Ефремова Елена Сергеевна — канд. техн. наук; КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ, кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества; доцент.
Казань
Elena S. Efremova — PhD; A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University, Department of Electronic Instrument Making and Quality Management; Associate Professor.
Kazan
Мифтахов Булат Ильгизарович — аспирант; Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ, кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества.
Казань
Bylat I. Miftakhov — Post-Graduate Student; A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University, Department of Electronic Instrument Making and Quality Management.
Kazan
Солдаткин Вячеслав Владимирович — д-р техн. наук, профессор; КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ, кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества; профессор.
Казань
Vyacheslav V. Soldatkin — Dr. Sci., Professor; A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University, Department of Electronic Instrument Making and Quality Management; Professor.
Kazan
Солдаткин Владимир Михайлович — д-р техн. наук, профессор; КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ, кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества; профессор.
Казань
Vladimir М. Soldatkin — Dr. Sci., Professor; A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University, Department of Electronic Instrument Making and Quality Management; Professor.
Kazan
Проанализированы методические погрешности электронного датчика, построенного на основе ультразвукового метода контроля параметров набегающего воздушного потока (НВП). Датчик обеспечивает возрастающие требования по упрощению конструкции, снижению массы и стоимости, по диапазону измерения угла скольжения при одновременном измерении угла атаки. Показано, что методические погрешности электронного датчика параметров вектора воздушной скорости носят аэродинамический характер и связаны с возмущениями НВП при движении летательного аппарата (ЛА) и обтекании фюзеляжа с неподвижным приемником параметров НВП, установленным на фюзеляже. Возмущения НВП, вносимые движением и обтеканием ЛА, увеличивают местную истинную воздушную скорость, воспринимаемую на фюзеляже в месте установки неподвижного приемника с расположенными на нем парами совмещенных излучателей-приемников ультразвуковых колебаний рассматриваемого электронного датчика. Получено выражение, определяющее влияние возмущений НВП на величину измеренной электронным датчиком истинной воздушной скорости в месте расположения неподвижного приемника. Получены аналитические модели и проведен расчет методической погрешности определения истинной воздушной скорости в рабочих диапазонах скоростей и высот эксплуатации малоразмерных ЛА. Показано, что возмущения НВП в месте расположения неподвижного приемника электронного датчика обусловливают и методические погрешности определения приборной скорости и числа Маха, углов атаки и скольжения рассматриваемого электронного датчика. Рассчитаны методические погрешности определения приборной скорости и числа Маха в рабочих диапазонах эксплуатации малоразмерного ЛА по измеренной электронным датчиком местной истинной воздушной скорости. Показано, что методической погрешностью измерения угла скольжения ввиду симметрии ЛА в плоскости изменения угла атаки можно пренебречь. Аэродинамические погрешности рассматриваемого электронного датчика обусловлены увеличением местной истинной воздушной скорости в месте расположения электронного датчика на фюзеляже ЛА, потому основным направлением их снижения является введение аэродинамических поправок в выходные сигналы электронного датчика с использованием полученных расчетных значений аэродинамических погрешностей.
Methodological errors of an electronic sensor, built on the basis of the ultrasonic method for monitoring the parameters of the incoming air flow (IAF), are analyzed. The sensor satisfies the increasing requirements for design simplification, weight and cost reduction, for the slip angle measurement range while simultaneously measuring the angle of attack. It is shown that the methodological errors of the electronic sensor of the airspeed vector parameters are of an aerodynamic nature and are associated with disturbances of the IAF during the aircraft movement and the flow around the fuselage with a fixed receiver of the IAF parameters installed on the fuselage. The IAF disturbances introduced by the movement and flow around the aircraft increase the local true airspeed perceived on the fuselage at the installation site of a fixed receiver with pairs of combined emitters-receivers of ultrasonic vibrations of the considered electronic sensor located on it. An expression is obtained that determines the influence of IAF disturbances on the value of the true airspeed measured by an electronic sensor at the location of a fixed receiver. Analytical models are obtained and the calculation of the methodological error in determining the true airspeed in the operating speed and altitude ranges of small aircraft operation are carried out. It is shown that IAF disturbances at the location of the fixed receiver of the electronic sensor also cause methodological errors in determining the indicated speed and Mach number, the angle of attack and the sideslip angle with the considered electronic sensor. Methodological errors in determining the indicated airspeed and Mach number in the actual ranges of small-sized aircraft operation are calculated from the local true airspeed measured by an electronic sensor. It is shown that the methodological error in measuring the sideslip angle due to the symmetry of the aircraft in the plane of change in the angle of attack can be neglected. The aerodynamic errors of the considered electronic sensor are due to an increase in the local true airspeed at the location of the electronic sensor on the aircraft fuselage, therefore the main direction of their reduction is the introduction of aerodynamic corrections into the output signals of the electronic sensor using the calculated values of aerodynamic errors.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.