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 22, № 6 (2019)
Скачать выпуск PDF

ТРАНСПОРТ

8-16 37
Аннотация
Cовременной тенденцией развития мировой гражданской авиации является рост пассажирских и грузовых перевозок, что влечет потребление авиакеросина. В этих условиях важное значение приобретает повышение топливной эффективности применяемого авиатоплива. Мировое потребление энергоресурсов непрерывно возрастает, и прежде всего встает вопрос о диверсификации ресурсов нефти, из которой производится основная доля моторных топлив, на другие виды сырья (природный газ, уголь, биомассу) в настоящее время приходится только незначительная часть объема производства. Однако анализ развития авиатоплив свидетельствует, что интенсивно ведутся работы по получению авиатоплив из других источников сырья, и особенно биотоплива. Большое внимание уделяется получению биотоплива из восстанавливаемых источников – водорослей. Проблема массового перехода гражданской авиации на альтернативные виды топлива является сложной и требует решения комплексных как технических, так и экономических вопросов. Одним из таких вопросов является оценка влияния новых видов топлива на служебные характеристики ГТД. Важно дать объективную и быструю оценку влияния применения различных видов топлив на основные характеристики двигателя – дроссельную и высотно-скоростные. При этом необходимо учитывать сложные химические процессы в химмотологической системе новых видов топлива. Для оценки влияния топлив на характеристики ГТД предлагается применить математическую модель, которая бы учитывала основные характеристики самого топлива. Поэтому в работе предложена математическая модель расчета характеристик ГТД с учетом изменения свойств самого топлива. Проведено сравнение процентного соотношения смеси биотоплива и керосина JetA1, а также чистых керосинов JetA1 и ТС-1. Данные расчеты по предложенной модели согласуются с получаемыми характеристиками ГТД в эксплуатации при использовании керосинов JetA1 и ТС-1. Особенно ценным являются полученные характеристики ГТД в зависимости от смеси биотоплива и керосина. Установлено, что смесь биотоплива и керосина изменяет физико-химические характеристики топлива и влияет на изменение тяги двигателя и удельного расхода топлива. Показано, что в зависимости от получаемых физико-химических свойств смеси биотоплива и керосина можно повысить топливную эффективность и экологичность применяемых ГТД.
17-28 42
Аннотация
В статье проводится анализ существующих проблем, препятствующих эффективному управлению безопасностью полетов авиационных формирований Вооруженных Сил Российской Федерации. В результате этого анализа выявлено противоречие между необходимостью построения системы управления безопасностью полетов и отсутствием эффективных механизмов оценки состояния авиационной системы и учета влияния человеческого фактора авиационных специалистов на безопасность полетов. Для разрешения данного противоречия требуется разработка комплекса методик, позволяющих количественно оценить реальное состояние защищенности авиационной системы от воздействия угроз, связанных с человеческим фактором летного состава. В результате проведенного исследования проблемы численной оценки влияния личностного фактора летчика на безопасность полета, разработан методический аппарат оценки состояния защищенности авиационной системы от опасных факторов, который основан на применении личностно ориентированного подхода к оценке и управлению состоянием авиационной системы. Данный методический аппарат оценки представляет собой комплекс методик численной оценки состояния безопасности полета воздушного судна и состояния безопасности полетов авиационного формирования. Представленная в статье методика оценки состояния безопасности полета позволяет количественно оценить состояние защищенности системы «экипаж – воздушное судно» от воздействия опасных факторов, обусловленных личностным фактором конкретного летчика перед полетом и оценивать в масштабе реального времени состояние защищенности системы «экипаж – воздушное судно» во время выполнения полета.
44-54 27
Аннотация
В статье рассматривается процесс совместного управления в аэропортах А-CDM в динамически изменяющихся условиях производственного процесса, под которым понимается возникновение нештатных ситуаций, способных изменить запланированные действия. В реальном производстве в этом случае появляется большое количество возможных решений по каждой нештатной ситуации, чем ниже уровень учета этих вариантов, тем больше их количество. В данной работе акцент сделан на внешние факторы, существенно влияющие на деятельность авиакомпаний и аэропортов и на соответствующие ответные действия со стороны управления, формализованные в виде пяти пунктов. Актуальность выбора продиктована наличием противоречивых интересов участников процесса. Объективное объяснение в пользу того или иного решения, основанное на минимизации общих потерь от возникновения нештатных ситуаций, позволит значительно укрепить позиции каждого участника процесса. Авторы ввели в математический аппарат ряд обозначений и допущений, перечень которых может дополняться. Сформированы динамические приоритеты для каждого участника процесса. Инструментом оптимизации совместного принятия решений является генетический алгоритм, позволяющий за меньшее число итераций в реальном масштабе времени получить субоптимальное, отвечающее требованиям участников процесса, решение. В качестве примера в статье рассматривается ситуация, которая может возникнуть в реальном процессе производственной деятельности. На основе мультипликативной формы назначается динамический приоритет для задержанных рейсов с учетом противоречивых интересов участников процесса, формируются частные критерии для ранжирования рейсов на каждом шаге перепланирования, применяется генетический алгоритм. В результате получено конкретное решение «нештатной» ситуации, спонтанно возникшей в результате воздействия внешних факторов. Без сомнения, данный математический аппарат имеет перспективы внедрения в производственный процесс, так как любая нештатная ситуация может быть встроена в алгоритм поиска решения с ее учетом.
29-43 45
Аннотация
В данной работе проведен анализ зарубежного опыта и сделан вывод, что один из путей повышения эффективности обеспечения авиационной безопасности в Российской Федерации заключается в применении современных сетевых тренажерных комплексов. Предложен и апробирован новый подход к оценке уровня компетентности операторов досмотра, позволяющий учитывать параметры глазодвигательной деятельности и вариабельности сердечного ритма испытуемых операторов, отличающийся от существующих подходов применением нечетких моделей классификации. В качестве аппаратурных средств психофизиологического мониторинга использованы технология Eye tracking и устройство психофизиологического тестирования УПФТ-1/30 «Психофизиолог». Представлены основы автоматической генерации нечетких моделей типа Сугено и Мамдани из экспериментальных данных. Проведены экспериментальные исследования на базе ФГБОУ ВО УИ ГА. Результаты сравнения сгенерированных моделей показали, что модель Сугено, обученная с применением ANFIS-алгоритма, точнее, чем модель Мамдани и модель линейной регрессии, идентифицирует исследуемую зависимость по оценке компетентности операторов досмотра. В качестве критерия качества моделей на обучающих и тестовых данных использована средняя квадратическая ошибка. Обоснована актуальная задача выбора эффективной концепции помехоустойчивого кодирования в телекоммуникационной составляющей перспективных тренажерных комплексов. Описаны пути решения важной задачи повышения достоверности актуальных цифровых данных в сетевых тренажерных комплексах на основе применения средств помехоустойчивого кодирования. Представлена модель перестановочного декодера недвоичного избыточного кода на базе лексикографической когнитивной карты. Данная модель декодера избыточного кода использует методы когнитивной обработки данных при реализации процедуры перестановочного декодирования для эффективной защиты команд дистанционного управления от влияния деструктивных факторов на процесс управления.
55-65 44
Аннотация

Для развития экономики страны определяется перспективным развитие исследований в области использования разработанных теоретико-методологических положений и научных методов, имеющих универсальный характер, для решения важных вопросов доставки грузов потребителям всеми видами транспорта и повышения надежности перевозок за счет снижения рисков в условиях Севера России, что соответствует принятой правительством России научнопрактической программе «Арктика». Использование современных средств мобильной связи, спутниковой навигации, геоинформатики, вычислительной техники является необходимым условием совершенствования управления производственно-хозяйственной деятельностью транспортных компаний, участвующих в доставке грузов для районов Севера России. В настоящее время управление процессом перевозок грузов в северные районы РФ находится на низком технологическом уровне, не используются современные технические средства и математические методы для оптимизации процесса, слабо изучено влияние особенностей климатических условий на процесс перевозки грузов северного завоза. На основе факторного анализа с использованием системного подхода и метода статистического моделирования определены меры по снижению рисков при организации и управлении перевозками грузов первой необходимости, возникающие в транспортно-технологическом процессе мультимодальных перевозок грузов для севера России с учетом требований ГОСТ Р 51901.1-2002. Это позволило повысить надежность процессов доставки грузов северного завоза на 10–15 %. Разработанная методика расчета верхней доверительной границы времени окончания и начала ледовых явлений при планировании перевозок грузов северного завоза позволила сократить время перевозки на 10–15 %, по оценкам специалистов предприятий ООО «Судоходная компания "Витим-Лес"» города Киренска.

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

66-74 41
Аннотация
Развитие концепций многовинтовых вертолетов, обусловленное активным внедрением бесколлекторных электрических двигателей, приводит к необходимости оценки возможности реализации основных достоинств многовинтовой схемы и определения рациональных областей ее применения. В работе проведен анализ концепции многовинтовой платформы с распределенной силовой установкой. Для линейки многовинтовых летательных аппаратов с взлетной массой от 0,5 до 120 т проведено параметрическое исследование характеристик в зависимости от числа несущих винтов. Получены оценки весовых и габаритных характеристик лопастей и втулок несущих винтов, редукторов, а также проводов питания электрических двигателей и балок конструкции, соединяющей элементы распределенной силовой установки. Проведены оценки лобового сопротивления и потерь тяги на обдувку, а также потребных мощностей для характерных режимов полета. Получены оценки потребного числа несущих винтов для реализации условия безредукторности и безопасности полета с одним отказавшим двигателем. Определены рациональные области применения многовинтовой схемы.
75-85 33
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы стабилизации частоты генераторов в распределенных информационно-измерительных системах на основе использования метода статической стабилизации частоты. Приведены примеры таких систем и отмечена необходимость обеспечения высокой стабильности частоты формируемых абонентами сигналов для повышения эффективности функционирования указанных систем. Отмечены две основные особенности применения метода статистической стабилизации частоты. Первая определяется задержкой поступления сигнала в устройство оценивания частотно-временных параметров сигнала по отношению к интервалу измерения фазы сигнала. Вторая особенность связана с задержкой прихода сформированного управляющего сигнала коррекции частоты генератора. Показано, что отмеченные особенности приводят к несовпадению текущего отклонения частоты генератора и корректируемого значения, полученного с учетом задержки. Предложено описание информационных сигналов, позволяющих уточнить математическую модель процесса формирования оценки отклонения частоты информационного сигнала с учетом указанных факторов. Показано, что возможность использования статистического метода стабилизации частоты генераторов в распределенных информационно-измерительных системах определяется не только значениями номинальных частот и относительных нестабильностей генераторов, входящих в состав информационно-измерительной системы, но и автокорреляционной функцией случайного процесса, описывающего изменение частоты информационного сигнала. При малых временных задержках между оцениванием частоты информационного сигнала и стабилизацией частоты использование рассматриваемого метода позволяет уменьшить относительную нестабильность частоты информационного сигнала. При временных задержках больше интервала корреляции использование статистического метода не приводит к изменению относительной нестабильности частоты информационного сигнала. В пределах интервала корреляции использование статистического метода стабилизации частоты может приводить в зависимости от значений автокорреляционной функции как к уменьшению, так и увеличению относительной нестабильности частоты информационного сигнала.
86-99 52
Аннотация

Одним из основных критериев прочности композитной авиационной конструкции по условиям допускаемых повреждений является минимальный размер дефекта от случайного ударного повреждения, который гарантированно обнаруживается при стандартных формах технического обслуживания самолета. Прочность конструкции, имеющей такие (называемые BVID – Barely Visible Impact Damage) и меньшие повреждения должна быть обеспечена при расчетной нагрузке. В работе выполнен анализ эксплуатационных факторов, влияющих на величину этого критерия. Исследовано влияние квалификации персонала, цвета поверхности, уровня загрязненности, расстояния до объекта, а также явления изменения размера дефекта во времени вследствие релаксации внутренних напряжений в поврежденной конструкции. Исследования проводились с использованием 90 углепластиковых трехстрингерных панелей различного цвета и степени чистоты, на которые 25-миллиметровым сферическим бойком были нанесены ударные повреждения. Всего было нанесено 80 ударов с энергией в диапазоне 3–107 Дж. В эксперименте по визуальной обнаруживаемости повреждений в различных условиях участвовали 42 специалиста, в том числе 25 сотрудников авиакомпаний. При статистической обработке экспериментальных данных и определении зависимости вероятности обнаружения повреждения от его размера использовалась функция Вейбулла. Оценка размера BVID по критерию «90/95» (95 % проверяющих должны обнаружить не менее 90 % дефектов с размером не меньше BVID) выполнялась с помощью технологии бутстреп-моделирования. Результаты проведенного исследования позволили оценить степень влияния различных эксплуатационных факторов на надежность выявления повреждений при визуальном эксплуатационном контроле и определить значения BVID в зависимости от комбинации этих факторов. В частности, показано, что на синей поверхности повреждения в ПКМ видны лучше, чем на красной или серой, при любом расстоянии до объекта. Выполненные исследования продемонстрировали существенное влияние релаксации (эффекта уменьшения со временем под воздействием различных факторов размеров поверхностного дефекта в композитной панели) на возможность выявления дефекта в эксплуатации. При этом критическое по сравнению с другими факторами влияние на релаксацию повреждений в ПКМ оказывает режим влагонасыщения конструкции при повышенных температурах. 

Полученные результаты хорошо согласуются с опубликованными в иностранных источниках данными, существенно их дополняя и конкретизируя. На основе проведенных исследований сформулирован ряд рекомендаций для разработчиков и эксплуатантов авиационных конструкций из композиционных материалов.

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

100-111 33
Аннотация
Режимные предприятия имеют локальные вычислительные сети (ЛВС), в которых хранятся и циркулируют данные, утечка которых вовне недопустима. В то же время ни одно современное предприятие не может полноценно функционировать без ЛВС, имеющей доступ в Интернет и объединяющей компьютеры отдела продаж, технической службы поддержки и сервер электронной почты. В целях обеспечения информационной безопасности эти две ЛВС изолируются друг от друга физически – исключением любых связывающих их кабелей. Предприятия, на которых к безотказности работы серверного оборудования предъявляются повышенные требования, используют виртуализацию серверов, требующую подключения физических серверов к дисковому хранилищу файловых образов виртуальных серверов. Если высоконадежные серверы необходимы только в одной из двух независимых ЛВС предприятия, то затраты на создание такого серверного кластера обоснованы и окупаемы. Но когда предприятие сталкивается с необходимостью установить в другой ЛВС один, хоть и малопроизводительный, но высоконадежный сервер, то возникает проблема: требуемую надежность может обеспечить только серверный кластер с дорогостоящими компонентами, но для решения возлагаемых на новый сервер задач вычислительная мощность кластера окажется многократно завышенной, и его построение окажется крайне затратным и экономически необоснованным. В то же время необходимые для нового сервера вычислительные мощности могут быть безболезненно позаимствованы у уже имеющегося серверного кластера предприятия путем добавления в него нового виртуального сервера, и это не потребует никаких материальных затрат. Однако для этого необходимо обеспечить изоляцию нового виртуального сервера от ЛВС, к которой подключены те физические серверы, на которых планируется разместить виртуальный сервер. В статье исследуются методы конфигурирования ЛВС, обеспечивающие изоляцию виртуальных и физических серверов на сетевом уровне, позволяющие решить эту задачу. Также рассматривается случай, когда требуется обеспечить передачу файлов между двумя компьютерами, находящимися в разных, изолированных друг от друга ЛВС, и предлагается соответствующее решение.
112-124 44
Аннотация
В начале 90-х годов возникла необходимость комплексной разработки системы подготовки, переучивания, поддержания и повышения профессиональной квалификации пилотов наиболее распространенных вертолетов семейства МИ-8, ориентированной на современные информационные технологии. Система рассчитана на охват всех этапов подготовки пилота, с начала профессиональной деятельности (первоначальная подготовка) до ее завершения. Требования к формированию всего ряда технических средств обучения определялись по результатам анализа деятельности пилота в полете. Предлагаемый оптимальный ряд технических средств обучения состоит из технических средств с разными объемами имитации внекабинной и внутрикабинной обстановки. Это позволяет минимизировать затраты на подготовку и поддержание профессиональной квалификации пилотов. В комплект технических средств обучения включаются следующие средства, обеспечивающие обучение пилота действиям на каждом этапе: автоматизированные обучающие курсы теоретических дисциплин, компьютерные функциональные и ситуационные тренажеры, навигационные тренажеры и летный комплексный тренажер. Для самостоятельного освоения дисциплин с использованием компьютерных продуктов составляется индивидуальный план-график занятий для каждого слушателя. При составлении план-графика учитывалась естественная последовательность изучения материала: вначале изучение конструкции, далее нормальная эксплуатация функциональной системы или оборудования и эксплуатация в особых ситуациях функциональной системы или оборудования, и, наконец, технология работы экипажа в нормальных условиях полета и технология работы экипажа в сложных и аварийных ситуациях. На начальном этапе обучения помимо непосредственного обучения слушателей решались задачи проверки на практике и совершенствования принятых ранее решений.


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