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.

1 millió dollárt érhet a Bitcoin 2030-ra? A volt Twitter főnök szerint igen

A Bitcoin árfolyama az elmúlt időszakban elég szép hullámvasúton ment keresztül, 2024-ben meredeken emelkedett, hogy elérje a mindenkori új csúcsárát, hogy aztán a felezés után beszakadjon.
2024. 05. 13. 00:01
Megosztás:

Pünkösdölésre várják a vendégeket Ópusztaszeren

A természeti értékeket bemutató foglalkozások és a népszokásokat felidéző programok várják a családokat pünkösd hétvégéjén az Ópusztaszeri Nemzeti Emlékparkban - tájékoztatta az intézmény az MTI-t.
2024. 05. 12. 23:00
Megosztás:

Letette esküjét az új északmacedón elnök

Letette esküjét vasárnap Szkopjéban Észak-Macedónia első női köztársasági elnöke, Gordana Sziljanovszka-Davkova.
2024. 05. 12. 22:00
Megosztás:

A napos időt felváltja az esős idő a jövő héten

Napos idő várható gomolyfelhőkkel a jövő hét első felében, 19-25 Celsius-fokos csúcshőmérsékletekkel, majd megnő a záporok, zivatarok esélye - derül ki a HungaroMet Zrt. előrejelzéséből, amelyet vasárnap juttattak el az MTI-hez.
2024. 05. 12. 21:00
Megosztás:

Ezekkel a számokkal nyerhettél a hatos lottón!

A Szerencsejáték Zrt. tájékoztatása szerint a 19. héten megtartott hatos lottó számsorsoláson a következő számokat húzták ki:
2024. 05. 12. 20:00
Megosztás:

Első osztályú kényelem az autóban!

Sokat beszélünk az autók biztonságosságáról, töréstesztjéről, gyorsulásáról, műszaki jellemzőiről, a gumikról, a karbantartási költségekről – valamivel kevesebb szó esik azonban a kényelmi funkciókról. Pedig aligha lenne lényegtelen szempont, egyrészt a sofőr, másrészt az utasok számára. Családosok esetén különösen, gyerek mellett, hosszú távú utazások során már-már kardinális kérdést jelent mindez. A kényelem egyik fő támogatója az üléshuzat, de számos egyéb hasznos kiegészítőt is tehetünk a kocsiba.
2024. 05. 12. 19:00
Megosztás:

Több száz kiállító várja a vendégeket a Szegedi Borfesztiválon

Több száz kiállító, köztük 160 borász várja a vendégeket a csütörtökön kezdődő Szegedi Borfesztiválon, az ország legnagyobb borászati seregszemléje idén tizenegy napig tart majd - tájékoztatta a programsorozatot szervező Szegedi Városkép és Piac Kft. ügyvezető igazgatója az MTI-t.
2024. 05. 12. 18:00
Megosztás:

Érezd magad a Szaharán Európában, egy japán bőrébe bújva!

Alighanem sokak fejében megfordult már az ötlet, vagy épp a bakancslisták közkedvelt eleme a Szaharán való quadozás. Nos, a 21. században ez nem is olyan drasztikus gondolat. Persze innen Magyarországról nem könnyű minden nap a Szaharába menni, de szerencsére nem is kell, hiszen otthon a kertben, az utcában vagy az erre kijelölt pályákon is átélhetjük a felejthetetlen quadozási élményt! És hogy jönnek ide a japánok? Nos, a legmegbízhatóbb, legminőségibb járműveket – részben – e téren is ők gyártják. Na és persze a németek – de az olaszok stílusa és szenvedélye nélkül se lenne teljes a kép.
2024. 05. 12. 17:00
Megosztás:

Tizenkettedik alkalommal rendezik meg az Avasi Borangolást Miskolcon

Idén immár tizenkettedik alkalommal rendezik meg az Avasi Borangolást Miskolcon, ahol május 16. és 19. között nyolcvan helyszínen hatvankét borászat várja az érdeklődőket - közölték az MTI-vel a szervezők.
2024. 05. 12. 16:00
Megosztás:

Jó befektetés egy trambulin?

Most őszintén, ki ne szeretne ugrálni egyet egy trambulinon, nem igaz? Már ebből is látszik, hogy befektetési szempontból nem nyúlhatunk mellé, ha vásárolunk egyet. De mégis milyet érdemes beszerezni? Lássuk!
2024. 05. 12. 15:29
Megosztás:

Babaváró: ketyeg az óra az átmeneti időszaknál, meg is ugrott a szerződések száma

Közel másfélszeresére nőtt az első negyedévben a babaváró kölcsön új szerződéseinek száma, amit az általános hitelpiaci fellendülés mellett az is magyarázhat, hogy az év végével lejár a 30 év feletti igénylőknek fenntartott átmeneti időszak. A megemelt maximális hitelösszeg adta lehetőséget pedig láthatóan kihasználják az adósok.
2024. 05. 12. 14:00
Megosztás:

A hosszú távú kedvezményes lakásáfa hozhatna kiszámíthatóságot a lakásfejlesztésben

TLE-interjú - Az ingatlanfejlesztők üdvözlik, hogy a kormány két évvel meghosszabbította a kedvezményes lakásáfát, ám igazán annak örülnének, ha ez még hosszabb távra, leginkább örökre szólna – jelentette ki az igylakunk.hu-nak Kiss Gábor a Metrodom ügyvezetője, az Ingatlanfejlesztői Kerekasztal Egyesület (IFK) alelnöke.
2024. 05. 12. 13:00
Megosztás:

Magyar infláció: Nem kellett májusig várni, hogy újból emelkedést lássunk

Ma tette közzé a KSH az áprilisi fogyasztói inflációs adatokat. Az idei év negyedik hónapjában a fogyasztói árak 0,7 százalékkal nőttek egy hónap alatt. Az éves inflációs ráta így enyhén emelkedett: 3,7 százalékra a februári-márciusi 3,6 százalékról. Ezzel együtt kedvező, hogy tovább lassult a maginfláció: 4,1 százalékos éves szinten állt áprilisban.
2024. 05. 12. 12:00
Megosztás:

Emelkedő forgalomban erősödött BUX

A Budapesti Értéktőzsde (BÉT) részvényindexe, a BUX 1199,71 ponttal, 1,76 százalékkal emelkedett a héten a múlt pénteki záráshoz viszonyítva, így 69 201,95 ponton, új történelmi csúcson zárt.
2024. 05. 12. 11:00
Megosztás:

Nem használják ki a fenntartható működésben rejlő üzleti lehetőségeket az európai cégek

A cégek többsége még nincs tisztában azzal, hogy a fenntartható működés miként járul hozzá az üzleti sikerhez – állapítja meg az EY friss, 15 európai ország 200 vállalatvezetőjének részvételével készült kutatása. Magyarországon idén január óta törvény kötelez számos hazai szervezetet arra, hogy zöldebbé váljanak.
2024. 05. 12. 09:00
Megosztás:

Együttműködési megállapodást kötött a Pensum Group és a Livita-Dorta munkaerő-kölcsönzéshez kapcsolódó projektmenedzsmentről

Együttműködési megállapodást kötött a munkaerő-kölcsönzés terén Magyarországon meghatározó pozíciójú Pensum Group és a Livita-Dorta. A megállapodás keretében a társaságok együttműködnek harmadik országbeli munkavállalók kölcsönzésével kapcsolatos projektmenedzsment és munkavállalóknak nyújtott szolgáltatások területén.
2024. 05. 12. 08:00
Megosztás:

Lemondott a Pénztárszövetség elnöke

Lemondott posztjáról Nagy Csaba, az Önkéntes Pénztárak Országos Szövetségének (ÖPOSZ) elnöke, utódjáról a szervezet május 14-i közgyűlésén születik majd döntés.
2024. 05. 12. 07:00
Megosztás:

Időben el kell kezdeni a felkészülést a bérszakadék megszüntetésére

A bérek átláthatóságára és a nemek közötti bérkülönbség kiküszöbölésére 2023 márciusában született az az európai uniós szabályozás, melynek a nemzeti jogrendbe történő átültetését 2026 júniusára tűzte ki a jogalkotó. 2027 júniusában pedig már a 150 főnél többet foglalkoztató vállalkozásoknak is jelentést kell közzé tenniük arról, hogy hol tartanak a nemek közötti bérszakadék megszüntetésében.
2024. 05. 12. 06:00
Megosztás:

Nem várt területeken is pezsgő lakáspiacra bukkanhatunk

Az Eurostat közelmúltban publikált lakáspiaci forgalmi kimutatása alapján a vizsgált uniós országok legpezsgőbb lakáspiacaként aposztrofálható a magyar. A statisztika módszereivel egy-egy országon belül is meghatározhatóak a piac tartósan aktív vagy csendesebb régiói.
2024. 05. 12. 05:05
Megosztás:

Új sorsjegy érkezik: Biliárd és Darts sorsjegyek

A népszerű kocsmasportok és a játékszalonok atmoszférája elevenedik meg a Szerencsejáték Zrt. legújabb, háromtagú sorsjegycsaládjának egyes darabjain. Az 1500 forintért elérhető testvérpár, a Biliárd és Darts sorsjegyekkel 75 millió forintot, míg a nagytestvérüknek számító, prémium árkategóriát képviselő Szalon kaparóssal akár 150 milliót is nyerhetnek a legszerencsésebbek.
2024. 05. 12. 04:00
Megosztás: