В статье рассмотрен процесс взаимодействия службы обслуживания воздушного движения и аэродромно-технической службы аэропорта. В рамках анализа были рассмотрены процедуры взаимодействия при осмотре взлетно-посадочной полосы (ВПП) перед началом выполнения полетов, выполнением взлета и посадки воздушного судна, которые охватывают целый ряд совместных операций. Для каждой процедуры оценены затраты времени задержки воздушных судов. Оценка производилась путем синтеза хронологии взаимодействия служб в реальных условиях. На основе собранных данных построены блок-схемы взаимодействия служб обеспечения полетов аэропорта и службы обслуживания воздушного движения. Для наглядного сравнения существующей и предлагаемой модели взаимодействия служб были построены сетевые технологические графики взаимодействия служб на основе математической модели графа. Сетевой технологический график устанавливает последовательность событий обеспечения вылета одного воздушного судна, выполняющего регулярный рейс авиакомпании. В обеспечении вылета в рамках данного исследования задействованы служба обслуживания воздушного движения и аэродромно-техническая служба. Взаимодействие с производственно-диспетчерской службой аэропорта и экипажем воздушного судна носят условный характер, так как они в данном случае не влияют на технологию взаимодействия. Граф – это определенный набор точек (вершин), соединенных между собой линиями (ребрами). В случае нашего исследования вершины – это события (выполненные работы). Направленные отрезки (линии) – работы, связывающие события между собой. При оценке процесса взаимодействия при прилете и вылете рассматривались два случая: ВПП занята и ВПП свободна. ВПП могла быть занята по различным причинам: при нахождении на ней техники, людей или животных, а также при наличии стай птиц. Исследование технологии взаимодействия проводилось в течение 12 месяцев выполнения регулярных полетов в аэропортах Жуковский и Остафьево на основе суточных планов полетов.

В процессе выполнения комплекса работ по заправке воздушных судов (ВС) гражданской авиации одним из ключевых вопросов является обеспечение безопасности полетов путем контроля качества авиатоплива непосредственно при выполнении заправочных операций. В настоящее время для обеспечения чистоты заправляемого авиатоплива на средствах заправки ВС устанавливаются фильтры-водоотделители с фильтроэлементами нормируемой степени очистки, функционирование которых в рабочей зоне обеспечивает нормированные показатели очистки авиатоплива от воды и механических примесей. Как показывает практика, в процессе заправки ВС, по разным объективным и субъективным причинам, иногда возникают стохастические ситуации, при которых показатели качества выходят за пределы установленных нормативной документацией и не являются детерминированными, а последующее состояние такой системы описывается величинами, которые характеризуют запредельно низкий уровень очистки авиатоплива с негативными последствиями для безопасности полетов. В данной работе представлено математическое описание функционирования фильтров-водоотделителей в рабочей зоне, где обеспечиваются нормированные показатели качества авиатоплива в процессе заправки ВС. В статье рассмотрен вопрос блокировки заправки ВС в случае появления не нормированных технической документацией показателей качества авиатоплива, возникающих в силу ряда различных факторов, приводящих к негативными для безопасности полетов причинно-следственным связям. На основе математического описания предложен подход к созданию системы защиты и блокировки процесса заправки под рабочим наименованием «Барьер». Наибольший интерес для исследования представляют типовые фильтры-водоотделители, устанавливаемые на средствах заправки как оконечные технические устройства очистки топлива при заправках ВС.

В статье решается задача многомерной маршрутизации полетов летательных аппаратов для перевозки грузов и почты, которые при условии наличия соответствующего оборудования для выполнения навигации повышенной точности получают возможность выполнения групповых полетов в любых погодных условиях. Данное обстоятельство способно существенно снизить нагрузку при использовании воздушного пространства, что позволит осуществлять перевозки независимо от его загруженности. В то же время при планировании маршрутов требуется учитывать интересы различных заинтересованных групп, зачастую имеющих противоположные интересы. В силу разной направленности решаемых задач решение может потребовать перебора как непомерно большого, так и малого количества возможных ситуаций (вариантов решения), чем ниже уровень учета этих вариантов, тем больше их количество. В работе представлен конкретный пример многомерной маршрутизации, на которую оказывают влияние интересы эксплуатационного характера и интересы срочности исполнения заявок, которые выражены весовыми коэффициентами. Решением такой задачи является единственный вариант в пользу общего производственного процесса, который получен с помощью использования генетического алгоритма. Для этого потребовалось ввести ряд обозначений и допущений, перечень которых может дополняться. Оптимальное решение может быть получено как простым перебором вариантов решения, так и при помощи генетического алгоритма, который позволяет за меньшее число итераций, в реальном масштабе времени получить субоптимальное, отвечающее условиям задачи решение. В приведенном примере экспертным путем назначаются динамические приоритеты на основе мультипликативной формы, которые формируют частные критерии для ранжирования заявок на каждом шаге планирования маршрутов. В результате получены конкретные варианты решения, отвечающие интересам разных групп, и вариант, полученный при помощи применения генетического алгоритма, удовлетворяющий противоположным интересам этих групп. Все варианты решения оказались различными, что говорит о необходимости применения объективного и обоснованного аппарата принятия решения, которым является генетический алгоритм. Предлагаемый математический аппарат имеет перспективы внедрения.

Развитие авиационной транспортной системы характеризуется усложнением взаимодействующих объектов, многокритериальностью решаемых задач, трудностями принятия управленческих решений. Например, на современных среднемагистральных воздушных судах устанавливается до 25 000 датчиков контроля работоспособности изделий функциональных систем, применяются многочисленные наземные инструментальные методы и средства оценки технического состояния. Это требует разработки методов, алгоритмов определения и контроля критериев предельного состояния наблюдаемых изделий и функциональных систем авиационной техники. В связи с этим существенное значение приобретают аналитические модели прогнозной оценки технического состояния авиационной техники, расчет режимов технического обслуживания воздушных судов и обеспечения запасными частями и материалами. В работе предложена схема моделирующего алгоритма системы технического обслуживания парка воздушных судов и нахождение оптимального количества состояний воздушных судов математической модели с целью исключения второстепенных и субъективных факторов. Базисом предлагаемой аналитической модели является метод статистического моделирования на основе марковских процессов с дискретными состояниями и непрерывным временем. Предлагаемый метод сводится к синтезу некоторого моделирующего алгоритма исследуемого процесса, имитирующего поведение и взаимодействие элементов сложной системы и случайных возмущающих факторов. Отличительной чертой представленного алгоритма является определение основных расчетных зависимостей вероятностей и интенсивностей перехода с учетом требований современной нормативной базы по надежности в технике и определения технического состояния. Анализ результатов исследования основных расчетных зависимостей в условиях функционирования системы технического обслуживания воздушных судов подтвердил высокую степень корреляции времени нахождения в состоянии оценки технического состояния в зависимости от диагностической концепции. Предлагаемая имитационная модель может быть использована для прогнозной оценки технического состояния воздушных судов, авиационных газотурбинных двигателей и функциональных систем.

В работе исследовалась возможность улучшения энергоэкономических характеристик электроконвертоплана с подъемно-движительной винтомоторной группой для установившегося самолетного режима полета путем уменьшения расхода энергии винтомоторной группы в единицу времени или на единицу пройденного электроконвертопланом пути. Это достигается за счет выбора оптимальных углов поворота вектора суммарной тяги электроконвертоплана. В предлагаемом подходе балансировочный угол поворота винтомоторной группы является переменным в зависимости от аэродинамических характеристик электроконвертоплана, его винтомоторной группы. Поскольку винтомоторная группа оснащена приводами для ее поворота, то такой подход легко реализуется штатными средствами электроконвертоплана. Поворот вектора суммарной тяги, с одной стороны, приводит к увеличению эффективного значения аэродинамического коэффициента подъемной силой, а с другой стороны, сопровождается уменьшением проекции вектора суммарной тяги на вектор скорости полета, изменением лобового сопротивления, мощности, необходимой для создания тяги винтомоторной группы. Это обстоятельство и обуславливает необходимость решения задачи оптимизации с целью увеличения продолжительности или дальности полета на крейсерском режиме полета электроконвертоплана. В работе приводится методика расчета оптимальных углов поворота вектора суммарной тяги на основании уравнений установившегося движения электроконвертоплана на режиме крейсерского полета; выражения для суммарной мощности, необходимой для вращения винтов винтомоторной группы. Получены аналитические зависимости для оптимальных углов поворота вектора суммарной тяги в зависимости от соотношения площади крыла к суммарной ометаемой площади винтов винтомоторной группы и аэродинамического качества электроконвертоплана.

В статье исследуется задача гидроупругого взаимодействия слабой ударной волны с предварительно нагруженной осевыми усилиями оболочкой вращения с жесткой носовой частью. Оболочка заключена в жесткий параболический экран, то есть влияние торца и дифракция ударной волны не учитываются. Идеально сжимаемой считается жидкость, передаваемое полное гидродинамическое давление которой при комплексном взаимодействии с поверхностью оболочки может быть разложено на падающую, отраженную и излученную волны. Задача гидроупругого взаимодействия указанных ударных фронтов с нагруженной параболической оболочкой, имеющей жесткую носовую часть, в связанной постановке сводится к решению волновых уравнений нелинейной системы уравнений движения оболочки при соответствующих начальных и граничных условиях, в которых безразмерное смещение этой носовой части под действием гидродинамических сил определяется интегрированием ее уравнения движения. Уравнения, описывающие зависимости перемещений носовой части от времени взаимодействия с ударной волной, учитывают обобщенные гидродинамические силы, в том числе второй категории, непосредственно связанные с массой присоединенной жидкости. Определение напряженно-деформированного состояния при взаимодействии с ударной волной в жидкости упругого параболоида вращения в виде оболочки, содержащей в носовой части жесткую вставку, сводится к решению системы нелинейных уравнений движения оболочки с учетом граничных условий по закреплениям в торце оболочки и условий сопряжения оболочки и вставки. Безразмерные перемещения носовой части под действием гидродинамических сил определяются интегрированием уравнений движения при начальных условиях по смещениям вставки в осевых направлениях.