Поставлена проблема истории безопасности полетов. Показано, что научно обоснованная систематизация, анализ и обобщение накопленного в разных сферах теоретического и эмпирического материала по безопасности полетов затруднены. Обоснована потребность в социогуманитарной оценке процессов трансформации научного и прикладного опыта в сфере безопасности полетов в историческом ракурсе. Предложено новое, располагающее специфическим научным аппаратом и методологическим инструментарием, мультидисциплинарное направление исследований – история безопасности полетов, предметное основание которого охватывает социальную деятельность на жизненном цикле всей аэрокосмической техники (искусственных летающих объектов в атмосфере Земли и космосе, летательных аппаратов, экипажей, пассажиров, других специалистов аэрокосмической системы) с охватом воздухоплавания, авиации, космонавтики за всю историю человечества. Сделан краткий обзор публикаций по проблеме безопасности полетов. Проанализирован опыт исследований истории безопасности полетов и предложена периодизация истории безопасности полетов в XX–XXI вв., в которой выделены три этапа: 1) зарождение идей, технологий, систем безопасности полетов (10–40-е гг. XX в.); 2) становление национальных и международных систем обеспечения безопасности полетов, научных исследований, обучения и подготовки кадров в области безопасности полетов (50–80-е гг. XX в.); 3) развитие новых идей, технологий, проектов, систем управления безопасности полетов, активного обеспечения безопасности полетов и др. (с 90-х гг. XX в.). Представлены основания концептуальной модели истории безопасности полетов, рассмотрены методология, опыт и перспективы исследований. Рекомендовано организовать систематические исследования истории безопасности полетов с охватом аспектов мировой и отечественной науки, образования и практики; создать единую информационную систему по истории безопасности полетов на основе новых информационных технологий, ядром которой может стать виртуальный всемирный музей безопасности полетов; инициировать пилотный проект национального музея безопасности полетов России и начать его разработку в год 100-летия нашей гражданской авиации; в перспективе разработать новую учебную дисциплину «История безопасности полетов» для обучения специалистов аэрокосмической отрасли и исследователей. 

На сегодняшний день в России активно развивается разработка и производство беспилотных летательных аппаратов, что обусловлено сравнительно меньшей стоимостью, малыми размерами, отсутствием угрозы жизни пилота, скрытностью, автономностью, мобильностью по сравнению с пилотируемыми летательными аппаратами. При этом в указанных летательных аппаратах наибольшее распространение получили двухтактные бензиновые двигатели, обладающие более высокой литровой мощностью, простотой конструкции и меньшими затратами в производстве при их сравнении с четырехтактными бензиновыми двигателями. В указанных двигателях отсутствует классическая система смазки, поэтому масло подается для смазывания цилиндропоршневой группы в виде топливомасляной смеси, которая сгорает в ходе рабочего процесса вместе с топливом. При этом на деталях цилиндропоршневой группы откладываются высокотемпературные отложения – нагары и лаки. Образование нагара снижает мощность двигателя, срок его службы и экономичность, вызывает увеличение эксплуатационных расходов. Одним из вариантов решения указанной проблемы является применение моторных масел с высоким уровнем антинагарных свойств. Однако в настоящее время отсутствует метод оценки антинагарных свойств масел для двигателей беспилотных летательных аппаратов. На основании описанного химмотологического процесса разработан указанный метод, выбрано испытательное оборудование (установка Panel Coking Test Apparatus) и установлены режимы испытаний (температура пластины – 290 °С, температура масла в картере – 100 °С, скорость разбрызгивания – 800 об/мин, время испытания – 4 ч), позволяющие оценивать и ранжировать моторные масла для двигателей беспилотных летательных аппаратов по антинагарным свойствам в лабораторных условиях. По результатам испытаний установлено, что масло Motul Kart Grand Prix 2Т обладает наименьшей склонностью к нагарообразованию среди испытанных образцов моторных масел. Результаты сравнения лабораторных и стендовых испытаний масел Новойл-ДД и Motul Kart Grand Prix 2Т показывают высокую степень сходимости.

В практике эксплуатации воздушных судов применяется оценка параметров работы с различным использованием номограмм. Указанный подход широко распространен и в эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей в составе силовых установок воздушных судов. При этом, например, требуется оценка параметров работы двигателей на земле в зависимости от условий окружающей среды перед проведением запуска и апробации. Сокращение трудоемкости технического обслуживания силовых установок воздушных судов может быть достигнуто автоматизацией указанных процедур, целью которой является формирование всего необходимого перечня значений оцениваемых параметров при задании располагаемых условий окружающей среды c учетом требуемых ограничений. Для сохранения наглядности и «привычных» представлений выполняемых оценок желательно не ограничиться только документированием количественных оценок параметров, но и сопроводить их графическими представлениями. Статья не ставит целью описание полного алгоритма оценки параметров работы двигателей, но показывает возможность решения задачи автоматизации процедур оценки параметров работы двигателей на земле как задачи поиска решения в условиях ограничений, описываемых с использованием аппарата аппроксимаций и кусочных аппроксимаций по методу наименьших квадратов и корреляционного критерия значимости. Приведены примеры количественных оценок для одного из массовых отечественных двигателей, и описываемый подход применим к широкому перечню двигателей благодаря общности алгоритмов оценки параметров с использованием номограмм. Программное обеспечение, основанное на процессоре табличного вычисления из состава пакета LibreOffice, бесплатного ПО, лицензируемого по лицензии Apache, является кроссплатформенным. 

Для удовлетворения потребности в эффективности по прочности, устойчивости, массе летательного аппарата необходимо решить комплексную сложную задачу проектирования силового каркаса. При этом необходимо принимать во внимание оптимизацию формы, количество, места расположения элементов. В настоящий момент основным вариантом конструктивно-силовой схемы является набор продольных из поперечных элементов, оптимизация которых уже практически исчерпала себя. Применение полимерных композиционных материалов на основе стеклянных и углеродных волокон, обладающих высокими удельными характеристиками по сравнению с металлами, позволяет повысить характеристики изделия и дополнительно оптимизировать структуру каркаса за счет анизотропии свойств материала. Однако для дальнейшего улучшения свойств необходимы принципиально новые силовые схемы. Благодаря развитию технологий изготовления изделий из композиционных материалов, в том числе аддитивному производству и трехмерной печати, а также развивающимся методам математического моделирования и автоматизированного проектирования и стало возможным создание новых перспективных силовых схем. К ним относятся биоподобные конструкции, основанные на природных аналогах, таких как крылья насекомых. Работа посвящена актуальной задаче поиска и выбора новых конструктивно-силовых схем. Целью работы является снижение массы киля самолета при обеспечении прочности конструкции. В работе рассмотрено пять вариантов конструктивно-силовых схем, включая классическую исходную конструкцию. Аэродинамические нагрузки на конструкцию определены с помощью моделирования процесса обтекания на заданном режиме полета. Определено напряженно-деформированное состояние силовой конструкции и выбран оптимальный из рассмотренных вариант. Установлено преимущество биоподобных конструкций из полимерных композиционных материалов над металлическими классическими вариантами. Результаты работы будут учтены и использованы в дальнейшей оптимизации силовых схем и разработке методик выбора силовых конструкций. 

Возрастающая необходимость получения данных о метеорологической обстановке для обеспечения безопасности полета воздушных судов актуализирует разработку радиолокационных систем дистанционного сбора и обработки информации, в том числе для решения задач классификации опасных метеоявлений. Это определило первостепенную разработку отечественного метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны (МРЛК БАЗ). В статье представлены особенности построения МРЛК БАЗ, а также решаемые им основные задачи. Для классификации метеоявления от облачности до шквала в метеорологическом радиолокационном комплексе ближней аэродромной зоны предложено взять за основу критерии, апробированные метеорологическими радиолокационными станциями предыдущих поколений. Данные критерии основаны на анализе распределения отражаемости по высотам с учетом вертикального профиля температуры. Кроме того, в МРЛК БАЗ дополнительно введен критерий классификации грозы в холодный период времени. Для калибровки значений критериев были разработаны математический аппарат и специальное программное обеспечение. Для набора статистических данных МРЛК БАЗ были установлены в различных климатических районах: Центральном и Северо-Западном федеральных округах и Республике Крым. Далее была проведена эффективная валидация полученной информации. В настоящее время МРЛК БАЗ прошел предварительные, приемочные, сертификационные испытания, опытную эксплуатацию, показав при этом эффективную классификацию метеорологических явлений благодаря корректному подбору критериев принятия решений. В статье рассматривается возможность повышения достоверности и оправдываемости классификации опасных метеорологических явлений за счет дополнительного использования в критериях информации о распределении по высотам удельной скорости диссипации турбулентной энергии атмосферы, а также дополнительный набор статистических данных в различных климатических зонах Европейской территории России – Верхнем Поволжье и Краснодарском крае.

Использование обработки пульсирующим дозвуковым газовым потоком (газоимпульсной обработки) в процессе технического обслуживания и ремонта продолжительностью, не превышающей определенного значения, способствует восстановлению и повышению механических и эксплуатационных свойств элементов конструкции авиационной техники. В данной статье приводятся результаты исследования, направленного на определение оптимальной продолжительности газоимпульсной обработки авиационных деталей, в качестве которой была принята продолжительность обработки, обеспечивающая максимальное повышение показателей вязкости материала, являющейся препятствием для развития трещин, без снижения прочностных свойств. В результате исследования было оценено влияние различных факторов, таких как скорость дозвукового воздушного потока и частота колебаний, материал и геометрические параметры обрабатываемого изделия как на оптимальную, так и на приводящую к снижению механических свойств продолжительность обработки пульсирующим воздушным потоком элементов конструкции воздушного судна в процессе технического обслуживания и ремонта. Установлено, что механические волны, генерируемые пульсациями газового потока, способны оказывать существенное влияние на конструктивную прочность элементов конструкции воздушных судов, что позволяет повысить их надежность, а также точность прогнозирования технического состояния. Экспериментально установлен гармонический характер затухания отношения остаточных напряжений к исходным их значениям в зависимости от продолжительности газоимпульсной обработки, что позволяет управлять их величиной и знаком. Получена эмпирическая формула, позволяющая определять оптимальную продолжительность обработки для изделий различных материалов. В качестве показателя продолжительности газоимпульсной обработки было принято повышение вязкости материала без снижения прочностных свойств. Построены графические зависимости относительного времени газоимпульсной обработки, обеспечивающего повышение показателей механических свойств от относительной частоты колебаний газового потока. 

Одним из показателей успешности любого нового самолета является его топливная эффективность, влияющая как на дальность, так и на экономичность, поскольку в прямых эксплуатационных расходах затраты на топливо составляют около 30 %. На основе анализа чувствительности взлетной массы к проектным изменениям рассматривается проблема улучшения базовых самолетов по топливной эффективности. Особенностью предлагаемых проектных изменений является применение композитных крыльев большего удлинения, позволяющих повысить топливную эффективность за счет снижения индуктивного сопротивления. Для обоснования применения такого подхода рассмотрены две задачи. Первая – это переход на конструкции крыльев из композитных материалов, что позволит увеличить удлинение крыла без потери жесткости; вторая – применение (при необходимости) устройств, уменьшающих размах крыла, связанных с ограничениями в аэропорту. Предложена методика оценки массы композитных крыльев на основе универсальной весовой формулы В.А. Комарова, которая была уточнена за счет применения интегрального коэффициента, учитывающего особенности распределения массы в конструкции, тип силовой увязки конструктивных элементов и их прочностные характеристики. Для упрощения размещения самолетов с крыльями большого размаха в существующей инфраструктуре аэропортов рассмотрено использование складывающихся законцовок крыла, выполнен принципиальный анализ конструкции поворотного узла законцовок, проведена оценка влияния устройства складывания на массу пассажирского самолета. Верификация предложенного подхода осуществлена на примере семейства самолетов компании Boeing B777. Выполнен численный анализ применения композитных крыльев для самолетов Ил-96, Ту-214 и SSJ-100, а также рассмотрен эффект использования винглетов на самолете МС-21.

В настоящее время большое количество фирм, в том числе и в России, занимается разработкой в сфере беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Это объясняется стремлением к уменьшению человеческого труда в различных сферах деятельности, в частности связанных с большим риском для жизни и здоровья. Все это ведет к постоянному расширению спектра задач применения беспилотных аппаратов. Большой интерес к проблемам группового применения БПЛА показывает актуальность выбранной темы исследования. В рамках разработки метода определения проектных параметров беспилотного самолета, учитывая функционирование в группе аппаратов, авторы провели анализ результатов в этой области. Постановке задачи формирования облика как концептуальной характеристики аппарата предшествует анализ целевых объектов применения группы БПЛА. В статье рассмотрены различные целевые объекты применения групп аппаратов. Результат анализа целевых объектов может быть заложен в основу вывода о предъявляемых требованиях к проектированию данного класса БПЛА. Элементом новизны работы, по сравнению с работами других специалистов, является обобщение материалов опыта достижений в области разработки БПЛА, работающих в составе групп, а также выявление основных сценариев их применения при выполнении спецопераций.