AbstractA global model approach developed on the X-31 EFM data was recently improved during the experimental aircraft program X-31 VECTOR. The VECTOR program is briefly presented, focusing on extremely precise ESTOL (Extremely Short Take-Off and Landing) manoeuvre following a slow, thrust-vectored approach at high angle of attack. High accuracy navigation and inertial sensor systems enable onboard calculation of the height above runway with sufficient accuracy, which is also required to identify ground effect. System identification procedure utilises a global model to cover the entire flight regime including high lift configuration during power approach and landing. Analysis of specially designed flight tests led to aerodynamic increment tables for supplementary update of the original database. The wind-tunnel and CFD-predicted ground effect was incorporated into the highly accurate identified global model which was then used for conventional landings re-simulation to support the initial ESTOL to the ground flight clearance process. Recently an incremental ground effect model was implemented to supplement the original data set. First identification results from conventional and ESTOL landings show some improvements compared to the predictions at very low height above ground shortly before touch down.

ZusammenfassungDie auf einem globalen Modellansatz basierende Vorgehensweise wurde anhand von Daten aus dem X-31 EFM-Projekt entwickelt, und sie wurde unlängst während des Flugzeug-Experimentalprogramms X-31 VECTOR verbessert. Das VECTOR-verbessert. Das VECTOR-Programm wird kurz vorgestellt, mit Fokus auf dem extrem präzisen ESTOL-Manöver (Extremely Short Take-Off and Landing), einem Landemanöver, das an einen langsamen, schubvektorgesteuerten Landeanflug mit hohem Anstellwinkel anschließt. Hochgenaue Navigations- und Intertialsysteme ermöglichen dabei die Berechnung der Höhe über der Landebahn mit der erforderlichen Genauigkeit an Bord des Flugzeugs. Diese Genauigkeit ist auch für die Identifizierung des Bodeneffekts notwendig. Mithilfe der Systemidentifikation wird ein globales Modell entwickelt und verfügbar gemacht, das den gesamten Flugbereich einschlißlich Hochauftrieb während Anflug und Landung abdeckt. Dabei führt die Auswertung speziell entwickelter Flugversuche zu Tabellen mit aerodynamischen Inkrementen, die die Original-Datenbasis ergänzen und verbessern. In das sehr genau identifizierte globale Modell wurde der aus Windkanal und CFD-Anwendungen vorhergesagte Bodeneffekt eingearbeitet. Dieses wurde dann für die Nachsimulation konventioneller Landungen benutzt, um den Zulassungsprozess für die ESOL-Manöver zu unterstützen, die erstmalig direkt zur Landung führten. Später wurde auch das Bodeneffektmodell noch um inkrementell erweitert. Basierend auf konventionellen und ESTOL-Landungen zeigen erste Identifizierungsergebnisse einige Verbesserungen gegenüber den Vorhersagen, besonders bei sehr niedriger Höhe unmittelbar vor dem Aufsetzen des Fahrwerks.