Étude de l’atterrissage en autorotation d’un hélicoptère après une panne de moteur basée sur un modèle dynamique de corps rigide à six degrés de liberté

Cet article se concentre sur la prédiction des opérations d’atterrissage en autorotation en toute sécurité d’un hélicoptère après une panne de moteur. La procédure d’atterrissage en autorotation est formulée comme un problème de contrôle optimal non linéaire basé sur un modèle dynamique de vol à corps rigide à six degrés de liberté augmenté. Tout d’abord, la fonction de coût et les contraintes sont correctement sélectionnées. L’approche de transcription directe est ensuite utilisée pour résoudre le problème de contrôle optimal. Pour un hélicoptère UH-60, les solutions optimales avec le modèle de corps rigide sont comparées à celles obtenues en utilisant un modèle point-masse bidimensionnel. Il s’avère que les solutions optimales utilisant les deux modèles différents montrent un accord raisonnablement bon, et de plus les solutions optimales utilisant le modèle de corps rigide impliquent les histoires temporelles des taux angulaires et des attitudes, de la vitesse et de la position latérale, ainsi que des contrôles de tangage. Enfin, les formulations de contrôle optimal avec différentes fonctions de coût sont proposées pour tenir compte du délai de 1 s et de la vitesse minimale de toucher des roues. Les stratégies de contrôle et les trajectoires calculées sont réalistes.