Kumanda yükleme sistemlerinin geliştirilmesine yönelik bir mühendislik uçuş simülatörü

Öz

Gelişmiş uçuş simülatörlerinin alt sistemlerinden biri olan Kumanda Yükleme Sistemi (KYS), uçuş sırasında oluşam kumanda kuvvetlerini simülasyon ortamında yapay olarak üreterek simülasyonun gerçekçiliğini arttırır. Bu çalışmada KYS geliştirmek amacıyla bir mühendislik uçuş simülatörü hayata geçirilmiş, uçuş dinamiği modeli, görüntüleme sistemi ve KYS entegre edilerek pilotlu doğrulama testlerinin de yapılabilmesine imkan sağlanmıştır. KYS’nin donanımsal tasarımında kolay uyarlanabilme özelliği ön planda tutularak, yüksek torklu elektrik motorlarıyla tahrik edilen eklemli yapıda bir tasarıma gidilmiştir. Simüle edilecek hava aracının kumandalarından ölçülen verilerin girdi olarak kullanılabilmesi için bir prosedür önerilmiştir. Geliştirilen KYS’nin başarımı, simulator kumandalarından ölçülen davranışın hava aracından ölçülenlerle karşılaştırılmasıyla, uluslararası standart sertifikasyon dokümanlarındaki isterler doğrultusunda incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Uçuş simülatörü,kumanda yükleme sistemi,kuvvet-geri-beslemesi

Kaynakça

1. Allerton D., Principles of Flight Simulation, AIAA Education Series, John Wiley & Sons, USA, 2009.
2. European Aviation Safety Agency (EASA), CS-FSTD(H): Certification Specifications for Helicopter Flight Simulation Training Devices. https://www.easa.europa.eu/document-library/certification-specifications/cs-fstdh-initial-issue. Yayın tarihi Haziran 26, 2012. Erişim tarihi Mayıs 20, 2017.
3. Federal Aviation Administration (FAA), 14 CFR Part 60: Flight Simulation Training Device Inıtial and Continuing Qualification and Use. https://www.faa.gov/about/initiatives/nsp/media/14CFR60_-Searchable_Version.pdf. Yayın tarihi 2016. Erişim tarihi Mayıs 20, 2017.
4. Kuppusamy A., Yoon S.J., Design of reversible control loading system for a fixed wing aircraft using X-Plane simulator, 7th International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE 2016), London-UK, 421–425, 2016.
5. White M.D., Perfect P., Padfield G.D., Gubbels a. W., Berryman a. C., Acceptance testing and commissioning of a flight simulator for rotorcraft simulation fidelity research, Proc. Inst. Mech. Eng. Part G J. Aerosp. Eng., 227 (4), 663–686, 2012.
6. Preatoni M.L., Ragazzi A., Ceruti A., Saggiani G.M., Flight Mechanics Simulator for Rotorcraft Development, 26th International Congress of the Aeronautical Sciences, Anchorage-AK-USA, 2008.
7. Landers S., Real-Time Pilot-in-the-Loop and Hardware-in-the-Loop Simulation at Gulfstream, ADI User Society, San Diego-CA-USA, 2007.
8. Gu H., Wu D., Liu H., Development of a novel low-cost flight simulator for pilot training, Int. J. Mech. Aerospace, Ind. Mechatron. Manuf. Eng., 3 (12), 1581–1585, 2009.

9. Coiro D.P., De Marco A., Nicolosi F., Flight Simulation Environment of The University of Naples and Recent Developments in Control Loading Reproduction, Communications to SIMAI Congress, Ragusa-Italy, 2007.
10. Marchesini L., The Pilatus engineering flight simulator, AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference, Denver-CO-USA, 1–8, 2000.
11. Gerretsen A., Mulder M., van Paassen M.M., Comparison of Position-Loop, Velocity-Loop and Force-Loop Based Control Loading Architectures, AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit, San Francisco-CA-USA, 813–827, 2005.
12. Qi P., Wang H., Han J., Stability of position-loop based hydraulic control loading system, 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering (MACE2010), Wuhan-China, 3363–3366, 2010.
13. Park J., Kim T., Yoon T., Kwak G., Jeong S., Systematic Control Parameter Tuning for Actuator in Control Loading System, IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT 2006), Mumbai-India, 1762–1767, 2006.
14. Zhao J., Shen G., Yang C., Liu G., Yin L., Han J., Feel force control incorporating velocity feedforward and inverse model observer for control loading system of flight simulator, Proc. Inst. Mech. Eng. Part I J. Syst. Control Eng., 227 (2), 161–175, 2013.
15. Zheng S.T., Huang Q., Cong D., Han J., Experiment and Study of Control Loading System In Flight Simulator Based on RCP, 2007 IEEE International Conference on Integration Technology, Shenzhen-China, 208–221, 2007.
16. Defay F., Alazard D., Antraygue C., Impedance active control of flight control devices, IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Montreal-Canada, 335–340, 2010.
17. Condomines J.P., Defay F., Alazard D., Robust impedance active control of flight control devices, Preprints of the 19th World Congress The International Federation of Automatic Control, Cape Town-South Africa, 8365–8371, 2014.
18. Jayaraman G., Active Sidestick Design Using Impedance Control, 2009 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, San Antonio-TX-USA, 2009.
19. Mathworks Inc., XPC Target User’s Guide. http://radio.feld.cvut.cz/matlab/pdf_doc/xpc/-xpc_target_ug.pdf. Yayın tarihi Kasım, 2000. Erişim tarihi Mayıs 20, 2017.
20. Farkas L., Blaho M., Hnat J., Industrial Communication Between Matlab and the Ethercat Fieldbus, Technical Computing Prague 2008, Prague-Czech Republic, 2008.
21. Yavrucuk I., Tarimci O., Katircioglu M., Kubali E., Yilmaz D., A New Helicopter Simulation and Analysis Tool: Helidyn+, 36th European Rotorcraft Forum, Paris-France, 2010.
22. Basler M., Spott M., Buchanan S., Berndt J., Buckel B., Moore C., Olson C., Perry D., Selig M., Walisser D., The FlightGear Manual. http://flightgear.sourceforge.net/getstart-en/getstart-en.html. Yayın tarihi Mart 8, 2015. Erişim tarihi Mayıs 20, 2017.
23. Cowling D., The Development of a New Range of Control Loading Systems, Royal Aeronautical Society Flight Simulation Group Meeting on the Simulation of On-Board Systems, UK, 2004.
24. Moog Inc., Control Force Measurement Kit. http://www.moog.com/products/control-loading-systems/control-force-measurement-kit.html. Erişim tarihi Mayıs 20, 2017.
25. Aygün M.M., Helikopter uçuş simülatörleri için uyarlanabilir yapıda kumanda yükleme sistemi geliştirilmesi, Y.Lisans Tezi, TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2014.