贝尔直升机发展第一个平民Tiltrotor

结合直升机的垂直起降能力与涡轮螺旋桨飞机的飞行能力,BA609是不同于任何民用飞机开发团队或任何人的花销。因此,BA609工程团队开始与许多问题多于答案。他们怎么能确保系统按预期执行试飞之前吗?

他们能建立足够的冗余,以满足严格的安全和飞行要求?他们能保持较低的空的重量足以满足需要达到远程范围在北海和墨西哥湾的石油平台?一个平民tiltrotor提供一个小屋足够安静,平稳执行运输?

应对未知,BA609发展计划集中在广泛的建模、仿真和分析。第一次升空前BA609已经经历了几个设计迭代基于超过1000小时的驾驶测试BA609模拟器和铁鸟设施。

设计需求

虽然BA609是专为中型固定翼和螺旋桨运输操作,它有一个广泛的潜在的任务。因此,设计要求严格和广泛。BA609必须提供必要的垂直电梯,速度,高度,和范围同时确保优秀传统响应处理和减少试验工作量。

一旦需求定义,贝尔系统工程师开始系统和功能分析阶段。仿真中起到了至关重要的作用在这个早期阶段,使团队评估不同的飞机配置架构贸易研究。

从一些非常基本的假设开始,团队使用万博1manbetx建模和模拟的高级特征BA609及其飞行控制系统(FCS)。然后模拟模型来评估不同的飞机配置。大卫•金BA609分析集成领袖指出,“到达飞机有效配置决策,你必须使用一个迭代的方法。能够迅速做出快速变化和模拟他们使用仿真软件对这种快速原型的一个很大的优势。”万博1manbetx

细化设计

国王和他的同事们进行复杂分析的结构组成和控制算法。在一个案例中他们评估的影响湍流BA609 barbell-like的重量分布。发动机质量定位在了熊熊,BA609有多个空气弹性模式(在不同的空气动力学负载下保持结构稳定状态)。贝尔工程师过滤器内置FCS反馈系统抑制振动,确保足够的稳定裕度,当飞机遇到气流。使用MATLAB和控制系统工具箱,他们开发和实施产生的过滤器和预期输出滤波器用于未来的验证测试。

贝尔直升机向他们的供应商提供了仿真软件模型除了标准需求规范工作。万博1manbetx这些模型帮助他们沟通要求供应商,使供应商能够更有效地测试他们的软件交付到贝尔之前。

生成代码的测试和认证

仿真系统中发挥了关键作用测试基线FCS的代码。从模型用于模拟,贝尔FCS代码自动生成的工程师使用实时的车间。通过比较结果与代码自动生成的代码运行在飞行控制系统硬件,他们之前的验证和确认系统行为进行飞行测试。

仿真软件万博1manbetx模型显示软件的功能方面将包的一部分,贝尔提交的联邦航空管理局- 178 b吗BA609级别认证。王说,仿真软件模型和自动生成的代码将提万博1manbetx供一个额外的优势:“满足do - 178 b水平验证要求,我们需要一个独立版本的飞行控制系统,过程输入和产生致动器的命令。我们自动生成的代码使用实时的车间为我们提供了一个独立的版本来满足这一要求。”

测试的FCS铁鸟

BA609团队使用仿真软件和实时车间来创万博1manbetx建一个完整的半实物(边境)测试环境,包括一个BA609的物理模型。“铁鸟”可以让测试工程师评价FCS的实时功能。同样重要的是,仿真测试平台可以让飞行员工作与实际控制和与所有关键的飞行系统从驾驶舱。

飞行员“飞”通过查看模拟显示和操作实际控制,包括真正的棒和force-feel系统。坚持运动向fcc将执行机构发送电子控制的信号。模拟器然后计算机体空气动力学、发动机动力学,和其他指标之前将反馈发送给fcc通过传感器输入。

飞行员使用的铁鸟飞行测试前培训系统上。贝尔计划使用一个类似的系统为平民提供训练飞行员。高保真模拟器,飞行员可以用来达到一种BA609评级,必须从气动弹性特性模拟天气和跑道牵引。

“这是一项重大的任务,”国王说。“模拟使用MathWorks工具开发工作将是一个大的一部分。”

看第一次飞行

2003年3月的一个清晨,国王,布鲁克斯,和他们的同事坐在遥测房间在阿灵顿的贝尔的飞行研究中心,德克萨斯州。从一个空白的纸,他们的设计,建模,模拟世界上第一个平民tiltrotor。他们要看它起飞。

信心的团队通过严格的模拟使他们保持相对稳定地至少直到BA609升空。“我很惊讶这是稳定,”布鲁克斯回忆说。“对我来说,这是一个特别的时刻。我从来没有一个程序的一部分,从头开始去飞行。令人兴奋的是我能想到的最朴素的词来描述它。”

BA609完美运作,使测试飞行员完成14个飞行小时9个航班中第一个月。

王指出,“模拟和快速迭代方法使我们能够减少未知数,并确保我们建立了足够的保证金,当我们遇到了一个惊喜,我们可以继续拥有一个安全的飞行测试计划和运行它以前所未有的效率。”