مهندسی هوانوردی
سال:1394 | دوره:17 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

با گسترش روزافزون تکنولوژی و توسعه سنسورهای میکروالکترومکانیکی در کنار الگوریتم های تخمین پیشرفته کاربری این گونه سنسورها رشد چشمگیری یافته است. با این وجود، به خاطر خطای زیاد سنسورهای میکروالکترومکانیکی، ناوبری مبتنی بر این سنسورها نیازمند شناسایی خطاها و کالیبراسیون آن ها می باشد. از این رو، در این مقاله شناسایی خطا و کالیبراسیون تجربی سنسورهای اینرسی میکروالکترومکانیکی شتاب سنج و ژیروسکوپ مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، با طراحی و انجام تست هایی بر روی یک ماژول آردوینو، خطای تصادفی سنسورهای این ماژول به کمک روش آلن واریانس به عنوان مناسب ترین روش از دیدگاه سادگی پیاده سازی و قابل فهم بودن نتایج شناسایی شده است. سپس، پارامترهای خطا اعم از ضرایب مقیاس، بایاس و ضرایب عدم هم ترازی این سنسورها با استفاده از الگوریتم حداقل مربعات وزنی محاسبه شده است. آنگاه از تولید کره خطا برای صحت کالیبراسیون سنسور استفاده شده است.

در این تحقیق، میدان جریان بالای سطح یک نمونه بال لامبدا شکل غیر باریک با اندازه گیری فشار بررسی شده و تشکیل گردابه ها و بررسی اثرات زاویه حمله بر ساختار، قدرت و موقعیت گردابه ها مطالعه شده است. آزمایش ها در سرعت 20 متر بر ثانیه و در زاویه حمله های مختلف از 5 تا 20 درجه انجام شده است. نتایج بیانگر وجود جریان گردابه ای روی سطح بال می باشد که این جریان گردابه ای شامل 3 گردابه مجزا است. یک گردابه از راس بال شکل گرفته، گردابه دوم که پیش از شکستگی بال شروع شده و با جریان پس از شکستگی بال، گردابه قوی تری را شکل داده و گردابه سوم که پس از شکستگی بال شروع شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه حمله، سبب بزرگتر و قوی تر شدن گردابه ها و رانش آن ها به سمت ریشه بال شده است. در موقعیت خاص از زاویه حمله، ساختار گردابه ها به هم می ریزد و اصطلاحا فروپاشی گردابه ها اتفاق می افتد و با افزایش زاویه حمله، موقعیت فروپاشی گردابه ها به سمت راس بال حرکت می کند.

در این مقاله به بهبود فرآیند توجیه اولیه یک سیستم ناوبری اینرسی بدون سکو بر اساس انتخاب ترکیب بهینه سنسورهای شرکت کننده در فرآیند توجیه پرداخته شده است. به طور معمول می توان روابط را بر حسب بردار پایه خروجی شتاب سنج و یا ژیروسکوپ مرتب نمود که بستگی به دقت خروجی ها دارد. روابط ارائه شده در این مقاله در انتها منجر به تخمینی با استفاده از ترکیب خطی خروجی سنسورهای اینرسی می گردد، هرچند خطای الگوریتم این تخمین از خطای بایاس سنسورها مستقل می باشد؛ اما متاسفانه ضریب این ترکیب مجهول است. یک راه حل استفاده از دانش طراح یا توجه به نسبت خطای سنسورها می باشد که بدیهی است منجر به بهترین تخمین نخواهد گشت. روش ارائه شده در این مقاله استفاده از الگوریتم ژنتیک برای دستیابی به ترکیب بهینه سنسورها است. بر این اساس مساله تخمین ماتریس دوران، تابع مورد نظر برای بهینه سازی است، همچنین معیار بهینگی بر اساس خطای ترازیابی تعریف می گردد که نسبت به مقدار مرجع سنجیده می شود. خروجی الگوریتم بهینه سازی، ضریب بهینه اعمال شونده در الگوریتم کلی است. در انتها با استفاده از یک شبیه سازی صحت الگوریتم نشان داده شده است.

کشف علت بروز سانحه هوایی، بخش عمده ای از صنعت هوانوردی است که در طول تاریخ صنعت هوانوردی به عنوان موتور محرک تحقیق و توسعه عمل کرده و مرجعی برای برطرف نمودن ایرادات طراحی و ساخت می باشد. در این تحقیق، با توجه به لزوم ارتقاء و به روزرسانی مدل بررسی سوانح هوایی نظامی، در ابتدا مدل فعلی مورد مطالعه قرار گرفته و نقاط ضعف آن مشخص شده است. سپس، 12 روش کارآمد ارائه شده جهت بررسی سوانح معرفی شده است. در ادامه، با توجه به این که جهت بررسی سوانح هوایی نظامی مدل یکسانی وجود ندارد و تابع قوانین، مقررات و پیمان های نظامی مشترک است، با در نظر گرفتن ویژگی های روش های کارآمد معرفی شده، مدل نوینی جهت این کار ارائه شده است. در این مدل نوین، ضمن برطرف نمودن نواقص و اشکالات مدل فعلی بررسی سوانح هوایی نظامی که شامل کشف عامل بروز سانحه است، بر روی بررسی و کشف چیستی و چرایی بروز سانحه تمرکز شده و از این طریق و با ریشه یابی واقعی علت بروز سانحه، می توان از بروز سوانح مشابه در آینده، پیشگیری به عمل آورد.

سیستم های مدیریت پرواز در هواپیماهای امروزی بر اساس جداول استاندارد هواپیما و مشاهده وضعیت عملکردی به خلبان در امر هدایت وکنترل و مدیریت طرح های پروازی در طول پرواز کمک می کنند به گونه ای که فشار کاری خلبان به شدت کاهش یابد. برخلاف پیشرفت چشم گیر در سیستم ها و تجهیزات مدرن هوانوردی، چک های منظم و استفاده از افزونگی چندگانه امکان روی داد نقص در تمامی سیستم ها وجود دارد. با توجه به تغییرات ایجاد شده در هواپیما در شرایط اضطراری و چالش های پیش روی خلبان برای تصمیم گیری سریع و نیاز به انتخاب و نشست ایمن در محل پیش بینی نشده، سیستم مدیریت پرواز باید نسبت به وضعیت کنونی ارتقا یابد تا بتواند در شرایط اضطراری در نشست ایمن به خلبان کمک نماید. برهمین اساس در این مقاله سیستم مدیریت پرواز در شرایط اضطراری جهت پوشش چالش های خلبان، ارتباط موثر بین خلبان و سیستم اتوماتیک و افزایش ایمنی پرواز معرفی می شود. در طرح پیشنهادی زیر سیستم ها و قسمت های مختلفی همچون زیرسیستم شناسایی، آشکارسازی سلامت سازه، کنترلر، تولید مسیر، بانک اطلاعات محیطی، پاکت پروازی هواپیما، پنل رابط خلبان و ... مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله الگوریتم انتخاب محل نشست و طراحی پنل ارتباط خلبان با دیگر سیستم اتوماتیک به عنوان زیر سیستم های غیر قابل اجتناب در سیستم مدیریت پرواز در شرایط اضطرای معرفی و ارائه می شود.

معمولا در توسعه قوانین هدایت، قابلیت های عملکردی وسیله پرنده در نظر گرفته نمی شود و همین مساله می تواند باعث اشباع فرامین صادره و نهایتا عملکرد نامناسب سیستم هدایت و کنترل یکپارچه شود. در تحقیق حاضر، مقادیر پارامترهای قانون هدایت تناسبی افزوده با لحاظ توانایی های عملکردی و مانوری وسیله پرنده در شرایط پروازی مختلف، بهینه سازی شده است. برخلاف قانون ناوبری تناسبی افزوده، در این قانون پارامترهای سیستم هدایت ثابت نبوده و تابعی از شرایط محیطی و سناریوی درگیری است. برای این منظور، در شرایط پروازی و سناریوهای درگیری مختلف، مساله بهینه سازی چندمعیاری شامل قیود عملکردی و توابع هدف خطای فاصله، حداکثر شتاب فرمان و زمان پرواز، شکل داده شده و برای حل از الگوریتم بهینه سازی NSGA-II استفاده شده است. قیود حداکثر شتاب فرمان ثابت نبوده و متناسب با قابلیت عملکردی وسیله در شرایط پروازی انتخاب می شوند. نتایج شبیه سازی سناریوهای مختلف، بهبود عملکرد قانون هدایت ارائه شده را در مقایسه با روش های متداول نشان می دهد.

این تحقیق به بررسی تاثیر عوامل و پارامترهای موثر در قابلیت اطمینان مکانیزم فلپ مجهز به موتور الکتریکی در یک هواپیمای سبک می پردازد. بر این اساس ابتدا ترکیب کلی مکانیزم مورد نظر تشریح شده و درخت خرابی به منظور ارزیابی میزان اثر هر یک از اجزای این مکانیزم برروی قابلیت اطمینان ترسیم شده است. همچنین دیاگرام عملکرد این مکانیزم کشیده شده و مطابق با آن رابطه قابلیت اطمینان سیستم بر اساس قابلیت اطمینان هر جزء به دست آمده است. مشاهده می شود بدون برنامه ریزی فرآیند سرویس و بازدیدهای دوره ای، در بازه های بلند زمانی قابلیت اطمینان به شکل چشمگیری کاهش می یابد. همچنین اثر بازدید پیش از پرواز برروی قابلیت اطمینان این مجموعه بررسی شده که نشان دهنده تاثیر بالای این بازدید بروی این پارامتر است تا جایی که قابلیت اطمینان را در نزدیکی یک نگهداری می نماید.