游標和航向游標。賽斯納172的標準起落航線是1 000英尺(約305米)。我轉動位于主飛行顯示器左下方的高度設定旋鈕來設置高度游標。飛機接近這個高度時候會提示改平。

接下來轉動位于主飛行顯示器左上方的航向游標旋鈕,把航向游標對正羅盤的正上方。此時機頭正對起飛方向155度。航向游標設在這里,飛起來以后游標會跟著羅盤轉動可以讓我非常直觀地觀察到飛機飛行的方向。尤其是在起落航線三邊上,只要保持游標處在羅盤底部正下方的位置,就可以很輕松地保持航向。

儀表設定完畢,緊接著檢查燃油系統。先看油量表,檢查燃油存量。檢查結果油量滿格。在這臺模擬機上無論怎么飛都油箱都是滿的。

檢查混合比處在富油位置。OK。檢查燃油交輸放在雙位。OK。

然后配平飛機,將調整片手輪轉動到起飛位置。

下一步油門推到1 800轉燒電嘴。飛機從開車到滑行到跑道頭少則1 000米多則幾千米,發動機都是處在低速運行,電嘴肯定有積碳。所以,在起飛前必須增大轉速,把電嘴上的積碳清理一下。不過燒電嘴的時間不能長,5到10秒。

發動機怒吼起來,左手轉動點火鑰匙分別到左、右位置,逐個檢查兩臺磁電機的工作狀況。檢查完一定記得把鑰匙轉回“雙位”。

接下來檢查真空度、溫度、壓力等一系列發動機參數。G1000用紅黃綠顏色來表示參數狀態,非常直觀。最后檢查主飛行顯示器上的告警信息,如果有哪個系統故障,主飛行顯示器的右下方會出現故障信息,同時屏幕右下角的ALERTS鍵會閃亮。

沒有故障。非常好!

收油門到1 000轉,擰擰油門手柄前端的一個螺絲,調節油門摩擦力。打開頻閃燈。

接下來就該設置無線電臺的通信頻率和導航接收機的頻率了。G1000綜合航電系統的通信和導航頻率窗口位于主飛行顯示器的最上方。導航頻率窗口位于屏幕的左上角,一共有上下兩排,以NAV1和NAV2字樣分別代表兩臺導航接收機。每一臺接收機又有主用頻率和備用頻率。主用頻率就是這臺接收機當前工作的頻率,顯示在靠中間的一側,而備用頻率是你下一步準備使用的頻率,靠外側。扭動旁邊的旋鈕,可以調整備用頻率。調好后再按壓旋鈕上方一個雙箭頭按鈕,主備頻率就會對調。如果按一下頻率調整旋鈕,就可以在NAV1和NAV2之間切換,選擇調整另一臺導航接收機的頻率。

旋轉導航頻率調整旋鈕,將NAV1的備頻調到111.30,然后按動雙箭頭按鈕。111.30就跳到了屏幕靠里的位置,成為NAV1當前的主用頻率。這個頻率是15號跑道儀表著陸系統的頻率。我再按壓導航頻率調整旋鈕,選擇設置NAV2導航接收機的頻率,將NAV2的備頻調到115.30,這個是深圳導航臺的頻率。然后按動雙箭頭按鈕,將115.30設為NAV2當前的主用頻率。

我用同樣的方法,把com1無線電臺的主用頻率設在深圳塔臺130.35。好了,導航通信頻率設置完畢。

最后,將襟翼放下10度,松開剎車起飛!賽斯納172可以不放襟翼起飛,也可以采取10度襟翼起飛。

標準起落航線

標準起落航線,在地面上的投影大致是一個矩形。按照飛行順序從前到后由五條邊構成。一邊沿起飛方向直線上升至300英尺(約91.4米)。然后以15度坡度做持續的轉彎。一轉彎和二轉彎是連在一起做的。所以二邊的地面投影實際上是個圓弧。待羅盤掉轉180度后,飛機飛上了三邊,高度1 000英尺(約304米)。收油門到2 100轉,空速保持在100節。

三邊飛行的關鍵就是保持好數據。也就是高度、速度、航向這三要素的保持。而前提是保持好天地線位置關系,在保持好飛機姿態的情況下,合理地分配注意力。這個工作很像是玩網絡上“一腦四用”電子游戲。三邊狀態保持得好,飛機就會在正確的時機到達正確的位置。從而為接下來的三轉彎打下一個良好的基礎。

說時遲那時快,飛機已經飛到了正切跑道著陸區的位置。從右側的機窗看出去,大抵就是這個樣子。現在開始計時。當主飛行顯示器右下角的時鐘跳過45秒時,將襟翼放出10度,調整油門保持空速90節。然后進入三轉彎。三轉彎是個下降轉彎,轉彎過程中一定記得帶住桿控制好下降率,高度不要掉多了。

三轉彎改出后,透過右前風擋就能夠看到跑道頭了。此時將襟翼放到20度,調節油門將空速控制在80節。改出四轉彎的高度不能低于500英尺。同時通過目測判斷進入四轉彎時機。

我對于四轉彎時的感覺,就好像飛機頭上裝了個探照燈,射出一束光。隨著飛機轉彎,光束向著跑道頭的方向掃過去,當這道假想的光束快要掃到跑道靠外邊一側的延長線時,開始反桿反舵做改出轉彎的動作,時機應該剛剛好。飛機對正跑道時正好姿態和位置也正。

四轉彎改出完畢放襟翼到30度,油門收到1400轉,保持65節空速下滑。此時羅盤上的航向游標再度回到頂端。導航接收機早已經截獲到了儀表著陸系統發出的信號。水平狀態指示器上綠色的航道偏離桿移動到了表盤的正中。高度標尺左側的下滑道信號窗口顯示綠色小菱形位于不上不下正中間的位置。這個是最好。

借助跑道頭左側的PAPI,非常容易保持下滑線。這個PAPI的原理很像航母上的菲涅爾光學助降系統。它以3度的角度從跑道頭向空中發出一束錐形的光束。飛機切入五邊后,實際上就是在這束光束中飛行。如果下滑線保持得正好,飛行員將能夠看到四盞燈呈兩紅兩白。如果紅燈多則說明下滑道低,白燈多則說明下滑道高。

飛機幾乎沿直線向著跑道入口飛去。期間通過柔和地推拉駕駛桿來控制速度,通過小幅度增減油門來控制下滑線。空速表的讀數保持在60到70節之間就剛剛好。通過觀察PAPI指示燈來判斷下滑線的高低。如果發現出現三紅燈,即下滑線有偏低的趨勢。這時候一定要采用加油門而非拉桿的方式來修正下滑線。這點很關鍵!

而如果發現三白燈,表示下滑線稍高,我一般就不再做刻意調整了。總之,下滑線高一點可以容忍,但低了絕對不行。

飛機已經進入跑道入口上空,柔和地把油門手柄全部拉回。隨著飛機下沉柔和地拉桿,在機輪距離地面1米的高度把飛機拉成兩點著陸姿勢。飛機進入平飄,隨飛機下沉,手里的桿柔和地帶帶帶,直到機輪輕輕觸地。據說最好的效果是機輪觸地的瞬間,飛機剛好達到臨界迎角,觸發機翼上的失速告警喇叭。

帶住桿保持兩點滑跑,右手伸過去收襟翼至10度。隨著電動馬達哼哈作響,襟翼刻度慢騰騰地由底部爬回到10度位置。右手順勢握住油門手柄全部推進去,發動機再次爆發出160馬力的全部功率。賽斯納再次咆哮著沖上藍天。

滑回關車

不知不覺間一個多小時的時間過去了,縱賽斯納降落脫離了跑道,當飛機的機輪滾過聯絡道口的黃色分界線后停穩飛機。今天的飛行就到這里吧,我相當霸氣地把小飛機堵在聯絡道口上準備關車。

設置好停留剎車。加油門到1 800轉燒電嘴5到10秒。拉回油門,拉回混合比桿。發動機由于貧油頓時停轉。關閉航電系統電門,關閉皮托管加溫。關閉燈光。把點火鑰匙轉到關位。關閉總電源。

第12篇

關鍵詞:CFD 突風載荷 Karman譜 非定常氣動力 Fluent

中圖分類號:V224 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)002-024-03

1 引言

在民用飛機設計中,它的主要飛行載荷為突風載荷,對于其影響產生的結構響應進行計算驗證十分的重要。頻域法是傳統的工程計算方法,其選用基于線性理論的升力面模型進行非定常氣動力的計算。此模型不考慮加速度等高階項對氣動力的影響,僅僅考慮了翼面位移和加速度等低階項所產生的氣動力,因此計算準確度較差,精度較低。CFD技術運用模型完整的氣動外形進行模擬,目前被廣泛的應用在各類工程計算中,并且已經成為產品研發和設計階段中重要的工具。

2 突風載荷時域數學模型的建立

3 突風載荷的加入

4 突風引起的非定常氣動力計算

可以看到飛行器收到垂直突風作用時,其升力系數的變化十分的劇烈,這是因為垂直突風的作用劇烈的影響著飛行器周圍的大氣擾流,進而對行器的升力有著巨大的影響。同時該算法有著計算速度快,計算精確度高,適應性強等優點,因此可以被應用機的詳細設計階段。

5 總結與展望

本文章首先運用諧波疊加法將頻域范圍內的Karman速度功率譜密度函數轉化為時域范圍內的突風速度,然后采用“網格速度”的概念編寫Fluent的UDF程序模擬流場中突風載荷的加入,最后將其應用在大型客機正常飛行條件下受到垂直突風作用產生的非定常氣動力的計算中。計算結果真實準確并且計算速度快,最大的優勢在于能夠計算飛機各種復雜的飛行狀態,這大大提高了結構突風響應驗證的計算范圍。

(基金資助:長江學者和創新團隊發展計劃資助(NO.IRT0968);飛行器智能結構系統的集成研究(NO.50830201);江蘇省普通高校研究生科研創新計劃資助項目:CXLX12_0165)

參考文獻:

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