Civil Aviation High TECHNOLOGIES (E-Journal) / Научный вестник МГТУ ГА
Not a member yet
885 research outputs found
Sort by
Точность определения координат беспилотного летательного аппарата с навигационным комплексом, включающим оптико-электронную систему позиционирования
Get PDFThe article proposes the approaches to updating a strapdown inertial navigation system (SINS) based on data of the airborne electro-optical system (EOS) of an unmanned aerial vehicle (UAV). It is specified that the EOS is presented as a navigation data sensor. The rationale for the feasibility of such an approach is formed, especially in the terms of signal lack or suppression of satellite radio-navigation systems. It is proposed to ensure the accuracy of self-contained navigation by assigning an UAV route, including waypoints with terrestrial references (TRs). Notably, TR-associated image information is preliminarily downloaded into the flight management computer (FMC). The automated TR identification system with denoted coordinates at next waypoints, using airborne data, in fact, allows for alternative global positioning. The reliable operation of such an integrated navigation system over sufficiently extended legs of flight path, first, depends on the accuracy of its constituent elements. Taking into consideration the fact that conventional sensors of navigation information, such as a SINS and an altimeter, are quite well studied in numerous contributions. The article focuses on the UAV airborne electro-optical system and, specifically, on its application features as a navigation sensor. The factors influencing the accuracy of the UAV positioning data determination at waypoints according to the data of the airborne EOS are considered. The developed mathematical model of errors for the UAV inertial optical navigation complex (IONC) is presented. The analysis of the impact of airborne altimeter inaccuracies, earth’s surface features and the shift of the onboard digital camera optical axis, caused by random evolutions of the carrier body in turbulent atmosphere on the positioning accuracy, was conducted. The results of calculating lapses in determining the UAV positioning data, equipped with IONC, are given.В статье предложены подходы к коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы по информации от бортовой оптико-электронной системы беспилотного летательного аппарата. При этом оптико-электронная система представлена как датчик навигационной информации. Приводится обоснование целесообразности такого подхода, особенно в условиях отсутствия или подавления сигналов спутниковых радионавигационных систем. Точность автономной навигации предлагается обеспечить за счет организации маршрута беспилотного летательного аппарата, включающего промежуточные пункты маршрута с размещенными в них наземными навигационными ориентирами. При этом видовая информация, связанная с наземными навигационными ориентирами, заранее записана в память бортового компьютера. Система автоматической идентификации наземных навигационных ориентиров с известными координатами в очередных промежуточных пунктах маршрута с использованием имеющихся на борту данных, по сути, обеспечивает возможность альтернативного глобального позиционирования. Правильное функционирование такой комплексной навигационной системы на достаточно продолжительных участках траектории полета прежде всего зависит от точности входящих в нее элементов. С учетом того что классические датчики навигационной информации, такие как бесплатформенная инерциальная навигационная система и высотомер, достаточно хорошо исследованы в многочисленных научных публикациях, основное внимание в статье уделено бортовой оптико-электронной системе беспилотного летательного аппарата, в частности особенностям ее применения в качестве навигационного датчика. Рассмотрены факторы, влияющие на точность определения координат беспилотного летательного аппарата в промежуточных пунктах маршрута по данным бортовой оптико-электронной системы. Представлена разработанная математическая модель ошибок инерциально-оптического навигационного комплекса беспилотного летательного аппарата. Проведен анализ влияния погрешностей бортового высотомера, характеристик рельефа подстилающей местности и смещения оптической оси бортовой цифровой камеры, вызванного случайными эволюциями корпуса носителя в турбулентной атмосфере, на точность позиционирования. Приведены результаты расчета погрешностей определения координат беспилотного летательного аппарата, оснащенного инерциально-оптическим навигационным комплексом
История безопасности полетов: методология, опыт, перспективы
Get PDFThe formulation of the flight safety history problem is stated. The article shows that it is problematic to scientifically substantiate, systematize, analyze and generalize the theoretical and empirical flight safety material accumulated in various fields. From a historical perspective, the necessity for a socio-humanitarian assessment of the transformation processes of scientific and applied experience in the field of flight safety is substantiated. New multidisciplinary line of research, making use of a specific scientific apparatus and methodological tools, i.e., the history of flight safety, the subject basis of which covers social activities throughout the life cycle of all aerospace engineering (artificial flying objects in the Earth's atmosphere and space, aircraft, crews, passengers, other aerospace system specialists), including aeronautics, aviation, cosmonautics over a span of the entire history of mankind, is proposed. A brief overview of publications on the issue of flight safety is offered. The experience of flight safety history research is analyzed. The periodization of flight safety history in the XX–XXI centuries, giving prominence to three stages: 1. Generating ideas, technologies, flight safety systems (10–40s of the XX century). 2. Establishing the national and international systems to ensure flight safety, scientific research, personnel education and training in the field of flight safety (50–80s of the XX century). 3. Developing new ideas, technologies, projects, flight safety management systems, active ensuring of flight safety, etc. (since the 90s of the XX century), is proposed. The foundations of the conceptual model of the flight safety history are presented, the methodology, experience and prospects of research are considered. It is recommended to organize systematic studies of the flight safety history, covering the aspects of the world and domestic science, education and practice; to create a unified information system on the history of flight safety based on new information technologies, the ultimate aim of which can be a virtual worldwide museum of flight safety; to initiate a pilot project of the National Flight Safety Museum of Russia and to start its development in the year of the 100th anniversary of our civil aviation; in the future, to develop a new academic discipline "History of Flight Safety" for training aerospace industry specialists and researchers.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.
Результаты оценки трибологических свойств авиационных масел для двигателей воздушных судов
Get PDFThe development of modern heat-stressed aircraft engines is a complex process based on the advanced achievements of various branches of science and technology, including chemmotology. Each new generation of aircraft engines imposes stricter requirements on the quality of the aviation oils used to ensure the reliable operation, including engine oil systems, rotor bearings and other components. One of the important factors in reducing friction and wear-out of modern gas turbine engines is the use of high-quality oils with a high level of anti-wear and anti-friction properties which allow engines to operate under various relubrication intervals. In the domestic regulatory and technical documentation, the anti-wear properties of aviation oils are evaluated using a four-ball friction machine according to GOST 9490, and the anti-friction properties are not taken into account. The specified friction machine has a variety of disadvantages. In this regard, the authors evaluated the anti-wear and anti-friction properties of domestic aviation oils using a versatile vibro-tribometer which allows for the operational properties of oils to be researched under the modes that are the most characteristic for the actual operation of aircraft engines compared with parameters of oil tests by a four-ball friction machine. Unlike the four-ball friction machine, the vibro-tribometer design implements a contact - interaction scheme in a “ball-plate plane” friction pair. At the same time, a thermal chamber is installed on this application that provides constant heating of the friction pair and the tested lubricating oils to the required temperature (from 0 to 150 ℃). It has been found that IPM-10 aviation oil possesses the best anti-wear and anti-friction properties, and with an increase in the tested oil temperature, a proportional increase in wear-out in the “ball-plate plane” friction pair occurs.Разработка современных и теплонапряженных авиационных двигателей является комплексным процессом, который основывается на передовых достижениях различных отраслей науки и техники, включая химмотологию. Каждое новое поколение авиационных двигателей предъявляет более жесткие требования к качеству применяемых авиационных масел, требуемых для обеспечения надежной работы в том числе маслосистем двигателей, подшипников опор роторов и других узлов. Одним из важных факторов снижения трения и износа современных газотурбинных двигателей является использование высококачественных масел с высоким уровнем противоизносных и антифрикционных свойств, позволяющих обеспечить работу двигателей при различных режимах смазки. В отечественной нормативно-технической документации противоизносные свойства авиационных масел оцениваются с помощью четырехшариковой машины трения (ЧМТ) по ГОСТ 9490, а антифрикционные свойства не учтены. Указанная машина трения имеет ряд недостатков. В этой связи авторами проведена оценка противоизносных и антифрикционных свойств отечественных авиационных масел с помощью универсального вибротрибометра, позволяющего исследовать эксплуатационные свойства масел при режимах, наиболее характерных для реальной эксплуатации авиационных двигателей, по сравнению с параметрами испытаний масел на четырехшариковой машиной трения. В отличие от ЧМТ в конструкции вибротрибометра используется схема контакта в паре трения «шарик – плоскость пластины». При этом на указанном приборе установлена термокамера, которая обеспечивает постоянный нагрев пары трения и испытуемых смазочных масел до требуемой температуры (от 0 до 150 ºС). По результатам испытаний установлено, что наилучшими противоизносными и антифрикционными свойствами обладает масло авиационное ИПМ-10, а с увеличением температуры испытаний масел происходит пропорциональное увеличение износа в паре трения «шарик – плоскость пластины»
Анализ существующих подходов к перестроению маршрута полета воздушного судна в процессе его выполнения
Get PDFCurrently, the large number of aircraft accidents is associated with the loss of control in flight and a controlled flight into terrain. It frequently occurs due to a change of flight conditions, relatively which a preparation for departure was carried out, and involves the necessity to reroute efficiently in the conditions of increased psychophysiological load and time constraint for decisionmaking. Generated thunderstorm cells on route, artificial or natural obstacles, not considered while planning a route, can result in amending a flight plan, which was earlier accepted and implemented in the automatic, flight director or manual modes of control. The lack of comprehensive situational awareness is fairly a frequent cause of aviation accidents for general aviation aircraft. Aviation accidents of transport category aircraft are typically associated with incorrect crew actions when dangerous flight zones are detected along the route. The article represents an overview and analyzes modern onboard facilities to detect obstacles, as well as required pilot actions to reroute a flight for in-flight detected obstacle avoidance. The current level of avionics development provides situational awareness necessary for obstacles avoidance but requires timely, correct and sometimes non-obvious flight crew rerouting decisions. The algorithms used with robotic packages of various applications in related fields ensure the automatic rerouting for obstacle avoidance. They cannot be directly used or adapted for the implementation on board an aircraft due to the lack of consideration for aircraft specific features when obstacle avoidance routing, i.e., restrictions of control parameters (an angle of attack, overload, roll angle), capabilities of a control system (available rate of overload, available and maximally allowable angular rolling velocity, etc.). Therefore, the issue to develop a system to support pilot decisions for obstacle avoidance is relevant. It encompasses the synthesis of safe alternatives for obstacle avoidance which are optimal by a pilot-assigned criterion (minimum loss of time, minimum additional fuel consumption, etc.).В настоящее время большое количество авиационных происшествий связано с потерей управления в полете и столкновением с землей в управляемом полете. Зачастую это происходит вследствие изменения условий полета, относительно которых происходила подготовка к вылету, и связано с необходимостью оперативного перестроения маршрута полета в условиях повышенной психофизиологической нагрузки и дефицита времени на принятие решения. Причинами перестроения ранее принятого и реализуемого в автоматическом, директорном или ручном режимах управления плана полета может стать, например, возникновение на пути следования грозовых очагов или появление не учтенных при планировании искусственных или естественных препятствий. Отсутствие полной ситуационной осведомленности является достаточно частой причиной авиационных происшествий для воздушных судов малой авиации. Авиационные происшествия самолетов транспортной категории, как правило, связаны с неправильными действиями экипажа при обнаружении на пути следования опасных зон полета. В статье, носящей обзорный характер, анализируются современные бортовые средства обнаружения препятствий, а также необходимые действия пилота, связанные с изменением маршрута полета с целью облета препятствий, обнаруженных в ходе полета. Показано, что современный уровень развития авионики обеспечивает необходимую для облета препятствий ситуационную осведомленность, но требует принятия своевременных, правильных и зачастую неочевидных решений экипажем по перестроению маршрута полета. Используемые же в смежных областях робототехническими комплексами различного назначения алгоритмы, обеспечивающие автоматическое перестроение маршрута движения с целью обхода препятствий, не могут быть напрямую использованы или адаптированы для реализации на борту воздушного судна в силу отсутствия учета при построении маршрутов обхода препятствий специфических особенностей воздушных судов – ограничений на управляющие параметры (угол атаки, перегрузка, угол крена); возможности системы управления (располагаемые темп создания перегрузки, располагаемая и максимально допустимая угловая скорость крена и др.). Следовательно, актуальной представляется задача разработки системы поддержки принятия решения пилота по облету препятствий, обеспечивающей синтез альтернативных безопасных маршрутов облета препятствий, оптимальных по заданному пилотом критерию (минимальные потери времени, минимальные дополнительные затраты топлива и т. п.)
Возможности и недостатки систем предупреждения выкатывания воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы
Get PDFCurrently, attention of the aviation community and authorities is being increasingly focused on flight safety in the landing phase. It is accounted for the increased frequency of incidents in the final phase of flight and significant threats associated with the consequences of these events. The statistics of aviation accidents reveals that from 1959 to 2019, 55% of aircraft crashes in the world occurred in the phases of landing and takeoff. The given crashes resulted in 51% of all fatalities on board aircraft. In most cases, causes of these aviation accidents are involved with some kind of human error. Off-design conditions at an aerodrome also have a significant adverse effect on the aviation accident potential and severity. The increasing intensity of flights, airspace congestion, strict ATC-imposed restrictions, the necessity to perform a variety of procedures and general flight crew stress in conjunction with dynamically changing external conditions can disorient a flight crew and lead to a landing with a flight envelope overrange. The search for a solution in terms of preventing aircraft overruns is actively being conducted both by aviation authorities and aircraft manufacturers and operators. Within the framework of this review, the major external and operational factors, affecting the dynamics and the nature of the aircraft roll via the runway, are analyzed, including the context of several accidents that have occurred in recent years. In addition, the article emphasizes the methods to prevent and anticipate aircraft overruns based on the principles of active protection. In particular, the article examines the main operation aspects of onboard avionics systems installed on Boeing and Airbus aircraft and highlights the focus areas of their upgrading. Special attention is paid to the influence of the pilot and the possibility of taking his actions into account to predict an outcome of landing.В настоящее время все большее внимание авиационной общественности и властей уделяется безопасности полетов на этапе посадки. Это объясняется повышенной частотой инцидентов на финальном этапе полета и значительными угрозами, связанными с последствиями этих событий. Статистика авиационных происшествий показывает, что с 1959 по 2019 год 55 % всех катастроф в мире произошли на этапах посадки и взлета. Указанные катастрофы стали причинами 51 % всех смертельных случаев на борту воздушных судов. В большинстве случаев причины этих авиационных происшествий связаны с каким-либо видом человеческой ошибки. Нерасчетные условия на аэродроме также оказывают значительное негативное влияние на вероятность и тяжесть авиационных происшествий. Растущая интенсивность полетов и загруженность воздушного пространства, жесткие ограничения, налагаемые управлением воздушного движения, необходимость выполнения множества процедур и общее напряжение экипажа в сочетании с динамически изменяющимися внешними условиями способны дезориентировать экипаж и привести к посадке с превышением установленных ограничений. Поиск решения в части предотвращения выкатываний воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы активно ведется как на уровне авиационных властей, так и на уровнях производителей и эксплуатантов. В рамках данной обзорной статьи проанализированы основные внешние и эксплуатационные факторы, влияющие на динамику и характер пробега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе, в том числе на примере нескольких катастроф, произошедших за последние годы. Кроме того, в статье особое внимание уделено рассмотрению методов предотвращения и предупреждения выкатываний воздушного судна на основе принципов активной защиты. В частности, в статье рассмотрены основные аспекты работы бортовых электронных систем, устанавливаемых на воздушных судах производства Boeing и Airbus, выделены возможные направления их совершенствования. Особое внимание уделено влиянию пилота и возможности учета его действий в прогнозировании исхода посадки
Обеспечение визуальной когерентности в обучающих системах дополненной реальности с учетом авиакосмической специфики
Get PDFIn May 2022, Saudi Arabian Military Industries, a Saudi government agency, acquired an augmented reality training platform for pilots. In September, the Boeing Corporation began the development of an augmented reality pilot simulator. In November, a similar project was launched by BAE Systems, a leading British developer of aeronautical engineering. These facts allow us to confidently speak about the beginning of a new era of aviation simulators – simulators using the augmented reality technology. One of the promising advantages of this technology is the ability to safely simulate dangerous situations in the real world. A necessary condition for using this advantage is to ensure the visual coherence of augmented reality scenes: virtual objects must be indistinguishable from real ones. All the global IT leaders consider augmented reality as the subsequent surge of radical changes in digital electronics, so visual coherence is becoming a key issue for the future of IT, and in aerospace applications, visual coherence has already acquired practical significance. The Russian Federation lags far behind in studying the problems of visual coherence in general and for augmented reality flight simulators in particular: at the time of publication the authors managed to find only two papers on the subject in the Russian research space, while abroad their number is already approximately a thousand. The purpose of this review article is to create conditions for solving the problem. Visual coherence depends on many factors: lighting, color tone, shadows from virtual objects on real ones, mutual reflections, textures of virtual surfaces, optical aberrations, convergence and accommodation, etc. The article reviews the publications devoted to methods for assessing the conditions of illumination and color tone of a real scene and transferring them to virtual objects using various probes and by individual images, as well as by rendering virtual objects in augmented reality scenes, using neural networks.В мае 2022 года саудовская правительственная структура Saudi Arabian Military Industries приобрела обучающую платформу дополненной реальности для летчиков, в сентябре корпорация Boeing начала разработку тренажера пилота дополненной реальности, в ноябре стартовал аналогичный проект ведущего британского разработчика авиационной техники BAE Systems. Эти факты позволяют уверенно говорить о начале новой эпохи авиационных тренажеров – тренажеров с применением технологии дополненной реальности. Одно из перспективных преимуществ данной технологии – возможность безопасного моделирования опасных ситуаций в реальном мире. Необходимым условием использования этого преимущества является обеспечение визуальной когерентности сцен дополненной реальности: виртуальные объекты должны быть неотличимы от реальных. Все мировые IT-лидеры рассматривают дополненную реальность как следующую «большую волну» радикальных изменений в цифровой электронике, поэтому визуальная когерентность становится ключевым вопросом для будущего IT, а в аэрокосмических приложениях визуальная когерентность уже приобрела практическое значение. В РФ имеет место серьезное отставание в изучении проблематики визуальной когерентности в целом и для авиатренажеров дополненной реальности в частности: на момент публикации авторам удалось обнаружить в российском научном пространстве только две работы по теме, тогда как за рубежом их число уже около тысячи. Цель настоящей обзорной статьи – создать условия для купирования проблемы. Визуальная когерентность зависит от многих факторов: освещения, цветового тона, теней от виртуальных объектов на реальных, взаимных отражений, текстур виртуальных поверхностей, оптических аберраций, конвергенции и аккомодации и др. В статье анализируются публикации, посвященные методам оценки условий освещенности и цветового тона реальной сцены и переноса таковых на виртуальные объекты с использованием зондов и по отдельным изображениям, а также по рендерингу виртуальных объектов в сценах дополненной реальности, в том числе с применением нейросетей
Обоснование рациональных требований к самолетам местных воздушных линий России на основе моделирования авиатранспортной системы с учетом перспективных критериев эффективности
Get PDFThe article addresses the issues of judicious choice of the most efficient aircraft for regional aviation of Russia for the purpose of eliminating transport discrimination of the population of the Russian Federation regions in terms of local traffic. Due to the high financial costs, the development of regional aviation is viable only in those constituent entities of the Russian Federation where the development of low-cost ground transportation is not feasible: most of these Russian Federation regions are attributed to the remote territories of the North-Western, Ural, Siberian and Far Eastern Federal Districts of Russia, therefore, this concern may affect the perspectives of up to 14 million people. The problem of minimizing the total costs to develop an advanced air transport system of local transportation (including airport infrastructure costs) is considered by selecting a well-targeted fleet of operated aircraft, taking into consideration the requirements for the quality of passenger service. The maximum local travel time is regarded as a quality criterion of local transportation. The calculation results for three- and four-type aircraft fleets are given. It is shown that the use of modern high-technology aircraft similar to the Pilatus PC-12NG allows us to reduce the level of transport discrimination almost to zero values, including sufficiently strict restrictions regarding the maximum local travel time of “2 hours”. At the same time, the increase of cruising speed up to more than 400 km/h is relevant specifically for aircraft with a capacity of no more than 9 passengers. For larger aircraft (type L-410), the issue of increasing speed is rather minor, since these aircraft are operated on flight distances of no more than 800 km. Concurrently, the total fleet of air transport vehicles in service amounts to 250–300 aerial vehicles. The obtained results can be used to specify the requirements for the advanced aircraft of local airlines.В статье рассматриваются вопросы рационального выбора наиболее эффективных самолетов для местных авиалиний России в целях устранения транспортной дискриминации населения регионов РФ в части местного сообщения. В силу значительных финансовых затрат создание местных воздушных линий целесообразно только в тех субъектах РФ, где организация недорогого наземного сообщения невозможна: большая часть таких субъектов относится к труднодоступным территориям Северо-Западного, Уральского, Сибирского и Дальневосточного Федеральных округов России, и данная проблема может затрагивать интересы вплоть до 14 млн человек. Рассматривается задача минимизации суммарных затрат на организацию перспективной авиатранспортной системы местных перевозок (включая затраты на аэропортовую инфраструктуру) путем выбора рационального парка эксплуатируемых самолетов с учетом требований к качеству обслуживания пассажиров. Как критерий качества местной перевозки рассматривается максимальное время местной поездки. Приводятся результаты расчетов для трех- и четырехтипового парков воздушных судов. Показано, что применение современных самолетов с уровнем технического совершенства, соответствующим Pilatus PC-12NG, позволяет снизить уровень транспортной дискриминации почти до нулевых значений, в том числе при достаточно жестких ограничениях на максимальное время местной поездки 2 часа. При этом повышение крейсерской скорости до более чем 400 км/ч актуально только для самолетов вместимостью не более 9 пассажиров. Для более крупных самолетов (типа L-410) данный вопрос повышения скорости скорее второстепенен, поскольку данные воздушные суда обслуживают авиалинии протяженностью не более 800 км. При этом общий парк применяемых авиатранспортных средств оценивается в 250–300 воздушных судов. Полученные результаты могут быть использованы при формировании требований к перспективным самолетам местных воздушных линий
Влияние примесей, содержащихся в топливе и воздухе, на сульфидную коррозию лопаток турбины газотурбинных двигателей
Get PDFIn the process of improving gas turbine engines (GTE), increasing the resource and efficiency, there is a constant increase in temperature and pressure of the working fluid. Turbine elements are subjected to high thermomechanical loads and continuous exposure from the aggressive environment. These impacts are especially significant for the working blades of the first stages of the turbine, located in the area of the highest temperatures. One of the most serious types of damage in this case is the corrosive effect on the working blade from the combustion gases entering the flow part of the turbine. The TS-1 fuel used on an aircraft contains sulfur compounds in its composition – elemental sulfur and mercaptans, which in the combustion process, together with sodium and potassium in the air, leads to an aggressive effect on the material of the turbine blade. To ensure the long-term operation of the turbine blades of the turbine at the gas temperature at the turbine inlet up to 800...850 ℃, the content of these products in both fuel and air is limited according to the regulatory and technical documentation. However, it is not yet possible to exclude them completely. The presence of sulfur compounds on the turbine blades of the GTE causes sulfide corrosion. Therefore, the article considers the influence of impurities in fuel and air on the process of sulfide corrosion of the turbine blades material of the turbine. The mechanism of sulfur dissolution in metal oxides or protective coating is presented, as well as the diffusion of sulfur oxide from the coating surface into its depth. The reason for the influence of sodium chloride contained in the air on the corrosion of nickel alloy or the protective coating applied on it has been established. The influence of vanadium in the fuel on the corrosion rate is given. In order to increase the efficiency of the turbine blades when exposed to such an aggressive environment, it is proposed to use a new coating formed from an aqueous suspension and allowing the introduction of chromium into the coating, which provides a higher durability of such a coating in comparison with serial aluminide coatings. The introduction of chromium is ensured by an exothermic reaction occurring during the formation of the coating during heat treatment.В процессе совершенствования газотурбинных двигателей (ГТД), повышения ресурса и коэффициента полезного действия (КПД) происходит постоянный рост температуры и давления рабочего тела. Элементы турбиныподвергаются высоким термомеханическим нагрузкам и непрерывному воздействию со стороны агрессивной среды. Эти воздействия особенно существенны для рабочих лопаток первых ступеней турбины ГТД, находящихся в области наиболее высоких температур. Один из самых серьезных видов повреждений в данном случае – коррозионное воздействие на рабочую лопатку со стороны газовых продуктов сгорания, поступающих в проточную часть турбины. Применяемое на воздушном судне (ВС) топливо ТС-1 содержит в своем составе сернистые соединения –элементарную серу и меркаптаны, что в процессе сгорания совместно с находящимися в воздухе натрием и калием приводит к агрессивному воздействию на материал рабочей лопатки турбины ГТД. Для обеспечения длительной работы лопаток турбины ГТД при температуре газа на входе в турбину до 800…850 ℃ содержание данных продуктов как в топливе, так и в воздухе, согласно нормативно технической документации, ограничивают. Однако исключить их полностью пока нет возможности. Присутствие соединений серы на лопатках турбины ГТД вызывает протекание сульфидной коррозии. Поэтому в статье рассматривается влияние примесей в топливе и воздухе на процесс протекания сульфидной коррозии материала лопаток турбины ГТД. Представлен механизм растворения серы в оксидах металла или защитного покрытия, а также диффузия оксида серы с поверхности покрытия в его глубь. Установлена причина влияния содержащегося в воздухе хлористого натрия на коррозию никелевого сплава или применяемого на нем защитного покрытия. Приводится влияние находящегося в топливе ванадия на скорость коррозии. С целью увеличения работоспособности рабочих лопаток турбины ГТД при воздействии такой агрессивной среды предлагается применение нового покрытия, формируемого из водной суспензии и позволяющего ввести в состав покрытия хром, что обеспечивает более высокую долговечность такого покрытия в сравнении с серийными алюминидными покрытиями. Введение хрома обеспечивается за счет экзотермической реакции, протекающей в процессе формирования покрытия при термической обработке
Становление отечественной гражданской авиации: юридические аспекты
Get PDF2023 is the centenary anniversary year for the domestic civil aviation. At every stage of the branch development, the legal support of its activity was supplemented and transformed which was caused with the specific historical realities. There are few publications dedicated to the early days of the air law as a separate area of legislation. The article presents the historicalretrospective of regulatory regime development throughout the first decades of the aviation industry existence. It is noted, that the first legal act concerning domestic aeronautical industry was published in the late XVIIIth century by Empress Catherine the Great, who was worried about the poor reliability of aerostatic balloons. Later, decrees were published during the reigns of Emperors Alexander I of Russia and Nicholas II of Russia, the latter being the patron of the development of aeronautics. The early Soviet days brought into life the legally relevant resolutions for the development of domestic aviation. Among them, the Resolution of the USSR Council of Labor and Defense dated from February 9th, 1923, about establishing the Council for Civil Aviation at the Main Directorate of the Workers and Peasants’ Red Air Fleet became the crucial milestone. Hence, it is generally accepted that this day is the official date of birth of the country’s civil aviation as an independent branch of the economy. The legal acts of the 20s-40s touched upon the issues of scheduled air transportation, the foundation of the first national airline Dobrolyot, the air traffic control service coordination, the labor and payment provisions for the aviation personnel. The regulatory acts of the pre-war period are logical and laconic, with clear and comprehensive legal language. The pre-revolutionary period archaic style is no longer in use. The legal sources conform to hierarchy and subordination principles. The document content is intended to increase the aircraft and equipment, airspace and flight safety efficiency. During the Great Patriotic War, the «Statute Concerning the Main Directorate of the Civil Air Fleet during the War Time» of the 23rd of June 1941, established by the Council of People’s Commissars of the USSR activated the call-up plans, the manpower of the civil air fleet was involved in combat missions, with the main effort being concentrated on the all possible help to the battlefront.В 2023 году отмечается вековой юбилей отечественной гражданской авиации. На каждом этапе развития отрасли правовое обеспечение ее деятельности дополнялось и трансформировалось, что было обусловлено конкретными историческими реалиями. Публикаций, посвященных истокам и ранним периодам становления воздушного права как самостоятельной отрасли законодательства, немного. В статье в исторической ретроспективе показано развитие системы нормативного регулирования деятельности авиационной отрасли в первые десятилетия ее существования. Отмечается, что впервые нормативный акт, касающийся отечественного воздухоплавания, был издан в Российской империи в конце XVIII века императрицей Екатериной II, обеспокоенной ненадежностью аэростатов. Позднее издавались указы при императорах Александре I и Николае II, который особо покровительствовал развитию воздухоплавания. Начиная с первых лет советской власти были приняты юридически значимые для развития отечественной авиации решения. Среди них судьбоносным стало Постановление Совета Труда и Обороны СССР от 9 февраля 1923 года о создании Совета по гражданской авиации при Главном управлении Рабоче-Крестьянского Красного воздушного флота, поскольку этот день принято считать официальной датой рождения гражданской авиации страны как самостоятельной отрасли народного хозяйства. В юридических документах 1920–40-х годов затрагивались вопросы организации регулярных авиаперевозок; становления первой отечественной авиакомпании «Добролет»; координации работы диспетчерской службы; обеспечения условий и оплаты труда авиаработников и др. Нормативные акты предвоенных лет отличает логика, лаконизм и исчерпывающая ясность юридических формулировок. Уходит из оборота архаичный стиль, характерный для дореволюционных юридических документов. Источники права подчинены принципам иерархии и субординации. Их содержание направлено на повышение эффективности использования авиационной техники, эффективности использования воздушного пространства и безопасности полетов. В годы Великой Отечественной войны на основании «Положения о Главном управлении гражданского воздушного флота на военное время» от 23 июня 1941 года, утвержденного Совнаркомом СССР, введены в действие мобилизационные планы, личный состав гражданского воздушного флота был привлечен к выполнению боевых заданий, основные усилия сосредоточены на оказании всемерной помощи фронту
Методика перестроения маршрута полета воздушного судна в процессе его выполнения
Get PDF A significant number of aviation incidents is related to loss of control in flight and controlled flight into terrain (LOC-I, CFIT, LALT categories). Investigation of these aviation incidents has revealed that these incidents often occur due to the need for rapid changes in flight routes as a result of detecting obstacles, such as thunderstorms, along the aircraft's path. During the determination of alternative routes to circumvent the encountered obstacle, as well as during the implementation process of the chosen rerouted route, the flight crew makes errors due to increased psycho-physiological workload and time constraints. This article presents an approach to the automatic rerouting of the aircraft's flight route to avoid obstacles detected during flight. The algorithm proposed by the authors allows for evaluating the safety of the original route, calculating alternative route options to bypass the obstacles encountered during flight, verifying their feasibility considering the aircraft's flight technical characteristics and control parameter limitations, and selecting the optimal rerouted route based on specific criteria, such as minimizing the increase in the flight route length, reducing additional fuel consumption, time required for implementing the new flight route, etc. Examples of rerouting the flight route of a hypothetical aircraft with detected obstacles along the flight path are provided in the article to demonstrate the algorithm's functionality. It is shown, in particular, that in the considered example, the shortest route for obstacle avoidance is not optimal in terms of time. It is also demonstrated that the safety of flying along the identified alternative rerouted routes depends, among other factors, on the selected flight speed. Therefore, for each calculated rerouted route, the algorithm determines a range of speeds within which the implementation of the obtained rerouted route is possible. This highlights the complexity and non-triviality of the pilot's task of autonomously finding a safe obstacle avoidance route on board the aircraft. Большое количество авиационных происшествий связано с потерей управления в полете, а также со столкновением с землей в управляемом полете (категории LOC-I, CFIT, LALT). В результате расследования данных авиационных происшествий выявлено, что часто указанные авиационные происшествия обусловлены необходимостью быстрого изменения маршрута полета вследствие выявления на пути следования воздушного судна препятствий, например, грозового фронта. При определении альтернативных маршрутов облета возникшего препятствия, а также впроцессе реализации выбранного маршрута облета экипаж совершает ошибки ввиду повышенной психофизиологической нагрузки и дефицита времени. В данной статье представлен подход к автоматическому перестроению маршрута полета воздушного судна для облета обнаруженных в процессе полета препятствий. Предлагаемый авторами алгоритм позволяет оценить безопасность исходного маршрута, рассчитать варианты альтернативных маршрутов облета обнаруженных впроцессе полета препятствий, проверить их на реализуемость с учетом летно-технических характеристик воздушного судна, ограничений на управляющие параметры, а также выбрать среди найденных маршрутов облета оптимальный с точки зрения какого-либо критерия, например, исходя из минимизации увеличения протяженности маршрута полета, сокращения дополнительных затрат топлива, времени, необходимого на реализацию нового маршрута полета, и т. д. Для демонстрации работоспособности алгоритма в статье представлены примеры перестроения маршрута полета гипотетического воздушного судна с выявленными на пути следования препятствиями. Показано, в частности, что в рассмотренном примере самый короткий маршрут облета препятствий не является оптимальным с точки зрения временных затрат. Также демонстрируется, что безопасность пролета по найденным альтернативным маршрутам облета препятствий зависит в том числе от выбранной скорости полета. Поэтому для каждого рассчитанного маршрута облета препятствий алгоритм определяет диапазон скоростей, в котором возможна реализация полученного маршрута облетапрепятствий. Последнее указывает на сложность и нетривиальность самостоятельного решения задачи поиска безопасного маршрута облета препятствий пилотом на борту воздушного судна