Численно - аналитический подход к определению производных устойчивости и управляемости в продольном канале беспилотного летательного аппарата нормальной схемы при малых дозвуковых скоростях полета

Розглянуті питання визначення похідних стійкості та керованості безпілотного літального апарату нормальної схеми з малою дозвуковою швидкістю польоту у поздовжньому каналі. Запропоновано чисельно-аналітичний підхід до визначення похідних стійкості та керованості на основі аналізу результатів продувок моделей в аеродинамічній трубі та проведених аналітичних досліджень. Отримані результати дають можливість аналізувати рух БПЛА у поздовжньому каналі, визначати коефіцієнти математичної моделі БПЛА, визначати характеристики стійкості та керованості БПЛА при проектуванні систем автоматичного керування.The problems of determining the stability and control derivatives of small subsonic UAV in the longitudinal channel are solved. An approach to the stability and control derivatives determination based on the analysis results of wind tunnel investigation and analyzes conducted. To the longitudinal movement usually referred traffic aircraft where it is in the plane of symmetry of one and the same vertical plane. Thus the aerodynamic lateral force, rolling moment and yaw angles of heel and slip and angular velocity of roll and glide zero. To investigate the longitudinal motion of the aircraft (movement in the longitudinal channel) important issue is to determine the components of the aerodynamic forces and moments as a function of the kinematic parameters of the flight, the so-called aerodynamic derivatives. Given that the object is a lightweight UAV that has subsonic range of operating speeds, significantly less than the speed of sound, it should be noted that the derivative of the coefficient of lift coefficient and drag coefficient for longitudinal moment of flight speed can be taken to be zero at subsonic speed range. This is due to the fact that these values are almost constant with airspeed, lower the speed of sound. Change the value of these parameters with growth rate appears only when approaching the speed of sound, due to changes in the position of the center of pressure and the additional impedance. Also, when calculating stability derivatives are generally neglected by changing the drag because the drag value of derivatives are small and commensurate with the error of the calculation methods. Derivatives of lift coefficient by the following kinematic parameters: angle of attack, the angular velocity of rotation around the transverse axis, rate of change of angle of attack and angle of elevator deflection are defined. Obtained results make it possible to analyze the movement of the UAV in the longitudinal channel and determinate the coefficients of a mathematical model of the UAV. Also possible to determinate the stability and controllability of the UAV during automatic control systems design.Рассмотрены вопросы определения производных устойчивости и управляемости беспилотного летательного аппарата нормальной схемы с малой дозвуковой скоростью полета в продольном канале. Предложен численно-аналитический подход к определению производных устойчивости и управляемости на основе анализа результатов продувок моделей в аэродинамической трубе и проведенных аналитических исследований. Полученные результаты дают возможность анализировать движение БПЛА в продольном канале, определять коэффициенты математической модели БПЛА, определять характеристики устойчивости и управляемости БПЛА при проектировании систем автоматического управления

Идентификация аэродинамических коэффициентов математической модели бокового движения летательного аппарата

Системи автоматичного керування літальним апаратом повинні забезпечувати точну і швидку реакцію на командний вплив, незважаючи на значні зміни умов польоту. Адаптивне керування є одним з основних методів вирішення таких проблем як точне і швидке визначення поточних параметрів під час польоту. У даній статті запропонований метод, який є вдосконаленим методом ідентифікації на основі синтезу адаптивної системи. Він поєднує переваги відомих методів ідентифікації аеродинамічних коефіцієнтів поданих у відкритих джерелах. Метод ідентифікації аеродинамічних коефіцієнтів дозволяє досить добре визначати аеродинамічні коефіцієнти із записів льотних випробувань: після проведення ідентифікації збільшується ступінь збіжності перехідних процесів реального ЛА і його математичної моделі. Цей метод забезпечить підвищення точності ідентифікації параметрів руху ЛА.The aim of this work is to develop improved methods of identifying the aerodynamic coefficients based on the synthesis of adaptive system, an adaptive algorithm aiming to identify and study the relations to identify and refine the aerodynamic parameters not maneuver lateral motion of the aircraft. The method combines the advantages of the known methods for the identification of the aerodynamic coefficients, which are presented in the public domain. The main problem lies in the fact that by traditional flight test aerodynamic coefficients are a set of discrete values. Linear model, which then is used does not describe accurately coefficients in flight, especially when changing parameters in a wide range of flight. The basic idea of the method consists in the following: synthesizing adaptive system that eliminates the inconsistency between the calculated values of the phase coordinates by which to identify and value, taken from the record flight tests. Simulation of changes in time of the phase coordinates is based on the results of other flight tests phase coordinates and mathematical model aircraft. After processing the records modified aircraft movement on the proposed algorithm we obtain the value of aerodynamic coefficients as a function of time for small changes in the parameters of flight and as a function of angle, angular velocity and deviation of steering for changing flight parameters in large range. The method of identification of the aerodynamic coefficients can fairly well determine the aerodynamic coefficients from flight test records: after identification increases the degree of real convergence of transient aircraft and its mathematical model. This method will improve the accuracy of identification of the aircraft motion parameters and therefore improve the quality of control.Системы автоматического управления летательным аппаратом должны обеспечивать точную и быструю реакцию на командное влияние, несмотря на значительные изменения условий полета. Адаптивное управление является одним из основных методов решения таких проблем как точное и быстрое определение текущих параметров вовремя полета. В данной статье предложен метод, который является усовершенствованным методом идентификации на основе синтеза адаптивной системы. Он сочетает преимущества известных методов идентификации аэродинамических коэффициентов, которые представлены в открытых источниках. Метод идентификации аэродинамических коэффициентов позволяет достаточно хорошо определять аэродинамические коэффициенты из записей летных испытаний: после проведения идентификации увеличивается степень сходимости переходных процессов реального ЛА и его математической модели. Этот метод обеспечит повышение точности идентификации параметров движения ЛА

New trends in the economic systems management in the context of modern global challenges

New trends in the economic systems management in the context of modern global challenges: collective monograph / scientific edited by M. Bezpartochnyi, in 2 Vol. // VUZF University of Finance, Business and Entrepreneurship. – Sofia: VUZF Publishing House “St. Grigorii Bogoslov”, 2020. – Vol. 1. – 309 p

Система расселения энтомологического препарата для малого беспилотного летательного аппарата

Спроектовано систему розселення ентомологічного препарату «трихограма», що дозволяє забезпечити витрату активної речовини 1-2 г/га. Рівномірність внесення складає 85%. Розроблено варіант компонування системи на безпілотному літальному апараті «А-1». Проведено математичне та комп’ютерне моделювання системи. Розроблено методику розрахунку потрібної швидкості польоту та кута розпилення в залежності від потрібної ширини зони розпилення та масової витрати активної речовини.Separation systems for entomological substance «trychogramm» were designed. This system provides substance discharge of 1-2 gram/hectare. Uniformity of dispersion comes to 85%. Variant of mounting system on the UAV «A-1» were developed. Mathematical and computer simulation were provided. Method for calculating required airspeed and angle of dispersion depending to dispersion zone width and weight rate created.Спроектирована система расселения энтомологического препарата «трихограмма», которая позволяет обеспечить расход активного вещества 1-2 г/га. Равномерность расселения составляет 85%. Разработан вариант компоновки системы на беспилотном летательном аппарате «А-1». Проведено математическое и компьютерное моделирование системы. Разработана методика расчета потребной скорости полета и угла распыления в зависимости от потребной ширины зоны распыления и массового расхода активного вещества

Method for determining the activity of volume aerosols during communal radiation accident using unmanned aircraft

Analytical analysis of the spread of the radioactive aerosol-based verification of the mathematical model of its movement and deposition was carried out. Nonlinear mathematical model in curvilinear coordinates and on its base the expression for determining the activity of the emission source, using the results of measurements of wind speed with simultaneous fence aerosols filtroejection unit installed on unmanned aircraft was received