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.

Nyugdíjba vonuláskor milyen iskolák számítanak be nyugdíj szolgálati időnek?

Tudtad, hogy akár a régi egyetemi éveid vagy a szakmunkásképzőben eltöltött időd is beszámítható a szolgálati idődbe? Ez a részletes összefoglaló megmutatja, mely tanulmányi időszakok és képzések számítanak bele a nyugdíjjogosultságodba. Ha nem akarsz lemaradni értékes évekről, mindenképp olvasd végig!
2025. 04. 28. 01:00
Megosztás:

Több óvoda és egy bölcsőde felújítása fejeződött be Kecskeméten

Több mint 800 millió forint európai uniós támogatásból három óvoda és egy bölcsőde teljes körű korszerűsítése fejeződött be Kecskeméten - közölte a város polgármestere az MTI-vel.
2025. 04. 27. 23:00
Megosztás:

Bitcoin bányászati nehézség fogalma, jelentése és értelmezése

A Bitcoin hálózat működésének egyik legérdekesebb és legfontosabb eleme a bányászati nehézség. Ez a rejtélyesnek tűnő kifejezés kulcsszerepet játszik abban, hogy a Bitcoin rendszere megbízható, biztonságos és kiszámítható maradjon. De mit is jelent pontosan a „bányászati nehézség”? Miért változik? Hogyan befolyásolja a Bitcoin árfolyamát és a bányász cégek életét? Ebben az átfogó cikkben minden részletet elmagyarázunk közérthetően, gyakorlati példákkal is segítve a megértést, hogy egyaránt érthető legyen fiataloknak és időseknek is.
2025. 04. 27. 21:00
Megosztás:

Nyolcadszorra sem sikerült házelnököt választani Koszovóban

Nyolcadik próbálkozásra sem sikerült megválasztani a koszovói parlament elnökét vasárnap, így a képviselőház korelnöke keddre újabb ülést hívott össze, hogy a választások után több mint két hónappal megkezdhesse munkáját a törvényhozás.
2025. 04. 27. 20:00
Megosztás:

Megugrott a Bitcoin volatilitása – új lendületet kapott a kereskedés

Április végén hirtelen megélénkült a Bitcoin piac: a volatilitás 2,9%-ra emelkedett, a kereskedési aktivitás nőtt, új tárcák ezrei jöttek létre. Vajon új trend kezdetén vagyunk, vagy csak átmeneti fellángolásról van szó?
2025. 04. 27. 18:00
Megosztás:

Száraz, meleg idő várható a jövő héten

Túlnyomóan napos, száraz, meleg idő várható a jövő héten, de a hét elején még csípősek lehetnek a hajnalok, a hét végén ismét nő a záporok, zivatarok esélye, május első vasárnapjára kissé a hőmérséklet is visszaesik - derül ki a HungaroMet Zrt. előrejelzéséből, amelyet vasárnap juttattak el az MTI-hez.
2025. 04. 27. 17:00
Megosztás:

Stellar (XLM) árfolyam elemzés: XLM Kriptovaluta ár előrejelzés 2025 április 27.

A Stellar (XLM) egy gyors és olcsó tranzakciókra fejlesztett blokklánc alapú hálózat, amely a pénzügyi rendszerek összekapcsolását célozza meg, főként határokon átnyúló átutalásokkal. Jelen XLM technikai árfolyam elemzés célja, hogy a technikai indikátorok segítségével átfogó képet adjunk az XLM jelenlegi mozgásáról, bemutassuk az esetleges kereskedési lehetőségeket, és előrejelzést adjunk rövid-, közép- és hosszútávra egyaránt.
2025. 04. 27. 16:00
Megosztás:

Legjobb kriptovaluta befektetések – nagy kripto profitok 1 hét alatt

Amikor a kriptopiac lendületet vesz, egy hét is elég, hogy vagyont teremtsen – vagy épp elillanjon egy vagyon. Az elmúlt hét napban szemtanúi lehettünk annak, ahogy tíz, eddig ismertebb vagy kevésbé reflektorfényben lévő projekt szinte mesés árfolyam-emelkedést produkált, megmozgatva milliárdokat a tőzsdéken.
2025. 04. 27. 13:00
Megosztás:

Egy éve volt a Bitcoin felezés – valóban ez indította be a BTC árfolyam emelkedést?

Egy év telt el a legutóbbi Bitcoin-felezés óta, és bár a világ legismertebb kriptovalutája, A Bitcoin árfolyama új történelmi csúcsot ért el, a háttérben sokkal több húzódik meg, mint amit elsőre gondolnánk. Vajon tényleg a felezés okozta az árrobbanást, vagy más események alakították a piacot?
2025. 04. 27. 12:00
Megosztás:

Mi a magyar adórendszer célja? Miben különbözik ez Romániától vagy épp Szlovákiától?

A Niveus elemzése alapján jól látható, hogy a régiós országok egészen eltérő stratégiákat követnek adópolitikájukban. Amíg Magyarországon és Romániában a fogyasztás megadóztatása dominál, addig például Csehországban a munkavállalói és munkaadói járulékokból származik a legnagyobb bevétel.
2025. 04. 27. 11:00
Megosztás:

Négyéves mélyponton a hitelfelvevők száma, hároméves negatív rekordon az áruhitelek

Az infláció zárójelbe tette az áruhitelezést: 4 éves mélyponton a hitelfelvevők száma, hároméves negatív rekordot állított be a folyósított összeg az áruhitel piacon.
2025. 04. 27. 10:00
Megosztás:

Kreml: Moszkva kész előfeltételek nélkül tárgyalni Kijevvel a rendezésről

Az orosz elnök az amerikai elnök különmegbízottjának tudomására hozta, hogy Moszkva kész előfeltételek nélkül megkezdeni a tárgyalásokat Kijevvel az ukrajnai rendezésről - jelentette ki Dmitrij Peszkov, az orosz elnök sajtótitkára szombaton Moszkvában újságíróknak.
2025. 04. 27. 09:00
Megosztás:

Natura 2000 gyepterületen gazdálkodók számára nyújt támogatást az Agrárminisztérium

Nagyon várt támogatáshoz jutnak az érintettek, első körben több mint 7500, Natura 2000 gyepterületen gazdálkodó részesül csaknem 7,7 milliárd forint kompenzációs kifizetésben az Agrárminisztérium döntésének köszönhetően. Ez a támogatás hozzájárul ahhoz, hogy a mezőgazdasági termelők számára a jogszabályban kötött feltételek szerint folytatott gazdálkodáshoz kapcsolódó többletköltségeket, esetleges bevételkiesést kompenzálják - tájékoztatta a tárca szombaton az MTI-t.
2025. 04. 27. 07:00
Megosztás:

A városi közlekedés jövőjét mutatja be a WEMOVE Mobilitási Park

Megnyitott Budapest első integrált közlekedési kiállítási és képzési tere, a WEMOVE a városi mobilitás jövőjét mutatja be a Jövő Mobilitása Szövetség, a Magyar Autóklub és a Westend együttműködésében.
2025. 04. 27. 06:00
Megosztás:

Megjelenik a kínai Chery autómárka a magyar piacon

Megjelenik a Chery autómárka Magyarországon, a vezérképviseleti feladatokról a Grand Automotive vállalattal kötött megállapodást a kínai Chery Automobile - közölte a magyar társaság az MTI-vel.
2025. 04. 27. 05:00
Megosztás:

Bitcoin árfolyam rali: Rekordoptimizmus és profitrealizálás fenyegeti a piacot – mit mutatnak a Santiment adatok?

​A Bitcoin újra reflektorfénybe került: az árfolyam meredek emelkedése világszerte izgalmat váltott ki a befektetők körében. Az optimizmus szinte tapintható, ám a Santiment elemzőplatform friss adatai szerint a túlzott lelkesedés árnyoldalát is figyelembe kell venni – különösen a kiskereskedelmi befektetők körében várható potenciális profitrealizálás miatt.
2025. 04. 27. 04:00
Megosztás:

Ferenc pápát furcsa helyre temették

Végső nyughelyére helyezték Ferenc pápát a római Santa Maria Maggiore-bazilikában - tájékoztatott a Szentszék szombat délután.
2025. 04. 27. 03:00
Megosztás:

Törvényi rendelet! Ki kapja a nyugdíjat, ha meghal a nyugdíjas?

A nyugdíjba vonulás minden ember életében meghatározó pillanat, hiszen ezzel lezárul az aktív munkával töltött időszak. A Magyar Államkincstár Nyugdíjfolyósító Igazgatósága (NYUFIG) a nyugdíjellátásban részesülők adatait egy kilenc számjegyből álló azonosítóval, az úgynevezett nyugdíjfolyósítási törzsszámmal tartja nyilván. Arról azonban sok nyugdíjasnak kevés ismerete van – vagy egyáltalán nem is tudnak –, hogy ki jogosult a nyugdíjra abban az esetben, ha a nyugdíjra jogosult személy elhunyt. Mutatjuk a jogszabályt, meglepő lesz néhány dolog benne, ezt ígérhetjük.
2025. 04. 27. 02:00
Megosztás:

Együtt éltek, de nem vagytok házasok? Akkor rossz hírünk van!

Sokan még mindig nincsenek tisztában az élettársak közötti vagyonjogi szabályokkal – holott becslések szerint ma körülbelül egymillió magyar ember él ilyen kapcsolatban. Egy friss felmérés szerint az élettársi közösségben élők csupán kis része van tisztában az őket érintő jogi előírásokkal. Cikkünkben most minden fontos tudnivalót összegyűjtöttünk!
2025. 04. 27. 01:00
Megosztás:

Megbüntetik az illegális kerti kutak tulajdonosait Magyarországon

Bár a kutak létesítésére és működtetésére vonatkozó előírásokat enyhítették, az Agroinform.hu korábbi felmérése szerint a témához erősen kötődő érzelmek ellenére is a szabálytalanul kutat építők 46 százaléka továbbra sem tervezi, hogy a jövőben bejelentené illegálisan létrehozott kútját a hatóságoknál.
2025. 04. 27. 00:01
Megosztás: