Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск
Том 23, № 5 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.26467/2079-0619-2020-23-5

ТРАНСПОРТ

8-18 115
Аннотация

В статье проводится анализ смыслового наполнения термина «Эквивалентный уровень безопасности полетов». Необходимость выполнения такого анализа обусловлена тем обстоятельством, что в руководящих документах по инженерно-аэродромному обеспечению полетов отсутствует определение данного термина. Это создает предпосылки для двоякого толкования смысла, выражаемого этим термином, и возможности несоблюдения необходимых мер обеспечения безопасности полетов на аэродроме. В результате проведенного анализа обоснована целесообразность применения при определении годности аэродрома к эксплуатации термина «Эквивалентный уровень обеспечения безопасности полетов». Рассмотрено управление состоянием авиационной системы с точки зрения теории информации. В результате установлено, что возможность оценки влияния каждого элемента авиационной системы на ее защищенность от воздействия опасных факторов позволяет повысить эффективность управления состоянием этой защищенности. Показана зависимость уровня обеспечения аэродромом безопасности полетов от законности эксплуатации аэродрома. Обоснована целесообразность при достижении эквивалентного уровня обеспечения безопасности полетов применения нового показателя – коэффициента эквивалентности. Выведена формула, позволяющая вычислить этот показатель. Численное значение коэффициента эквивалентности зависит от величин коэффициентов соответствия нормам годности к эксплуатации аэродромов. Показан минимальный набор оцениваемых элементов, определяющих величину каждого коэффициента соответствия нормам годности к эксплуатации аэродромов. Построена математическая модель, отражающая зависимость размера коэффициента соответствия нормам годности к эксплуатации аэродромов от оцениваемых показателей. Рассмотренные в статье коэффициенты и показатели в своей совокупности представляют собой новый подход к оценке уровня обеспечения аэродромом безопасности полетов. Данный подход может быть успешно применен при оценке уровня обеспечения безопасности полетов любым элементом авиационной системы.

19-28 50
Аннотация

В статье на основе использования метода статистической стабилизации частоты рассмотрены вопросы повышения стабильности частоты и синхронизации формируемых ВЧ-сигналов в передающей части КРМ при использовании многоканального варианта построения. Показано, что наличие цифрового устройства коррекции частоты и фазы позволяет легко реализовать предлагаемый метод. Отмечены два основных фактора, влияющих на стабильность частоты и синхронизацию фаз ВЧ-сигналов при эксплуатации КРМ. Первый фактор определяется отклонением текущей (на интервале измерений) частоты i -го ВЧ-сигнала от среднего значения (i) частоты в n-м канале. Второй фактор связан с изменением в процессе эксплуатации КРМ средней частоты каждого из формируемых ВЧ-сигналов и отклонением ее на величину (i) от номинального значения. На основе описания ВЧ-сигналов в каналах передающей части КРМ получены соотношения, определяющие оптимальные в смысле метода наименьших квадратов оценки как отклонений (i) текущих значений частоты от среднего значения, так и изменения среднего значения частоты при эксплуатации КРМ. Рассмотрен наиболее важный с практической точки зрения случай оценки только отклонений текущих значений частоты ВЧ-сигнала от среднего значения на интервале измерений. Показано, что применение метода статистической стабилизации частоты позволяет для передающей части КРМ, включающей N каналов формирования ВЧ-сигналов, повысить стабильность частоты и синхронизацию фазы ВЧ-сигнала в  раз. Это позволяет повысить точность формирования суммарной и разностной диаграмм направленности и соответственно установки линии курса в направлении взлетно-посадочной полосы. Кроме того, на основе полученных значений оценок параметров частоты и относительной нестабильности формируемых ВЧ-сигналов может приниматься решение о состоянии контролируемого параметра по критерию НОРМА – УХУДШЕНИЕ – АВАРИЯ.

29-38 56
Аннотация

В связи с широким распространением международной кооперации при создании новых типов воздушных судов актуализируется задача организации импортной поставки комплектующих иностранного производства. Материально-техническое снабжение обеспечивается не только закупкой новых компонентов, но и путем заимствования, аренды или лизинга, а также с помощью обменной операции. Для осуществления функций контроля необходимо формализовать процесс импортной поставки, так как эффективная интегрированная логистическая поддержка обеспечивает поставку запасных частей и комплектующих в минимальные сроки с минимальными затратами. Задача эффективного управления процессом поставки решается с помощью методов управления проектами. Объектом исследования является импортная поставка запасных частей и комплектующих в центр технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Для осуществления поставки в минимальные сроки с минимальными затратами необходимо описать структуру работ по поставке и определить их взаимосвязи, определить длительность выполнения работ и нормировать затраты на их осуществление. В работе описано содержание работ по импортной поставке запасных частей и комплектующих, показана схема взаимодействия участников процесса поставки, задана последовательность работ, задана приблизительная длительность выполнения каждой работы. Составлен сетевой график импортной поставки. Реализация полученной структуры в программном обеспечении управления проектами позволит контролировать сроки выполнения работ процесса импортной поставки, рассчитать затраты на ее осуществление, составить удобные отчеты по использованию ресурсов. Паспорт проекта импортной поставки позволит контролировать затраты на ресурсы, привлекаемые к осуществлению поставки запасных частей и комплектующих, а также оптимизировать проект.

39-53 45
Аннотация

Разработка и успешное применение систем диагностики газотурбинных двигателей (ГТД) во многом определяется наличием в их составе математических моделей двигателя и его отдельных узлов. Использование характеристик многоступенчатого осевого компрессора с учётом эрозионного износа его элементов в процессе эксплуатации существенно повышает возможности таких систем, так как эрозионный износ проточной части, лопаточных венцов рабочих колёс и направляющих аппаратов многоступенчатого компрессора является частой причиной досрочного съёма газотурбинного двигателя с летательного аппарата. Как показывают различные публикации, представленные в статье, особое внимание в оценке влияния абразивного износа на характеристику осевого компрессора уделяется вертолётным турбовальным ГТД из-за особых условий их работы. Одной из основных проблем при математическом моделировании лопаточного венца осевого компрессора является учет его вида износа, который, в свою очередь, имеет нелинейное распределение по высоте лопатки. Кроме этого величины износа на входных и выходных кромках лопатки часто имеют различные законы. Выявление данных законов и учет их при построении математической модели компрессора является важной задачей в области диагностики и контроля технического состояния вертолётного ГТД в процессе эксплуатации. В статье представлен подход к оценке влияния нелинейного эрозионного износа лопаток осевого компрессора на его характеристики, основанный на методике моделирования трехмерного течения потока в газовоздушном тракте компрессора с описанием лопаточных венцов. Данный подход позволяет учесть нелинейность износа лопаток компрессора в процессе их эксплуатации. На примере входной ступени компрессора ГТД вертолета представлены результаты расчетов напорных характеристик с различным видом износа лопатки рабочего колеса.

54-66 56
Аннотация

В современных условиях ограниченности бюджета операторов аэродромов задача оптимизации принятия решений при управления безопасностью полетов становится чрезвычайно актуальной. Управленческие решения, являющиеся инструментом управления безопасностью полетов, должны быть не только эффективны с точки зрения ожидаемых улучшений в безопасности, но и экономически выгодны и целесообразны для данного предприятия. Под оптимизацией в данной статье следует понимать минимизацию по этим критериям. В статье представлен метод поддержки принятия управленческих решений в рамках стратегии управления безопасностью полетов в деятельности операторов аэродромов. В представленной методике важное место отводится показателям уровня безопасности полетов и их использования при принятии управленческих решений. Наряду с показателем безопасности полетов используется показатель финансового ущерба от зафиксированных событий, который рассчитывается в стоимостном выражении с учетом прямого и косвенного ущерба для оператора аэродрома. Используется регрессионное моделирование совместно с методикой принятия решений «человеко-машинных процедур». Регрессионный анализ выполняется с применением программного обеспечения STATISTICA и позволяет выявить зависимость показателей от степени влияния факторов опасности. Полученная модель на основе данных за прошлый год дает возможность выполнять прогноз значений показателей на следующий. Используя методику принятия решений «человеко-машинных процедур» выполняется оценка приоритетности внедрения управленческих решений на основе комплексного критерия. Методика обеспечивает выполнение требований российского и международного воздушного законодательства для операторов сертифицированных аэродромов. Область ее применения может быть расширена до СУБП всех поставщиков авиационных услуг при учете соответствующей специфики предоставляемых услуг и имеющихся факторов опасности.

67-75 114
Аннотация

На основе проведенного исследования управления воздушными полетами, а также необходимости учета региональных параметров воздушного пространства была выявлена целесообразность и необходимость проведения математического моделирования аэронавигационной обстановки. Рассматриваются вопросы особенностей построения модели аэронавигационной обстановки, в рамках которых в базу исследования приняты основные сведения, использующиеся для описания плана по исполнению воздушного полета. В рамках исследования было установлено, что у навигационных средств основной особенностью считаются геодезические абстракции, однако такие сведения, как было установлено, не являются полными для осуществления планирования воздушного полета. В исследовании была подчеркнута роль учета всех ограничений, с помощью которых вводятся некоторые запреты на использование конкретных объемов воздушного пространства. На основе полученных результатов был построен график геометрического представления воздушного пространства с ограничениями. Результаты проведенного исследования позволяют прийти к выводу о том, что построение математической модели аэронавигационной обстановки позволяет достичь следующих результатов: оптимизация распределения загрузок воздушного пространства по секторам, визуализация аэронавигационной обстановки региона, установление критических направлений загруженности, сбор данных о загруженности, исследование факторных воздействий на регулярность и безопасность движения воздушного судна. Математическая модель аэронавигационной обстановки была построена с помощью композиции иерархического типа. В результате такого построения математической модели возможна ее трансформация с добавлением новых моделей. Использование предложенной математической модели в рамках событийных дискретных систем может являться для моделирования сложной аэронавигационной обстановки с большим количеством воздушных судов. Использование формализма, представленного в настоящем исследовании, позволяет четко разграничить механизм обработки информации и саму информацию в процессе осуществления моделирования.

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

76-96 75
Аннотация

Проекты и экспериментальные образцы инновационных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки с гибридной силовой установкой во всем мире вызывают большой интерес и приток инвестиций. В связи с этим при разработке новых концепций важно понимать достижимый уровень их технического совершенства относительно эксплуатируемых сейчас винтокрылых и конвертируемых летательных аппаратов по показателям надежности и безопасности полета, чтобы в будущем получить возможность их применения для пассажирских перевозок. Также при разработке конструкции, выборе оптимальной компоновки необходимо знать вклад каждого элемента и агрегата в обеспечение надежности летательного аппарата в целом для соответствия требованиям. Для расчета показателей надежности был выбран метод структурных схем, разработана методика расчета. Рассмотрена общая классификация современных инновационных концепций конвертопланов, определена принципиальная схема гибридной силовой установки и её основные параметры. В статье рассмотрено влияние количества подъемных винтомоторных групп и их расположение на возможность продолжения полета на режиме висения в случае отказа одной винтомоторной группы, определен необходимый запас мощности подъемных электродвигателей для обеспечения данного условия безопасности. В соответствии с принятой принципиальной схемой определены основные функциональные группы гибридной силовой установки конвертоплана, работающие на разных режимах полета. Рассмотрены основные режимы типового профиля полета конвертируемого летательного аппарата, заданы характерные для каждого режима временные интервалы. Для каждого режима полета построена структурная схема надежности функциональных групп гибридной силовой установки, имеющих последовательное или параллельное соединение элементов в зависимости от их влияния на последствия отказа, составлено уравнение расчета вероятности безотказной работы. Для подъёмных винтомоторных групп рассмотрена комбинация критических отказов более одной группы, построено уравнение для расчета вероятности катастрофического случая на режиме висения. На основании полученных уравнений выполнен результирующий расчет вероятности безотказной работы, вероятности отказа на один час полета для каждого режима полета отдельно и суммарно для всего полета. При этом для всех режимов рассмотрены вероятности катастрофического и аварийного случая, а также сложной ситуации в полете. Комплексный анализ полученных результатов расчета показателей надёжности для конвертоплана с шестью подъемными винтами и двумя турбовинтовыми двигателями позволил сделать вывод о его соответствии требованиям 25-й части авиационных правил для самолетов транспортной категории. Определен хороший потенциальный запас до 10-2 по вероятности катастрофического отказа на режимах взлета, посадки и переходном режиме. Выявлены критические по вероятности безотказной работы элементы и подсистемы, предложены способы повышения их надежности и летательного аппарата в целом.



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


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)