SZTAKI-s kutatók vezetésével szeldítik meg a rettegett repülési jelenséget

Egy a SZTAKI által vezetett nemzetközi kutatócsoportnak sikerült leküzdenie a repülés egyik legnagyobb kihívását. Egy kifinomult vezérlőrendszerrel aktívan elfojtották a flatter rettegett jelenségét. A kutatás az EU által finanszírozott FliPASED projektben zajlott a SZTAKI, DLR, ONERA és TUM partnerekkel.

SZTAKI-s kutatók vezetésével szeldítik meg a rettegett repülési jelenséget

Egy európai kutatócsoportnak sikerült leküzdenie az aeroelaszticitás egyik fontos kihívását – a légijármű-szerkezetekben a flatter jelenségének elnyomását egy aktív vezérlőrendszer segítségével. Ezt a bravúrt egy speciálisan felépített pilóta nélküli légi jármű (UAV) segítségével végrehajtott repülési kampányban mutatták be.

A magyarországi Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézetből (SZTAKI), a Német Repülési Központból (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), a francia Repülés és Űrkutatási Laborból (ONERA) és a Müncheni Műszaki Egyetemből (TUM) álló csapat. A sikeres repülési tesztekre a németországi Cochstedtben található pilóta nélküli repülőgéprendszerek nemzeti kísérleti tesztközpontjában került sor, amelyet a DLR üzemeltet.

A repülőgépeket olyan technológiákkal tervezik, amelyek lehetővé teszik a könnyűszerkezetes felépítést, hogy csökkentsék karbonlábnyomukat az alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás révén. Következésképpen a repülőgép-szerkezetek rugalmasak, vagyis deformálódnak, ha aerodinamikai terhelésnek vannak kitéve. Az anyagok és a tervezési fejlesztések trendjei lehetővé teszik, hogy a jövőbeni repülőgépek még könnyebbek legyenek, tovább növelve rugalmasságukat.

A szerkezeti deformáció és az aerodinamika közötti kölcsönhatást aeroelaszticitásnak nevezik. A rugalmasság növekedésével a repülőgép szerkezeti dinamikája, vagyis rezgési jellemzői kezdenek beleszólni bizonyos jelenségekbe. Bizonyos körülmények között a repülőgép szerkezetének rezgései és a környező légáramlás közötti kölcsönhatások instabillá válhatnak. Ez a jól ismert aeroelasztikus jelenség, amelyet „flatternek” neveznek, katasztrofális meghibásodáshoz vezethet a rezgési amplitúdó gyors növekedése miatt. Ezért a légi jármű szerkezetét úgy kell megtervezni, hogy a maximális üzemi sebességnél vagy az alatt soha ne fordulhasson elő flatter, jelentős tartalékkal. Ez a kulcsfontosságú követelmény jelentős korlátot jelent a repülőgép-szerkezetek még könnyebbé tételében.

A Flight Phase Adaptive Aero-Servo-Elastic Aircraft Design Methods (FliPASED) projekten belül az egyik fő cél az volt, hogy aktív eszközökkel, fedélzeti vezérlőfelületek, érzékelők és intelligens vezérlőalgoritmusok segítségével elnyomják a flattert. A cél annak vizsgálata volt, hogy az aktív flatter-elnyomás ezen elve milyen mértékben tesz lehetővé új tervezési szabadságot a repülőgép szerkezeti tömegének további csökkentése érdekében.

A cél megvalósítása a következő kulcsfontosságú feladatokat foglalta magában: i) módszerek és eszközök kidolgozása a pontos rugalmas repülőgép-modellezéshez, ii) repülőgép-vezérlő algoritmusok kidolgozása, amelyek lehetővé teszik a tervezett flatter sebességet meghaladó repülést, és iii) a kifejlesztett eszközök és módszerek validálása biztonságos, ill. megfizethető kísérleti tesztplatform.

T-FLEX és P-FLEX UAV-k

A T-FLEX UAV-t egy korábbi európai kutatási projekt, a Flutter Free Flight Envelope eXpansion (FLEXOP) keretében tervezték. Az ilyen demonstráció mögött az az indoklás áll, hogy a különböző technológiák viszonylag gyorsan és biztonságosan tesztelhetők próbapadon, a repülő kereskedelmi repülőgépek adaptálási költségének töredékéért, emberi élet kockázata nélkül. Az UAV második változatát, a P-FLEX-et használták az aktív flatter-szabályozás tesztelésére. A repülési tesztek kiegészítő biztonsági eszközeként fontos biztonsági elemként a pilóták által üzemeltetett flatter gátló rendszert is beépítették.

Repülési teszt Cochstedtben

A repülési teszt egy légi jármű kritikus értékelése annak aeroelasztikus stabilitásának felmérésére. Ez magában foglalja a légi jármű ellenőrzött és szisztematikus tesztelését annak érdekében, hogy felmérjék annak teljesítményét különböző repülési körülmények között. A flatterteszt fontos mérföldkő minden repülőgép tanúsítási kampányában, mivel segít azonosítani és csökkenteni a flatter kockázatát, amely katasztrofális szerkezeti hibához vezethet, ha nem foglalkoznak vele.

A flatter repülésteszt kampány célja az volt, hogy megerősítse az előre jelzett nyílt hurkú flatter sebességet (flatter sebesség aktív flatter szabályozás használata nélkül), és két aktív flatter-elnyomó vezérlőt demonstráljon ezen a nyílt hurkú flatterelési sebességen túl. A teszthéten minden projektpartner csapata jelen volt, mivel egyértelmű volt, hogy a repülési tesztek sikere csak multidiszciplináris csapatmunkával lesz lehetséges.

A hét intenzív csapatmunkával indult az aeroelasztikus modellek frissítésére a legfrissebb földi vibrációs teszt (GVT) adatai alapján. Ezen modellek alapján különböző elemzési módszereket alkalmaztak a várható flatterelési viselkedés validálására és a tényleges flatter sebesség lehető legpontosabb előrejelzésére.

A szárny flatter mechanizmus a hagyományos hajlító-torziós lengések csatolódását foglalta magában, amelyet nagy megbízhatósággal először másodpercenként 56 méteres sebességnél becsültek instabillá válónak. Ezt követően a modellt arra használták, hogy nagyszámú szimuláció segítségével felkészítsék a szabályozó algoritmust a repülési tesztelésre.

A repülési tesztterv ezen eredmények alapján készült. Úgy döntöttek, hogy nyitott hurkú repülési tesztet hajtanak végre állandó magasságban, növekvő repülési sebesség mellett. A gépet előkészítették, és a fedélzeti robotpilóta rendszer lehetővé tette a repülőgép számára a cél repülési sebességek fenntartását. Az adatvezérelt (repülő matematikai modelljétől függetelen) Operational Modal Analysis (OMA) algoritmusok eredményei a nyílt hurkú repülési teszttől az 54 méter/sec sebességig megerősítették a szimmetrikus szárnyhajlítási és szárnytorziós módok közötti csatolási jelenség előfordulását a szimulációs modellekkel. Ezen túlmenően a flatter kritikus üzemmódjának csillapítása az aeroelasztikus csillapítás egy százaléka alá csökkent – ami azt jelzi, hogy a másodpercenkénti 54 méter valóban a stabil repülési tartomány szélén volt.

Repülés a flatter sebességet meghaladóan

A következő logikus lépés az aktív flatter szabályozás tesztelése volt. Két különböző aktív flatter vezérlőt terveztek – egy strukturált H-végtelen szabályozót és egy H2-optimális bemenet-kimenet-keverék szabályozást. Az a döntés született, hogy minden szabályozó számára külön repülési tesztet hajtanak végre, ahol a repülőgép átrepül az előre jelzett 56 méter/másodperces flatter sebességen. A repülőtér, a tűzoltók és a FliPASED csapata jól felkészült arra, hogy ezt a kiszámított kockázatot több készenléti tervvel is vállalja egy esetleges meghibásodás esetére. A repülőgép 2023. május 26-án, pénteken 09:50-kor szállt fel, és a rendszerellenőrzést követően bekapcsolták az aktív flatter-szabályozó rendszert. A repülőgép ezután biztonságosan átrepült a repülési sebességen. Mindkét szabályozó 61 méter/másodperc sebességig engedélyezte a repülőgép repülését, ami jóval meghaladja a kritikus sebességet. Ez döntő eredmény volt a projekt számára.

Egy fontos kérdés azonban még maradt. Valóban jelen van a repülőgépen a várt pusztító flatter 56 méter/s sebességnél? Ezt követően úgy döntöttek, hogy szabályozó nélkül repülnek túl az előre jelzett flatter sebességen, hogy megerősítsék a szimulációs modellek és az adatvezérelt OMA algoritmusok eredményeit. Ismét több biztonsági protokollt vezettek be. A repülés során, mivel a rendkívül turbulens körülmények miatt a vártnál hamarabb elérte az 56 méter/másodperc sebességet, a repülőgép flattert tapasztalt, ami sérüléseket és a szárny hátsó részén elhelyezett rudak elvesztését eredményezte, amelyeket azért szereltek fel, hogy a flatter jelenséget kiváltsák. Ez egy nem szándékos hibabiztos funkció volt, amely megmentette a repülőgépet, és lehetővé tette a biztonságos leszállást további incidensek nélkül. Ez az utolsó repülési teszt megerősítette, hogy a szabályozók nagyon jól teljesítettek, és hogy az aktív vezérlés hatékony eszköz lehet a könnyebb repülőgép-szerkezetek védelmében a repülési instabilitás ellen.

Kitekintés a repülőipari közösség számára

A repülési tesztek először mutattak be sikeres repülés közbeni aktív flatter-elnyomást egy UAV-n, amelynek jellemzői hasonlóak a kereskedelmi repülőgépekéhez. Ráadásul ez példátlan, úgynevezett technológiai felkészültségi szintet demonstrál, bizonyítva, hogy a következő generációs kereskedelmi repülőgépek hatékony technológiájaként használható.

Végül, mivel a flatter veszélyes és rendkívül nemkívánatos jelenség, a valódi flatterről szóló adatok rendkívül ritkák. A FliPASED projektnek ezért az a víziója, hogy ne csak olyan repülési hardver- és szoftvereszközöket publikáljon, amelyek bemutatják az aktív flatter-szabályozást, a szimulációt és a valós idejű előrejelzést, hanem egy nyílt forráskódú adattárat is biztosít az összes repülési teszt adataival. A cél az, hogy más mérnökök és kutatók fejlesszék és validálják eszközeiket és módszereiket, ami e kutatási terület előrehaladását eredményezi.

Egy nemzetközi kutatócsoportnak sikerült leküzdenie a repülés egyik legnagyobb kihívását: egy kifinomult vezérlőrendszerrel aktívan elfojtották a rettegett jelenséget, a flattert.

A csapat olyan területeken is repülésre bírta UAV-t, ahol flatter-elnyomó rendszer nélkül ez nem volt leheséges. A repülési tesztekre a Cochstedtben található DLR Pilóta nélküli Repülőgép Rendszerek Nemzeti Kísérleti Tesztközpontjában került sor.

A munkabértörvény ellen tüntettek az oktatásban dolgozók Horvátországban

Az állami és közalkalmazotti munkabértörvény, valamint a 2025-től életbe lépő értékelési rendszer ellen tüntettek szombaton az oktatásban dolgozók Horvátországban.
2024. 12. 15. 17:00
Megosztás:

Lakásfelújításra is fordítható a SZÉP kártyára érkező összeg fele 2025-től

A jövő évtől a SZÉP kártyára érkező összeg felét lakásfelújításra, építőanyagra, festékre vagy egyéb ehhez szükséges eszközökre is lehet fordítani, de akár bútort is lehet belőle vásárolni - közölte vasárnap a kormány Facebook oldalára feltöltött videóban a Nemzetgazdasági Minisztérium (NGM) szóvivője.
2024. 12. 15. 16:00
Megosztás:

Még egy hónapig várják a támogatási kérelmeket a Napenergia Plusz Programban

Még egy hónapig várják a támogatási kérelmeket a Napenergia Plusz Programban - közölte az Energiaügyi Minisztérium (EM) vasárnap az MTI-vel.
2024. 12. 15. 15:00
Megosztás:

Elismerést kapnak a MÁV árvízi védekezésben részt vevő munkavállalói

Az Építési és Közlekedési Minisztérium döntése alapján egyszeri, kétszázezer forintos SZÉP-kártyás pénzbeli elismerésben részesülnek a MÁV árvízi védekezésben részt vevő munkavállalói - közölte a vasúttársaság vasárnap a honlapján.
2024. 12. 15. 14:00
Megosztás:

Utolsóként a Gránit Bank is áthárítja az illetékemelést

A nagyobb lakossági bankok közül utoljára a Gránit Bank is közzétette a pénzügyi tranzakciós illetékemelés áthárítását – értesült a BiztosDöntés.hu. Ezzel együtt is, a Gránit Bank még mindig az egyik legolcsóbb választási lehetőséget kínálja a hazai bankszámla és bankkártya szolgáltatások között.
2024. 12. 15. 13:00
Megosztás:

Solana vs. The Graph vs. FXGuys ($FXG): Melyik kriptopénz hozhat $10,000-es nyereséget $100-ból a jelenlegi árakon?

Ahogy a DeFi tér folyamatosan fejlődik, három token emelkedik ki a jelentős hozam ígéretével: Solana (SOL), The Graph (GRT) és FXGuys ($FXG).
2024. 12. 15. 12:00
Megosztás:

Hatalmas vagyoni ugrást látunk, drámai vagyonkoncentrációval

Hatalmas vagyoni ugrást látunk, drámai vagyonkoncentráció és stagnáló ügyfélszám mellett – így néz ki a privátbanki piac 2024 végén. A következő év a piaci szereplők véleménye szerint az üzletpolitikák átalakulásáról fog szólni, s az elit szegmentált kiszolgálása mellett a többi vagyonkezelési ügyfélszolgáltatásban digitális áttörés várható.
2024. 12. 15. 11:00
Megosztás:

Mi lesz nyitva december 24-én?

A nagy élelmiszerláncok többsége nyitva tartja üzleteit december 24-én, a boltok általában 12 óráig várják a vásárlókat, de lehetnek eltérések, ezt követően 27-én nyitnak a boltjaik, amelyek az ünnepi rend szerint 31-én többnyire 14-16 óráig állnak majd a vásárlók rendelkezésére - tájékoztatták a vállalatok az MTI-t.
2024. 12. 15. 10:00
Megosztás:

Hazai forrásból fejlesztik a Tisza-tavon a nyaralóhajózás feltételeit

Több mint 124 millió forintot fordítanak a Tisza-tó fejlesztésére, karbantartására, a hazai forrásból megvalósuló projekt elemei közé tartozik egyebek mellett, hogy a tavon javítják a nyaralóhajózás feltételeit és pótolják az idegenforgalmi információs táblarendszert - közölte a fejlesztést megvalósító Közép-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság szombaton az MTI-vel.
2024. 12. 15. 09:00
Megosztás:

Hazánkban nyílt meg Közép-Európa legjelentősebb alternatív takarmányfehérje üzeme

A magyar Agroloop Hungary Kft. hivatalosan is megnyitotta 13 ezer négyzetméteres takarmányfehérje-gyártó üzemét az üllői Aerozone Parkban. A 30 millió eurós beruházásból megvalósuló fejlesztés az első ipari mértékű takarmánycélú rovarfehérje-feldolgozó gyár Magyarországon. Egészséges állateledel-alapanyagokat és szerves talajjavító készítményeket állítanak elő körforgásos modellben, környezetbarát módon. Az itt előállított termékek az agrárium számos területén hoznak forradalmian új, fenntartható megoldásokat.
2024. 12. 15. 08:00
Megosztás:

Visszafogottan ünnepel a magyar lakosság kétharmada

A lakosság majdnem kétharmada kevesebb, mint 50 ezer forintot költ a karácsonyra, és több mint felük takarékoskodással vagy akár kölcsönből fedezi az év végi kiadásokat. Ajándékot a legtöbben csak a közeli családtagoknak vásárolnak, ugyanakkor minden tizedik ember egyáltalán nem ajándékoz – derül ki a CIB Bank kérésére készült friss, reprezentatív felmérésből1, amelyben a magyar lakosság ünnepi kiadásaira, ajándékozási szokásaira voltak kíváncsiak.
2024. 12. 15. 07:00
Megosztás:

Tízből négy német vállalat tervez leépítést 2025-ben

A megkérdezett német vállalatok 38 százaléka tervezi munkahelyek megszüntetését az IW (Institut der deutschen Wirtschaft) gazdaságkutató intézet legfrissebb felmérése szerint.
2024. 12. 15. 06:00
Megosztás:

A magyarok közel fele szerint munkája a következő öt évben megváltozik a mesterséges intelligencia miatt

Magyarországon az emberek 45 százaléka úgy véli, munkáját a következő öt évben a mesterséges intelligencia (AI) komolyan megváltoztatja, a válaszadók kevesebb mint negyede szerint pedig el is veszi, míg világszerte ez az arány 60, illetve 36 százalék - közölte az Ipsos 32 országra kiterjedő felmérése alapján a K&H Bank szombaton az MTI-vel.
2024. 12. 15. 05:00
Megosztás:

Kötelező kivitelezői felelősségbiztosítási szabályok 2025

Az építészeti törvényhez már számos végrehajtási rendeletet alkotott a jogalkotó és továbbiak is várhatóak a közeljövőben. Jelen cikkünkben a friss végrehajtási rendeleti joganyagból az új, általánosan kötelező kivitelezői felelősségbiztosításról szóló legfontosabb tudnivalókat mutatjuk be, figyelemmel arra, hogy a vállalkozó kivitelezőnek 2025. január 15-től kell rendelkeznie ilyen felelősségbiztosítással.
2024. 12. 15. 04:00
Megosztás:

Ajándékot, de mit és melyik boltból?

A karácsonyi ajándékozás során a fiatalok körében a ruhák vannak fölényben, 67 százalékuk készül ilyen meglepetéssel az ünnepekre. A kozmetikumok is jól állnak, 64 százalék választana belőlük, valamint a játékok és az élelmiszerek is népszerűnek mondhatóak a K&H ifjúsági index szerint, amely a karácsonyra való felkészülést vizsgálta. Kiderült az is, hogy a készpénz, mint ajándék csak 28 százalékuknál merül fel.
2024. 12. 15. 03:00
Megosztás:

Pénzeső hull 5 csillagjegyre a jövő héten, mutatjuk, mit kell tenned érte!

Kíváncsi vagy, mit tartogat számodra a jövő hét pénzügyi szerencséje? Vajon egy váratlan lehetőség, egy jól időzített kaparós sorsjegy, vagy egy izgalmas lottójáték hozza meg számodra az ünnepek előtti bőséget? Olvasd el a horoszkópod, és derítsd ki, hogyan fordíthatod az univerzum energiáit a javadra a következő napokban!
2024. 12. 15. 02:00
Megosztás:

Ha Ön is 1948-1972 között született, akkor van oka a félelemre

Az 1948 és 1972 között született generációt gyakran illetik a baby boom nemzedék vagy annak későbbi hulláma elnevezéssel. Ez a korcsoport élete során számos társadalmi és gazdasági átalakulást élt át, most pedig új kihívásokkal kell szembenéznie, ahogy közeledik az időskorhoz. Az alábbiakban összefoglaljuk azokat a legfontosabb kockázatokat, amelyek erre a generációra jellemzőek.
2024. 12. 15. 01:00
Megosztás:

A 400 fölötti forint megmozgatta a magyarok befektetéseit

Az ősszel hosszú idő után ismét a lakosság lélektani határa fölé gyengülő forint hatására ezúttal csökkentek a devizabetétekben tartott megtakarítások, miközben a forintbetétek összege több száz milliárddal nőtt. Az értékpapírok közül újra a befektetési alapok voltak a kisbefektetők nagy kedvencei, miközben állampapírok iránti kereslet megcsappant októberben - derül ki a Bank360.hu elemzéséből.
2024. 12. 15. 00:01
Megosztás:

Karácsonyi bikapiac kedvencei: 5 érme, amelyek 30.000%-os növekedést céloznak meg az ünnepi szezonban

Itt az ünnepi szezon, és a kriptopiac izgalomtól pezseg. Öt digitális valuta is szóba került, amelyek elképesztő növekedést mutathatnak az elkövetkező hetekben. Vajon ezek az érmék lesznek az ünnepi időszak meglepetés sztárjai? Nézzük meg, mely kriptovaluták vonzzák a figyelmet, és miért emelkedhetnek ki az év végi rally során.
2024. 12. 14. 23:00
Megosztás:

Rejtett kriptolehetőségek: 3 altcoin, amelyekből 100 dollár akár 100.000 dollár is lehet!

Ahogy a kriptopiac 2024 decemberében szárnyal, a figyelmet eddig mellőzött altcoinok vonzzák magukra, jelentős növekedési potenciált ígérve. A befektetők ezeket a rejtett gyöngyszemeket kutatják, lehetőséget keresve arra, hogy szerény befektetéseikből komoly nyereséget érjenek el a bikás hangulat közepette.
2024. 12. 14. 22:00
Megosztás: