FAST METHOD FOR DETERMINING AERODYNAMIC FORCES AND MOMENTS ACTING ON AN AIRPLANE IN A VORTEX TRAIL

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method based on the application of artificial neural networks is proposed to determine in real time the additional forces and moments acting on an airplane in a vortex trail behind another airplane. The method is based on approximation by means of neural networks of additional forces and moments acting on the airplane caused by the influence of separate vortex sections. When forming a set of data for training neural networks, a program for calculating the transonic flow of the aircraft layout was used in the framework of solving the equations for the full potential in the external flow and solving the equations of the three-dimensional boundary layer on the surface. Accuracy and speed evaluations of the proposed method have been carried out.

About the authors

A. M. Gaifullin

Central Aerohydrodynamic Institute

Email: amgaif@mail.ru
Zhukovsky, Russia

O. V. Karas

Central Aerohydrodynamic Institute

Zhukovsky, Russia

Y. N. Sviridenko

Central Aerohydrodynamic Institute

Email: ysviridenko@yandex.ru
Zhukovsky, Russia

References

  1. Shen S., Ding F., Han J., Lin Y.-L., Arya S. P., Proctor F.H. Numerical Modeling Studies ofWake Vortices: Real Case Simulation // AIAA Paper. 1999.№0755. P. 16.
  2. Van Dyke M. An Album of Fluid Motion. Parabolic Press, 1982.
  3. Crow S.C. Stability theory for a pair of trailing vortices // AIAA Journal. 1970. 8(2). P. 2172–2179.
  4. Gaifullin A.M. Equations of Perturbation Growth in AircraftWakes Fluid // Fluid Dynamics. 2001. V.36. P. 448–457.
  5. Gaifullin A.M., Sviridenko Yu.N. Temperature Visualization of the Jet-VortexWake Behind an Aircraft // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2023. Т. 44.№5. P. 1610–1615.
  6. Bosnyakov I.S., Gaifullin A.M., Sviridenko Yu.N., Suprunenko S.N. An Approach to Ensuring Vortex Safety of an Aircraft // Lobachevskii Journal of mathematics. 2020. Т. 41.№7. P. 1184–1189.
  7. Bosnyakov I., Gaifullin A., Sviridenko Yu. Aircraft wake vortex and neural model for training pilots for the encounter case // 55th 3AF International Conference on Applied Aerodynamics, 23–25 March 2020, Poitiers – France
  8. Sviridenko Yu.N. The use of artificial neural networks to determine the aerodynamic forces and moments acting on an aircraft in a vortex wake // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Т. 45.№5. P. 2160–2167.
  9. Kovalev, V.E., Karas, O.V. Calcul de l’´ ecoulement transsonique autour d’une configura-tion aile-plus-fuselage compte tenu des effects visqueux et d’une r´ egion d´ ecoll´ ee mince // La Recherche. A´ erospatiale. 1994. N. 1. P. 23–38.
  10. Cebeci T., Smith A.M.O. Analysis of Turbulent Boundary Layers. N.Y.: Academic. 1974.
  11. Cebeci T. Analysis of Turbulent Flows. Second Revised and Expanded Edition. ELSEVIER, 2004.
  12. Keller H.B.Anew difference scheme for parabolic problems. In Numerical Solution of Partial-Differential Equations. J. Bramble (ed.). Vol. II. N.Y.: Academic. 1970.
  13. Cross A.G.T. Boundary layer calculation and viscous-inviscid coupling. In: ICAS-86-2.4.1. 1986. P. 502–512.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».