Banebrydende flyvekontrolsystem undergår tredje testrunde

Illinois -professor Naira Hovakimyan er klar til at indgå i en hidtil uset tredje runde flyvetest ved hjælp af hendes L1 -adaptive kontrolsystem.

Hovakimyan's L1 adaptive control er en ny teori, hun og hendes forskerteam har udviklet siden 2005 til design af robuste adaptive kontrolarkitekturer ved hjælp af hurtige tilpasningsordninger. Målet med det banebrydende L1 -system er at bevare flyets ydeevne og manøvredygtighed selv i tilfælde af alvorlige fejl - i sidste ende øge flysikkerheden, modstandsdygtighed over for kritiske fejl, og brugervenlighed for menneskelige piloter, samt autopiloter, under ekstreme forhold.

Flykontrolsystemer på nutidens fly er blevet testet og modnet i årtier og betragtes som ekstremt sikre for deres redundans. På trods af deres sikkerhed, imidlertid, der er stadig stort behov for nye teknologier, der kan forhindre flere ulykker. Hovakimyan og hendes kontrolingeniører, kandidatstuderende Javier Puig-Navarro og Kasey Ackerman, sagde målet er, at flyproducenter skal undersøge kontrolarkitekturer, der kan forhindre flyulykker under de mest ekstreme situationer. Denne tredje testrunde skubber L1 -teknologien stadig tættere på kommercialisering.

I begyndelsen af ​​2015, holdet begyndte at teste på Edwards Air Force Base i Californien. Flyvet af elever på Air Force Test Pilot School (TPS), flyvetest blev gennemført med succes for første gang på et bemandet fly, en Learjet 25 udstyret med et variabelt stabilitetssystem. Et år senere, test blev udført på en VISTA-F16, et jagerfly med hurtigere og mere udfordrende dynamik. Gennem disse flyvetests, kunstige fejl blev injiceret med og uden L1 for at evaluere dens effektivitet. På begge fly, da L1 var forlovet, ønskede håndterings- og flyveegenskaber blev genoprettet konsekvent på tværs af alle fejlkonfigurationer - hvilket beviser, at L1 -kontrolarkitekturen er forudsigelig, pålidelig, gentagelig, og sikkert, en bemærkelsesværdig præstation for et flyvekontrolsystem.

I begyndelsen af ​​marts, L1 vil gennemgå mere avanceret test i et projekt kaldet Advanced L1 Airborne Superiority (ALIAS). Flyvetest vil finde sted på Edwards Air Force Base og vil blive udført af TPS- og Illinois -studerende, der flyver med Learjet 25. Genopretning af strenge militære krav vedrørende sikkerhed og ydeevne for flyvekontrolsystemer i tilfælde af fejl vil være det primære fokus. Landkontrol og simuleringsøvelser er planlagt til den første uge af marts, med bemandede tests, der finder sted i anden og tredje uge af marts.

"Vi har forbedret os meget med hensyn til tidligere flyvninger med Learjet, "sagde Puig-Navarro." En ting, vi har arbejdet på, er at udnytte L1 til yderligere at afkoble flyets laterale og retningsdynamiske dynamik. "

Kobling sker, for eksempel, når en pilot indtaster en pedalkommando for at fremkalde en ændring i kursens vinkel (vandret bevægelse af næsen) og samtidig oplever en rulle (bevægelse af vingerne). Tit, denne bevægelse er uopfordret, og opfattet af piloten som uønsket. Hovakimyan og hendes team har arbejdet på at kombinere L1 med traditionelle afkoblingsmekanismer, så piloter behøver ikke længere at kompensere for den effekt, gør deres job sikrere og lettere.

"L1 adaptiv kontrol har overvundet nogle af de største begrænsninger ved konventionelle adaptive kontrolsystemer, ved at give forudsigelige robusthedsgarantier i nærvær af en stor klasse af usikkerheder. Dens funktioner er blevet valideret i en række forskellige applikationer og udfordrende flyvetests, hvilket fører til kommercialiseringsmuligheder på tværs af få industrier. Flyvetestene på Edwards AFB gav os en mulighed for at demonstrere den første af sin slags bemandede flyvning med en adaptiv controller om bord. Det er prisværdigt, at hele softwaren blev skrevet og udviklet af mine studerende i Illinois, "sagde Hovakimyan.

Ud over systemets afkoblingsevner, ALIAS vil demonstrere sin overholdelse af militære specifikationer på niveau 1 - de strengeste krav til et flyvekontrolsystem af denne type - samt pilotfeedback og forslag.

L1 har potentiale til at revolutionere flysikkerheden ved i høj grad at reducere muligheden for pilotfejl under manøvrer med høj arbejdsbyrde. Imidlertid, dens virkninger overskrider dynamikken i flyvningen. Dens anvendelser er forskellige, og teknologien har fortjent interesse fra forskellige industrier.

"Vi har bevist, at L1 fungerer matematisk, og vi viser, at det også fungerer i applikationer, "sagde Puig-Navarro." Dets største bidrag til samfundet og ingeniørverdenen er at sikre, at tidskritiske systemer som dem i fly har ydeevne og robusthedsgarantier. "