Транспорт
Система технической эксплуатации авионики (СТЭА) – это совокупность объектов и средств технической эксплуатации, программ технического обслуживания и ремонта, а также персонала, осуществляющего процедуры и организующего процессы технической эксплуатации авионики. СТЭА подчинена системе технической эксплуатации воздушного судна (СТЭВС), которая определяет ее цель и ограничения. Качество СТЭА характеризуется совокупностью свойств, определяющих ее способность удовлетворять с максимальной экономической эффективностью потребности СТЭВС, обеспечивая при этом требуемые уровни надежности и готовности авионики к эксплуатации. По отношению к СТЭА системами более низкого уровня иерархии являются системы технического обслуживания, ремонта, эксплуатационного контроля. СТЭА определяет цели и ограничения этих систем. На основании анализа СТЭА как объекта исследования, анализа математического моделирования как аппарата исследования и разработанной иерархии критериев эффективности СТЭА и взаимодействующих с ней систем, общая задача научно-исследовательской работы сформулирована следующим образом. На заданном множестве параметров СТЭА определить значения параметров такие, чтобы затраты системы в процессе технической эксплуатации достигали минимума при выполнении всех требуемых задач и соблюдении всех ограничений на собственные параметры системы и показатели ее технической эффективности. Для решения общей задачи необходимо последовательно решить целый ряд задач, сформулированных в статье. Полученные при исследовании теоретические результаты могут служить научной основой для решения практических задач формирования и совершенствования СТЭА. Формирование и совершенствование СТЭА – процесс длительный и трудоемкий, требующий привлечения самых совершенных математических методов. Таким образом, математическое моделирование СТЭА должно существенно снизить издержки формирования системы, так как позволяет на ранних этапах ее функционирования вводить определенные коррективы на основе располагаемой и постоянно обновляемой информации.
Задачам по обеспечению безопасности и регулярности полетов современного отечественного и импортного парка авиационной техники, носящим многогранный и комплексный характер, уделяется большое внимание. Одной из этих задач является функционирование системы обеспечения качества авиатоплива для заправки воздушных судов. В процессе отработки и накопления опыта эксплуатации авиатехники, процессов производства авиационных топлив, а также в процессе хранения, контроля качества, транспортирования, подготовки к заправке и заправки ВС было изучено и установлено существенное влияние качества, химического состава и ассортимента топлива на надежность и ресурс агрегатов и деталей топливной системы воздушного судна. В настоящее время работа ведется по исследованию влияния качества топлива на агрегаты технологической схемы топливозаправочных комплексов, которые обеспечивают требуемую чистоту топлива согласно нормативных документов. В статье приведена тенденция изменения уровня чистоты авиакеросина на этапах от приема до выдачи на заправку. Проведена оценка соблюдения действующих нормативов по уровню чистоты авиатоплива и эффективности работы используемых средств очистки авиатоплива. На основании исследования установлено, что одной из проблем недостаточного уровня качества очистки авиатоплива является нарушение условий допустимого уровня загрязненности топлива перед фильтром. Было установлено, что недостатком применяемых фильтровальных бумаг является процесс вымываемости волокон. На основании исследования установлено, что при очистке топлив от механических примесей необходимо учитывать техническое состояние фильтроэлемента, также выработаны предложения для топливозаправочных комплексов с целью обеспечения чистоты авиатоплива согласно нормативным требованиям.
Авиационная и ракетно-космическая техника
Концепция авионики необслуживаемого бортового оборудования подразумевает отсутствие необходимости обслуживания бортовых систем в межсервисные периоды с сохранением требуемых эксплуатационнотехнических характеристик, что должно обеспечиваться автоматическим диагностированием технического состояния, а также использованием активных средств обеспечения отказобезопасности, позволяющих в случае отказов изменять структуру системы для сохранения ее функций. Предполагается, что такое оборудование позволит в значительной степени сократить, а в пределе и полностью исключить традиционное обслуживание воздушных судов между плановым сервисным обслуживанием, обеспечивая максимальную готовность к применению вместе с повышением безопасности полетов. В статье предлагается методика оценки эффективности эксплуатации необслуживаемой в межрегламентный период избыточной бортовой системы воздушного судна с однородным резервированием. За счет избыточности резервированных элементов бортовая система в течение межсервисного периода накапливает отказы, которые устраняются при проведении сервисных работ. Если количество отказов какого-либо резерва приближается к критическому значению, то восстановление бортовой системы (устранение всех отказов) осуществляется в межсервисный период за счет проведения аварийно-восстановительных работ. Считается, что сервисные работы приводят к устранению всех отказов и полностью обновляют бортовую систему. Процесс изменения технического состояния бортовой системы описывается дискретно-непрерывной моделью в полетном времени. В качестве комплексных показателей эффективности эксплуатации системы используются средние потери в самолетовылетах и средние затраты на эксплуатацию. На примере оценки эффективности эксплуатации формализованной бортовой системы с однородным резервированием демонстрируется работоспособность предложенной методики и возможность ее использования при проведении анализа эффективности эксплуатации необслуживаемого в межрегламентный период оборудования. Также для примера проведен сравнительный анализ эффективности эксплуатации необслуживаемой бортовой системы с избыточным резервированием и бортовой системы с рациональным резервированием, обслуживаемой по стратегии «до отказа».
Особенностью испытаний образцов авиационной техники является проведение как летной оценки, так и наземной эксплуатационной оценки в составе аэродромных средств подготовки и обеспечения полетов, специальных средств снаряжения. Специфика проведения летно-морских испытаний подразумевает выполнение измерений в морской акватории, что исключает возможность использования стационарных, геодезически привязанных измерительных средств. В связи с этим особую роль приобретают измерительные комплексы корабельного базирования, в частности – мобильные модульные измерительные комплексы. Информация, обрабатываемая в мобильных модульных измерительных комплексах, является критическим ресурсом, имеющим высокий уровень конфиденциальности. При выполнении ими своих функций следует осуществлять надлежащее управление информацией для обеспечения ее защиты от опасностей нежелательного распространения, изменения или потери, т. е. обеспечить определенный уровень информационной безопасности. Решение проблем информационной безопасности в такого рода комплексах сопряжено с трудностями, обусловленными спецификой их применения. Модель нарушителя, модель угроз, требования безопасности, сформированные для стационарно расположенных объектов информатизации, не применимы для мобильных комплексов. В статье обоснован вывод, что перспективные мобильные модульные измерительные комплексы, предназначенные для мониторинга и управления летными экспериментами, должны создаваться с учетом необходимых мер и средств защиты информации. В статье приводится схема формирования требований безопасности, начиная с анализа среды функционирования и заканчивая практической реализацией. Разработана вероятностная модель информационной безопасности применительно для мобильных модульных измерительных комплексов. Рассматривается перечень актуальных угроз безопасности с учетом среды и особенностей функционирования мобильного измерительного комплекса. Приводится вероятностная модель оценки защищенности информации. Рассматриваются вопросы трансформации уязвимостей проектируемой информационной системы в цели безопасности с последующим формированием перечня необходимых функциональных требований и требований доверия.
Радиотехника и связь
Температура воздуха является одним из важнейших параметров атмосферы. Температура воздуха, особенно в нижних слоях атмосферы, оказывает существенное влияние на аэродинамические характеристики воздушных судов и является одним из основных элементов для составления авиационных прогнозов погоды. Методы измерения температуры воздуха в атмосфере можно разделить на две группы. Первая группа, объединяющая в себе методы контактного измерения, предполагает непосредственный контакт измерителя с окружающей средой. Вторая группа методов, в настоящее время динамично развивающихся, объединяет методы дистанционного измерения температуры. Задача дистанционного измерения температуры воздуха в нижних слоях атмосферы является актуальной задачей, так как контактные измерения, хотя и обладают высокой точностью и информативностью, проводятся через определенные и достаточно большие интервалы времени (до двух раз в сутки). С целью решения задачи дистанционного измерения температуры воздуха предложено много разнообразных теоретических решений и разработанных на их основе технических устройств. Все предложенные методы и способы имеют ограничения на их использование, накладываемые прежде всего точностью, с которой можно определять те или иные характеристики исследуемых объектов. В статье рассматривается метод, открывающий возможности решения задачи дистанционного измерения температуры в неравномерно нагретой среде без потерь типа атмосферы. В основе этого метода лежит прием собственного радиоизлучения, интенсивность которого напрямую зависит от его температуры. Предложенный метод дистанционного измерения температуры воздуха опирается на известную формулу Егорова – Шестопалова. В статье обосновывается возможность применения эллиптических антенн для дистанционного измерения температуры воздуха в нижних слоях атмосферы.
Основу современных радиолокационных методик составляет прямое использование радиофизических данных о мощности обратного рассеяния. Вместе с тем объемы данных, получаемых от радиолокатора, позволяют формировать новые и существенно уточнять классические оценки. В этом направлении сделаны заметные шаги с использованием, например, фазовых (доплеровских) методов. Используемая в радиолокационной метеорологии «модифицированная рэлеевская модель» формирования рассеянного поля на частицах разреженной среды называется моделью Керра – Райса. Основным плюсом рэлеевской модели является простота. Но в ней самой заложено глубокое противоречие, состоящее в ее логической завершенности. На основе исследования статистики первого распределения в дождях различной интенсивности авторы на большом статистическом материале установили факт их нерэлеевской формы и чрезвычайной стабильности последней в отношении естественных изменений интенсивности осадков. Установлено отличие первого распределения от теоретически ожидаемого в рамках модели КерраРайса, дающее возможность использовать линейно-логарифмическое детектирование. Сделан вывод, что ширина и среднее спектра того же самого сигнала имеют ожидаемую динамику относительно изменения интенсивности осадков и динамических процессов в них. Приведены таблицы с экспериментальными данными. Рассмотрены две основных модели распределения: логонормальная и «лого-гаммофункциональная». Сделан вывод, что, несмотря на отсутствие качественных отличий, разница в форме распределений, полученных на различной аппаратуре, может являться закономерным следствием значительных расхождений в пиковой мощности и/или ширине диаграммы направленности антенны. Приведены графики экспериментальных первых распределений флуктуаций огибающей в линейном и полулогарифмическом масштабе.
ISSN 2542-0119 (Online)