Методические погрешности электронного датчика параметров вектора воздушной скорости летательного аппарата

Проанализированы методические погрешности электронного датчика, построенного на основе ультразвукового метода контроля параметров набегающего воздушного потока (НВП). Датчик обеспечивает возрастающие требования по упрощению конструкции, снижению массы и стоимости, по диапазону измерения угла скольжения при одновременном измерении угла атаки. Показано, что методические погрешности электронного датчика параметров вектора воздушной скорости носят аэродинамический характер и связаны с возмущениями НВП при движении летательного аппарата (ЛА) и обтекании фюзеляжа с неподвижным приемником параметров НВП, установленным на фюзеляже. Возмущения НВП, вносимые движением и обтеканием ЛА, увеличивают местную истинную воздушную скорость, воспринимаемую на фюзеляже в месте установки неподвижного приемника с расположенными на нем парами совмещенных излучателей-приемников ультразвуковых колебаний рассматриваемого электронного датчика. Получено выражение, определяющее влияние возмущений НВП на величину измеренной электронным датчиком истинной воздушной скорости в месте расположения неподвижного приемника. Получены аналитические модели и проведен расчет методической погрешности определения истинной воздушной скорости в рабочих диапазонах скоростей и высот эксплуатации малоразмерных ЛА. Показано, что возмущения НВП в месте расположения неподвижного приемника электронного датчика обусловливают и методические погрешности определения приборной скорости и числа Маха, углов атаки и скольжения рассматриваемого электронного датчика. Рассчитаны методические погрешности определения приборной скорости и числа Маха в рабочих диапазонах эксплуатации малоразмерного ЛА по измеренной электронным датчиком местной истинной воздушной скорости. Показано, что методической погрешностью измерения угла скольжения ввиду симметрии ЛА в плоскости изменения угла атаки можно пренебречь. Аэродинамические погрешности рассматриваемого электронного датчика обусловлены увеличением местной истинной воздушной скорости в месте расположения электронного датчика на фюзеляже ЛА, потому основным направлением их снижения является введение аэродинамических поправок в выходные сигналы электронного датчика с использованием полученных расчетных значений аэродинамических погрешностей.

1. Макаров Н. Н. Системы обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса: Теория, проектирование, применение / Под ред. В. М. Солдаткина. М.: Машиностроение, 2009. 760 с.

2. Моисеев В. С., Гущина Д. С., Моисеев Г. В. Основы теории создания и применения информационных беспилотных авиационных комплексов. Казань: Изд-во МОиН РТ, 2010. 196 с.

3. Акимов А. Н., Воробьев В. В., Демченко О. Ф. и др. Особенности проектирования легких боевых и учебно-тренировочных самолетов / Под ред. Н. Н. Домкенкова и В. А. Победова. М.: Машиностроение, 2005. 496 с.

4. Кравцов В. Г., Алексеев Н. В. Аэрометрия высотно-скоростных параметров летательных аппаратов // Приборы и системы: Управление, контроль, диагностика. 2000. № 8. С. 47—50.

5. Клюев Г. И., Макаров Н. Н., Солдаткин В. М., Ефимов И. П. Измерители аэродинамических параметров летательных аппаратов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2005. 509 с.

6. Ефремова Е. С., Никитин А. В., Солдаткин В. В., Солдаткин В. М. Теоретические основы разработки и исследования электронного датчика параметров вектора воздушной скорости малоразмерного летательного аппарата // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 9. С. 774—781.

7. Харин Е. Г., Копылов И. А. Технология летных испытаний бортового оборудования летательных аппаратов с применением комплекса бортовых траекторных измерений. М.: МАИ-ПРИНТ, 2012. 360 с.

8. Солдаткин В. М. Методы и средства измерения аэродинамических углов летательных аппаратов. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2001. 448 с.

9. Пушков С. Г., Малажова И. В., Глушкова О. Ю. Исследование задачи определения аэродинамических погрешностей ПВД на режимах взлета, посадки самолета в условиях летного эксперимента с применением спутниковых технологий // ВИНИТИ. Информационный сборник „Проблемы безопасности полетов“. 2006. Вып. 9. С. 24—38.

10. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Кожурин В. Р., Захаров В. Г. Технология определения аэродинамических погрешностей ПВД и воздушных параметров взлетных испытаниях ЛА с использованием спутниковых средств измерений // ВИНИТИ. Информационный сборник „Проблемы безопасности полетов“. 2016. Вып. 7. С. 16—28.

11. Браславский Д. А., Петров В. В. Точность измерительных. М.: Машиностроение, 1972. 312 с.

12. Иванов Ю. П., Синяков А. Н., Филатов И. В. Комплексирование информационно-измерительных устройств летательных аппаратов. Л.: Машиностроение, 1984. 208 с.