Влияние обледенения на показания датчика аэродинамических углов при отказе системы электрообогрева

A A Zadorozhniy; N D Aleksanin

doi:10.22213/2410-9304-2021-4-69-75

Authors

A. A. Zadorozhniy Ulyanovsk State Technical University
N. D. Aleksanin Ulyanovsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2021-4-69-75

Keywords:

airflow-angle sensor, numerical simulation, icing, mathematical model

Abstract

At present, with the intensive operation of aircrafts in extremely harsh air conditions, their all-weather use, the work related to improving the flight safety is especially relevant. One of the directions of work in this topic is the study of the types of parametric failures of onboard equipment associated with the influence of the external environment in order to assess their impact on interacting systems and develop recommendations for identifying and countering detected failures. The presented paper considers the results of a full-scale experiment to determine the possibility of operation of the aerodynamic angle sensor in artificially formed icing conditions in case of failure of its electric heating system, as well as a description and results of subsequent modeling of the sensor icing process, and an assessment of its effect on the accuracy characteristics of the sensor output signal. The statement of the research problem is formulated as follows: it is necessary to ensure the testing of the sensor and the subsequent processing of the results obtained in order to form a generalized mathematical model of the sensor icing process, as well as to solve the problem of introducing additional errors into the sensor signals, which makes it possible to study the behavior of air signal systems using vane sensors of aerodynamic angles with artificially introduced failures. A full-scale experiment was carried out in an air-cooling tube on the basis of the enterprise JSC "UKBP". Numerical modeling and determination of correction factors were carried out in the software packages Ansys FENSAP ICE and MathCAD. Analysis of the results achieved in the course of modeling confirmed the convergence of the model obtained with the data of real experiments in an air-cooling tube. The data obtained made it possible to confirm the possibility of detecting distorted values for the angle of attack by the parametric quorum control method.

Author Biographies

A. A. Zadorozhniy, Ulyanovsk State Technical University

Post-graduate

N. D. Aleksanin, Ulyanovsk State Technical University

Post-graduate

References

Авиационные приборы, измерительно-вычислительные системы и комплексы: Принципы построения, алгоритмы обработки информации, характеристики и погрешности : учеб. пособие. / В. М. Солдаткин, Ф. А. Ганеев, В. В. Солдаткин, А. В. Никитин ; под ред. д-ра техн. наук, проф. В. М. Солдаткина. Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2014. 526 с.

Олейник А. И. Архитектура перспективного информационного комплекса высотно-скоростных параметров полёта самолёта // Перспективы науки. 2009. № 1. С. 36-38.

Добровольский Д. В. Признак недостоверности индикаторной скорости полета // Аэрокосмические технологии. 2017. № 2. С. 44-48.

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

Шоманков Д. А. Анализ влияния неисправностей аэрометрических приборов и приемников воздушных давлений на безопасность полетов // CredeExperto: транспорт, общество, образование, язык. 2018. № 4 (19). Систем.требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://ce.if-mstuca.ru/wp-content/uploads/2018/04/shomankov.pdf (дата обращения: 10.02.2021).

Ледяев В. В., Соболев В. И. Математические аспекты теории аэрометрии ВСП // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2000. № 8. С. 50-54.

Wagdi G. Habashi, François Morency and Héloïse Beaugendre. FENSAP-ICE: a comprehensive 3D Simulation Tool for In-flight Icing. Computational Fluid Dynamics Laboratory, McGill University. December 2001.

Алексанин Н. Д., Ефременков И. В. Моделирование обледенения приемника воздушных давлений с помощью программного комплекса FENSAP-ICE // Ученые записки УлГУ. Сер. Математика и информационные технологии. УлГУ. 2020. № 1. С. 1-5.

ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. М.: Изд-во стандартов, 1982. 182 с.

Алмазов В. В, Макаров Н. Н., Сорокин М. Ю. Оценка характеристик аэрометрических систем // Информатика, вычислительная техника, управление. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19. № 1 (2). С. 385-390.

Измерители аэродинамических параметров летательных аппаратов: учебное пособие / Г. И. Клюев, Н. Н. Макаров, В. М. Солдаткин, И. П. Ефимов [под ред. В. А. Мишина]. Ульяновск : УлГТУ, 2005. 509 с.

Клюев Г. И., Солдаткин В. М. Авиационные приборы и системы : учеб. пособие / [под ред. В. А. Мишина]. Ульяновск : УлГТУ, 2000. 343 с.

Авиационный справочник АС.1.1.706-4-2006. Дозвуковая система воздушных сигналов (Характеристика ARINC-706-4). М. : ФГУП «НИИСУ», 2006. 72 с.

Иванов Ю. П., Синяков А. Н., Филатов И. В. Комплексирование информационно-измерительных устройств летательных аппаратов : учеб. пособие / [под.ред. В.А. Боднер]. Ленинград : Машиностроение, 1984. 207 с.

Корсун О. Н., Лысюк О. П. Комплексная оценка погрешностей бортовых измерений в целях обеспечения задач безопасности полетов // Проблемы безопасности полетов. 2007. № 2. C. 31-41.