Medvindsby
Bakgrund: Ett av flera scenarion för haveriet är att förbindelsen mellan spak och höjdroder förlorats. I det sammanhanget blir möjligheten att styra i tipp med hjälp av tipptrim och ett flöjlande höjdroder intressant, inte minst med tanke på att det vid tillfället rådde svår byighet och turbulens.
Beräkningsmetod etc.:
Möjligheten att med flöjlande höjdroder och fungerande höjdtrim bibehålla kontrollen i svår byighet studeras. Simuleringen inleds med 2 (s) trimmad flygning. Därefter utsätts fpl för en medvindsby som börjar vid t=2[s] och ligger på under resten av simuleringen. I Plot A och Plot B är denna medvind 15 [m/s], i Plot C är den 7.5 [m/s].
För realismens skull kunde man lägga på flera vindbyar i olika riktningar, men det skulle försvåra tolkningen mer än det försvårar för systemet. Det har bedömts vara bättre att renodla effekten av medvindsby.
Resultat:
Sammanfattningsvis - tippstörning på grund av vindby (i normalt fartområde) kan hanteras med tipptrim.
Plot A visar flygplanet med fast höjdroder, utsatt för en medvindsby om 15 [m/s]. Det första som händer är att VT ("True airspeed", dvs fart relativt luften) sjunker med 15 [m/s]. VG ("Ground speed", dvs fart relativt marken) är till att börja med oförändrad.
VT-minskningen ger en alfaökning, vilket på grund av längdstabiliteten ger en nossänkning, med åtföljande fartökning - phugoidsvängningen har triggats. Man anar att systemet svänger in sig mot de trimmade värdena, men tidsförloppet är för kort för att man ska kunna se det. Skillnaden mellan VT och VG är konstant och lika med vindhastigheten.
Plot B visar samma situation som A, men nu är höjdrodret fritt och styrs medelst höjdtrimmen. Styrlagen är mycket enkel - "minimera |wy|" - och maximal trimhastighet är 2 [°/s].
Med denna enkla styrlag dämpar vi ut phugoiden och får kvar en aperiodisk insvängning mot trimvärdena. Insvängningen är inte helt färdig när simuleringen avbryts, men det är ingen tvekan om vart det hela är på väg.
Plot C visar återigen flygplanet utsatt för en medvindsby, men nu med halva styrkan, dvs 7.5 [m/s]. Förloppet är detsamma som i Plot B, men med denna mindre störning blir insvängningstiden kortare. Vi ser att vid tid ca 18 [s] har allt återgått till det som gällde före störningen, med följande två undantag:
1) Flygplanet har förlorat lite höjd - ca 20 [m]. Den lägesenergin har (tillsammans med överskottsdragkraft pga avvikelse från trimfart) använts till att accelerera fpl.
2) VG är inte längre lika med VT. Skillnaden är vindbyhastigheten.
Plot A
Plot B
Plot C
