Élaboration d’un logiciel pédagogique pour l’analyse et simulation dédié à la dynamique de vol des avions

Abstract

Résumé Ce projet est réalisé au sein de l’Institut d’Aéronautique et des Etudes Spatiales. L’objectif est la réalisation d’un logiciel de simulation de la dynamique de vol des avions. Pour cela, la définition des systèmes d’axes de référence et l’application des lois de Newton pour le corps solide sont donnés ce qui permet l’établissement du modèle mathématique dans le cas général. Pour simplifier l’étude un découplage a été entrepris ce qui permet de distingué deux cas : Longitudinal et latéral-directionnel. Les techniques de contrôle dans le cas linéaire sera aussi discutée, Les modes des mouvements dans les deux cas seront déterminés, ainsi une simulation en langage MATLAB de l’avion de transport Boeing 747-200 , l’avion militaire de combat McDonnell Douglas F-4 Phantom et l’avion léger Beechcraft 99 est faite. Finalement une création d’une interface graphique en utilisant l’outil de Matlab GUIDE (Graphical User Interface Development Environment) Un programme est élaboré par l’environnement de MATLAB pour calculer les dérivées dimensionnelles de stabilité dynamique longitudinale et latérale directionnel et prévoir la stabilité de l’avion dans le cas dynamique.

Abstract This project was realized in the Institute of Aeronautics and Space Studies. The objective is the realization software of simulation of the flight dynamics of the planes. For this, the definition of reference axes systems and the application of the laws of Newton for the solid body are given which allows the establishment of the mathematical model in the general case. To simplify the study a decoupling was undertaken which allows distinguishing two cases: Longitudinal and lateral directional. The control techniques in the linear case will also be discussed, the modes of the movements in both cases will be determined, as well as a simulation in MATLAB language of the Boeing 747-200 civil transport aircraft , the military combat aircraft McDonnell Douglas F -4 Phantom and the light aircraft Beechcraft 99 is made.Finally, creating a GUI using the Matlab GUIDE tool. A program is developed by the environment of MATLAB to calculate the dimensional derivatives of longitudinal dynamic and lateral directional stability and to predict the stability of the aircraft in the dynamic case.