Prediction of helicopter H-V zone and cueing the emergency maneuver after power loss

• Autorzy: Stanisławski J.

Warianty tytułu

PL

Przewidywanie stref H-V śmigłowca i manewru awaryjnego po utracie mocy napędu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of simulation method for prediction of helicopter H-V zone envelope, in the case of engine power loss. Depending on the loss rate of available power, the emergency maneuver for flight continuation is calculated, or the autorotation landing is predicted. The realization of an airborne device with in-built calculating procedure and graphic presentation of H-V zone predicted limits can improve safety level of helicopter flight, and can cue the pilot to make proper decision in emergency conditions. The results of emergency meneuver simulation were verified by comparing them with flight tests of Mi-2Plus helicopter for partial power unit failure, and with records of SW-4 helicopter autorotation landing. The operation of measurement-recording module, which consists of GPS receiver, inertial measurement unit and a computer of PC-104 standard, was checked during flight tests of a radio-controlled helicopter model.

PL

Przedstawiono wyniki symulacyjnego przewidywania granic stref H-V dla śmigłowca w przypadku utraty mocy napędu. W zależności od stopnia spadku mocy wyznaczana jest możliwość manewru kontynuacji lotu lub przewidywane jest lądowanie autorotacyjne. Pokładowe urządzenie z wprowadzoną procedurą obliczeniową oraz graficzną prezentacją granic stref H-V może zwiększyć bezpieczeństwo lotów śmigłowca. Wyniki obliczeń symulacyjnych weryfikowano porównując z zapisami z badań w locie śmigłowców Mi-2Plus i SW-4. Pracę modułu pomiarowego obejmującego odbiornik GPS i komputer standardu PC-104 testowano przy wykorzystaniu sterowanego modelu śmigłowca.

Słowa kluczowe

EN

helicopter; power loss; H-V zone

PL

śmigłowiec; helikopter; utrata mocy napędu; strefa H-V

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. LVII, nr 1
• Strony: 21--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Stanisławski J.

• Institute of Aviation, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] Harris F.D., Kasper E.F., Seler L.E.: U.S. Civil Rotorcraft Accidents, 1963 Through 1997, NASA TM-2000-209597, December 2000.
• [2] Liu L., Pines D.J.: Analysis of U.S. Civil Rotorcraft Accidents Caused by Vehicle Failure or Malfunction, 1998-2004, 61st Annual Forum of American Helicopter Society, Grapevine, Texas, June 1-3, 2005.
• [3] Archer R., Walkers B" Shively J., Martin L., Dodd R.: Alternate Course of Action Training for Helicopter Pilots, 56th Annual Forum of American Helicopter Society, Virginia Beach, Virginia, May 2-4, 2000.
• [4] Pegg J.: An Investigation of the Helicopter Height-Velocity Diagram Showing Effects of Density Altitude and Gross Weight, NASA, TN D-4536, 1968.
• [5] Benson G., Bumstead R., Hutt A.J.: Use of Helicopter Flight Simulation for Height-Velocity Test Predictions and Flight Test Risk Reduction, 34th Annual Forum of American Helicopter Society, Washington DC, May 1978.
• [6] Lee A.Y.N.: Optimal Landing of a Helicopter in Autorotation, NASA CR177082, 1985.
• [7] Chen R.T.N., Zhao Y.J.: Optimal Trajectories for the Helicopter in One-Engine-Inoperative Terminal-Area Operations, NASA TM-110400, 1996.
• [8] Zhao Y.J., Carlson E.B., Jhemi A.A., Chen R.T.N.: Optimization of Rotorcraft Flight in Engine Failure, 56th Annual Forum of American Helicopter Society, Virginia Beach, Virginia, May 2-4, 2000.
• [9] Carlson E.B.: An Analytical Methodology for Category A Performance Prediction and Extrapolation, 57th Annual Forum of American Helicopter Society, Washington, DC, May 9-11, 2001.
• [10] Carlson E.B., Xue S., Keane J., Burns K.: UH-1 Upgrades Height-Velocity Diagram Development Through Flight Test and Trajectory Optimization, 62nd Annual Forum of American Helicopter Society, Phoenix, Arizona, May 9-11, 2006.
• [11] Aponso B.L., Lee D., Bachelder E.N.: Evaluation of a Rotorcraft Autorotation Training Display on a Commercial Flight Training Device, 61st Annual Forum of American Helicopter Society, Grapevine, Texas, June 1 -3, 2005.
• [12] Archer R., Walkers B., Shively J., Martin L., Dodd R.: Alternate Course of Action Training for Helicopter Pilots, 56th Annual Forum of American Helicopter Society, Virginia Beach. Virginia, May 2-4, 2000.
• [13] Bibik P., Narkiewicz J.: Dobór parametrów funkcji celu w sterowaniu optymalnym śmigłowca w autorotacji, Prace Instytutu Lotnictwa nr 194-195, Warszawa. 2008.
• [14] Bibik P., Narkiewicz J.: Helicoptcr modeling and optimal control in autorotation, 64th Annual Forum of American Helicopter Society, Montreal, Canada. April 29- May 1, 2008.
• [15] Bayrahtar S., Feron E.: Experiments with small helicopter automated landings at unusual attitudes, 64th Annual Forum of American Helicopter Society, Montreal, Canada, April 29-May I, 2008.
• [16] Kazulo Z.: Metody określenia niebezpiecznych stref H-V dla śmigłowca PZL SW4, VI Krajowe Forum Wiropłatowe, wydane w Prace Instytutu Lotnictwa nr 184-185, Warszawa 2006.
• [17] Pawula L.: Modyfikacja techniki pilotażu podczas lądowań autorotacyjnych śmigłowca PZL SW-4, VI Krajowe Forum Wiropłatowe Warszawa 2005, opublikowane w Prace Instytutu Lotnictwa nr 184-185, Warszawa, 2006.
• [18] Stanisławski J.: Algorytm wyznaczania wektora dopuszczalnych impulsów sterowania w manewrze śmigłowca, Opracowanie GR/12/BP/2005, Instytut Lotnictwa, wydanie wewn., Warszawa 2005.
• [19] Stanisławski J.: Symulacja manewrów bezpieczeństwa po awarii napędu śmigłowca, Opracowanie GR22/BP/2006, Instytutu Lotnictwa, wydanie wewn.. Warszawa 2006.