Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск
Том 24, № 3 (2021)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.26467/2079-0619-2021-24-3

ТРАНСПОРТ 

8-20 994
Аннотация

Несмотря на регулярно предпринимаемые усилия со стороны национальных регуляторов, Международной организации гражданской авиации и Международной ассоциации воздушного транспорта (ИКАО и ИАТА), разработчиков авиационной техники, подавляющее большинство авиационных происшествий и инцидентов продолжает происходить по причине человеческого фактора. Так, с течением времени конструкция и надежность воздушных судов (ВС) неуклонно и существенно улучшается, но, тем не менее, авиационные происшествия происходят все чаще и чаще, в том числе и на исправных ВС. Ярким тому подтверждением служит факт того, что столкновение с землей в управляемом полете (CFIT) остается одной из самых распространенных причин авиационных происшествий. Это обусловлено целым рядом проблем, требующих поиска комплексных, взаимоувязанных решений. Среди указанных проблем следует выделить все возрастающую сложность ВС как технической системы, а также практически неизменные вот уже более полувека подходы к подготовке пилотов на тип и к поддержанию их квалификации, основанные на заранее определенных сценариях, формируемых исходя из предшествующего опыта эксплуатации ВС. Одним из возможных путей выхода из создавшейся ситуации может быть внедрение так называемой концепции подготовки персонала на основе анализа фактических данных (EBT), в основе которой лежит не стремление заучить определенный перечень упражнений, а развить у каждого конкретного пилота компетенции, которые обеспечили бы ему возможности справиться с любой непредсказуемой ситуацией. Ключевая особенность EBT заключается в переориентации на анализ первопричин неуспешно выполненных маневров (действий пилота), в первую очередь для того, чтобы откорректировать несоответствующие действия, вместо того, чтобы просто отработать повторно «правильную последовательность действий». В этой связи особую значимость приобретают инструменты, обеспечивающие непрерывный анализ действий пилота на предмет выявления ошибок для своевременной корректировки (формирования) профессиональных компетенций пилота. В статье описывается содержание методики, конечной целью которой является выработка основанных на сравнительной оценке качества пилотирования конкретного пилота рекомендаций по совершенствованию профессиональных компетенций пилота, базирующаяся на обобщенной и персонализированных моделях пилота, а также решении обратной задачи динамики полета.

21-30 537
Аннотация

В статье проведен краткий анализ проблем существующей системы управления безопасностью полета в государственной авиации Российской Федерации, основанных на отсутствии устойчивой положительной динамики снижения аварийности. Приведены краткие выводы из анализа предлагаемых в настоящее время научных подходов для снижения аварийности. Рассмотрены наиболее значимые практические результаты в области построения системы управления безопасностью конкретного полета. Предложен новый подход к реализации бортовых систем управления безопасностью полета на основе событийного управления. Метод событийного управления безопасностью конкретного полета позволяет в режиме реального времени исключить проявление известных опасных факторов. Для его реализации все процессы применительно к известным опасным факторам описываются в виде событий и формируются в полные группы событий. Контроль возникновения событий полных групп, их анализ и управление событиями осуществляется моделями событийного управления, отработанными для каждого опасного фактора. При достижении определенного количества событий в одной или нескольких полных группах событий алгоритм защиты авиационной системы, не допуская возникновения оставшихся одного или нескольких событий полной группы, предотвращает ошибочные действия экипажа, чем не допускает возникновения авиационных инцидентов и серьезных авиационных инцидентов. В статье в качестве примера реализации метода рассмотрен принцип формирования автоматизированной корректируемой реакционной модели контура событийного управления для опасного фактора «Нарушение установленных минимальных безопасных параметров полетного порядка воздушных судов» применительно к произвольному маневренному самолету. Система, зарегистрировав события, определяющие групповой полет, включается в анализ динамических элементарных событий, определяющих положение самолета ведомого относительно самолета ведущего внутри контура событийного управления по дальности, углу визирования и превышению (принижению). При подходе параметров одного из динамических событий к границе контура событийного управления система рекомендательным или управляющим воздействием пресекает выход параметров за пределы контура, чем препятствует возникновению ошибочных действий экипажа.

31-41 380
Аннотация

Система эксплуатационного контроля (СЭК) бортового оборудования воздушных судов (ВС) гражданской авиации (ГА) объединяет бортовое оборудование как объект контроля, средства и программы эксплуатационного контроля, инженерно-технический состав эксплуатационного предприятия, осуществляющий с помощью средств контроля процедуры и организующий с помощью программ контроля процессы эксплуатационного контроля указанных объектов. Качество системы эксплуатационного контроля бортового оборудования ВС проявляется в процессе эксплуатационного контроля. Эксплуатационный контроль – это совокупность процессов определения технического состояния объектов контроля (ОК) на различных этапах эксплуатации: в полете, при оперативном ТО (предполетный и послеполетный контроль), при периодическом ТО, после демонтажа оборудования с борта. Процесс определения технического состояния (ТС) ОК включает контроль, диагностирование, прогнозирование и воспроизведение. Процесс эксплуатационного контроля характеризуется достоверностью контроля – свойством контроля ТС ОК, определяющим степень объективности отображения в результате контроля действительного вида технического состояния ОК. На основании анализа СЭК как объекта исследования, анализа проблемы ее формирования и совершенствования, а также разработанной иерархии критериев эффективности взаимодействующих с ней систем общую задачу сформулируем следующим образом. На заданном множестве параметров СЭК бортового оборудования определить значения параметров такие, чтобы затраты системы в процессе эксплуатационного контроля достигали минимума при выполнении всех требуемых задач и соблюдении всех ограничений на собственные параметры системы и показатели ее технической эффективности.

42-56 277
Аннотация

Развитие рынка беспилотной авиации сдерживается недостатками нормативно-правового регулирования этого сегмента авиации. Это в полной мере относится и к важнейшему аспекту деятельности – управлению безопасностью полетов. В соответствии со Стандартами и Рекомендуемой практикой ИКАО и Воздушного законодательства РФ наличие систем управления безопасностью полетов (СУБП) является обязательным, в том числе для эксплуатантов, разработчиков и изготовителей воздушных судов, авиационных двигателей и воздушных винтов. Однако это требование не распространяется в полной мере на организации, занимающиеся проектированием, изготовлением и эксплуатацией беспилотных авиационных систем (БАС). В то же время использование БАС в различных сферах хозяйственной деятельности связано со значительными и разноплановыми рисками для пилотируемых воздушных судов, а также транспортных средств, людей и важных объектов инфраструктуры на земле. В статье проанализирована текущая ситуация с нормативным регулированием в части разработки и внедрения СУБП в сегменте беспилотной авиации на международном и государственном уровне и перспективы ее совершенствования. Как показывает опыт, наибольшие методологические проблемы при разработке и внедрении СУБП в различных организациях – поставщиках авиационных услуг связаны с выбором, внедрением и применением методов управления рисками для безопасности, которые для эксплуатации БАС имеют существенные особенности. С учетом ожидаемого в ближайшем будущем принятия требований к СУБП для таких организаций рассмотрены некоторые передовые практики по управлению риском для безопасности полетов в данной сфере деятельности.

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА 

57-70 184
Аннотация

Рассмотрена задача выбора рациональной системы склонения из числа альтернативных вариантов на этапе формирования облика беспилотного летательного аппарата (БЛА) с вертикальным стартом. В настоящее время вертикальный старт находит все более широкое применение для беспилотных летательных аппаратов класса «поверхность – воздух», рассматриваемых в настоящей работе. Характерным начальным участком траектории таких беспилотных летательных аппаратов является склонение до требуемого углового положения за короткий промежуток времени. Для осуществления процесса склонения БЛА требуется создание относительно больших управляющих моментов. Склонение БЛА класса «поверхность – воздух» реализуется посредством моментного газодинамического управления двумя основными способами – в применении системы управления вектором тяги основного реактивного двигателя БЛА или использовании специальных дополнительных газодинамических устройств. Альтернативными вариантами систем склонения при решении рассматриваемой задачи являются: система управления вектором тяги с газовыми рулями, размещаемыми в сопле двигателя БЛА или сразу за его срезом на специальных пилонах; импульсная двигательная установка, создающая момент склонения БЛА посредством реактивных струй микродвигателей, включаемых по специальному алгоритму. При сравнительном анализе систем склонения критерием правильности выбора способа склонения являлась реализуемая ближняя граница зоны поражения. В качестве критерия выбора рационального варианта системы склонения принят минимум массы проектируемого БЛА. Приведены основные соотношения для расчета главных проектных параметров рассматриваемых систем склонения. Выполнен расчет параметров облика гипотетического БЛА класса «поверхность – воздух» средней дальности с альтернативными системами склонения. Проведен сравнительный анализ полученных результатов.

71-80 167
Аннотация

Известно, что многие исследователи механических свойств слоистых композитов утверждают, что по сравнению с традиционными конструкционными металлами и сплавами композиты имеют серьезные преимущества, связанные в основном с высокими удельными характеристиками статической и усталостной прочности. Следует отметить, что обоснованное представление о преимуществах характеристик прочности композитов имеет особое значение для элементов авиаконструкций, для которых крайне важным вопросом является обеспечение безопасности эксплуатации. К сожалению, по крайней мере в вопросе о характеристиках сопротивления усталости, такое обоснованное представление до сих пор не сформировано, что оставляет без ответа целый ряд вопросов, касающихся применения слоистых композитов в авиаконструкциях. Представлена методика и пример сравнения усталостной долговечности образцов со свободным отверстием из современного алюминиевого авиационного сплава 1163Т7 и из ламината углепластика AS4-PW. Отмечено значительное преимущество усталостной долговечности углепластика по сравнению с алюминиевым сплавом при комнатной температуре. Выделен ряд факторов, по результатам учета которых отмеченное преимущество может быть в значительной степени нивелировано. К таким факторам отнесены прежде всего следующие: влияние температуры и влажности и снижение характеристик сопротивления усталости слоистых композитов после ударных повреждений. Представлены результаты сравнения характеристик сопротивления усталости рассматриваемых образцов с учетом влияния перечисленных факторов. Отмечено, что проведенное сравнение выполнено с использованием экспериментальных данных для рассматриваемых образцов при циклическом нагружении с постоянными амплитудами, при нерегулярном нагружении результаты сравнения могут быть несколько иными. Тем не менее очевидно, что подобное сравнение вызывает определенный интерес и необходимо при формировании окончательных выводов о преимуществах (или их отсутствии) характеристик сопротивления усталости углепластиков над алюминиевыми сплавами.



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


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