MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798263327507
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32307880
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech78673
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a629.133
■1001  ▼aSotiropoulos-Georgiopoulos,  Eleni.
■24510▼aInvestigation  into  the  Fidelity  Assessment  and  Use  of  Helicopter  Flight  Simulators  in  Vortex  Ring  State  (VRS)  Accident  Prevention  Training
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a365  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  A.
■500    ▼aAdvisor:  Mavris,  Dimitri.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2025.
■520    ▼aIn  the  past  15  years,  around  50  helicopter  accidents  in  the  United  States  were  likely  linked  to  Vortex  Ring  State  (VRS)  encounters,  a  dangerous  aerodynamic  condition  that  remains  a  persistent  threat  in  rotorcraft  operations,  more  than  a  century  after  its  discovery.  As  the  rotorcraft  community  works  toward  ambitious  safety  improvement  targets  for  the  current  decade,  reducing  VRS-related  accidents  is  a  pressing  concern.Because  of  the  inherent  risks  involved,  in-flight  training  for  fully  developed  VRS  is  not  recommended.  As  a  result,  flight  simulators  could  be  a  safer  and  more  effective  pilot  training  solution.  However,  this  hinges  on  a  critical  requirement:  simulators  must  accurately  replicate  the  behavior  of  the  helicopter  in  and  around  VRS.  Unfortunately,  current  simulator  qualification  standards  treat  VRS  simulation  largely  as  a  subjective  matter,  leaving  uncertainty  around  the  realism  of  existing  training  tools  and  the  risk  of  negative  training  transfer,  where  inaccurate  simulation  could  actually  degrade  pilot  performance  in  real  helicopters,  leading  to  more  accidents  than  it  prevents.This  dissertation  addresses  this  challenge  by  developing  and  applying  an  objective  framework  for  assessing  simulator  fidelity  in  VRS.  It  begins  with  a  dedicated  flight  test  campaign  using  an  instrumented  Robinson  R66  helicopter,  coupled  with  a  review  of  flight  test  data  from  the  literature.  From  these  sources,  three  key  onset  cues  and  three  recovery  maneuvers  are  identified  to  form  the  basis  for  fidelity  criteria.  These  criteria  are  then  applied  to  evaluate  three  simulation  models  of  varying  complexity  and  application:  the  commercially  available  H125  reduced-motion  VR  simulator  by  Loft  Dynamics;  two  H125  FLIGHTLAB  simulation  models  implemented  for  this  research,  one  with  the  Viscous  Vortex  Particle  Method  (VVPM)  inflow,  and  the  other  with  a  dynamic  inflow  model.The  results  of  this  evaluation  demonstrate  clear  differences  in  simulator  behavior  and  fidelity.  The  VR  reduced-motion  simulator  replicated  several  expected  behaviors  but  showed  delayed  vibratory  cues  at  VRS  onset  and  inconsistent  torque  fluctuations  during  the  recoveries.  The  VVPM  model's  most  notable  limitation  was  its  inability  to  capture  VRS  onset  behavior  across  the  full  expected  airspeed  range.  The  dynamic  inflow  model,  by  contrast,  failed  to  adequately  capture  the  defining  characteristics  of  VRS  and  was,  early-on,  excluded  from  further  analysis.  These  findings  highlight  the  need  for  fidelity-specific  evaluation  methods  when  using  simulators  for  high-risk  scenario  training,  and  the  importance  of  matching  training  content  to  the  actual  capabilities  of  the  simulator.With  an  established  fidelity  assessment  framework,  the  research  then  shifts  focus  to  the  use  of  flight  simulators  for  training.  A  comprehensive  analysis  of  82  VRS-related  accident  reports,  from  the  13  countries  with  the  largest  rotorcraft  fleets,  was  conducted  to  identify  recurring  operational  patterns  and  contributing  factors.  This  analysis  found  that  VRS  most  often  occurs  during  the  approach  phase,  affects  helicopters  of  all  sizes,  and  involves  both  novice  and  experienced  pilots.  Tailwinds  were  identified  as  the  most  common  contributing  factor.  From  this,  nine  representative  VRS-inducing  scenarios  were  developed  for  use  in  Scenario-Based  Training  (SBT).These  scenarios  were  tested  in  a  simulator  by  a  group  of  sixteen  pilots.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aHelicopters
■650  4▼aVortices
■650  4▼aAccident  prevention
■650  4▼aFlight  simulation
■650  4▼aPilots
■650  4▼aAltitude
■650  4▼aAerospace  engineering
■650  4▼aTransportation
■690    ▼a0538
■690    ▼a0709
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05A.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360240▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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