Aircraft lateral-directional stability in critical cases via lyapunov exponent criterion

Other Title(s)

الاستقرارية الجانبية العرضية للطائرة في الحالات الحرجة حسب نظرية ليبنوف الأسية

Joint Authors

Abd al-Wahhab, Imad Natiq
Atiyyah, Qasim Abbas
Abd al-Zahrah, Ali Talib

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 9, Issue 1 (31 Mar. 2013), pp.29-38, 10 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2013-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

10

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

یتناول البحث الحالي تحلیل الاستقراریة الجانبیة- الاتجاهية أثناء حالات الطیران الحرجة باعتماد نظریة لیبنوف الأسیة.

تم وصف الحركة الدوریة أو التذبذب ذو الدورة المحددة.

حیث كانت الآلیة المتبعة للدورة المحددة لتأرجح الجناح ھي ربط القصور الذاتي بین طور الحركة الجانبیة الاتجاهية غیر المستقرة (الالتفاف الھولندي) و طور الحركة الطولیة المستقرة (لفترة قصیرة).

تم تحقیق آلية الربط هذه بواسطة التداخل اللاخطي بین الحدود ذات العلاقة في معادلات الحركة الكاملة.

تم تحلیل متغیرات الحالة للنظام عن طریق حل معادلات الحركة اللاخطیة عند زوایا هجوم عالیة وتم اقتراح أسلوب جدید للتحلیل یضمن تغیر زاویة الالتفاف كدالة لزاویة الهجوم إضافة لتغیر معامل لیبنوف كدالة للزمن.

أظهرت النتائج العددیة بأن النظام (الطائرة) یصبح ذات تخمید ضعیف عند زوایا الهجوم العالیة مع زیادة في سعة متغیرات الحالة ذات العلاقة.

تم الحصول على توافق جید بین نتائج البحث الحالي و نتائج لأبحاث لمنشورة عند نشوء التذبذب ذو الدورة المحددة.

Abstract EN

Based on Lyapunov exponent criterion, the aircraft lateral-directional stability during critical flight cases is presented.

A periodic motion or limit cycle oscillation isdisplayed.

A candidate mechanism for the wing rock limit cycle is the inertia coupling between an unstable lateral-directional (Dutch roll) mode with stable longitudinal (short period) mode.

The coupling mechanism is provided by the nonlinear interaction of motion related terms in the complete set equations of motion.

To analyze the state variables of the system, the complete set of nonlinear equations of motion at different high angles of attack are solved.

A novel analysis including the variation of roll angle as a function of angle of attack is proposed.

Furthermore the variation of Lyapunov exponent parameter as function of time is introduced.

The numerical result indicated that the system became lightly damped at high angle of attack with increasing the amplitude of aircraft state variables limit cycle.

A good agreement between the numerical result and published work is obtained for the onset of limit cycle oscillation, almost at (20°−23°).

American Psychological Association (APA)

Abd al-Wahhab, Imad Natiq& Atiyyah, Qasim Abbas& Abd al-Zahrah, Ali Talib. 2013. Aircraft lateral-directional stability in critical cases via lyapunov exponent criterion. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 9, no. 1, pp.29-38.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322861

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Wahhab, Imad Natiq…[et al.]. Aircraft lateral-directional stability in critical cases via lyapunov exponent criterion. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 9, no. 1 (2013), pp.29-38.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322861

American Medical Association (AMA)

Abd al-Wahhab, Imad Natiq& Atiyyah, Qasim Abbas& Abd al-Zahrah, Ali Talib. Aircraft lateral-directional stability in critical cases via lyapunov exponent criterion. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2013. Vol. 9, no. 1, pp.29-38.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322861

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 36-37

Record ID

BIM-322861