Бул изилдөө, gкол учуecekte кичинекей жана бизнес класстагы учакlarda kullanılması максатlenen электромеханикалык тормозlerin (E-Brake) колодка эскиришиnı учууlar бойunca takip etmek жана kalan faydalı ömrünü (Remaining Useful Life, RUL) болжол etmek үчүн бир Prognostics and Health Management (PHM) архитектурасы иштеп чыгат.

Негизги problem, авиация системаларinde реалдуу “бузулуу пайда болгонго чейин иштетилген” маалымат setlerinin son derece sınırlı olmasıdır. Emniyet açжылуулукndan критикалык учак parçaları normal koşullarda katastrofik бузулууya жеткенге чейин тейлөө же алмаштыруу операциясыэмне alındığından, гана tarihsкол учу талаа маалыматыэмне dayanan жасалма интеллект же маалымат негизиндеги ömür болжол моделдейтi үчүн yeterli окутуу verisi oluşайланымmak güçleşmektedir.

Изилдөөчүлөр бул sorunu жогорку тактыктагы көп-физикалуу симуляция + физикага негизделген эскирүү модели + бөлүкчө фильтри + учуу тарыхыni tutan “landing repository” yapжылуулукyla çözmeye изилдөөktadır.

İncкол учуenen тормоз, бир негизги конуу шассиси tekerleğinde көп дисктүү тормоз механизмиnı sıkıştıran төрт Электромеханикалык Актуаторden (EMA) турат. Ар бир EMA'да щеткасыз DC мотор, бир баскычтуу редуктор, шариктүү винт, күч сенсору жана мотор позиция geri азыктандырууsi бар. Система тормоз колодкасы aşındıkça колодка менен диск arasındaki boşluğun artması nedeniyle, ошол эле тормоздоо kuvvetini oluşайланымabilmek үчүн актуаторün дагы фазаla hareket etmesi gerektiği fiziksкол учу gerçeğinden yararlanmaktadır.

Изилдөөdaki en güçlü саламаттык көрсөткүчү кол учуektrik мотордунun maksimum бурчsal жайгашуусу катары bкол учуirlenmiştir. Бул değişkenin колодка эскиришиyla Pearson корреляция коэффициенти `1,00` катары hesaplanmış; %20 эскирүүда SNR `53,71`, %40 эскирүүда болсо `54,99` bulunmuşайланым. Başka бир ifadeyle, изилдөөnın симуляция ортоmında колодка aşındıkça мотордун реалдууleştirdiği maksimum айланма кыймыл системаatik жана güçlü түрдө artmaktadır.

Parçacık filtrкол учуi prognostik algoritma 40 ayrı simüle edilmiş fault-to-failure süreci үстүндө жана 50 менен 5000 арасында değişen бөлүкчө sayılarıyla sınanmıştır. 5000 бөлүкчөlı örnek analizlerde filtre, simüle edilmiş реалдуу эскирүү gкол учуişimini бузулууну аныктооnden kullanım ömrünün sonuna kadar takip edebilmiş; болжолдонгон RUL dağılımları simüle edilmiş реалдуу End of Life (EOL) маанисиэмне туура жакынsamıştır.

40 симуляция катарыnin орточоsında Rкол учуative Accuracy (RA) маанисиnin изилдөөчүлөрın kullandığı %80 eşiğinin genкол учу катары үстүндө kaldığı билдирилген. Ошентсе да бул жыйынтыктар реалдуу учак үстүндө өлчөнгөн колодка ömrü болжол ийгиликsını göstermez. Изилдөөнүн бардыгындаки эскирүү жана RUL ырастооsı simüle edilmiş fault-to-failure маалыматтарыэмне дакүйүүktadır.

Түркия жагынан: Изилдөө Türkiye'да колдонулган белгилүү бир учак же тормоз системасы үстүндө реалдууleştirilmemiştir. Buna rağmen иштелип чыккан ыкма; Türkiye'deki авиация, электромеханикалык актуатор, конуу шассиси, болжолдоочу тейлөө, санариптик ikiz жана учууга жарамдуулук изилдөөlarında dikkate alınabilecek бир PHM metodolojisidir. Айрыкча тейлөө чечимının гана periyodik görsкол учу incкол учуeme ордуна учурдагы мотор позиция жана ток сенсорлорinden çıkarılan sağlık göstergкол учуeriyle desteklenmesi öнымдуулукli бир изилдөө yönüdür. Бирок Türkiye'deki реалдуу бир hava aracına uygulanmadan мурун тормоз материалsi, диск geometrisi, EMA yapжылуулук, учуп-конуу тилкеси шарттары, учак kütlesi, термалык циклler жана реалдуу эскирүү katsayıları o платформа үчүн deneysкол учу катары doğrulanmalıdır.

Эмне үчүн электр-механикалык учак тормозi?

Дагы кол учуektrikli учак ыкмасыnda салттуу hidrolik жана пневматикалык alt системаларin бир bölümü кол учуektrikle çalışan системаларle değiştirilmektedir. Elektro-mekanik тормозler hidrolik hatları ортоdan kaldırabilme, система архитектурасыni sadкол учуeştirebilme жана санариптик катары izlenebilen дагы фазаla система sinyali sağlayabilme potansiyкол учуine sahiptir.

Bunun karşılığında кол учуektrik моторları, трансмиссия элементları, сенсорлор, күч электроникасы, шариктүү винтlar жана тормоз материалleri сыяктуу өтө сандагы электр-механикалык компоненттиn ишенимдүүliği критикалык hale gкол учуir.

Ошондуктан изилдөөnın amacı гана тормоз yapmak эмес, тормозin эмне kadar aşındığını жана канча конууlik kullanılabilir ömrünün kalmış olabileceğini sürekli болжол edebilen бир система oluşайланымmaktır.

İncкол учуenen учак жана тормоз архитектурасы

Максат платформа болжол менен 5,5–6,1 ton учуп чыгуу массасыэмне sahip yönetici классı кичинекей бир учакtır. Ana конуу шассисиnda sağ жана sol tarafta birer E-Brake бар.

Ар бир тормоз көп дисктүү yapıdadır жана төрт ayrı Электромеханикалык Актуатор тормоз колодкаларыna paralкол учу катары kuvvet uygular.

Fren komutu şu чынжыр аркылуу берилишktedir:

Pilot тормоз komutu → Brake Control Unit (BCU) → anti-skid башкарууü → төрт EMA → тормоз колодкалары → дискler → дөңгөлөк тормоз моменти.

BCU, tekerleğin учуп-конуу тилкесиle temasından мурун тормоз uygulanmasını тоскоолдукleyen touchdown protection işlevlerine sahiptir. Anti-skid системасы болсо дөңгөлөк hızını жана учуп-конуу тилкеси шарттарыnı dikkate alarak тормоз kuvvetini modüle etmektedir.

EMA ичинде nкол учуer var?

Ар бир Электромеханикалык Актуаторда щеткасыз DC мотор бар. Motorun айланма кыймылi бир баскычтуу редукция системасы жана шариктүү винт механизми аркылуу тормоз колодкасыna сызыктуу күч катары өткөрүлөтdır.

Ар бир актуаторда:

• uygulanan kuvveti ölçen күч сенсору,
• мотор абалыnu камсыз кылган resolver,
• мотор фаза токтору,
• kuvvet жана ток башкаруу döngüleri

бар.

PHM системасы özкол учуlikle öнымдуулукlidir çünkü изилдөөчүлөр жаңы бир özкол учу эскирүү сенсорü муунek ордуна zaten тормоз башкаруу системасы ичинде bulunan сенсорлорi kullanmayı максатlemektedir.

Жогорку тактыкlu modкол учу neyi kapsıyor?

Изилдөөчүлөрın “high-fidкол учуity” катары adlandırdığı modкол учу бир гана өткөрүү функциясыndan oluşmamaktadır. Mekanik, кол учуektriksкол учу жана термалык alt системалар бирге modкол учуlenmiştir.

Başlıca компонентler şunlardır:

• учактын бойlamsal hareketi,
• tekerleğin dönme dinamiği,
• шина–тилке teması,
• anti-skid жүрүш-турушı,
• электромеханикалык актуаторler,
• щеткасыз DC мотор,
• PWM башкарууlü күч электроникасы,
• редуктор жана трансмиссия eшинаiyeti,
• шариктүү винт,
• тормоз колодкасы–диск сүрүлүүsi,
• тормоз температурасы,
• колодка эскириши.

Lastik–учуп-конуу тилкеси сүрүлүүsi кантип modкол учуlenmiş?

Kayma катышı:

\[ \lambda = \frac{V-\omega_wR}{V} \]

түрүндө tanımlanmaktadır. Бул жерде \(V\) учак сызыктуу ылдамдыкı, \(\omega_w\) tekerleğin бурчтук ылдамдыкı жана \(R\) etkili yuvarlanma yarıçapıdır.

Anlık шина–тилке сүрүлүү коэффициенти değiştirilmiş Burckhardt modкол учуiyle hesaplanmaktadır:

\[ \mu=\mu_0(\lambda)\mu_{max}(p_{tire},v_{air}) \]

Ошондуктан тормоздоо жүрүш-турушı гана тормоз механизмиna эмес, тайуу катышыna, шина басымыna, учак hızına, шина tipine жана учуп-конуу тилкеси шарттарына да bağlıdır.

Modкол учуin deneysкол учу референс маалыматтарe uygulanan ikinci dereceden yüzey адаптацияsında \(R^2\) маанилери кургак асфальт үчүн 0,9976, протекторлуу шина–нымдуу асфальт үчүн 0,9941 жана жылма шина–нымдуу асфальт үчүн 0,9892 катары маалымдалган.

Fren температурасы эмне үчүн PHM үчүн öнымдуулукli?

Frenlemede mekanik enerjinin ири bölümü жылуулукya айландырылат. Булак modкол учуinde тормоз gücü:

диск–колодка сүрүлүүsi аркылуу термалык системаe өткөрүлөт жана колодка температурасы \(T_{brake}\) менен тормоз корпусунун температурасы \(T_{case}\) ayrı термалдык түйүнler halinde izlenmektedir.

Basitleştirilmiş термалык тең салмак:

\[ P_{fr} - \frac{T_{brake}-T_{case}}{R_{br,c}} = C_{brake}\frac{dT_{brake}}{dt} \]

жана:

\[ \frac{T_{brake}-T_{case}}{R_{br,c}} - \frac{T_{case}-T_{amb}}{R_{amb,c}} = C_{case}\frac{dT_{case}}{dt} \]

ilişkileriyle temsil edilmektedir.

Modкол учу sadкол учуeştirme amacıyla тормоздоо gücünün толукamının жылуулукya dönüştüğünü varsaymaktadır; ызы-чуу жана титирөө сыяктуу ikincil kayıp mekanizmaları ihmal edilmiştir.

Balata эскирүүsı кантип modкол учуleniyor?

Balatanın эскирүүsı, дискe ulaşmak үчүн gereken эркин жүрүшun artışı катары modкол учуe кошулган edilmiştir.

Aşınma artışı:

\[ \Delta x_{thr} = \int f_{wear}(T) K_{wear}(T) v(t) p(t)\,dt \]

түрүндө hesaplanmaktadır.

Бул жерде эскирүү; температура, колодка–диск жылыш hızı жана temas басымы сыяктуу fiziksкол учу değişkenlerle байланыштууdir.

Бирок колдонулган эскирүү katsayıları бул прототип тормоз колодкасыnın реалдуу трибологиялык deneylerinden кол учуда edilmemiştir. Özкол учу материалye ait deneysкол учу маалымат henüz bulunmadığı үчүн benzer сүрүлүү çiftlerine ilişkin literatür маанилери негизги alınmış жана katsayılar симуляцияда stoбулчуңtik değişkenler катары işlenmiştir.

Simülasyonda кайсы bкол учуirsizlikler var?

Изилдөөчүлөр бир гана ideal конуу ордуна өтө сандагы изилдөө koşulu üretmiştir. Değişkenler арасында:

• конуу sırasındaki учак kütlesi,
• учуп-конуу тилкеси температурасы,
• учуп-конуу тилкеси ıslaklığı,
• шина tipi,
• шина басымы,
• жакындоо ылдамдыгы,
• normal же өзгөчө тормоздоо,
• өндүрүш толеранттуулуктары,
• пилот реакция убактысы,
• сенсор ызы-чууsü

yer almaktadır.

Uçak kütlesi болжол менен 5,5–6,1 ton arasındaki uniform dağılımdan, жакындоо ылдамдыгы орточо 110 knot жана standart sapma 5 knot болгон нормалдуу бөлүштүрүүdan, шина басымы болсо орточо 200 psi жана standart sapma 30 psi болгон dağılımdan örneklenmiştir.

Pilot reaksiyon кечигүүsi 0,1–0,5 saniye арасында değiştirilmektedir.

Pist шарттары тормоз аралыгыni кантип etkiliyor?

Бул маанилер реалдуу максат учактын талаа тормоз mesafкол учуeri değildir; жогорку тактыктагы симуляцияun oluşайланымduğu dağılımlardır.

Fren температураları

Kuru учуп-конуу тилкесиte дагы kısa тормоз аралыгыэмне rağmen тормозlerde дагы жогорку температура oluşması, шина–тилке системасынын дагы фазаla тормоздоо gücünü aktarabilmesiyle ылайыктуутокто.

Sağlık göstergesi кантип seçildi?

PHM algoritmasının эскирүүyı түздөн-түз ölçen özкол учу бир сенсорü bulunmadığı үчүн, учурдагы тормоз sinyalleri içinden эскирүүyla жайгашууli değişen бир health indicator aranmıştır.

Aday özкол учуlikler hem Pearson корреляциясы hem да сырткы изилдөө шарттарына каршы dayanıklılığı temsil eden Signal-to-Noise Ratio (SNR) менен бааланган.

Эмне үчүн maksimum мотор açжылуулук бул kadar güçlü бир gösterge?

Mekanizma шариктүү винт kullandığı үчүн мотордун dönüşü актуаторün сызыктуу кыймылine түздөн-түз bağlıdır. Fren колодкаsı incкол учуdikçe колодка менен диск arasındaki başlangıç boşluğu artar.

Бул токтоumda тормоздоо başlamadan мурун актуаторün дагы uzun mesafe katetmesi керек. Bilyalı винт дагы фазаla сызыктуу кыймыл yapacaksa кол учуektrik мотордунun да дагы фазаla dönmesi керек.

Демек:

Balata эскирүүsı ↑ → диск–колодка boşluğu ↑ → EMA эркин жүрүшu ↑ → шариктүү винт hareketi ↑ → мотордун максималдуу бурчтук абалы ↑

ilişkisi ортоya çıkmaktadır.

Бул göstergenin avantajı гана жогорку корреляцияu değildir. Булак Сүрөт 13'te ар түрдүү учуп-конуу тилкеси, шина жана тормоздоо шарттарына rağmen маанилериn эскирүү катышına ылайык ошол эле болжол менен сызыктуу eğilim үстүндө kaldığı gösterilmektedir.

Parçacık фильтри эмне үчүн tercih edilmiş?

Изилдөөда LSTM сыяктуу толукamen маалымат негизиндеги моделдейт ордуна бөлүкчө фильтри tercih edilmiştir. Bunun негизги gerekçesi реалдуу прототип тормоз үчүн ири бир fiziksкол учу run-to-failure маалымат топтомуnin bulunmamasıdır.

Sadece синтетикалык veriyle eğitilmiş ири бир кара куту modкол учуin fiziksкол учу тормоз ордуна симуляция modкол учуinin varsayımlarını үйрөнүү riski бар.

Particle Filtering болсо эскирүүnın fiziksкол учу берилиш modкол учуini жана өлчөнгөн саламаттык көрсөткүчүni Байестик бир алкакда birleştirir. Мындан тышкары сызыктуу эмес жана Gauss dağılımına uymak zorunda olmayan bozunma süreçlerini бөлүкчө dağılımlarıyla temsil edebilir.

Parçacık фильтриnin негизги yapжылуулук

Durum ыктымалдык бөлүштүрүү белгилүү сандагы бөлүкчө жана bunların салмакlarıyla болжол менен катары temsil edilir:

\[ p(x_t|y_{1:t}) \approx \sum_i w_t^i \delta(x_t-x_t^i) \]

SIR ыкмасыnda бөлүкчө салмакları жаңы өлчөөün olasılığına ылайык güncкол учуlenmektedir:

\[ w_t^i \propto w_{t-1}^i p(y_t|x_t^i) \]

Изилдөөда бөлүкчө фильтриnin süreç modкол учуi:

\[ x_{N+1} = K_{wear}(E_{brake,N}) + x_N + \omega(N) \]

жана өлчөө modкол учуi:

\[ y_{N+1} = f(x_{N+1},\nu(N)) \]

mantığında kurulmaktadır.

\(x_N\) колодка эскирүү токтоumunu, \(y\) мотордун максималдуу бурчтук абалыnu жана \(E_{brake,N}\) N'inci конууte тормоз tarafından işlenen жалпы enerji göstergesini temsil etmektedir.

Бир конууin тормоз энергиясы

Fren enerji göstergesi төрт актуаторün kuvvetleri жана дөңгөлөк бурчтук ылдамдыкı аркылуу:

\[ E_{brake,N} = r_{ebrake} \int_{t_0}^{t_{end}} \sum_{i=1}^{4} F_i\omega_w\,dt \]

түрүндө hesaplanmaktadır.

Бул маани ар бир конууten кийин “landing repository” içerisine kaydedilmektedir.

Landing repository эмне?

Бул yapı изилдөөнүн en dikkat аттрактор unsurlarından biridir. Algoritma gкол учуecekteki kullanım ömrünü sabit бир “ар бир конуу ошол элеdır” varsayımıyla hesaplamamaktadır.

Ар бир учуу кийинsında маалымат базасыna:

• тормоздоо энергиясы,
• учуп-конуу тилкеси шарттары,
• учак kütlesi,
• шина bilgileri,
• тормоз температурасы,
• ilgili учак seviyesindeki изилдөө bilgileri

eklenebilmektedir.

Uzun döнымдуулук RUL болжолу yapılırken gкол учуecekteki muhнегизги конуулар бул geçmiş kullanım dağılımlarından rastgкол учуe örneklenmektedir. Ошентип kalan ömür бир гана sabit тапшырма profilinden эмес, учактын giderek büyüyen kendi operasyon geçmişinden türetilmektedir.

RUL кантип tanımlanıyor?

Algoritma эскирүү токтоumunu gкол учуeceğe туура ilerleterek bкол учуirlenen End of Life аймакsine ulaşılması үчүн gereken kalan конуу саныnın ыктымалдык бөлүштүрүүnı oluşайланымur.

Rкол учуative Accuracy:

\[ RA = 1- \frac{|RUL_r-RUL|}{RUL_r} \]

түрүндө hesaplanmaktadır.

Бул жерде \(RUL_r\) simüle edilmiş реалдуу kalan ömür, \(RUL\) болсо algoritmanın болжол ettiği kalan ömürdür.

Prognostic Horizon болсо болжолуn ilk жолу реалдуу RUL маанисиnin ±%20 bandı içine girdiği nokta аркылуу бааланат.

Modкол учу менен prognostik algoritma bilerek ошол эле yapılmamış

Öнымдуулукli бир metodolojik ayrıntı катары, fault-to-failure маалыматтарыni üreten жогорку тактыктагы эскирүү модели менен бөлүкчө фильтриnin kullandığı эскирүү модели birebir ошол эле değildir.

Simülasyon verisi oluşайланымulurken эскирүү коэффициенти anlık температура жана temas басымы сыяктуу değişkenlere bağlıdır. Parçacık фильтриnde болсо дагы sade бир эскирүү yasası колдонуу менен эскирүү коэффициенти онлайн kestirilen stoбулчуңtik параметрлерden biri haline getirilmiştir.

Бул seçim, бөлүкчө фильтриnin гана kendisini üreten modкол учуi yeniden hesaplamasını önlemek жана yapısal modкол учу uyuşmazlığı астында жүрүш-турушını sınamak amacıyla yapılmıştır.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Simülasyon altyapжылуулук

Жогорку тактыкlu динамикалык modкол учу, кол учуektriksкол учу, mekanik жана термалык alt системалар менен бөлүкчө фильтрлөө yapжылуулук MATLAB R2022a/Simulink ортоmında өркүндөтүлгөн жана simüle edilmiştir.

Fiziksкол учу E-Brake прототипi gкол учуecekte Iron Bird yer тест системасыэмне entegre edilmek üzere gкол учуiştirilmektedir. Ошондуктан бул aşamada реалдуу прототипten кол учуда edilmiş geniş ölçekli run-to-failure маалымат базасы жок.

Veri tabanı oluşайланымma

Негизги жүрүш-туруш маалымат базасыnı oluşайланымmak үчүн özкол учуlikle acil тормоз manevraları колдонулган. Bunun nedeni өзгөчө тормоздоода pilot komutunun değişken etkisinin азайтылышы жана E-Brake системасынын kendi динамикалыкlerinin дагы башкарууlü incкол учуenebilmesidir.

Bunun yanında кадимки тормоздоо да изилдөө шарттарыnın саламаттык көрсөткүчүэмне etkisini башкаруу etmek үчүн бааланган.

Sağlık göstergesi seçimi

Özкол учуlik seçimi үчүн симуляцияlar болжол менен %50 кумулятивдүү эскирүү düzeyine kadar sürdürülmüş жана aday sinyallerin эскирүүyla корреляцияları incкол учуenmiştir.

Motor maksimum бурчsal жайгашуусу:

• Pearson корреляциясы: 1,00
• SNR, %20 эскирүү: 53,71
• SNR, %40 эскирүү: 54,99

маанилериyle seçilen негизги саламаттык көрсөткүчү olmuşайланым.

Fault-to-failure тестleri

Prognostik algoritma 40 ар түрдүү simüle edilmiş fault-to-failure süreci үстүндө бааланган.

Parçacık саны:

\[ N_p=50\ldots5000 \]

арасында değiştirilmiştir.

5000 бөлүкчөlı кеңири örneklerde бөлүкчө dağılımı, simüle edilmiş ground-truth эскирүү маанилериyle бузулууну аныктооnden kullanım ömrünün sonuna yaklaşılan аймакye kadar ылайыктуу бир gкол учуişim көрсөткөн.

RUL dağılımı эмне көрсөтөт?

Булак Сүрөт 17'да EOL мааниси 600 конуу катары bкол учуirlenen örnek fault-to-failure süreci үчүн ар түрдүү zamanlardaki RUL dağılımları gösterilmektedir.

Örnekte болжолler:

• 60'ıncı конуу,
• 192'nci конуу,
• 357'nci конуу,
• 522'nci конуу

кийинsında yeniden hesaplanmıştır.

Uçağın kullanım ömrü ilerledikçe болжолдонгон RUL dağılımı реалдуу simüle edilmiş EOL noktasına туура жакынsamaktadır. Kaynağa ылайык реалдуу EOL мааниси gösterilen болжол dağılımlarının ичинде kalmaktadır.

RA жана CRA жыйынтыктарı

40 simüle edilmiş конуу катары аркылуу кол учуда edilen Rкол учуative Accuracy жана Cumulative Rкол учуative Accuracy жыйынтыктарı ширетүү Сүрөт 19'да берилген.

Изилдөөчүлөр орточо RA маанисиnin genкол учу катары %80 kabul eşiğinin үстүндө kaldığını жана CRA маанилериnin да жогорку seviyкол учуer gösterdiğini bкол учуirtmektedir.

Бирок ширетүү бул жыйынтыктар үчүн бир гана акыркы “орточо тактык = X%” мааниси vermemektedir. Ошондуктан графикten болжол менен бир sayı okunup kesin жыйынтык катары burada колдонулган эмес.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Жогорку тактыкlu симуляция маалыматтары колдонуу менен прототип aşamasındaki бир E-Brake үчүн PHM algoritması gкол учуiştirilebilmiştir.
• Balata эскирүүsı менен кол учуektrik мотордунun maksimum бурчsal жайгашуусу арасында симуляция ортоmında son derece güçlü ilişki bulunmuşайланым.
• Seçilen саламаттык көрсөткүчү учуп-конуу тилкеси жана тормоздоо шарттарына каршы башка adaylara ылайык жогорку туруктуулук көрсөткөн.
• Parçacık фильтри колодка эскиришиnın gizli токтоumunu simüle edilmiş ground-truth'a paralкол учу түрдө takip edebilmiştir.
• RUL olasılık dağılımları örnek fault-to-failure sürecinde simüle edilmiş EOL noktasına жакынsamıştır.
• 40 симуляция катарыnin орточо RA performansı genкол учу катары %80 eşiğinin үстүндө маалымдалган.
• PHM системасы үчүн учурдагы EMA позиция жана ток өлчөөлөрү kullanılabildiğinden özкол учу ek эскирүү сенсорü eklenmesi gerekmeyebilir.
• Landing repository ыкмасы учактын geçmiş kullanım шарттарыnı gкол учуecekteki stoбулчуңtik RUL болжолуэмне кошулган edebilmektedir.

Изилдөөнүн далилlamadığı жыйынтыктар

• Algoritmanın реалдуу бир учакta ошол эле RUL doğruluğunu sağlayacağı далилlanmamıştır.
• Реалдуу E-Brake прототипiyle fiziksкол учу run-to-failure deneyleri henüz yapılmamıştır.
• Balata эскирүү katsayıları максат прототипin реалдуу трибологиялык deneylerinden kalibre edilmemiştir.
• Seçilen мотор бурчsal жайгашуусу göstergesinin бүткүл электр-механикалык учак тормозleri үчүн evrensкол учу саламаттык көрсөткүчү болгону gösterilmemiştir.
• Aynı anda birden фазаla бузулуу түрүnün bulunduğu система камтууlı түрдө ырасталган эмес.
• Disk эскирүүsı учурдагы prognostik токтоum modкол учуinin негизги максатi değildir.
• Реалдуу учуу operasyonu, тейлөө personкол учуi жана сертификация süreçlerinde operasyonкол учу yarar henüz талаа сыноосуyle өлчөнбөгөнtir.

Başlıca bilimsкол учу чектөөлөр

En öнымдуулукli чектөө, PHM системасынын performans баалооsinin синтетикалык fault-to-failure маалыматтарыэмне дакүйүүsıdır.

Жогорку тактыкlu modкол учу fiziksкол учу bilgiyi камтууlı түрдө içerse да симуляция реалдуу системасыn kendisi değildir. Айрыкча колодка материалsine özgü эскирүү katsayılarının henüz deneysкол учу катары bкол учуirlenmemiş olması, реалдуу эскирүү hızının öнымдуулукli bкол учуirsizliklerinden biridir.

Мындан тышкары seçilen саламаттык көрсөткүчү EMA–шариктүү винт–колодка geometrisine түздөн-түз bağlıdır. Ар башка архитектураye sahip электромеханикалык тормоз системаларinde башка göstergкол учуerin seçilmesi gerekebilir.

Parçacık фильтриnde колдонулган klasik Sequential Impортоnce Re-sampling ыкмасыnın olasılık dağılımlarının özкол учуlikle kuyruk аймакlerini temsil etmede чектөөлөрı болгону да ширетүүta bкол учуirtilmektedir. Изилдөөчүлөр бул aşamada ыкмаi ön изилдөө үчүн yeterli kabul etmektedir.

Gкол учуecek изилдөө

Fiziksкол учу тест системасы kullanılabilir hale gкол учуdiğinde эксперименттик ырастоо изилдөөnın zorunlu кийинки adımı катары tanımlanmaktadır.

Gкол учуecekte ayrıca:

• реалдуу тормоз эскирүү маалыматтарыyle modкол учу калибрлөөu,
• диск эскиришиnın системаe eklenmesi,
• birden фазаla eşzamanlı бузулуу modunun yönetilmesi,
• Байестик маалымат füzyonu,
• operasyon аймакsine ылайык gкол учуecek hava/учуп-конуу тилкеси шарттарыnın landing repository тандооsine кошулган edilmesi

planlanmaktadır.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Tam оригиналдуу изилдөө adı: A Simulation Study он Wear Monitoring and Prognosis in Electro-Mechanical Brakes for a Small Passenger Aircraft

Авторлор: Riccardo Achille; Andrea Да Martin; Antonio Carlo Bertolino; Giovanni Jacazio; Massimo Sorli.

Sorumlu yazar: Riccardo Achille.

Kurum: Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Politecnico di Torino, Torino, İtalya.

Булак түрү: Hakemli изилдөө макалаsi.

Журнал: Actuators.

Басма: MDPI.

Yayın: 2026, Cilt 15, Макала 161.

Gönderim tarihi: 19 Ocak 2026.

Revizyon tarihi: 6 Mart 2026.

Kabul tarihi: 8 Mart 2026.

Yayın tarihi: 11 Mart 2026.

DOI: 10.3390/act15030161.

Resmî туташуу:https://doi.org/10.3390/act15030161

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Önceki изилдөө ilişkisi: Макала, 3–5 Temmuz 2024 tarihlerinde Prag'да жайгашууlenen 8th European Conference of the Prognostics and Health Management Society konferansında sunulan “Devкол учуopment of a PHM system for кол учуectrically actuated brakes of a small passenger aircraft” başlıklı изилдөөнүн gözden geçirilmiş жана genişletilmiş sürümüdür.

Каржылоо: Изилдөө Европа Комиссиясы Horizon 2020 Framework Programme камтуусуnda “Electromechanical Landing Gear System Integration for Small Aircraft” (E-LISA) projesi, hibe sözleşmesi 887222 tarafından finanse edilmiştir.

Etik kurul: Uygulanabilir эмес.

Bilgilendirilmiş макулдук: Uygulanabilir эмес.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Verilere erişim kжылуулукtlıdır. Veriler E-LISA Consortium'dan alınmıştır жана konsorsiyum izniyle авторлорdan edinilebilir.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор çıkar çatışması bulunmadığını bildirmiştir. Каржылоо sağlayıcının изилдөө дизайнı, маалымат analizi жана чечмелөөlanması, metnin hazırlanması же жарыялоо чечимında rolünün болбогону bкол учуirtilmiştir.

Ыкма кыскача мазмунi: Изилдөө, электр-механикалык учак тормозinin mekanik, кол учуektriksкол учу жана термалдык жүрүм-турумlarını жогорку тактыктагы симуляция ортоmında бириктирип колодка эскириши үчүн синтетикалык fault-to-failure süreçleri üretmektedir. Изилдөө шарттары stoбулчуңtik катары değiştirilmekte; эскирүүyla байланыштуу sağlık göstergкол учуeri Pearson корреляциясы жана SNR менен seçilmekte; maksimum мотор бурчsal жайгашуусу негизги health indicator катары kullanılmakta жана абалды баалоо менен RUL болжолу Sequential Impортоnce Re-sampling негизиндеги бөлүкчө фильтриyle реалдууleştirilmektedir.

Deneysкол учу ырастоо hakkında критикалык эскертүү

Бул изилдөөnın “жогорку тактыктагы modкол учу” kullanması менен “реалдуу fiziksкол учу E-Brake үстүндө ырасталган PHM системасы” olması ошол эле şey değildir.

Макала бурчk түрдө физикалык прототипin hâlen иштеп чыгуу aşamasında болгонун жана tarihsкол учу run-to-failure маалымат топтому bulunmadığını bкол учуirtmektedir. Демек 40 fault-to-failure süreci жана RUL ground-truth маанилериnin толукamı симуляция tarafından üretilmiştir.

Ошондуктан кол учуда edilen жыйынтыктар, algoritmanın дизайн ыкмасыnın симуляция ортоmında uygulanabilirliğini жана потенциалын destekler; реалдуу учакta сертификация düzeyinde prognostik doğruluğu далилдебейт.

Aşınma modкол учуi hakkında критикалык эскертүү

Balata эскирүү katsayıları максат E-Brake прототипinin оригиналдуу сүрүлүү материалsinden deneysкол учу катары çıkarılmamıştır. Булак изилдөө бул параметрлерin benzer сүрүлүү çiftlerine ilişkin literatürden кол учуда edildiğini жана stoбулчуңtik катары кол учуe alındığını бурчkça bкол учуirtmektedir.

Ошондуктан mutlak колодка ömrü же kalan конуу sayıları реалдуу максат тормозin ырасталган кызмат мөөнөтү маанилери катары kullanılmamalıdır.

RUL performansı hakkında критикалык эскертүү

Булак Сүрөт 19, орточо Rкол учуative Accuracy'nin genкол учу катары %80 eşiğinin үстүндө болгонун көрсөтөт; бирок изилдөө акыркы performansı бир гана kesin орточо yüzdeyle raporlamamaktadır. Ошондуктан графикten болжол менен sayılar çıkarılıp bilimsкол учу маалымат сыяктуу sunulmamıştır.

Benzer түрдө ширетүү Сүрөт 17'да белгилүү бир EOL = 600 конууlik симуляция örneği бар. Бул 600 конуу мааниси белгилүү бир синтетикалык fault-to-failure örneğinin son ömür noktasıdır; incкол учуenen учак тормозinin сертификатlı же genкол учу кызмат мөөнөтү değildir.