Assessment influence of incomplete similarity of dynamically scaled models on flight-test results

Abstract

In this paper, the effect of incomplete similarity of inertial properties of dynamically scaled models of the airplane is investigated. The approach of flying quality analysis is presented to examine the possibility of using the approximate similar model to obtain reliable data from the flight test. Relationships are proposed for the longitudinal and lateral-directional flying qualities between the full-scale airplane and its model. Sensitivity analysis of flight characteristics for changes in the moment of inertia is performed. Results of analyses on Boeing- 747 showed that the 7% changing the moment of inertia in the lateral mode and 13% in longitudinal mode can change the level of flying quality based on MIL-8785C standard. The proposed method improved the previous methods and can give the definite range for allowable deviations of moments of inertia errors for acceptance of the model as a research tool.

Розглянуто новий підхід у чисельному моделюванні функціональних можливостей вільнолітаючих динамічно подібних моделей літаків. Оцінку ступеня подібності на стадії підготовки до модельних льотних досліджень запропоновано проводити з використанням пілотажних характеристик, для яких виконано аналіз чутливості до змінення моментів інерції. Аналіз результатів на Боїнг-747 показав, що змінення моментів інерції відносно повздовжньої та поперечної осей на 7% та 13% відповідно може змінити рівень пілотажних характеристик, які базуються на стандарті MIL-8785C. Такий підхід дозволив дати висновок про діапазон можливих відхилень масово-інерційних параметрів при прийнятті конкретної вільнолітаючої моделі в якості інструменту льотних досліджень.

Рассмотрен новый подход в численном моделировании функциональных возможностей свободнолетающих динамически подобных моделей самолетов. Оценку степени подобия на стадии подготовки к модельным летным исследованиям предложено проводить с использованием пилотажных характеристик, для которых выполнен анализ чувствительности к изменению моментов инерции. Анализ результатов на Боинг-747 показал, что изменение моментов инерции относительно продольной и поперечной осей на 7% и 13% соответственно может изменить уровень пилотажных характеристик базирующихся на стандарте MIL-8785C. Такой подход позволил дать заключение о диапазоне возможных отклонений массово-инерционных параметров при принятии конкретной свободнолетающей модели в качестве инструмента летных исследований