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.

Lehűlés érkezik erős széllel és esővel

Változékony idő várható a jövő héten: hétfőn erős széllel hidegfront érkezik, többfelé várható eső, visszaesik a hőmérséklet, a csúcsértékek jellemzően 10 Celsius-fok alatt maradnak. Szerda hajnalban országszerte fagyra kell számítani, pénteken az Alpokalja térségében havas eső, hó sem kizárt - derül ki a HungaroMet Zrt. előrejelzéséből, amelyet vasárnap juttattak el az MTI-hez.
2025. 11. 16. 18:00
Megosztás:

Nélkülözőkkel ebédelt a pápa a szegények világnapján

Ezerháromszázan vettek részt XIV. Leó pápával a vatikáni audienciateremben rendezett ebéden a szegények világnapján vasárnap, amelyen az egyházfő hangsúlyozta, hogy világunkat nem csak anyagi, hanem lelki, erkölcsi szegénység is uralja.
2025. 11. 16. 16:00
Megosztás:

Washington nem engedélyezte a Szerbiai Kőolajipari Vállalat tevékenységének a folytatását

Nem engedélyezte a Szerbiai Kőolajipari Vállalat (NIS) tevékenységének a folytatását az amerikai vezetés, az orosz tulajdon teljes kivonását követelik - közölte Dubravka Djedovic Handanovic szerb energiaügyi miniszter szombaton Belgrádban.
2025. 11. 16. 15:05
Megosztás:

Nyílt napot rendeznek a MOME-n

November 21-én nyílt napot tartanak a Moholy-Nagy Művészeti Egyetemen (MOME), amelyen egyebek mellett előadásokkal, workshopokkal, felvételi tájékoztatókkal, képzésismertetőkkel, valamint frissen végzett hallgatók beszámolóival várják az érdeklődőket - közölte az egyetem pénteken az MTI-vel.
2025. 11. 16. 14:00
Megosztás:

Sokba kerülnek az új ügyfelek: egyre több ajándékpénzt fizetnek a bankok

A napokban két pénzintézet is egyszeri jóváírási akciót indított a személyi kölcsönöknél, így a lakossági számlák, a babaváró hitel és az Otthon Start hitel után újabb terméknél kínál több piaci szereplő is ajándékpénzt az új ügyfeleknek. A BiztosDöntés.hu adatai szerint a legtöbb kedvezményre most egyértelműen az új támogatott lakáshitel felvételével lehet szert tenni, de változatlanul gáláns ajánlatokkal dolgoznak a bankok a babaváró hitelnél is.
2025. 11. 16. 13:00
Megosztás:

Kína egy évvel meghosszabbította a magyar állampolgárok vízummentességét

Kína egy évvel meghosszabbította a magyar állampolgárok vízummentes beutazásának lehetőségét, legyen szó tanulásról, turizmusról vagy bármilyen fajta kapcsolatépítésről - jelentette be vasárnap Szijjártó Péter külgazdasági és külügyminiszter.
2025. 11. 16. 12:00
Megosztás:

Oroszország egyre inkább függ az energiahordozók és a fémek Kínába irányuló exportjától

Az ukrán külső hírszerző szolgálat szerint az orosz gazdaság egyre inkább függ az energiahordozók és a fémek exportjától, ezek többségét Kínába adják el.
2025. 11. 16. 11:00
Megosztás:

Újraindul a rászoruló gyermekek szemüvegtámogatása

A Nemzetközi Gyermekmentő Szolgálat újraindítja szemüvegtámogatási programját, melynek célja, hogy hátrányos helyzetű gyermekek is hozzájuthassanak a számukra szükséges szemüveghez – ezzel javítva életminőségüket és iskolai teljesítményüket. A kezdeményezés az OTP Bank Adományozási Programjának segítségével valósul meg, a gyűjtés keretében bárki – akár néhány száz forinttal is – támogathatja a Szolgálat munkáját. A felajánlott összegek közvetlenül a Gyermekmentő Szolgálathoz érkeznek, az adományok biztosítják a program újraindítását.
2025. 11. 16. 10:00
Megosztás:

Otthon Start Program: számos változás élesedik a mai napon

November 15-én hatályba lépett két rendelet, amelyek az Otthon Start Program és a CSOK Plusz szabályait módosítják. A változások a támogatott lakáshitelek feltételeit lazítják, így több ügyfél válhat jogosulttá, illetve olyan esetekben is igénybe vehetők lesznek a támogatások, amelyek korábban kizártak voltak - írja közleményében a Bank360.
2025. 11. 16. 09:00
Megosztás:

Az újabb autókat is érinti a manipuláció: egy kutatás szerint Magyarországon a 4 éves járművek kilométeróráját átlagosan 110 000 km-rel hamisítják

Aki viszonylag új autót vásárol, joggal számít arra, hogy hosszú ideig gond nélkül használhatja. Bár az általános vélekedés szerint a futásteljesítmény-manipuláció inkább régebbi járműveknél fordul elő, a carVertical Magyarországon végzett kutatása ennek éppen az ellenkezőjét mutatja: már a 2 éves autók között is előfordul visszatekert óraállás, és sok esetben a baleseti múlt is rejtve marad.
2025. 11. 16. 08:00
Megosztás:

Több százezer ingatlant érinthet a legújabb rendelet

Átalakíthatja a zártkerti ingatlanok piacát a nemrég hatályba lépett kormányrendelet, amelynek értelmében olyan jogi státuszt kaphatnak a zártkertek, mint a nem mezőgazdasági ingatlanok. A zenga.hu szakértőinek várakozása szerint ez a zártkertek piacának élénkülését és drágulását is eredményezheti, miközben a vevők előtt új lehetőségek nyílnak hobbiházak, nyaralók vásárlására. Jelenleg a pár százezer forinttól egészen a 100 milliós nagyságrendig szóródnak a zártkertek hirdetési árai.
2025. 11. 16. 07:00
Megosztás:

LED fényfüzérek vagy hagyományos izzók? Itt az ideje dönteni!

Mikor az ünnepek közeledtével otthonod vagy kerted megvilágítását tervezed, biztosan felmerül benned a kérdés: melyik fényfüzér a legjobb választás?
2025. 11. 16. 05:00
Megosztás:

Az ajándékcsomagok szerepe a modern munkahelyi kapcsolatokban

Az ajándékozás az emberi kapcsolatok nélkülözhetetlen része, nem csupán az otthonok meghitt légkörében, hanem a munkahelyi és intézményi környezetekben is. Az ajándékcsomagok rendkívül fontosak, amikor egy vállalat vagy szervezet arra törekszik, hogy maradandó nyomot hagyjon kollégáiban, ügyfeleiben vagy üzleti partnereiben.
2025. 11. 16. 04:00
Megosztás:

Milyen egy jó táska?

Ha a stílusunk finomhangolásáról van szó, a táska elsőrangú szereplővé válik. Az önkifejezési eszközként funkcionáló kiegészítő sokkal több, mint egy tetszetős tároló: praktikus és divatos jellege mélyen meghatározza az öltözékünk kisugárzását.
2025. 11. 16. 03:00
Megosztás:

Itt a vízóra csere határideje! Vigyázz, nehogy bajba kerülj miatta

Vízóracsere határideje Magyarországon: mikor, milyen gyakran és kinek a költségére kell a vízórát cserélni?
2025. 11. 16. 02:00
Megosztás:

Újraszámítják az összes nyugdíjat 2026 január 1-től

A 2026-os nyugdíjemelés már most nagy vitát vált ki: a kormány a 3,6%-os inflációs előrejelzéshez köti az emelést, miközben több szakértő szerint ez alábecsüli a várható pénzromlást. Nézzük a részleteket!
2025. 11. 16. 01:00
Megosztás:

Ethereum árfolyam-előrejelzés: Küszöbön áll a 6.000 dolláros szint elérése? A Cardano bálnák a Digitap felé fordulnak, mint ígéretesebb lehetőség

Októberben egy komoly visszaesés után mind az Ethereum, mind a Cardano árfolyama elkezdett némi élénkülést mutatni. Sok nagybefektető – úgynevezett "bálna" – azonban még mindig gyengének ítéli meg ezeket a mozgásokat.
2025. 11. 15. 23:59
Megosztás:

XRP árfolyam-előrejelzés a csütörtöki XRP ETF jóváhagyás előtt

Újra fellángolt az izgalom a Ripple XRP tokenje körül, miután a digitális eszköz hónapok óta nem látott árfolyam-emelkedést produkált. A befektetők a csütörtökre várt ETF-jóváhagyásban bíznak, miközben a nagybefektetők (bálnák) aktivitása jelentősen megugrott.
2025. 11. 15. 23:00
Megosztás:

Okos befektetők ADA-t, TRX-et és $TAP-et vásárolnak, miután Trump bejelentette az osztalékfizetést az amerikaiak számára – Foglalj pozíciót most!

A legutóbbi altcoin-szezont több kulcsfontosságú katalizátor hajtotta, köztük a Covid-19 ösztönzőcsomag. Idén Trump bejelentette, hogy <a href="https://abcnews.go.com/Business/trumps-promise-2000-tariff-dividend-payments/story?id=127373376" target="_blank">az amerikaiak legalább 2 000 dolláros osztalékot kapnak a vámbevételekből</a>, ami jelentős keresletet generál bizonyos tokenek iránt.
2025. 11. 15. 22:00
Megosztás:

50 millió dolláros ZEC-fogadás 300%-os emelkedést vált ki, miközben az elemzők meredek összeomlást jósolnak

A Zcash hónapokig dolgozott a magánéletet védő kriptovaluták forgatókönyvének átírásán, majd 1500%-os emelkedéssel 750 dollárig szökött, mielőtt lehűlt. Most a tokennek új katalizátora van – de új figyelmeztetések is érkeznek.
2025. 11. 15. 21:00
Megosztás: