СИСТЕМА ИМИТАЦИИ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ НЕГРУЗОК, СФОРМИРОВАННЫХ СПУТНОЙ СТРУЕЙ ВИНТА, ВЫПОЛНЕННОГО С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ВИСЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, НА ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ И СПОСОБ ДЛЯ ЭТОГО

1. Система (1) имитации в реальном времени воздействия аэродинамических нагрузок, формируемых спутной струей винта (2), выполненного с возможностью висения летательного аппарата (3), на сам летательный аппарат (3), содержащая:
- кресло (10) в кабине экипажа для пилота;
- по меньшей мере, одно имитируемое устройство (11) управления упомянутого летательного аппарата (3), которое выполнено с возможностью принимать имитируемую команду от упомянутого пилота, чтобы имитировать режим полета упомянутого летательного аппарата (3);
- средство (13) имитации, выполненное с возможностью формировать имитируемое представление упомянутого режима полета, воспринимаемое с кресла (10) в кабине экипажа;
- блок (14) обработки, сконфигурированный для приема первого сигнала, связанного с упомянутой командой, выданной через упомянутое устройство (11) управления, на входе и для формирования и вывода второго управляющего сигнала для упомянутого средства (13) имитации, связанного с упомянутыми имитируемыми аэродинамическими нагрузками;
отличающаяся тем, что упомянутый блок (14) обработки дополнительно сконфигурирован для выполнения цикла, содержащего этапы:
a) формирования, с данным периодом (Δτ) и в имитируемом поле обтекания, вихревого кольца (30) с радиусом (r), связанным со значением окружности диска упомянутого винта (2) и с циркуляцией (Г) скорости, пропорциональной тяге (T) упомянутого винта (2), заданной пилотом через упомянутое устройство (11) управления;
b) связывания нескольких контрольных точек (A, B, C и D) с упомянутым вихревым кольцом (30);
c) вычисления скоростей, индуцируемых в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) вихревым кольцом (30) и/или, по меньшей мере, некоторыми из других вихревых колец (30), присутствующих в упомянутом имитируемом поле обтекания, и асимптотической скорости (Vasin) воздуха относительно упомянутого летательного аппарата (3);
d) перемещения упомянутого вихревого кольца (30) согласно упомянутым скоростям, индуцированным в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D);
e) обновления упомянутого вихревого кольца (30) после упомянутого этапа перемещения;
f) вычисления скорости, индуцированной, по меньшей мере, в одной интересующей точке (5) упомянутого летательного аппарата (3) на основе скоростей, индуцированных в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) упомянутых вихревых колец (30), присутствующих в имитируемом поле обтекания, и упомянутой асимптотической скорости (Vasin); и
g) формирования упомянутого второго управляющего сигнала на основе упомянутых скоростей, индуцированных в упомянутой интересующей точке (5) упомянутого летательного аппарата (3).
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый цикл содержит дополнительный этап:
h) устранения упомянутого вихревого кольца (30) из упомянутого имитируемого поля обтекания после того, как прошел заданный интервал времени.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок (14) обработки сконфигурирован с возможностью сохранять упомянутую циркуляцию (Г) скорости постоянной в течение упомянутого этапа d) перемещения.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок (14) обработки сконфигурирован с возможностью сохранять круглую форму упомянутого вихревого кольца (30) в течение упомянутого этапа d) перемещения.
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что упомянутый этап d) перемещения упомянутого вихревого кольца (30) упомянутого цикла содержит этапы:
i) вычисления вектора P(t) текущего положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D) каждого упомянутого вихревого кольца (30);
j) вычисления вектора (V(t)) индуцированной скорости, равного сумме вектора, представляющего упомянутую асимптотическую скорость (Vasin(t)), и вектора (Vind(t)) текущей скорости упомянутых контрольных точек (A, B, C и D); и
k) вычисления вектора (P(t+Δt)) обновленного положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D) как (P(t+Δt))=P(t)+V(t)Δt, где Δt является интервалом времени обновления.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что упомянутый этап e) обновления упомянутого цикла содержит этапы:
l) вычисления обновленного центра (O(t+Δt)) упомянутого вихревого кольца (30), обновленного на основе упомянутого вектора (P(t+Δt)) обновленного положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D);
m) вычисления обновленного радиуса (r(t+Δt)) упомянутого вихревого кольца (30), обновленного на основе упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) и упомянутого вектора (P(t+Δt)) обновленного положения; и
n) повторного позиционирования упомянутых обновленных контрольных точек (A, B, C и D) упомянутого вихревого кольца (30), перемещенного на основе упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) и упомянутого обновленного радиуса (r(t+Δt)).
7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что упомянутый блок (14) обработки дополнительно сконфигурирован с возможностью:
o) вычислять упомянутый обновленный центр (O(t+Δt)) упомянутого перемещенного вихревого кольца (30) как барицентр упомянутых обновленных контрольных точек ((A, B, C и D)(t+Δt)); и
p) повторно позиционировать упомянутые обновленные контрольные точки ((A, B, C и D)(t+Δt)) на расстоянии от упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) меньше среднего значения упомянутых расстояний упомянутых обновленных контрольных точек (A, B, C и D) от упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)).
8. Система по п. 5, отличающаяся тем, что упомянутый период (Δτ) больше, чем упомянутый размер (Δt) шага интегрирования.
9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый этап a) содержит этап формирования упомянутого вихревого кольца (30) с упомянутым радиусом (r), равным радиусу (R) упомянутого винта (2).
10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок (14) обработки сконфигурирован с возможностью:
q) получать от упомянутого устройства (11) управления сигнал, представляющий имитируемый режим полета, при этом упомянутый летательный аппарат (3) находится в зоне влияния земли;
r) формировать симметричное воображаемое вихревое кольцо (30) относительно каждого упомянутого вихревого кольца (30) и отраженное относительно земли; и
s) вычислять скорости, индуцируемые в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) каждого упомянутого вихревого кольца (30), также на основе воздействия воображаемых вихревых колец (30).
11. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый этап a) формирования содержит этап формирования упомянутого вихревого кольца (30) с упомянутым радиусом (r), равным радиусу (R) упомянутого винта (2).
12. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутое средство (13) имитации содержит:
- средство (15) исполнительного механизма, выполненное с возможностью формировать имитируемые аэродинамические нагрузки на упомянутое кресло (10) в кабине экипажа; и/или
- средство (16) отображения, выполненное с возможностью формировать имитируемые визуальные указания, которые видимы с упомянутого кресла (10) в кабине экипажа.
13. Способ, поддерживаемый посредством блока (14) обработки, для имитации в реальном времени воздействия аэродинамических нагрузок, формируемых спутной струей винта (2) выполненного с возможностью висения летательного аппарата (3), на сам летательный аппарат (3), содержащий этапы, на которых:
a) имитируют режим полета упомянутого летательного аппарата (3);
b) формируют, посредством упомянутого блока (14) обработки, представление имитируемого полета для упомянутого режима полета, которое воспринимается с кресла (10) в кабине экипажа для пилота;
отличающийся тем, что он содержит этап c), на котором конфигурируют упомянутый блок (14) обработки, чтобы выполнять цикл, содержащий этапы, на которых:
d) формируют в имитируемом поле обтекания, с периодом (Δτ), вихревое кольцо (30) с радиусом (r), связанным с радиусом (R) диска упомянутого винта (2), и с циркуляцией (Г) скорости, пропорциональной тяге (T) упомянутого винта (2), заданной пилотом через упомянутое устройство (11) управления;
e) связывают несколько контрольных точек (A, B, C и D) с упомянутым вихревым кольцом (30);
f) вычисляют скорости, индуцируемые в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) вихревым кольцом (30) и/или, по меньшей мере, некоторыми из других вихревых колец (30), присутствующих в упомянутом имитируемом поле обтекания, и асимптотическую скорость (Vasin) воздуха относительно упомянутого летательного аппарата (3);
g) перемещают упомянутое вихревое кольцо (30) согласно упомянутым скоростям, индуцированным в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D).
h) обновляют упомянутое вихревое кольцо (30) после упомянутого этапа перемещения;
i) вычисляют индуцированную скорость, по меньшей мере, в одной интересующей точке (5) упомянутого летательного аппарата (3) на основе упомянутых скоростей, индуцированных в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) упомянутых вихревых колец (30), присутствующих в имитируемом поле обтекания, и упомянутой асимптотической скорости; и
j) формируют, на основе упомянутых скоростей, индуцированных в упомянутой интересующей точке (5) упомянутого летательного аппарата (3), упомянутое представление имитируемого полета.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упомянутый цикл содержит этап k), на котором устраняют упомянутое вихревое кольцо (30) из упомянутого имитируемого поля обтекания после того, как данный интервал времени истек.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упомянутый этап g) перемещения содержит этап l), на котором сохраняют упомянутую циркуляцию (Г) скорости постоянной.
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этап g) перемещения содержит этап m), на котором сохраняют круглую форму упомянутого вихревого кольца (30) во время упомянутого этапа перемещения.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что упомянутый этап g) перемещения упомянутого вихревого кольца (30) упомянутого цикла содержит этапы, на которых:
n) вычисляют вектор P(t) текущего положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D) каждого упомянутого вихревого кольца (30);
o) вычисляют вектор (V(t)) текущей скорости, равный сумме вектора (Vasin(t)) асимптотической скорости и вектора (Vind(t)) текущей индуцированной скорости в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) от упомянутых других вихревых колец (30) упомянутого поля обтекания.
p) вычисляют вектор (P(t+Δt)) обновленного положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D) как (P(t+Δt))=P(t)+V(t)Δt, где Δt является интервалом времени обновления.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что упомянутый этап h) обновления содержит этапы, на которых:
q) вычисляют обновленный центр (O(t+Δt)) упомянутого обновленного вихревого кольца (30) на основе упомянутого вектора (P(t+Δt)) обновленного положения упомянутых текущих контрольных точек (A, B, C и D);
r) вычисляют обновленный радиус (r(t+Δt)) упомянутого вихревого кольца (30) на основе упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) и упомянутого вектора (P(t+Δt)) обновленного положения; и
s) повторно позиционируют упомянутые обновленные контрольные точки ((A, B, C и D)(t+Δt)) упомянутого вихревого кольца (30), перемещенного на основе упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) и упомянутого обновленного радиуса (r(t+Δt)).
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что упомянутый этап h) обновления содержит этапы, на которых:
t) вычисляют упомянутый обновленный центр (O(t+Δt)) упомянутого перемещенного вихревого кольца (30) как барицентр упомянутых обновленных контрольных точек (A, B, C и D); и
u) повторно позиционируют упомянутые обновленные контрольные точки (A, B, C и D) на расстоянии от упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)) меньше среднего значения расстояний упомянутых контрольных точек от упомянутого обновленного центра (O(t+Δt)).
20. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он содержит этапы, на которых:
v) получают от упомянутого устройства (11) управления сигнал, представляющий режим полета в зоне влияния земли;
w) формируют симметричное воображаемое вихревое кольцо (30) относительно каждого упомянутого вихревого кольца (30) и отраженное относительно земли; и
z) вычисляют скорости, индуцируемые в упомянутых контрольных точках (A, B, C и D) каждого упомянутого вихревого кольца (30), также на основе воображаемых вихревых колец.
21. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упомянутый этап a) формирования содержит этап, на котором формируют упомянутое вихревое кольцо (30) с упомянутым радиусом (r), равным радиусу (R) упомянутого винта (2).
22. Способ по п. 13, отличающийся тем, что упомянутый этап j) содержит этап, на котором формируют имитируемые аэродинамические нагрузки на кресло (10) в кабине экипажа, занимаемое упомянутым пилотом, и/или отображают имитируемые визуальные указания, которые видимы с упомянутого кресла (10) в кабине экипажа.
23. Продукт информационных технологий, загружаемый в память блока (14) обработки и выполненный с возможностью осуществления, когда исполняется, этапы способа по п. 13.