La profesora de Illinois Naira Hovakimyan está preparada para entrar en una tercera ronda de pruebas de vuelo sin precedentes utilizando su sistema de control adaptativo L1.

El control adaptativo L1 de Hovakimyan es una teoría novedosa que ella y su equipo de investigación han estado desarrollando desde 2005 para el diseño de arquitecturas de control adaptativo robustas utilizando esquemas de adaptación rápida. El objetivo del sistema pionero L1 es mantener el rendimiento y la maniobrabilidad de la aeronave incluso en presencia de fallas graves, lo que en última instancia aumenta la seguridad de la aeronave. resiliencia a fallas críticas, y facilidad de operación para pilotos humanos, así como pilotos automáticos, en condiciones extremas.

Los sistemas de control de vuelo de los aviones actuales se han probado y desarrollado durante décadas y se consideran extremadamente seguros por su redundancia. A pesar de su seguridad, sin embargo, Todavía existe una gran necesidad de nuevas tecnologías que puedan prevenir más accidentes. Hovakimyan y sus ingenieros de control, los estudiantes de posgrado Javier Puig-Navarro y Kasey Ackerman, dijo que el objetivo es que los fabricantes de aeronaves exploren arquitecturas de control que puedan prevenir accidentes de aeronaves en las situaciones más extremas. Esta tercera ronda de pruebas empuja la tecnología L1 cada vez más hacia la comercialización.

A principios de 2015, el equipo comenzó a realizar pruebas en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Volado por estudiantes de la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea (TPS), las pruebas de vuelo se completaron con éxito por primera vez en un avión tripulado, un Learjet 25 equipado con un sistema de estabilidad variable. Un año después, las pruebas se realizaron en un VISTA-F16, un avión de combate con una dinámica más rápida y desafiante. A lo largo de estas pruebas de vuelo, Se inyectaron fallos artificiales con y sin L1 para evaluar su eficacia. En ambos aviones, cuando L1 estaba ocupado, Las cualidades de vuelo y manejo deseadas se recuperaron consistentemente en todas las configuraciones de falla, lo que demuestra que la arquitectura de control L1 es predecible. de confianza, repetible y seguro, un logro notable para un sistema de control de vuelo.

A principios de marzo L1 se someterá a pruebas más avanzadas en un proyecto llamado Advanced L1 Airborne Superiority (ALIAS). Las pruebas de vuelo se llevarán a cabo en la Base de la Fuerza Aérea Edwards y serán realizadas por estudiantes de TPS e Illinois que vuelen un Learjet 25. La recuperación de los requisitos militares estrictos con respecto a la seguridad y el rendimiento de los sistemas de control de vuelo en presencia de fallas será el enfoque principal. Las comprobaciones en tierra y los ensayos de simulación están programados para la primera semana de marzo. con pruebas tripuladas que se llevarán a cabo en la segunda y tercera semanas de marzo.

"Hemos mejorado mucho con respecto a vuelos anteriores con Learjet, ", dijo Puig-Navarro." Una cosa en la que hemos trabajado es en aprovechar L1 para desacoplar aún más la dinámica lateral y direccional de la aeronave ".

Se produce el acoplamiento, por ejemplo, cuando un piloto introduce un comando de pedal para inducir un cambio en el ángulo de rumbo (movimiento horizontal del morro) y simultáneamente experimenta un balanceo (movimiento de las alas). A menudo, este movimiento no es solicitado, y el piloto lo percibe como no deseado. Hovakimyan y su equipo han trabajado para combinar L1 con mecanismos de desacoplamiento tradicionales, para que los pilotos ya no tengan que compensar ese efecto, haciendo su trabajo más seguro y más fácil.

"El control adaptativo L1 ha superado algunas de las principales limitaciones de los sistemas de control adaptativo convencionales, proporcionando garantías de robustez predecibles en presencia de una gran clase de incertidumbres. Sus características han sido validadas en una variedad de aplicaciones y desafiantes pruebas de vuelo. lo que genera oportunidades de comercialización en algunas industrias. Las pruebas de vuelo en Edwards AFB nos dieron la oportunidad de demostrar el primer vuelo tripulado de su tipo con un controlador adaptativo a bordo. Es encomiable que todo el software haya sido escrito y desarrollado por mis estudiantes de Illinois, "dijo Hovakimyan.

Además de las capacidades de desacoplamiento del sistema, ALIAS demostrará su adherencia a las especificaciones militares de Nivel 1, los requisitos más estrictos para un sistema de control de vuelo de este tipo, así como comentarios y sugerencias de los pilotos.

L1 tiene el potencial de revolucionar la seguridad de las aeronaves al disminuir en gran medida la posibilidad de error del piloto durante maniobras de gran carga de trabajo. Sin embargo, sus efectos trascienden la dinámica del vuelo. Sus aplicaciones son diversas, y la tecnología ha ganado el interés de varias industrias.

"Hemos demostrado que L1 funciona matemáticamente y estamos demostrando que también funciona en la aplicación, Puig-Navarro dijo:"Su mayor contribución a la sociedad y al mundo de la ingeniería es asegurar que los sistemas de tiempo crítico como los de las aeronaves tengan garantías de rendimiento y robustez".