nxControl: Ground Mode for Manual Flight Control Laws with Longitudinal Load Factor Command
nxControl: Ground Mode for Manual Flight Control Laws with Longitudinal Load Factor Command
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nxControl：具有纵向负载系数命令的手动飞行控制法则的地面模式
DOI：
10.1007/978-3-319-65283-2_11
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发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Manzey
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schreiter;Müller;Luckner;Manzey
复杂的飞行轨迹和对飞行精度的要求增加了飞行员手动飞行的工作量。控制增稳系统nxControl支持手动控制，使飞行员能够在飞行中控制纵向载荷系数，而不是发动机推力和扰流板偏转。载荷因子相当于总能量角，直接受推力和气动阻力的影响。该系统允许在手动飞行期间以更低的工作量实现更高的精度。为了防止在起飞和着陆的时间紧迫和要求苛刻的情况下出现模式切换问题，该系统扩展了地面模式，用于地面和过渡阶段的飞机控制。它控制向前的推力，扰流器，车轮制动器和反推力器。本文描述了考虑一般起飞和着陆过程以及飞行员观点的反馈控制器的设计。地面模式以及新的人机界面的控制律。在一项由7名航空公司飞行员参与的飞行模拟器研究中，在着陆、滑行和起飞场景中测试了nxControl扩展的可行性。结果表明，飞行员能够精确地管理着陆时使用的跑道长度。在滑行时，飞行员可以用较低的指令输入频率来控制滑行速度。在起飞过程中，特别是在发动机故障的情况下，nxControl不会影响总体性能。
More complex flight trajectories and rising requirements on flight precision increase pilots’ workload during manual flight. The control augmentation system nxControl supports manual control by enabling pilots to command the longitudinal load factorinstead of engine thrust and spoiler deflections in flight. The load factoris equivalent to the total energy angle and is directly influenced by thrust and aerodynamic drag. The system allows for higher precision with lower workload during manual flight. In order to prevent mode switching problems in the time-critical and demanding situations of take-off and landing the system was extended with a ground mode for aircraft control on ground and the transition phases. It controls forward thrust, spoilers, wheel brakes, and thrust reverser. This paper describes the design of the feedback controller considering common take-off and landing procedures as well as the pilots’ view. The resulting control laws of the ground mode as well as the new human-machine interface are presented. In a flight simulator study with seven airline pilots, the feasibility of the nxControl extension was tested in landing, taxi, and take-off scenarios. The results show, that the pilots were able to precisely manage the used runway length at landing. At taxi, the pilots could manage taxi speed with low command input frequency. The general performance during the take-off process, in particular in case of engine failure, was not influenced by nxControl.
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