В современных условиях модельно-ориентированное проектирование становится основным инструментом для реализации авиационных разработок. Летные испытания (ЛИ) подтверждают достоверность созданных моделей и сделанных выводов, при этом количество варьируемых в процессе ЛИ параметров значительно сокращается.

В рамках данного проекта имитационное моделирование использовалось непосредственно перед и в процессе завершающего и наиболее ответственного этапа проектирования – летными испытаниями. Была создана имитационная модель проектируемого летательного аппарата (ЛА) и все изменения тестировались на этой модели. Кроме того, модель уточнялась в процессе ЛИ.

Использование продуктов MathWorks в процессе ЛИ ЛА позволило ускорить анализ результатов ЛИ, скорректировать характеристики ЛА и обеспечить проверку изменений, вносимых в проект (например, в части аэродинамических характеристик, алгоритмов управления).

Особая ценность продуктов MathWorks в этом проекте – оперативное тестирование любых изменений в части алгоритмов и аэродинамики.

Задача 

В данном проекте была поставлена задача ускорить анализ результатов летных испытаний проектируемого летательного аппарата и выработать рекомендации по улучшению его летно-технических характеристик.

Решение

В процессе работы в среде MATLAB и Simulink был проведен комплексный анализ имеющихся материалов по ЛИ, сформированы исходные данные для моделирования, составлена нелинейная модель продольного управляемого движения аппарата.

Результаты моделирования сравнивались с материалами ЛИ, после чего модель была скорректирована. После верификации модель была использована для анализа результатов ЛИ и сопровождающего моделирования в процессе ЛИ.

На основе разработанной модели был проведен анализ ряда полетов ЛА и предложены мероприятия по улучшению его летно-технических характеристик – изменение угла стреловидности крыла. Мероприятия были реализованы на ЛА и позволили успешно завершить летные испытания.

Результаты

• Сокращены сроки разработки. Использование имитационного моделирования упростило анализ результатов ЛИ и способствовало успешному завершению испытаний с минимумом пусков, в результате сократились сроки разработки.
• Уточнены исходные данные. По результатам анализа коэффициент подъемной силы был увеличен на 10 %. Также было введено падение тяги по температуре (до 15 %).
• Улучшены летно-технические характеристики аппарата. С целью уменьшения потерь подъемной силы на балансировку угол стреловидности крыла был изменен на 1 градус.