Моделирование движения автомата перекоса виртуальных моделей марсианских летательных аппаратов вертолетного типа
Аннотация
В работе рассматривается задача моделирования движения автомата перекоса несущих винтов летательных аппаратов вертолетного типа в системах виртуального окружения. Для ее решения предлагается подход, в котором вычисление координат составных частей механизма осуществляется без учета их динамики. При реализации такого подхода был задействован метод Ньютона-Рафсона для решения систем нелинейных уравнений. Апробация предлагаемых в статье методов и подходов была проведена в разработанном комплексе виртуального окружения на примере моделирования движения виртуальной модели марсианского вертолета соосной схемы. Результаты апробации показали адекватность и эффективность предложенных в статье решений и их применимость для систем виртуального окружения.
Ключевые слова
винтокрылый летательный аппарат,
несущий винт,
автомат перекоса,
шаг винта,
метод Ньютона-Рафсона,
системы виртуального окружения
При поддержке: Публикация выполнена в рамках государственного задания ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН по теме № FNEF-2024-0002 «Математическое моделирование многомасштабных динамических процессов и системы виртуального окружения».
Список литературы
1. G.J. Leishman. Principles of helicopter aerodynamics. Second edition, Cambridge university press, 2016, 866 p.
2. J.M. Seddon, S. Newman. Basic Helicopter Aerodynamics. 3rd ed. John Wiley & Sons, 2011.
3. B. Mettler. Identification modeling and characteristics of miniature rotorcraft. Kluwer, Norwell, 2002.
4. A.R.S. Bramwell, D. Balmford, G. Done. Bramwell’s helicopter dynamics. Elsevier, 2001.
5. D. Schafroth. Aerodynamics, modeling and control of an autonomous micro helicopter. Ph.D. Thesis. ETH Zurich, 2010.
6. M. Sparasci. Nonlinear modeling and control of coaxial rotor UAVs with application to the Mars helicopter. Master’s Thesis. Politecnico di Milano University, Milan, Italy, 2022.
7. H. Wang, P. Eberhard and Z. Lin. Modeling and simulation of closed loop multibody systems with bodies-joints composite modules. «Multibody Syst Dyn», Vol. 24 (2010), 389–411.
8. J. García de Jalón, E. Bayo. Kinematic and dynamic simulation of multibody systems: the real-time challenge. Springer Science & Business Media, 2012.
9. A.A. Shabana. Dynamics of multibody system. Fifth edition. Cambridge university press, 2020.
10. М.В. Михайлюк, А.В Мальцев, П.Ю. Тимохин, Е.В. Страшнов, Б.И. Крючков, В.М. Усов. Система виртуального окружения VirSim для имитационно-тренажерных комплексов подготовки космонавтов. «Пилотируемые полеты в космос», Т. 37 (2020), № 4, 72–95.
11. Функция atan2. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Atan2 (дата обращения 17.05.2024)
12. J. Balaram, M. Aung, M.P. Golombek. The Ingenuity helicopter on the Perseverance rover. «Space Science Reviews», Vol. 217 (2021), No. 4, 1–11.
Рецензия
Для цитирования:
Страшнов Е.В. Моделирование движения автомата перекоса виртуальных моделей марсианских летательных аппаратов вертолетного типа. Труды НИИСИ. 2024;14(2):4-9.
For citation:
Strashnov E.V. Simulation of Swashplate Motion for Virtual Martian Rotorcraft Models. SRISA Proceedings. 2024;14(2):4-9. (In Russ.)
Просмотров:
14
Послать статью по эл. почте 