Городское небо в недалеком будущем начнет оживать, поскольку воздушные такси и дроны мчатся вокруг, доставляя людей и товары быстрее, чем когда-либо. Многие из этих новых самолетов в небе будущего будут иметь возможность взлетать с посадочных площадок на высоких зданиях и приземляться на другие, во многом как вертолет, но с дополнительной возможностью перехода к прямому полету, как у самолета — все время с электрическим питанием.
Эти новые электрические самолеты с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), разрабатываемые аэрокосмической промышленностью, вероятно, будут иметь новые функции и возможности, обеспечиваемые этой электрической двигательной установкой, которые ранее не были сертифицированы Федеральным управлением гражданской авиации (FAA). Кроме того, эти функции, вероятно, будут управляться с помощью электронных средств управления полетом, известных как беспроводная связь, которые во многих случаях имеют новые встроенные функции защиты и управления, разработанные для обеспечения безопасного и предсказуемого отклика управления для пилота на протяжении всего полета этих уникальных самолет.
Исследовательский центр NASA в Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, и Adaptive Aerospace Group (AAG) недавно завершили цикл оценок и демонстраций для FAA и ВВС США (USAF) с использованием современных тренажеров для элемента задачи полета Fly-By-Wire. Исследование по разработке и сертификации (FlyTEC).
«Целью проекта является разработка возможных задач летных испытаний, известных как элементы миссий (MTE)». сказал Кеннет Гудрич, заместитель руководителя проекта по технологии Advanced Air Mobility (AAM). «Эти MTE могут использоваться в летных испытаниях и пилотируемом моделировании, чтобы оценить, безопасно ли отвечает реакция самолета на основные управляющие воздействия пилота целям сертификации FAA».
Разработанные MTE были оценены с использованием имитационной модели eVTOL, разработанной AAG, которая представляет конфигурацию Lift + Cruise проекта NASA Revolutionary Vertical Lift (RVLT). Концепция управления полетом была разработана, чтобы упростить управление вертикальным взлетом и посадкой самолета вертикального взлета и посадки по сравнению с обычным вертолетом.
НАСА Лэнгли и проект AAM внесли свой вклад в создание средств моделирования полета (FSF), которые обеспечивают в реальном времени, высокую точность, полную миссию, возможность взаимодействия с человеком в контуре для репликации систем управления воздушными и космическими аппаратами в качестве как можно точнее.
«Наша миссия — ускорить разработку и коммерциализацию самолетов eVTOL за счет создания более эффективных связей между сообществами, занимающимися разработкой, сертификацией и эксплуатационным регулированием транспортных средств, чтобы операционные проблемы и соображения могли быть более эффективно выявлены и интегрированы в процесс сертификации транспортных средств», — сказал Гудрич. .
Члены отдела сертификации, соответствия и летной годности самолетов FAA определили цели исследования в рамках межведомственного соглашения с НАСА и контракта с AAG на разработку возможных MTE и имитационной модели на основе эталонной конфигурации, разработанной в рамках проекта RVLT НАСА. и предполагаемый набор MTE для усовершенствованных самолетов eVTOL.
В марте MTE, разработанные с помощью моделирования, были оценены FAA. Их цель — иметь набор кандидатов MTE, научиться их применять и что искать, была достигнута. Они также поняли, что имитационная модель и оборудование предоставляют прекрасную возможность дать отделу Службы стандартов полетов FAA (FSS) опыт работы с типами транспортных средств, которые их просят сертифицировать.
Персонал FSS посетил Лэнгли в мае, чтобы из первых рук получить опыт высокоточного моделирования самолетов eVTOL с автономной реализацией при выполнении репрезентативных полетных задач. FSS управляет несколькими областями политики, критически важными для введения коммерческих операций UAM. Эти области включают обучение и лицензирование пилотов, процедуры полетов и операции, а также утверждение и надзор за будущими операторами воздушного такси, которые будут управлять этими самолетами для обслуживания пассажиров.
НАСА и FAA также пригласили полковника ВВС США Фредерика «Страйкера» Хейли в исследовательский центр Лэнгли. Хейли разрабатывает учебные программы для самолетов USAF eVOTL, которые можно использовать для поиска и спасания, материально-технического обеспечения и безопасности. Их цель — дать возможность пилотам транспортных средств летчикам, которые не являются традиционными пилотами, но имеют возможность управлять самолетами со сложной системой автоматизации.
В ходе исследования девять представителей FAA и пять представителей ВВС, включая пилотов-испытателей и лиц, ответственных за разработку политики, рассмотрели ближайшие и долгосрочные проблемы, которые все более автоматизированные самолеты eVTOL представляют для агентств. Затем им были предоставлены индивидуальные ознакомительные полеты на тренажере. Это включало введение в пилотирование самолета в режимах полета с усиленной подъемной силой, переходом и крылом, а также выполнение основных маневров и операций. После того, как их основные летные навыки с самолетом eVTOL были развиты, они выполнили репрезентативные полеты UAM в моделировании района Нью-Йорка, включая маршруты между международным аэропортом Ньюарка и вертодромами, расположенными на крышах и пирсах.
Помимо демонстраций в FSF, мероприятие также включало демонстрацию двух портативных стационарных тренажеров за пределами площадки. Эти тренажеры, разработанные Flight Level Engineering по контрактам, финансируемым FAA и NASA, продемонстрировали дополнительные концепции кабины eVTOL и предоставили участникам более широкое представление как о ближайших, так и более футуристических концепциях автоматизации самолетов и интерфейсов между пилотом и транспортным средством.
«Эти демонстрации напрямую поддерживают разработку более полного набора интегрированных концепций авиационной автоматизации и взаимодействия между пилотом и транспортным средством, а также стандартов поддержки систем, которые позволяют улучшить эксплуатационные возможности AMM», — сказал Гудрич. «Эти усилия также помогают упростить процесс становления пилотом за счет сокращения времени и затрат на обучение и помогают сделать самолеты AAM более доступными».
Кандидаты в MTE, оцененные на симуляторах Langley, будут использованы для дальнейшего исследования при поддержке FAA, которое будет проведено в тренажере Lift + Cruise исследовательского центра NASA Ames.
Источник: https://www.nasa.gov/feature/flight-simulators-help-enable-urban-flights Дэвид Мид Исследовательский центр НАСА в Лэнгли
