Hide/Show Apps

Fly-By-Wire Hava Araçları için Uçuş Zarfı Koruma Sistemi Geliştirilmesi

2016
Yavrucuk, İlkay
Güner, Feyyaz
Akmenek, Efe Bulut
Gürsoy, Gönenç
Bu projenin amacı, kontrol sistemi Fly-By-Wire sabit kanatlı uçak ve helikopterlerde, aracın uçuş limitlerini geçmemesi için kontrol lövyesinin maksimum hareket mesafesi tahmin ederek, pilota bunu aktif lövye kontrolleri ile geri bildirimde bulunarak, aracın uçuş zarfının içersinde kalmasını sağlayan uçuş zarfı koruma sisteminin algoritmalarının geliştirilmesidir. Kontrol lövyesinin izin verilen maksimum hareket mesafesi uçuş durumuna göre sürekli değiştiğinden, bunun bazı limit parametreleri ve uçuş durumları için kestirme algoritmalarının geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu hareket mesafe limitleri tespit edildikce, pilotun bu limitleri aşma eğilimi durumunda, bunun pilota aktif (yani ağırlaşabilen, titreşebilen, vs.) lövyeler ile bildirilmesi amaçlanmaktadır. Bütün uçuş manevralari çeşitli limitler ile sınırlıdır. Klasik uçak ve helikopterlerde bir pilot bunları öğrenir ve iş yükünün artması pahasına uçağın limitlere uzaklığını izler. Oysa, yeni nesil Uçuş Zarfı Koruma Sistemleri aktif pilot kontrol lövyesinin programlanmasıyla, pilota geri bildirim verir ve güvenli bir uçuşu garanti eder.Bu aynı zamanda, pilotun aracı maksimum performasında kullanmasını sağlar. Özellikle manevra kabiliyeti yüksek araçlarda, veya araçların emercensi durumlarında bu sistemlerin faydalı olduğu görülmüştür. Bu tür sistemler yeni nesil helikopter ve uçaklarda kısıtlı uçuş durumları için kullanılmaya başlanmıştır, ancak hala nisbeten yeni ve populer bir araştırma alanıdır. Kritik noktalar şunlardır: Uçuş limitlerine ulaşmamak için pilot lövyesinde izin verilen hareket mesafesi uçuş durumuna göre sürekli değişmektedir. Dolayısyla, pilot kontrol limiterinin sürekli tahmini için bir kestirim algoritması gerekmektedir. Bu, yapay sinir ağlarının ve lokal modellerin kullanıldığı algoritmaların geliştirilmesi bir süredir yüksek lisans çalışmalarımızda devam edilmektedir. Bu yöntemlerin geliştirilmesi, örneğin daha verimli adaptif algoritmalarının kullanımı araştırılmalıdır. Ayrıca, kontrol lövyesinin müsaade edilebilir limitinin hesaplanmasının ardından bu bilginin pilotun kontrol lövyesindeki limitlenme yöntemi bir araştırma konusudur. Örneğin, pilot lövyesini titreştirmek, yavaş yavaş ağırlaştırmak, durdurmak, vs. gibi yöntemler vardır ve bunları programlanabilir aktif pilot kontrol lövyelerinde yapılabilmektedir. Ancak bu subjektif geri bildirimin pilotlar ile araştırılması gerekmektedir ve daha ziyade insan algısının uçuş sırasındaki davranışı ile ilgilidir. Fly-By-Wire araçlar bu aktif kontrol lövyelerini kullandıklarından bu programlar doğrudan bu araçlarda kullanılabilir. Bu proje ile tahmin yöntemleri geliştirilecek, uçak ve helikopterler için kritik manevralar seçilecek, gerçek bir aktif kontrol lövyesi ile denenecektir. Tahmin algoritmaları özgün yazılım ve yöntemler olacak, uygulama manevraları ve emercensi durumları özgün senaryolar olacak, pilot geri bildirim yöntemleri için en iyi yöntem belirlenecek ve bu da yine özgün bir çalışma olacaktır. Bu çalışma hem Fly-By-Wire’a dönüştürülecek eski uçan araçlarda hem de yeni tasarımlanan Fly-By-Wire uçan araçlar için kullanılabilecektir. Kontrol lövyesinin hareket limitlerinin hesabı için yapay sinir ağlarının desteklediği lokal modeller kullanılmaktadır. Yöntem bir süredir geliştirilmekte olup yapay sinir ağının uçuş esnasında hızlı ve doğru değerleri üretebilmesi için yeni yöntemler denenecektir.Bu yöntemler birkaç kritik senaryo ile denenecektir. Projede sabit kanat uçak ve helikopter için yüksek g-manevrası, helikopter için motor TGT emrecensi durumu ve otorotasyon senaryosu kullanılacaktır. Ayrıca, laboratuvarda var olan yazılım altyapısı ile iki eksenli aktif kontrolün kullanıldığı basit bir simulatör ortamı yaratılacaktır. Bu senaryolarda programlanabilir aktif kontrol sayesinde limitler pilota çeşitli yöntemler ile geri bildirilecektir. Proje çıktısı, Fly-By-Wire uçan sabit kanat ve helikopterler için kullanılmaya müsait, aktif kontrol limit tahmin algoritmaları ve yöntemleri olacaktır. Yapay sinir ağının kullanıldığı bu yöntemler ilk defa denenecek ve bununla alakalı geri bildirim yöntemleri belirlenecektir. Türkiye’de de Fly-By-Wire olacağı bilinen TX/FX savaş uçağı ve Özgün Helikopter Projelerinde doğrudan kullanılabilecek yöntemler olacaktır. Ayrıca, dünya da birçok uçan araç Fly-By-Wire araçlara dönüştürülmektedir. Bu sırada bu uçuş zarfı koruma yöntemlerinin uygulanması sözkonusudur. Dünya da yeni başlayan bu trendin gittikce yaygınlaşması beklenmelidir.