运输机超低空空投下滑阶段PIO趋势评估与抑制

吕茂隆, 孙秀霞, 王栋, 刘日, 徐光智

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)



运输机超低空空投下滑阶段PIO趋势评估与抑制

吕茂隆, 孙秀霞, 王栋, 刘日, 徐光智

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)

摘要:提出了超低空空投下滑阶段的PIO问题,研究了空投下滑拉平阶段产生PIO的主要原因。基于描述函数法分析了速率限制反馈(RLF)PIO抑制系统的相位补偿能力和PIO产生机理,推导了抑制PIO发生的计算公式。应用RLF连续信号相位补偿法抑制PIO的发生,对阶跃、离散和正弦三种易于诱发PIO现象的跟踪任务进行了数值仿真。结果表明,超低空空投下滑拉平阶段会发生PIO,严重威胁飞行安全,RLF对PIO具有较好的抑制效果。

关键词:超低空空投; 驾驶员诱发振荡; Neal-Smith准则; 速率限制反馈抑制器

0引言

运输机超低空空投主要用于重型武器、载人装备的精确投放,是提高现代高技术战争条件下作战能力的必要手段[1-2]。超低空空投过程包括准备、下滑、改平、牵引和拉起五个阶段。为保证运输机空投下滑阶段快速精确地跟踪基准下滑轨迹,驾驶员需频繁操纵飞机来调整下滑轨迹,所以这是一个人机交互频繁的过程。在人机交互过程中,驾驶员易受自身(精神高度紧张)或环境因素[3-4](如大气紊流、降雨等)的影响而做出不当操纵,并诱发不同程度的PIO。

目前,舵机速率限制问题已成为引起电传飞机PIO的主导原因[5]。提高舵机速率可抑制PIO,但是因舵机重量和尺寸的限制,该方法未能被广泛应用[6]。……