К 75-ЛЕТИЮ ИНЖЕНЕРНО-АВИАЦИОННОЙ СЛУЖБЫ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ РОССИИ
В год празднования 80-летия Победы и связанного с этим событием 75-летнего юбилея инженерно-авиационной службы гражданской авиации России в статье проведен анализ советского периода ее деятельности. Констатируется, что инженерно-авиационная служба гражданской авиации создавалась по образцу инженерно-авиационной службы военно-воздушных сил, что отразилось в системе построения основных нормативных документов в виде наставлений и устава в правовом поле воздушных кодексов. Проведен анализ целей, задач и функций деятельности инженерно-авиационной службы за 40-летний период, регламентируемых четырьмя наставлениями. Показано, как они изменялись, переформулировались и дополнялись в процессе накопления опыта деятельности до тех пор, пока не сложилась стройная система технической эксплуатации авиационной техники, включающая авиационный персонал – основу инженерно-авиационной службы. В статье сконцентрировано внимание на том, каким является ответ на ключевой вопрос наставлений: какое воздушное судно может быть допущено в полет. В анализируемый период деятельности инженерно-авиационной службы ответ был однозначным: только исправное воздушное судно может быть допущено в полет. Этому была подчинена вся деятельность инженерно-авиационной службы. В статье формулируется парадигма поддержания летной годности, на которой основывается международная гражданская авиация и которая легла в основу формируемой отечественной системы поддержания летной годности. Правильное понимание соотношения и взаимосвязи технической эксплуатации и поддержания летной годности необходимо для разработки профессиональных и образовательных стандартов, которые должны определить названия и содержание обучения направлений и специальностей, по которым готовит студентов и курсантов университет. Проведенный в статье анализ и подготовленные для последующей статьи материалы позволят дать ответы на животрепещущие вопросы, как обеспечить подготовку для инженерно-авиационной службы высококвалифицированных специалистов, обладающих всеми необходимыми компетенциями, чтобы они были востребованы эксплуатационными предприятиями и организациями отрасли.
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ
В статье рассматривается проблема обеспечения орнитологической безопасности полетов воздушных судов (ВС) в районе аэродрома, где столкновения с птицами представляют серьезную угрозу, которая может привести к тяжелым последствиям в виде авиационного происшествия или авиационного инцидента. Также подобные столкновения часто приводят к значительным финансовым потерям аэропортов, авиакомпаний, страховых компаний. Целью исследования является анализ существующей системы обнаружения птиц в районе аэродрома, оценка качества функционирования этих систем и разработка рекомендаций по повышению эффективности использования систем, обеспечивающих орнитологическую безопасность. В статье рассмотрены различные методы обнаружения птиц: визуальное наблюдение, акустические системы, радиолокационные системы. Дана оценка эффективности методов с учетом точности, дальности и применимости в различных условиях. Применены методы статистического анализа данных, анализа вероятности возникновения появления опасного фактора. В рамках исследования было выявлено, что необходимо использование специальных орнитологических радиолокационных станций с улучшенной дальностью обнаружения и автоматическим распознаванием целей, а также применение методов акустических систем для обнаружения птиц в сложных метеоусловиях. Отмечается важность постоянного мониторинга орнитологической обстановки в зоне аэродрома и своевременного принятия решений в случае появления опасного фактора. Для эффективного обеспечения орнитологической безопасности полетов ВС необходимо внедрение комплексной системы, сочетающей в себе современные технологии обнаружения, автоматизированные системы оповещения и отработанные для каждого аэропорта методы отпугивания птиц. Дальнейшие исследования, основанные на материале данной статьи, должны быть направлены на разработку более точных и эффективных с точки зрения дальности обнаружения птиц радиолокаторов, а также на совершенствование методов прогнозирования и выявления вероятности возникновения опасного фактора и фактора риска.
В связи с возрастающей степенью интеграции бортовых и наземных сетей передачи данных в авиации и ростом количества информационных угроз все более необходимой становится разработка моделей, позволяющих проводить комплексную оценку защищенности таких систем от несанкционированного вмешательства. Одним из перспективных направлений повышения устойчивости авиационных сетей является создание математических моделей, позволяющих учитывать не только технические сбои и случайные отказы оборудования, но и преднамеренные атаки нарушителей. В работе предложена математическая модель угроз авиационной сети передачи данных, выполненная в соответствии с рекомендациями ИКАО и требованиями стандартов ARINC. Представление структуры сети осуществляется в виде ориентированного графа, узлы и ребра которого характеризуются вероятностными показателями отказов и подверженностью атакам. Особенностью разработанной модели является объединение вероятностных характеристик случайных отказов оборудования и сценариев целенаправленных атак, а также параметров эффективности функционирования систем обнаружения несанкционированного вмешательства. На основе подходов теории вероятностей синтезирован алгоритм, позволяющий рассчитывать интегральный показатель риска потери связности сети и деградации ее характеристик. Отличительная особенность алгоритма заключается в том, что он позволяет одновременно учитывать различные типы воздействий и производить количественную оценку уязвимости элементов сети. Выполнено численное моделирование предложенной модели, представлены результаты оценки критичности отдельных узлов сети и каналов передачи данных. Анализ результатов показал, что применение разработанной математической модели позволяет обоснованно определять наиболее уязвимые компоненты авиационной сети и выбирать адекватные меры защиты.
МАШИНОСТРОЕНИЕ
Проведено исследование современных требований к разработке системы кондиционирования воздуха (СКВ) гражданских воздушных судов (ВС) транспортной категории в контексте их актуализации и гармонизации с международным передовым опытом в области проектирования и сертификации авиационной техники (АТ). Установлено, что конкурентоспособность ВС непосредственно коррелирует с полнотой и детализированностью норм летной годности (НЛГ), что в свою очередь оказывает значительное влияние на безопасность полетов и эффективность эксплуатации ВС. Рассмотрены рекомендации Международной организации гражданской авиации (ИКАО) к разработке национальных НЛГ и обеспечению их единообразия у государств – разработчиков АТ, рекомендации ИКАО к разработке СКВ ВС. Рассмотрены и обобщены передовые практики Федеральной авиационной администрации (FAA), Европейского агентства по безопасности полетов (EASA) в области непрерывной системной актуализации и гармонизации НЛГ. Сформулированы и описаны основные факторы: процедуры сертификации АТ, взаимодействие авиационных властей с предприятиями-разработчиками, международные двусторонние соглашения о безопасности полетов (BASA), – в совокупности определяющие единообразие зарубежных сертификационных систем в рамках обеспечения высокого уровня безопасности полетов и эффективной эксплуатации ВС. Выполнен сравнительный анализ национальных НЛГ Российской Федерации, Европейского союза, США АП 25 и НЛГ 25, CS 25, Part 25 соответственно к СКВ. Выявлены сходства и различия требований Российской Федерации, Европейского союза и США; представлена оценка степени единообразия отечественных и зарубежных НЛГ к СКВ ВС. Сформулированы концептуальные предложения по актуализации и дополнению отечественных НЛГ с целью повышения эксплуатационно-технических характеристик данной функциональной системы ВС.
В связи с растущими требованиями к флоту в части повышения эффективности решения поставленных задач с учетом постоянно усложняющейся оперативной обстановки требуется более широкое использование беспилотных летательных аппаратов, в том числе на кораблях малого и среднего водоизмещения. Таким образом, важной тенденцией развития беспилотных летательных аппаратов вертолетного типа (БЛА ВТ) является адаптация их к корабельным условиям базирования. Ключевой проблемой адаптации является обеспечение взлета и посадки на взлетнопосадочную площадку (ВППл) корабля. В данной статье рассматриваются вопросы влияния условий корабельного базирования, важнейшим из которых является качка, и требований к выполнению взлетно-посадочных операций, включая необходимость адаптации к системам принудительной посадки, на формирование облика полозкового шасси корабельного БЛА ВТ и формулируются специфические относительно шасси летательного аппарата берегового базирования технические требования к конструкции. При этом для исследования динамической и статической совместимости БЛА ВТ с кораблем детерминированные, или вероятностные, характеристики качки корабля должны задаваться в виде амплитуд и периодов качки, спектральных плотностей качки, дисперсий перемещений и скоростей центра ВППл, а также перемещений, скоростей и ускорений в центре ВППл. Исходя из заданных параметров рассчитывается кинематика движения центра ВППл, ее пространственно-сложных положений для решения задачи динамической совместимости БЛА ВТ с кораблем. Динамическая совместимость включает определение устойчивости и управляемости БЛА ВТ, раскрутку и остановку несущего винта, взлет и посадку, транспортировку БЛА ВТ по ВППл. Существующие и перспективные принципиальные конструктивные схемы полозкового шасси разделяются на четыре основных типа и оцениваются на предмет соответствия специфике эксплуатации на корабле, особое внимание при оценке уделяется возможности адаптации к системам принудительной посадки на палубу. По результатам оценки предлагается конструктивная схема шасси для перспективного корабельного БЛА ВТ параллелограммно-рычажного типа с выносным амортизатором. В качестве подтверждения соответствия предложенной схемы сформулированным требованиям приводятся результаты расчета динамической модели шасси при посадке и при бортовой качке, выполненного в программном комплексе Simcenter Motion. Предложенная схема возможна к реализации как для БЛА ВТ, так и для пилотируемых вертолетов корабельного и берегового базирования.
НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ
В настоящей статье рассмотрена эволюция электрических дистанционных систем управления полетом (ЭДСУ) винтокрылых летательных аппаратов, начиная от первых аналоговых до современных автономных систем управления полетом. Такие системы управления полетом могут заменить пилота в трудных погодных условиях и экстремальных ситуациях, тем самым повышая безопасность полета. При правильной интеграции автономного полета с ручным управлением появится возможность свести к минимуму критические, связанные с человеческим фактором, причины летных происшествий, таких как столкновение с наземными препятствиями или потеря пространственной ориентации в сложных метеоусловиях. Автономный режим пилотирования подразумевает контроль и проверку поступающих от пилота входных сигналов, их сравнение с целями полетного задания и существующими на данный момент времени погодными условиями (и накладываемыми в связи с этим ограничениями). Система может включать пилота в контур управления и уведомлять его об этом, а в экстремальной ситуации вообще исключать его участие. Современные системы автономного управления рассмотрены на примере летающей лаборатории RASCAL JUH-60A, которая использовалась для отработки элементов системы дистанционного управления вертолета UH-60M Black Hawk при его модернизации.
ISSN 2542-0119 (Online)