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.

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:

ТРАНСПОРТ – 05.22.00

05.22.01 – транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

05.22.08 – управление процессами перевозок

05.22.13 – навигация и управление воздушным движением

05.22.14 – эксплуатация воздушного транспорта

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА – 05.07.00

05.07.01 – аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов

05.07.02 – проектирование конструкция и производство летательных аппаратов

05.07.03 – прочность и тепловые режимы летательных аппаратов

05.07.05 – тепловые электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

05.07.07 – контроль и испытание летательных аппаратов и их систем

05.07.09 – динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов

05.07.10 – инновационные технологии в аэрокосмической деятельности

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ – 05.02.00

05.02.22 – организация производства

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. 

Журнал включен в каталог АО Агентства «Роспечать» в почтовом отделении России, подписной индекс 84252. Каталожная стоимость подписки на полугодие составляет 8 595,00 руб.

Текущий выпуск

Том 23, № 6 (2020)
Скачать выпуск PDF

ТРАНСПОРТ

8-19 66
Аннотация
По данным Всемирной организации здравоохранения число потенциальных патогенов во всем мире очень велико, что повышает вероятность возникновения новой пандемии. Воздействие новой коронавирусной инфекции (Covid-19) на все сферы деятельности человека, в том числе и на авиатранспортную отрасль, показало, что необходимо учитывать возможности ее функционирования в новых условиях. В процессе исследования была рассмотрена возможность использования автоматизированных модульных тренажерных систем для подготовки диспетчеров УВД в режиме удаленного доступа. В известных тренажерах не реализована обоснованная инструментальная процедура измерения полученных навыков по обслуживанию воздушного движения, и оценку их освоения осуществляет инструктор, реагирующий на основе своего опыта на действия обучаемого. Инструктору сложно контролировать развитие отдельных навыков и приходится полагаться на свой опыт. Для моделирования контура «диспетчер-пилот ВС» привлекаются псевдо-пилоты, вручную осуществляющие ввод параметров полета ВС и имитирующие радиообмен с экипажами. Известные тренажеры не позволяют проводить самостоятельные тренировки. В результате был сформирован облик и разработан перспективный тренажер с функцией автоматизации подготовки и голосовой поддержкой. Была проведена проверка эффективности предложенных решений по сравнению с традиционным подходом к тренажерной подготовке. В результате установлено, что после использования специального тренажера ошибки студентов уменьшились. Впоследствии тренажер был использован для практической подготовки студентов при организации дистанционного обучения в условиях пандемии (Covid-19). Проект показал свою жизнеспособность и возможность проведения удаленных тренировок диспетчеров УВД после соответствующей доработки перспективного тренажера.
20-27 45
Аннотация
Авиационные и аэрокосмические технологии XXI века эволюционировали и стали более сложными и техническими. Турбореактивные двигатели, а также их собратья, ракетный двигатель (жидкий/твердый) прошли через несколько конструктивных улучшений и усовершенствований в ходе их проектирования и эксплуатации. Эти технологические усовершенствования сделали двигатели очень сложными и дорогими машинами, которые нуждаются в постоянном контроле во время их рабочей фазы. По мере того как спрос и использование таких двигателей неуклонно растут как в гражданском, так и в военном секторах, становится необходимым отслеживать и прогнозировать поведение параметрических данных, генерируемых этими сложными двигателями во время их рабочих фаз. В работе для определения неисправности двигателя используются такие параметры полета, как температура выхлопных газов (EGT), частоты вращения вентиляторов двигателя (N1 и N2), расход топлива (FF), температура масла (OT), давление масла (OP), вибрация и другие. Все турбовентиляторные двигатели проходят через несколько отчетливо различающихся рабочих фаз: взлета, круиза и посадки. Запись генерируемых параметрических данных на этих различных этапах приводит к огромному количеству бортовых данных и отчетов о техническом обслуживании, что делает задачу проектирования и разработки системы диагностики неисправностей чрезвычайно перспективной. Становится необходимым использовать современные методы анализа данных, позволяющих обрабатывать большие объемы генерируемых данных и давать четкие визуальные результаты для определения технического состояния двигателя, являющегося объектом исследования/мониторинга. Эти современные методики должны быть способны дать четкую и объективную оценку исследуемому объекту. Для построения кластеров были использованы методы кластерного анализа, основанные на нейронных сетях таких, как c-means, k-means, самоорганизующиеся карты и алгоритм DBSCAN. Различия в кластерных группировках/паттернах между исправным двигателем и двигателем с пониженной производительностью сравниваются и используются в качестве основы для определения неисправностей. Диагностика неисправностей играет очень важную роль в управлении авиационными двигателями. Своевременное и точное обнаружение неисправностей является основой, на которой базируются сроки выполнения технического обслуживания, эксплуатационные расходы и безопасность полетов. Данные, использованные в работе для анализа, были получены с бортового самописца в течение одного полетного цикла. Окончательное решение о неисправности принимает инженер.
28-39 49
Аннотация
Рассматриваются вопросы формирования комплекса задач информационного обеспечения и сопровождения процессов разработки, изготовления и последующей массовой длительной эксплуатации вновь создаваемой и перспективной авиационной техники, направленных на дальнейшее развитие инновационных подходов к обеспечению комплексной межотраслевой системы (платформы) послепродажного сопровождения технической и летно-технической эксплуатации гражданских воздушных судов. В статье раскрывается содержание основных задач, ориентированных на обеспечение и управление безопасностью полетов в гражданской авиации России и взаимоувязанных с рекомендациями и директивными требованиями Приложения 19 к Конвенции ИКАО и Руководства по управлению безопасностью полетов. Важнейшим фактором при этом является учет наиболее сложных требований к системе управления безопасностью полетов, связанных с поддержанием летной годности воздушных судов как вида транспорта особого риска применения. Проведен анализ и разработана общая схема Многофункциональной интегрированной платформы в рамках Информационно-аналитической системы сопровождения технической эксплуатации компонентов воздушных судов применительно к научно-производственному предприятию «Аэросила». Далее представлена развернутая интегрированная платформа, реализуемая в данном авиапредприятии и предусматривающая информационное обеспечение по выделенным главным функциональным модулям: «Система управления безопасностью полетов», «Система качества», «Сертификация» по выделенным объектам сертификации. В результате построена общая информационно-аналитическая система с учетом степени ее реализации в условиях авиапредприятия «Аэросила».
40-52 46
Аннотация
Определение зон оперирования от маршрутных запасных аэродромов для дальнемагистральных самолетов авиакомпании является важным аспектом обеспечения безопасности предстоящего полета. В отечественной и зарубежной методической литературе по планированию полетов, в том числе в инструктивном материале к системам планирования полетов отсутствует единый обоснованный алгоритм построения зон оперирования дальнемагистральных самолетов в том числе и при использовании правил EDTO-ETOPS. Отсутствие методических материалов приводит к «свободному» определению авиакомпаниями значений зон оперирования для своих дальнемагистральных самолетов при построении маршрутов, в частности при определении зон оперирования на маршрут игнорируется уменьшение массы самолета в процессе сгорания топлива. Большой вопрос вызывает и вычисление «первоначальной» массы для определения значения зоны оперирования. В статье выявлены недостатки существующего алгоритма определения зоны оперирования на основании фундаментальных методов определения зоны оперирования. С помощью Microsoft Excel 2019 проведена полиномиальная аппроксимация таблично заданной функции зависимости радиуса зоны оперирования от массы дальнемагистрального самолета. На основе определенных уравнений разработан более совершенный алгоритм определения зон оперирования. Особое внимание в новом алгоритме уделено выбору исходного значения зоны оперирования. Расчеты в статье выполнены для Boeing 777 как для основного типа дальнемагистрального самолета, эксплуатирующегося в авиакомпаниях Российской Федерации. Разработанный алгоритм повышает гибкость прокладки маршрута за счет увеличения радиуса зоны оперирования от маршрутных запасных аэродромов и может быть использован в системах планирования полетов авиакомпаний.
53-64 32
Аннотация
Рассматривается задача совместного управления производственным процессом на авиапредприятиях (CDM) в динамически изменяющихся условиях возникновения нештатных ситуаций, вносящих изменения в план действий. В производственном процессе в силу разной направленности решаемых задач решение может потребовать перебора как большого, так и малого количества возможных вариантов решения. В статье представлен конкретный пример подобной ситуации, затрагивающей традиционные три службы авиационного комплекса, имеющие каждый свои интересы в общем производственном процессе. Решением такой задачи является единственный вариант в пользу общего производственного процесса. Для этого введен ряд обозначений и допущений, перечень которых может дополняться. Определены динамические приоритеты для каждого участника процесса. Оптимизация совместного принятия решений может быть достигнута как простым перебором вариантов решения, так и при помощи генетического алгоритма, который позволяет за меньшее число итераций в реальном масштабе времени получить субоптимальное, отвечающее требованиям участников процесса решение. В приведённом примере рассматривается ситуация, возникающая на реальном предприятии из-за плохих метеорологических условий. Так, экспертным путем назначаются динамические приоритеты на основе мультипликативной формы для задержанных рейсов с учетом интересов участников процесса, формируются частные критерии для ранжирования рейсов на каждом шаге перепланирования, применяется генетический алгоритм. В результате получено четыре варианта решения «сбойной» ситуации, возникшей в результате воздействия внешних факторов. Первые три варианта соответствуют интересам трех заинтересованных сторон, а четвертый – консолидированный. Все варианты решения оказались различными, что говорит о необходимости применения объективного и обоснованного аппарата принятия решения при совместном управлении производственным процессом. Предлагаемый математический аппарат обладает такой способностью и имеет перспективы внедрения.
65-83 62
Аннотация
В статье рассмотрены проблемы обработки скоропортящихся грузов в российских аэропортах при доставке в международных цепях поставок (МЦП). Исследование проведено на основе операционного анализа. На первом этапе с помощью статистического анализа было выявлено, что основной категорией скоропортящихся товаров, предъявляющих спрос на воздушные перевозки при поставке в Россию, являются свежие экзотические фрукты. Исследование проводилось на примере цепи поставок манго, так как он предъявляет нестандартные требования к температурному режиму хранения. На втором этапе был сформирован набор критериев для оценки качества обработки скоропортящихся грузов в аэропортах: число обязательных операций при обработке груза, время выполнения этих операций, количество оформляемых документов, количество мультитемпературных камер в аэропорту, их площадь, наличие системы температурного хранения ULD. Исследование показало, что около 90% скоропортящихся грузов, поставляемых в Россию, обрабатывается в аэропортах МАУ из-за отсутствия необходимой инфраструктуры температурных складов в остальных аэропортах страны. Данное ограничение существенно удорожает логистику скоропортящихся грузов по территории страны и снижает их качество. В рамках данного исследования были выбраны четыре международных аэропорта за пределами ЦФО, имеющие стратегическое значение и потенциал для формирования центральных хабов по обслуживанию скоропортящихся грузов и обработке транзитных и трансферных потоков. Среди них аэропорты Новосибирска, Владивостока, Екатеринбурга и Красноярска. Для аэропортов МАУ предложена специализация на обслуживании экспортно-импортных потоков скоропортящихся грузов. В качестве данных для проведения исследования были использованы материалы авиакомпаний, крупнейших грузовых терминалов российских аэропортов, транспортных компаний, специализированных международных организаций воздушного транспорта и логистических ассоциаций. Исследование показало, что сдерживающим фактором повышения скорости работы ЦП является время наземного обслуживания грузов в аэропортах России, которое значительно превосходит время обслуживания в стране-экспортере. Задержки связаны с неразвитостью инфраструктуры грузовых терминалов для обработки скоропортящихся грузов и сложностью процедур документального оформления из-за отсутствия систем электронного документооборота и автоматизированной проверки маркировки. Предложена модель формирования электронного документооборота в МЦП с применением предполетной и предпогрузочной предварительной информации о грузе и внедрение системы BlockChain для проверки правильности оформления документов на всех стадиях в цепи поставок, что позволит сократить общее время наземного обслуживания грузов.

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

84-100 43
Аннотация
Решение современных и перспективных задач, решаемых робототехническими устройствами, которые управляются с помощью искусственного интеллекта, требует применения малогабаритных измерительных приборов. В этом случае хорошую перспективу имеют интенсивно разрабатываемые квантовые датчики и квантовые компьютеры. Главным преимуществом квантовых технологий является возможность обработки данных случайных процессов с разложением сложных функций на простые множители при малом размере квантовых устройств и возможности передачи данных на большие расстояния без проводов. Особенность состоит в том, что данные, передаваемые по квантовым линиям связи, не могут быть скопированы или перехвачены, что очень полезно для дистанционного управления сложными техническими системами. Квантовый компьютер способен успешно обрабатывать большой объём вероятностных зашумлённых данных так, что это его свойство может быть полезно для быстрого получения оценки технического состояния сложной системы. Это связано с тем, что пропадает необходимость перебирать все возможные решения задачи оценки с огромным объёмом входных данных, некоторые из которых могут быть явно не определены. Основная проблема в исследовании квантовых процессов заключается в том, что исследователи изучают процессы, происходящие в материалах, но они не указывают способы, которыми квантовые датчики могут быть применены в инженерной практике. В данной статье демонстрируется, как сформировать измерительный преобразователь, основанный на квантовых технологиях и который совместим как с квантовым, так и с традиционным современным вычислителем. Основной целью исследования явилось приближение результатов фундаментальных исследований в области квантовых технологий к их применению в прикладных задачах. Показано, как квантовые процессы могут быть перенесены в область технических измерений физических величин, используемых в сложных системах для получения информации о состоянии её нагруженных элементов. В процессе получения результатов использовались гипотетико дедуктивный метод и метод восхождения от абстрактного к конкретному в рамках системного подхода к разработке элементов технических систем. Результатом работы является описание процессов, проходящих в чувствительном элементе, воспринимающем напряжённость конструкции и созданном из модифицированного алмаза. Модифицированный алмаз с NV центром служит основой для генераторного датчика. Основной вывод исследования состоит в том, что квантовые датчики, реализованные на основе модифицированного алмаза, хорошо описываются теорией измерительных преобразователей с частотным выходом и могут быть использованы для получения данных о состоянии объекта, как функции от напряжённости элементов его конструкции.
101-120 41
Аннотация
Для самолетов со стреловидными крыльями, совершающих полет на трансзвуковых скоростях, использование закрылков Фаулера и щелевых предкрылков является общепринятым решением увеличения подъемной силы крыла на режимах взлета и посадки. В литературе это решение известно как классический вариант механизации крыла. В настоящей работе представлены результаты численных и экспериментальных исследований некоторых решений, предназначенных для повышения эффективности классического варианта механизации. Концепция механизации задней кромки, именуемая «Адаптивный закрылок», рассмотрена как способ улучшения аэродинамических характеристик самолета на режимах взлета и посадки. Интеграция отклоняемого вниз спойлера с выдвижением закрылка позволяет повысить максимальный угол отклонения закрылка в посадочной конфигурации и значение коэффициента подъемной силы на линейном участке, соответственно. Во взлетной конфигурации увеличение аэродинамического качества возможно за счет уменьшения отклонения адаптивного закрылка при сохранении подъемной силы крыла. Для эффективной защиты передней кромки крыла от раннего отрыва потока на больших углах атаки использован щелевой щиток Крюгера удобообтекаемой геометрии. Предварительное проектирование усовершенствованного варианта механизации включало определение аэродинамической формы и положения механизации на режимах взлета и посадки. Аэродинамический анализ характеристик выполнен с использованием двумерных методов расчета высоконесущей системы в рамках осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса. Проведено сравнение результатов проектирования классического и усовершенствованного вариантов механизации, показавшее преимущество последнего в аэродинамических характеристиках. Результаты весовых испытаний модели самолета с адаптивной механизацией задней кромки крыла в аэродинамической трубе подтвердили ее эффективность.


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