Uçan hızlı değişim sanatçısı
ATTAS (Advanced Technologies Testing Aircraft System), yirmi yılı aşkın bir süredir Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) ana uçuş test aracıydı. ATTAS, diğer – gerçek veya sanal – uçakların uçuş davranışını simüle etmek için öncelikle bir “uçan simülatör” olarak tasarlandı.
ATTAS’ın geniş bir kullanım alanı vardı: ATTAS, ölçüm ve test ekipmanlarıyla çok sayıda test görevi için kullanıldı. Buna, örneğin, gelecekteki hava trafik kontrol prosedürlerinin ve düşük gürültülü yaklaşımların test edilmesi dahildir. Ek olarak, ATTAS, kanatlarda oluşan kaldırma kuvvetinin bir sonucu olarak ortaya çıkan hava türbülansını araştırmak için kullanıldı – sözde iz türbülansı.
ATTAS, 1970’lerde Bremen merkezli VFW-Fokker şirketi (bugün Airbus) tarafından geliştirilen 44 koltuklu VFW 614 çift motorlu kısa mesafeli jeti temel alıyordu.
Temel modifikasyonlardan biri, halen mevcut olan mekanik kontrole ek olarak bir elektro-hidrolik fly-by-wire (FBW) kontrolünün entegrasyonuydu. İhtiyaca göre uçuş testi sırasında mekanik kontrolden elektronik kontrole geçilebildi. Bu sayede bilim adamları ve mühendisler, uçuş kontrol teknolojisi açısından bir bilgisayarla mümkün olan her şeyi araştırabildiler.
ATTAS, 1980’lerin sonunda bir araştırma uçağına dönüştürüldü ve o zamandan beri havacılık araştırmaları için yılda ortalama 130 uçuş saati uçtu.
modifikasyonlar
ATTAS, aşağıdaki modifikasyonlarla standart VFW 614’ten farklıdır:
- Elektrohidrolik, dijital fly-by-wire kontrolü. Elektro-hidrolik olarak çalıştırılan kavramalar aracılığıyla, sağda oturan güvenlik pilotunun kontrollerine bağlı olan standart mekanik-hidrolik kontrol sistemine müdahale eder. Güvenlik pilotu, kablolu uçuş kavramalarını her an açabilir ve mekanik kontroller ile kontrolü ele alabilir. Fly-by-wire kumanda kanatçık, elevatör, dümen, trim tırnağı, motorlar, iniş kanadı ve iniş kanatlarının arka kısmındaki “direkt kaldırma kanatçıklarını” (doğrudan kaldırma kontrol kanatçıkları) içerir. Hızlı hareket eden kanatlar, kanat kaldırmasının doğrudan değiştirilmesini sağlar ve diğer şeylerin yanı sıra uçuş özelliklerini değerlendirmek için kullanılabilecek uçuş içi simülasyon için gerekli olan uçağın uzunlamasına hareketinde ek bir serbestlik derecesi sunar.
- Elektronik fly-by-wire kontrolünü serbestçe programlanabilen, güçlü bir deneysel bilgisayarla kontrol etmek için bilgisayar sistemi. İçinde kurulu simülasyon yazılımı, diğer (hatta gerçek olmayan) uçakların uçuş davranışını simüle edebilir. Mekanik yedek kontrollü güvenlik konsepti nedeniyle, kullanılan yazılımın sertifikalı olması gerekmez. Deneysel sistem ek bilgisayar modülleri ile genişletilebilir.
- Hem yan çubuk hem de kontrol sütunu ile donatılmış, serbestçe programlanabilen ekranlara sahip test pilotu kokpiti
- Akış ve ivme sensörlerinden gelen verileri, aviyonik ve hava verilerini, FBW kontrol sisteminden verileri ve bilgisayar sisteminden ek verileri kaydetmek ve görüntülemek için ölçüm sistemi.
- Uçak ve yer istasyonu arasında çevrimiçi veri iletimi için yüksek frekanslı veri bağlantısı (inen bağlantı ve yukarı bağlantı).
- Ana uçak sistemlerinden bağımsız test sistemleri için elektrik ve hidrolik güç kaynağı.
Görevler – araştırma öncelikleri
Wake türbülansının ömrü ve bozulması üzerine araştırma
Testlerin amacı, iz türbülansının yayılmasını ve azalmasını daha kesin bir şekilde hesaplayarak, arka arkaya yaklaşan veya ayrılan uçaklar arasındaki olası ayırma mesafelerini azaltmaktı. Bu amaçla, ATTAS tarafından üretilen iz türbülansı, yere konuşlu veya bir uçağa monte edilmiş LIDAR (Light Detection And Ranging) sistemleri ile ölçülmüştür. Periyodik kanat kanadı sapmalarıyla iz türbülansının bozulmasını hızlandırmak için de bir girişimde bulunuldu.
Uyandırma türbülansı simülasyonu
Fly-by-wire kontrolünü kullanan bir simülasyon programı, risksiz iz türbülansını simüle etti ve ardından pilot tarafından yapılan değerlendirme, olası, kabul edilebilir türbülans kuvvetleri için kriterler belirledi. Ayrıca, otomatik karşı önlemler için stratejiler test edildi.
Gelecekteki hava trafik kontrol prosedürlerinin test edilmesi
Uydu navigasyonu sayesinde uçaklar artık yer tabanlı sistemlerden bağımsız olarak çok hassas bir şekilde seyredebiliyor. Hava trafiğini en iyi şekilde planlayabilmek ve kontrol edebilmek için, hava sahasındaki münferit yol kullanıcılarını mümkün olduğunca hassas bir şekilde yönlendirmek de gereklidir. Çözüm, her bir uçağın rotasını konum ve zaman açısından tam olarak tanımlayan ve her bir uçuş ayağının stratejik olarak planlanmasına izin veren 4D yörüngeler olarak adlandırılan yol eğrilerinde yatmaktadır. Böylece hava sahasındaki çatışmalar daha iyi tanınabilir ve önlenebilir. Nihayetinde, bu yetenek daha yüksek hava sahası ve havaalanı kapasitesine yol açar.
1990’ların ortalarında, DLR Flight Guidance Enstitüsü, hassas 4D planlama ve kılavuzluk sağlayan bir Gelişmiş Uçuş Yönetim Sistemi (AFMS) geliştirdi ve test etti. Sistem o zamandan beri sürekli olarak geliştirildi. Diğer şeylerin yanı sıra, yerdeki trafik planlama modüllerini uçaktaki uçuş rotası planlama modüllerine bir veri bağlantısı üzerinden bağlayan iletişim elemanları eklendi.
DLR araştırma uçağı ATTAS ile AFMS, gelecek vaat eden yeteneklerini çok sayıda uçuş testinde göstermiştir.
Yeni düşük gürültülü yaklaşım prosedürlerinin test edilmesi
Deneysel uçuş yönetim sistemi ile rüzgara bağlı olarak seyir irtifasında yaklaşma profili tam olarak hesaplanmış ve tam otomatik olarak tam zamanında uçulmuştur. Bu, örneğin, geleneksel bir uçuş yönetim sistemi ile mümkün olmayacak olan, motorlar rölantideyken düşük gürültülü dik yaklaşmalara ve yukarıdan ILS süzülme rampasına yaklaşmaya olanak sağladı.
| Teknik özellikler | ATALAR |
| Uzunluk: | 20,60 metre (burun direği ile 24,39 metre) |
| Yükseklik: | 7.84 metre |
| Açıklık: | 21.50 metre |
| kanat bölgesi: | 64 metrekare |
| kabin genişliği: | 2,66 metre |
| kabin yüksekliği: | 1,92 metre |
| Koltuklar: | DLR araştırmasının bir parçası olarak mürettebat üyeleri için üç koltuk ve bilim adamları için yedi koltuk. Temel model VFW 614, 44’e kadar koltuğa sahipti. |
| ağırlığı frenlemek: | 14,9 ton (kalıcı deney ekipmanı ile) |
| Toplam ağırlık: | maksimum 20,8 ton |
| Sürmek: | iki Rolls-Royce motor M45 H |
| İtme: | iki x 32 kilonewton (ters itme yok) |
| Menzil: | yaklaşık 1800 kilometre |
| uçuş yüksekliği: | maksimum 7600 metre (25.000 fit) |
| Hız: | saatte maksimum 700 kilometre |
| Tank kapasitesi: | 6224 litre |
| Orijinal kullanım: | Kısa mesafeli uçak |
| DLR uçuş operasyonları: | Brunswick |