На современном этапе развития авиационной деятельности наблюдается значительный рост авиационных воздушных перевозок, что в свою очередь дает существенную нагрузку на снабжение гражданской авиации реактивным топливом. В среднем на внутренний рынок страны поставляется около 10,9 млн тонн авиационного керосина в год1. В Российской Федерации значительную долю рынка в поставках авиационного топлива занимают вертикально интегрированные нефтяные компании (ВИНК), лидерами среди которых в настоящий момент являются «Лукойл», «Роснефть» и «Газпром». Наряду с колоссальными объемами производства и поставок авиационного топлива, включающих в себя множество технологических операций, начиная с этапа производства до непосредственной выдачи «в крыло» воздушного судна, повышается вероятность производства и поставок не только качественного, но и некондиционного авиационного топлива. Некондиционное топливо представляет достаточно серьезную угрозу в ходе эксплуатации воздушных судов, являясь одним из множества факторов, приводящих к отказам авиационной техники, авиационным происшествиям и инцидентам, снижая тем самым уровень безопасности полетов. В вопросах безопасности своей деятельности заинтересованы нефтеперерабатывающие компании, топливозаправочные комплексы и авиакомпании, которые имеют надежные системы и средства ее обеспечения, но тем не менее некондиционное топливо имеет место. Одной из важных причин является отсутствие единой комплексной системы обеспечения безопасности полетов в части авиатопливообеспечения воздушных перевозок, в связи с чем необходим поиск новых или внедрение существующих адаптированных методик, решений, систем и средств обеспечения требуемого уровня безопасности полетов.

Характер причин возникновения предпосылок к летным происшествиям по метеорологическим условиям является неизменным в течение многих лет. Для эффективной работы авиации необходимо решать вопросы своевременного обнаружения опасных метеоявлений и определения их интенсивности. В настоящей статье обсуждаются исследования атмосферной отражаемости и турбулентности в кучево-дождевых облаках с использованием метеорологического радиолокационного комплекса ближней зоны. Экспериментальные исследования проводятся в интересах получения оценок статистических характеристик распределения отражаемости и турбулентности для опасных метеоявлений. Представлена методика проведения экспериментального исследования по сбору информации об опасных метеорологических явлениях (ливень, гроза и град), особенностях распространения радиолокационной отражаемости и удельной скорости диссипации турбулентной энергии в рассматриваемых условиях для Тверской области. Проведен анализ полученных результатов: сравнения метеорологической информации, полученной при помощи метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны с достоверными источниками данных метеорологических наблюдений, полученных в ходе экспериментальных исследований. Произведены исследования горизонтальных разрезов и вертикальных профилей рассматриваемых параметров опасных метеоявлений, связанных с кучево-дождевой областью. Сформирован банк данных. Построены гистограммы распределения информационных параметров. В статье рассмотрены результаты аппроксимации экспериментальных данных по критерию χ2 для различных законов распределения. Показано, что распределения отражаемости и турбулентности могут быть описаны обобщенным законом Райса. Полученные результаты могут быть использованы для коррекции критериев классификации опасных метеоявлений, для последующего повышения оправдываемости и достоверности при классификации опасных метеоявлений. Дальнейшее развитие способа обработки метеорологической информации также имеет большое значение для более корректной интерпретации результатов обработки экспериментальных данных дистанционного зондирования метеорологических явлений.

В мае 2022 года саудовская правительственная структура Saudi Arabian Military Industries приобрела обучающую платформу дополненной реальности для летчиков, в сентябре корпорация Boeing начала разработку тренажера пилота дополненной реальности, в ноябре стартовал аналогичный проект ведущего британского разработчика авиационной техники BAE Systems. Эти факты позволяют уверенно говорить о начале новой эпохи авиационных тренажеров – тренажеров с применением технологии дополненной реальности. Одно из перспективных преимуществ данной технологии – возможность безопасного моделирования опасных ситуаций в реальном мире. Необходимым условием использования этого преимущества является обеспечение визуальной когерентности сцен дополненной реальности: виртуальные объекты должны быть неотличимы от реальных. Все мировые IT-лидеры рассматривают дополненную реальность как следующую «большую волну» радикальных изменений в цифровой электронике, поэтому визуальная когерентность становится ключевым вопросом для будущего IT, а в аэрокосмических приложениях визуальная когерентность уже приобрела практическое значение. В РФ имеет место серьезное отставание в изучении проблематики визуальной когерентности в целом и для авиатренажеров дополненной реальности в частности: на момент публикации авторам удалось обнаружить в российском научном пространстве только две работы по теме, тогда как за рубежом их число уже около тысячи. Цель настоящей обзорной статьи – создать условия для купирования проблемы. Визуальная когерентность зависит от многих факторов: освещения, цветового тона, теней от виртуальных объектов на реальных, взаимных отражений, текстур виртуальных поверхностей, оптических аберраций, конвергенции и аккомодации и др. В статье анализируются публикации, посвященные методам оценки условий освещенности и цветового тона реальной сцены и переноса таковых на виртуальные объекты с использованием зондов и по отдельным изображениям, а также по рендерингу виртуальных объектов в сценах дополненной реальности, в том числе с применением нейросетей.

Обучение пилотов воздушных судов последнего поколения взаимодействию с другими экипажами в полете осложнено высокой автоматизацией кабин воздушных судов и информационной перегруженностью экипажей с одной стороны и ответственностью пилотов за принятые решения относительно воздушного движения с другой. Поскольку нет единой методики обучения пилотов взаимодействию с другими экипажами, находящимися в одном воздушном пространстве, возникает потребность в разработке качественного тренинга. Для решения этой проблемы разработан метод, основанный на предварительном расчете количества информации, которую пилоту необходимо обрабатывать в процессе обучения, в зависимости от вида этой информации, для эффективного формирования концептуальной модели воздушного движения в полете. Метод формирования концептуальной модели воздушного движения основан на применении математической модели «случайного блуждания с поглощением». Метод состоит из трех этапов. На первом этапе полета пилоту необходимо выполнить тренировочный полет по маршруту. В первом полете второго этапа обучения обучаемым пилотом оценивается тенденция на сближение (удаление) оцениваемого воздушного судна с воздушным судном обучаемого пилота. Во втором полете второго этапа местоположение оцениваемого воздушного судна определяется по докладам экипажа о месте положения и докладам о высоте, в третьем полете по докладу экипажа о месте положения, курсе полета и высоте. На третьем этапе обучения при выполнении трех полетов, преимущественно по маршруту, обучаемому пилоту необходимо провести оценку воздушной обстановки по всем параметрам, докладываемым экипажами воздушных судов, находящихся в одном районе полетов. После полетов второго и третьего этапа обучения пилоту необходимо проанализировать и оценить воздушную обстановку в процессе выполнения своего полета комплексно по количеству воздушных судов в районе полета, их местоположению и порядку их перемещения. Результаты эксперимента позволили определить, что участники экспериментальной группы на 24% эффективнее справлялись с оценкой воздушной обстановки и взаимодействием с другими экипажами, находящимися в полете в одном районе, по сравнению с летчиками контрольной группы. Обработка результатов экспериментов показала, что при применении предложенного метода подготовки статистически достоверно была повышена надежность взаимодействия экипажей воздушных судов последнего поколения в автоматическом режиме пилотирования.

На территории Российской Федерации огромные пространства заняты вечной мерзлотой. Зачастую авиация – это единственный вид транспорта, который связывает отдаленные районы севера страны с остальной территорией России. Главной особенностью этих регионов является суровый климат, включающий в себя низкие отрицательные температуры, обилие снега и сильные ветра. Такие условия крайне осложняют эксплуатацию не только воздушных судов, но и наземного транспорта, обеспечивающего полеты. В последние годы все больше отечественных топливозаправщиков вырабатывают свой ресурс. На сегодняшний день значительное количество северных топливозаправочных комплексов перешли на эксплуатацию зарубежных топливозаправщиков на базе тягачей Volvo и Mercedes-Benz. Уже в ходе эксплуатации был выявлен ряд существенных недостатков, крайне осложняющих нормальную эксплуатацию топливозаправщиков. Существует острая необходимость доработки узлов и агрегатов для снижения возникающих отказов, влияющих на обеспечение регулярности и безопасности полетов воздушных судов. Одной из основных проблем эксплуатации топливозаправщиков аэродромных в условиях низких температур является нарушение работоспособности электропневматического донного клапана вследствие его примерзания. Авторами предложена замена данного проблемного узла на механический донный клапан, который не восприимчив к низким температурам. Для исключения растрескивания резинотехнических изделий на наконечнике нижней заправки и для увеличения гибкости раздаточных рукавов предлагается осуществлять подогрев стакана наконечника нижней заправки и заправочного модуля с помощью перепуска выхлопных газов и прокачки горячей охлаждающей жидкости по системе патрубков.

Наиболее серьезными проблемами являются сложности эксплуатации тягача на дизельном топливе при низких температурах. Проблемы возникают уже при запуске. Дизельное топливо при низких отрицательных температурах может густеть или даже застывать, смазка тоже густеет. Бывали случаи, когда запуск был осложнен низкой компрессией в цилиндрах. Но даже если двигатель удалось запустить, через некоторое время он может начать глохнуть. Связано это с кислородным голоданием, которое возникает в связи с тем, что ледяной воздух несет в себе воду, которая осаживается инеем на воздушных фильтрах, перекрывая тем самым подачу кислорода в двигатель. После длительной стоянки при низких температурах в первые секунды запуска поршневого двигателя детали соприкасаются между собой без смазывания. Это происходит из-за того, что вязкость масла при экстремально низких температурах уменьшается, поэтому, чтобы смазка попала к потребителям по узким маслопроводам, необходимо некоторое время для прогрева (около 10 минут). Вследствие таких холодных запусков и риска возникновения задиров на деталях поршневой группы их ресурс снижается более чем на 40 %. При холодном запуске двигатель дополнительно прогревается сам при более высоких холостых оборотах. Для предотвращения нежелательных последствий, а также для создания более благоприятных условий для запуска дизельного агрегата, снижения расхода топлива предлагается использовать предпусковой подогреватель с внешним источником питания от электробытовой сети 220 В. С целью облегчения пуска дизельного двигателя следует обеспечить подогрев топливной магистрали и фильтров топливного насоса. Для исключения кислородного голодания двигателя вследствие образования инея на фильтроэлементах и повышения стабильности работы двигателя необходимо обеспечить подогрев воздушного фильтра.

Сегодня к авиационной технике предъявляются жесткие требования по повышению надежности, долговечности и экологичности. Надежность эксплуатации авиационной техники зависит не только от ее конструктивных и технологических особенностей, но и от того, насколько авиационные масла, топлива и технические жидкости отвечают по качеству предъявляемым к ним требованиям во время работы. В процессе эксплуатации авиационных двигателей масла подвергаются термическому воздействию, в результате чего их свойства и состав меняются, что может негативно сказаться на работе двигателя в целом. Наиболее перспективным способом повышения термической устойчивости авиационных масел представляется разработка новых и улучшение существующих составов масел. В связи с этим целесообразно проанализировать кинетические характеристики термоконверсии масел, что позволит прогнозировать их устойчивость в широком температурном интервале. В работе изучена кинетика термического разложения авиационных масел МС-8П, ТН-98 и ТН-600, применяемых на разных типах воздушных судов в гражданской авиации Республики Беларусь, методом термогравиметрического анализа. Состав образцов масел исследован методами ИК-спектроскопии, хромато-масс-спектроскопии. Сравнительный анализ результатов исследования новых масел и масел, слитых из двигателей воздушных судов, свидетельствует о том, что даже при незначительных перегревах в процессе эксплуатации происходит изменение углеводородного состава, изменяется в некоторой степени содержание основных классов углеводородов. Исследования термолиза масел показывают, что возможные перегревы после останова двигателя соответствуют температурам начала разложения. Продукты термического превращения углеводов масел будут способствовать образованию дефектов элементов узлов трения. В результате обработки экспериментальных данных термоконверсии авиационных масел МС-8П, ТН-98 и ТН-600 были определены механизмы их разложения, а также макрокинетические параметры, позволяющие достаточно точно оценить влияние температурных режимов эксплуатации масел на скорость их конверсии. Это представляется полезным при моделировании работы авиационных двигателей и прогнозировании изменений показателей качества масел в условиях их эксплуатации.

В статье рассмотрены вопросы, связанные с использованием параметрической информации переходных режимов работы газотурбинных двигателей (ГТД) для диагностирования их технического состояния в процессе эксплуатации. Проведен обзор общих подходов к вычислительным алгоритмам распознавания и классификации состояний применительно к авиационным ГТД. Показано место аналитических моделей в современных алгоритмах оценки технического состояния авиационных ГТД. Рассмотрено построение линеаризованной математической модели переходного режима работы авиационного ГТД обобщенной схемы – системы уравнений, аналитически связывающих относительные отклонения параметров, измеряемых в процессе работы двигателя, с относительными отклонениями неизмеряемых термогазодинамических параметров и геометрических параметров газовоздушного тракта, позволяющих классифицировать техническое состояние элементов проточной части газотурбинного двигателя. Сформулирован метод построения математической и диагностической моделей двигателя с использованием характеристик переходного процесса, а также показана возможность применения метода малых отклонений, используемого для построения линейных (линеаризованных) математических и диагностических моделей ГТД для стационарных режимов его работы. Показано, что, несмотря на структурное сходство линейных моделей установившегося и переходного процессов, диагностирование с их помощью базируется на совершенно разных принципах – на установившемся режиме классификация технического состояния определяется по изменению величины группы контролируемых откликов, а на переходном режиме эта операция основывается на сопоставлении изменения характера протекания переходного процесса. Для обеспечения универсальности применения предложенных методов к различным схемам ГТД, устанавливаемых на современных самолетах гражданской авиации, рассмотрена модель обобщенной схемы авиационного газотурбинного двигателя – трехвального двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков в общем реактивном сопле.