Flight dynamics analysis of a glider in symetrical motion - the case study for PW-5.

• Autorzy: Goraj Zdobysław , Przekop A.

Warianty tytułu

PL

Dynamiczna analiza ruchu szybowca w płaszczyźnie symetrii - przypadek szybowca PW-5.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Dynamic stability analysis of the World Class Glider PW-5 has been presented. Gilder was assumed to be a rygid body of three degrees of freedom - two linear displacements and one rotation - all in the plane of symmetry. Responses of the glider due to gust and deflection of elevator have been determined. The Laplace transform has been applied to convert the differential equations into algebraic ones. The transformed algebraic equations, after a number of manipulations have been solved for the output variables. Partial-fraction expansions have been preformed to obtain the inverse Laplace transforms from the Laplace transform table. Although some restricting assumptions have been made (rigid body, small distrurbances) the presented results are original and have not been presented before. The airworthiness regulations (JAR, FAR) do not require performing dynamic analysis in order the glider to be granted a Certificate of Airworthiness by the national aviation authority. To certificate the glider it is sufficient to prove static stability by means of in-flight tests. Flying qualities are qualitatively estimated basing on subjective opinions of the test pilots.

PL

W pracy przedstawiono analizę stateczności dynamicznej szybowca klasy światowej PW-5 "Smyk". Założono, że śmigłowiec jest bryłą sztywną i posiada trzy stopnie swobody - dwa przesunięcia i jeden obrót w płaszczyźnie symetrii bryły. Wyznaczono odpowiedź szybowca na wymuszenia pochodzące od podmuchu oraz wychylenia steru wysokości. Dokonano algebraizacji różniczkowych równań ruchu poprzez zastosowanie transformacji Laplace'a. Wyznaczono funkcje przejścia układu, które po zadaniu sygnałów wejściowych, a następnie wykonaniu transformacji odwrotnych pozwoliły na wyznaczenie przebiegów odpowiedzi szybowca w funkcji czasu. Stosowano proste sygnały wejściowe, tak aby możliwe było znalezienie transformaty odwrotnej w postaci zamkniętej. Pomimo dość silnych założeń przyjętych w pracy (bryła sztywna, małe zaburzenia pozwalające na analizę liniową) przedstawione wyniki są oryginalne i nie były dotychczas publikowane. Przepisy budowy szybowców (JAR, FAR) nie wymagają przeprowadzenia analiz dynamicznych szybowca. W celu dopuszczenia szybowca do prób w locie i uzyskania certyfikatu typu wymagane jest jedynie dowiedzenie stateczności statycznej. Dynamika szybowca oceniana jest w trakcie prób jedynie jakościowo, w formie subiektywnej opinii pilotów doświadczalnych.

Słowa kluczowe

EN

glider; dynamic stability analysis

PL

szybowiec; analiza stateczności dynamicznej

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. XLVII, nr 3
• Strony: 261--281

Twórcy

autor

Goraj Zdobysław

• Warsaw University of Technology, Intitute of Aeronautics and Applied Mechanics, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warsaw, Poland

autor

Przekop A.

• Warsaw University of Technology, Intitute of Aeronautics and Applied Mechanics, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Roskam J.: Flight Dynamics and Automatic Control Systems, vol. I, II, DAR Corporation, Kansas 1995.
• [2] Cook M.V.: Flight Dynamics Principles. Arnold, London 1997.
• [3] Hancock G.J.: An Introduction To The Flight Dynamic of Rigid Aeroplanes. Elis Horwood, London 1995.
• [4] Kuo B.: Automatic Control Systems. Prentice-Hall International, London 1991.
• [5] Goraj Z.: Calculations of Manoeuvrability and Stability of an Aircraft in Subsonic Flow. Warsaw University of Technology Publications, Warsaw 1984, in Polish.
• [6] Goraj Z.: Calculations of Static Stability and Manoeuvrability of an Aircraft. Warsaw University of Technology, Warsaw 1985, Lecture in Flight Dynamics, in Polish, unpublished.
• [7] Goraj Z.: STB-9702 - Software Package for Calculations of Static Manoeuvrability and Stability and Flight Dynamics of an Aircraft. Warsaw University of Technology, Warsaw 1997, unpublished.
• [8] The PW-5 Glider Data Sheet. Warsaw University of Technology, Warsaw 1994, in Polish, unpublished.
• [9] Stability of the PW-5 Glider with Centre of Gravity at 43% Mean Aerodynamic Chord. Warsaw University of Technology, Warsaw 1993, in Polish, unpublished.
• [10] The PW-5 Glider Loads on Structure. Warsaw University of Technology, Warsaw 1993, in Polish, unpublished.