Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

Научный вестник МГТУ ГА - научно-практический рецензируемый журнал.

Научный Вестник МГТУ ГА издается Московским государственным техническим университетом гражданской авиации с 1998 г., включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, утвержденный Президиумом Высшей аттестационной комиссии Российской Федерации.

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС 77-47989 от 27 декабря 2011 г.

Подписку на печатную версию журнала можно оформить на сайте Агентства «Книга Сервис», на сайте Пресса России или на сайте Почта России. Подписной индекс 84254.

Журнал Научный Вестник МГТУ ГА публикует статьи на русском и английском языках с периодичностью выхода 6 номеров в год.

Целью журнала Научный Вестник МГТУ ГА является содействие развитию инновационных фундаментальных и прикладных научных исследований в области аэронавигации и эксплуатации авиационной техники, а также продвижение их результатов в российское и международное научное сообщество.

Основными направлениями научных публикаций журнала выступают летная и техническая эксплуатация воздушных судов, организация производства в авиапредприятиях, организация перевозок на воздушном транспорте, эксплуатация наземного оборудования, навигация и управление воздушным движением, безопасность полетов, авиационная безопасность, аэромеханика, аэродинамика, конструкция и прочность летательных аппаратов.

Разделы журнала:

Машиностроение — 2.5.0.

2.5.12. Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов (технические науки)

2.5.13. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов (технические науки)

2.5.14. Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов (технические науки)

2.5.15. Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов (технические науки)

2.5.16. Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов (технические науки)

Транспортные системы — 2.9.0.

2.9.1. Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте (технические науки)

2.9.4. Управление процессами перевозок (технические науки)

2.9.6. Аэронавигация и эксплуатация авиационной техники (технические науки)

2.9.8. Интеллектуальные транспортные системы (технические науки)

К публикации в Научном Вестнике МГТУ ГА принимаются оригинальные, ранее не опубликованные и не предназначенные для публикации в другом издании статьи российских и иностранных ученых, преподавателей и научных работников, а также аспирантов высших учебных заведений, содержащие результаты фундаментальных, теоретико-прикладных и экспериментальных исследований.

Редколлегия приглашает к сотрудничеству ученых и исследователей в области аэронавигации и эксплуатации авиационной техники, а также специалистов смежных областей знаний для публикации научных статей и творческого обмена новыми научными сведениями и достижениями.

Текущий выпуск

Том 26, № 1 (2023)
Скачать выпуск PDF

К 100-ЛЕТИЮ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ 

8-21 53
Аннотация

В 2023 году отмечается вековой юбилей отечественной гражданской авиации. На каждом этапе развития отрасли правовое обеспечение ее деятельности дополнялось и трансформировалось, что было обусловлено конкретными историческими реалиями. Публикаций, посвященных истокам и ранним периодам становления воздушного права как самостоятельной отрасли законодательства, немного. В статье в исторической ретроспективе показано развитие системы нормативного регулирования деятельности авиационной отрасли в первые десятилетия ее существования. Отмечается, что впервые нормативный акт, касающийся отечественного воздухоплавания, был издан в Российской империи в конце XVIII века императрицей Екатериной II, обеспокоенной ненадежностью аэростатов. Позднее издавались указы при императорах Александре I и Николае II, который особо покровительствовал развитию воздухоплавания. Начиная с первых лет советской власти были приняты юридически значимые для развития отечественной авиации решения. Среди них судьбоносным стало Постановление Совета Труда и Обороны СССР от 9 февраля 1923 года о создании Совета по гражданской авиации при Главном управлении Рабоче-Крестьянского Красного воздушного флота, поскольку этот день принято считать официальной датой рождения гражданской авиации страны как самостоятельной отрасли народного хозяйства. В юридических документах 1920–40-х годов затрагивались вопросы организации регулярных авиаперевозок; становления первой отечественной авиакомпании «Добролет»; координации работы диспетчерской службы; обеспечения условий и оплаты труда авиаработников и др. Нормативные акты предвоенных лет отличает логика, лаконизм и исчерпывающая ясность юридических формулировок. Уходит из оборота архаичный стиль, характерный для дореволюционных юридических документов. Источники права подчинены принципам иерархии и субординации. Их содержание направлено на повышение эффективности использования авиационной техники, эффективности использования воздушного пространства и безопасности полетов. В годы Великой Отечественной войны на основании «Положения о Главном управлении гражданского воздушного флота на военное время» от 23 июня 1941 года, утвержденного Совнаркомом СССР, введены в действие мобилизационные планы, личный состав гражданского воздушного флота был привлечен к выполнению боевых заданий, основные усилия сосредоточены на оказании всемерной помощи фронту.

ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ 

22-33 78
Аннотация

В процессе производственной деятельности топливозаправочного комплекса (ТЗК) аэропорта в результате движения авиакеросина, связанного с опорожнением и заполнением резервуаров при приеме и выдаче авиатоплива на заправку воздушных судов (ВС), неизбежно происходят два негативных явления – обводнение авиакеросина при взаимодействии с воздухом, его испарение и унос в атмосферу. Это влечет за собой экономические потери, повышенный уровень пожаровзрывоопасности и экологический ущерб. Размеры ущерба от потерь естественной убыли авиатоплива в результате неизбежной эмиссии паровоздушной смеси (ПВС) из оборудования резервуарного парка ТЗК достигают 10…14 % от объема перевалки авиакеросина. В свою очередь такой объем испаряемого керосина приводит к серьезной экологической проблеме – загрязнению атмосферы парами авиатоплива, приводящей к затратам на компенсацию и налогообложение природопользования, возможности нанесения вреда здоровью штатного персонала ТЗК, а также к тому, что ТЗК становится пожароопасным объектом, что влечет за собой затраты на пожароохранные мероприятия. В статье проведена оценка количественных и качественных потерь от испарения и обводнения в условиях хранения, приема и выдачи авиатоплива из резервуаров ТЗК аэропорта. На основании анализа механизма ухудшения качества авиатоплива от обводнения и загрязнения механическими примесями, а также потерь легких фракций авиатоплива (ЛУВ), вызванного явлениями больших и малых дыханий резервуарного оборудования, неизбежно сопровождающих процессы хранения, выдачи и приема авиатоплива, установлены причины и механизм образования потерь авиатоплива от малых и больших дыханий, потери от насыщения газового пространства и предложены рекомендации по снижению этих потерь. В статье проведен анализ известных способов снижения (предотвращения) выбросов ПВС и рассматривается задача создания надежных и автоматизированных методов и технологий уменьшения потерь авиакеросина, в частности уменьшения уровня содержания воды в авиакеросине. Актуальной становится автоматизация процессов уменьшения потерь авиакеросина. Приведен расчет потерь авиатоплива от испарений при хранении, приеме и выдаче авиатоплива в ТЗК аэропорта в период наиболее интенсивных полетов, а значит, наибольшего движения авиакеросина, дающие представление о масштабе экономических потерь и экологического ущерба. Рассмотрены существующие системы уменьшения потерь нефтепродуктов, применяемых в настоящее время. В статье представлено техническое решение для сокращения потерь авиакеросина от испарения в резервуарах путем разработки автоматизированной системы, которая обеспечивает снижение уровня обводненности авиатоплива в резервуаре и сокращение потерь легких фракций авиатоплива при хранении, приеме и выдаче авиатоплива, за счет осушения атмосферного воздуха, поступающего в надтопливное пространство резервуара, а также конденсации и отделению ПВС при малых и больших дыханиях резервуара. Предложенная к использованию система сокращения потерь авиакеросина от испарения позволит существенно повысить эффективность улавливания ПВС авиатоплива при хранении в резервуарном парке ТЗК, улучшить экологическую обстановку топливозаправочной деятельности ТЗК, минимизировать экономические потери ТЗК от естественной убыли, а также понизить уровень пожароопасности ТЗК аэропорта. Система предназначена для дооборудования резервуаров приема, хранения и выдачи авиатоплива, резервуарных парков, складов ГСМ ТЗК.

34-48 46
Аннотация

В связи с бурным развитием технологии беспилотных авиационных систем (БАС) во всем мире они становятся все более значимыми для применения как в военной, так и в гражданской областях. Значительный рост числа и расширение сферы использования беспилотных летательных аппаратов привели к увеличению потребности в пилотах/операторах беспилотных летательных аппаратов, и таким образом данная профессия стала набирать популярность в авиации. В настоящей статье вначале дается классификация БАС, в том числе с учетом стандартов ИКАО, а также уникальные характеристики. Затем, учитывая текущие требования к квалификации пилота/оператора БВС авиационных властей США, Великобритании, Китая и России, анализируются общие и специальные квалификационные требования, которые включают профессиональные качества, медицинские требования, психологическую оценку, требования к обучению, опыт эксплуатации и взаимодействия. Кроме того, на основе различий между обучением пилотов пилотируемых воздушных судов и пилотов беспилотных летательных аппаратов рассмотрены содержание и методы обучения, включая человеческий фактор и психологическое здоровье, что имеет важное значение при отборе и обучении пилота/оператора БАС.

49-57 45
Аннотация

В данной статье проанализирована технология взаимодействия службы обслуживания воздушного движения (ОВД) и орнитологической службы (ОС). В рамках анализа были рассмотрены процедуры превентивных мер по предотвращению столкновений воздушных судов (ВС) с птицами между диспетчерами управления воздушным движением (УВД) и специалистами ОС. Рассмотрены процесс руления воздушного судна к взлетно-посадочной полосе (ВПП) и процесс взлета воздушного судна. Для отдельно взятых рейсов определены их задержки. Построены блок-схемы и сетевые технологические графики взаимодействия службы ОВД и ОС. Непосредственное управление воздушным движением в рамках данной работы осуществляют диспетчеры диспетчерского пункта руления (ДПР) и стартового диспетчерского пункта (СДП). Также в работе задействованы руководитель полетов (РП), специалист аэродромно-технической службы (АТС) и специалист ОС. Технология взаимодействия службы ОВД и ОС оценивается по эффективности и безопасности полетов. В качестве показателя эффективности в данном исследовании принята величина, равная отношению предполагаемого времени к реальному времени обеспечения отправления ВС. Время движения, заявленное в плане полета, различается в зависимости от аэродрома, ВПП, рулежной дорожки (РД), типа ВС и многих других факторов. Поэтому для определения предполагаемого времени обеспечения полета ВС были использованы статистические данные, показывающие время полета ВС без воздействия внешних факторов. Изучение технологии взаимодействия службы ОВД и ОС производилось в течение 12 месяцев. Массив исследования получен из суточных планов полетов аэропорта Жуковский – номер рейса, тип ВС, время взлета, посадки, прохождение воздушным судном различных этапов движения по аэродрому.

58-71 41
Аннотация

Рискориентированный подход, реализуемый при проведении контрольно-надзорных мероприятий в организациях гражданской авиации, позволяет повысить эффективность таких мероприятий, объективность оценок, снизить расходы и дополнительную нагрузку на бизнес. Основные положения, регулирующие деятельность органов контроля и надзора, в том числе и в вопросах оценки рисков, в целом указаны в нормативных документах. Однако остается неопределенность в части использования так называемых индикаторов риска, которые предназначены для прогнозирования рисков для безопасности полетов. В настоящее время нет каких-либо указаний по количеству и составу таких индикаторов, отсутствуют методики их использования по назначению. В статье предлагается решение этого вопроса с использованием элементов искусственного интеллекта. На примере индикаторов риска, характерных для организаций обслуживания воздушного движения, показана возможность прогнозировать уровень риска посредством нечеткой (гибридной) нейронной сети. Как известно, такие гибридные структуры, объединяющие в себе нейронные сети и нечеткую логику, собирают наилучшие свойства обоих методов. Формирование набора индикаторов риска и исходных данных для обучения сети проводится с привлечением квалифицированных экспертов с большим опытом управления безопасностью полетов и контрольно-надзорной работы. Обученная сеть позволяет количественно оценить прогнозируемый уровень риска на авиапредприятии на основании выявленных индикаторов риска с учетом степени их проявления. Показаны все этапы построения и использования сети в редакторе ANFIS программного пакета Matlab. Предлагаемый метод может использоваться также и в системах управления безопасностью полетов различных поставщиков авиационных услуг.

72-80 32
Аннотация

В процессе совершенствования газотурбинных двигателей (ГТД), повышения ресурса и коэффициента полезного действия (КПД) происходит постоянный рост температуры и давления рабочего тела. Элементы турбиныподвергаются высоким термомеханическим нагрузкам и непрерывному воздействию со стороны агрессивной среды. Эти воздействия особенно существенны для рабочих лопаток первых ступеней турбины ГТД, находящихся в области наиболее высоких температур. Один из самых серьезных видов повреждений в данном случае – коррозионное воздействие на рабочую лопатку со стороны газовых продуктов сгорания, поступающих в проточную часть турбины. Применяемое на воздушном судне (ВС) топливо ТС-1 содержит в своем составе сернистые соединения –элементарную серу и меркаптаны, что в процессе сгорания совместно с находящимися в воздухе натрием и калием приводит к агрессивному воздействию на материал рабочей лопатки турбины ГТД. Для обеспечения длительной работы лопаток турбины ГТД при температуре газа на входе в турбину до 800…850 ℃ содержание данных продуктов как в топливе, так и в воздухе, согласно нормативно технической документации, ограничивают. Однако исключить их полностью пока нет возможности. Присутствие соединений серы на лопатках турбины ГТД вызывает протекание сульфидной коррозии. Поэтому в статье рассматривается влияние примесей в топливе и воздухе на процесс протекания сульфидной коррозии материала лопаток турбины ГТД. Представлен механизм растворения серы в оксидах металла или защитного покрытия, а также диффузия оксида серы с поверхности покрытия в его глубь. Установлена причина влияния содержащегося в воздухе хлористого натрия на коррозию никелевого сплава или применяемого на нем защитного покрытия. Приводится влияние находящегося в топливе ванадия на скорость коррозии. С целью увеличения работоспособности рабочих лопаток турбины ГТД при воздействии такой агрессивной среды предлагается применение нового покрытия, формируемого из водной суспензии и позволяющего ввести в состав покрытия хром, что обеспечивает более высокую долговечность такого покрытия в сравнении с серийными алюминидными покрытиями. Введение хрома обеспечивается за счет экзотермической реакции, протекающей в процессе формирования покрытия при термической обработке.

81-94 45
Аннотация

В статье предложены подходы к коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы по информации от бортовой оптико-электронной системы беспилотного летательного аппарата. При этом оптико-электронная система представлена как датчик навигационной информации. Приводится обоснование целесообразности такого подхода, особенно в условиях отсутствия или подавления сигналов спутниковых радионавигационных систем. Точность автономной навигации предлагается обеспечить за счет организации маршрута беспилотного летательного аппарата, включающего промежуточные пункты маршрута с размещенными в них наземными навигационными ориентирами. При этом видовая информация, связанная с наземными навигационными ориентирами, заранее записана в память бортового компьютера. Система автоматической идентификации наземных навигационных ориентиров с известными координатами в очередных промежуточных пунктах маршрута с использованием имеющихся на борту данных, по сути, обеспечивает возможность альтернативного глобального позиционирования. Правильное функционирование такой комплексной навигационной системы на достаточно продолжительных участках траектории полета прежде всего зависит от точности входящих в нее элементов. С учетом того что классические датчики навигационной информации, такие как бесплатформенная инерциальная навигационная система и высотомер, достаточно хорошо исследованы в многочисленных научных публикациях, основное внимание в статье уделено бортовой оптико-электронной системе беспилотного летательного аппарата, в частности особенностям ее применения в качестве навигационного датчика. Рассмотрены факторы, влияющие на точность определения координат беспилотного летательного аппарата в промежуточных пунктах маршрута по данным бортовой оптико-электронной системы. Представлена разработанная математическая модель ошибок инерциально-оптического навигационного комплекса беспилотного летательного аппарата. Проведен анализ влияния погрешностей бортового высотомера, характеристик рельефа подстилающей местности и смещения оптической оси бортовой цифровой камеры, вызванного случайными эволюциями корпуса носителя в турбулентной атмосфере, на точность позиционирования. Приведены результаты расчета погрешностей определения координат беспилотного летательного аппарата, оснащенного инерциально-оптическим навигационным комплексом.

МАШИНОСТРОЕНИЕ 

95-103 27
Аннотация

В текущих мировых экономических условиях авиакомпании нуждаются в сокращении финансовых затрат. Известно, что удельный вес затрат авиакомпаний на проведение технического обслуживания и ремонта (ТОиР) в общей структуре затрат составляет не менее 20 %, из которых свыше 40 % приходится на ремонт и обслуживание авиационных двигателей (АД). По существующим оценкам специалистов, эта статья расходов продолжит возрастать, что обусловлено неизбежным усложнением конструкций АД, которое диктуется необходимостью повышения эффективности и экологичности их эксплуатации. Одним из возможных путей сокращения затрат на ТОиР является переход на эксплуатацию по состоянию компонентов, эксплуатируемых в настоящее время до выработки установленного ресурса. К числу таких элементов, например, можно отнести лопатки турбин газотурбинных двигателей (ГТД). Как известно, лопатки турбин работают в весьма непростых условиях: на них воздействуют высокие температуры, большие центробежные нагрузки, агрессивная окружающая газовая среда, а их разрушение происходит, как правило, в результате накопления усталостных повреждений и ползучести. Прежде чем возникнут макроскопические повреждения, микроструктура сплава значительно деградирует и деформируется. Обнаружение на ранней стадии этих микроскопических повреждений, происходящих в сплаве, является тем инструментом, который может позволить перейти на эксплуатацию по состоянию лопаток турбин ГТД. В статье представлена методика расчета минимальной скорости ползучести сплава Inconel 738LC, основанная на учете микроструктурных изменений в условиях реальной эксплуатации. Полученные результаты предлагается использовать для расчета остаточного ресурса лопаток турбин по параметру ползучести.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.