Civil Aviation High TECHNOLOGIES (E-Journal) / Научный вестник МГТУ ГА
Not a member yet
885 research outputs found
Sort by
ИНТЕГРАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
Get PDFThe paper presents the authors’ view on one of the most important issues of civil aviation under current conditions – ensuring aviation security of civil aviation objects. The authors understand "aviation security" in terms of the definition given in the Air Laws and Regulations. The authors consider it possible to speak and use nothing but the term "aviation security" since the term "transport security", introduced relatively recently, does not fundamentally contradict the term "aviation security" insofar as it concerns civil aviation. An original approach of the authors to the functional-essential understanding of air transport security is proposed. The approach is based on the analysis of sufficiently new security-related terms that have not been used so far in air transport security studies. It is bodily security, common security and indivisible security. As a result of the implemented study, the authors propose a new term: integral air transport security. Besides, the authors give the definition of integral security term, structure the term and provide an analysis of the functional relationships of the structure elements. The statement of the issue of modeling the security (danger) of the object in the format of a hypothetical field that represents some state of the environment as a security space is presented. It is shown that the methodology of the study of integrated security is reduced to assessing security level and deciding the issue of its acceptability. For this reason, it is necessary to solve the issues of formalization and modeling. The authors believe that the mathematical apparatus of the theory of boundary value problems, that are described by a system of partial differential equations, is the most adequate for formalization out of the many methods that field theory offers.В работе представлен авторский взгляд на одну из важнейших проблем деятельности гражданской авиации в современных условиях – проблему обеспечения авиационной безопасности объектов гражданской авиации. Авиационную безопасность авторы понимают в терминах определения, приведенного в Воздушном кодексе. Поскольку введенный относительно недавно термин «транспортная безопасность» принципиально не противоречит термину «авиационная безопасность» в части, касающейся деятельности гражданской авиации, авторы считают возможным использовать исключительно термин «авиационная безопасность». Предлагается оригинальный подход авторов к функционально-сущностному пониманию безопасности воздушного транспорта. Подход основан на анализе достаточно новых терминов, связанных с безопасностью, которые до сих пор не применялись при исследованиях безопасности воздушного транспорта, а именно: безопасность личности, единая безопасность и неделимая безопасность. В результате проведенного исследования авторы предлагают новый термин: интегральная безопасность воздушного транспорта, дается определение понятия интегральная безопасность, проводится структуризация понятия и представлен анализ функциональных связей элементов структуры. Представлена постановка задачи моделирования безопасности (опасности) объекта защиты в формате гипотетического поля, отображающего некоторое состояние среды как пространство безопасности. Показано, что методология исследования интегральной безопасности сводится к оценке уровня безопасности и решения вопроса о его приемлемости, для чего необходимо решить проблемы формализации и моделирования. Авторы полагают, что из того множества методов, которые предлагает теория поля, наиболее адекватным для формализации является математический аппарат теории краевых задач, которые описываются системой дифференциальных уравнений в частных производных
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕОБСЛУЖИВАЕМОЙ В МЕЖСЕРВИСНЫЙ ПЕРИОД БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА
Get PDFThe avionics concept of the maintenance-free on-board equipment implies the absence of necessity to maintain onboard systems between scheduled maintenance, preserving the required operational and technical characteristics; it should be achieved by automatic diagnosis of the technical condition and the application of active means of ensuring a failsafe design, allowing to change the structure of the system to maintain its functions in case of failure. It is supposed that such equipment will reduce substantially and in the limit eliminate traditional maintenance of aircraft between scheduled maintenance, ensuring maximum readiness for use, along with improving safety. The paper proposes a methodology for evaluating the efficiency of maintenance-free between scheduled maintenance aircraft system with homogeneous redundancy. The excessive redundant elements allow the system to accumulate failures which are repaired during the routine maintenance. If the number of failures of any reserve is approaching a critical value, the recovery of the on-board system (elimination of all failures) is carried out between scheduled maintenance by conducting rescue and recovery operations. It is believed that service work leads to the elimination of all failures and completely updates the on-board system. The process of system operational status changes is described with the discrete-continuous model in the flight time. The average losses in the sorties and the average cost of operation are used as integrated efficiency indicators of system operation. For example, the evaluation of the operation efficiency of formalized on-board system with homogeneous redundancy demonstrates the efficiency of the proposed methodology and the possibility of its use while analyzing the efficiency of the maintenance-free operation equipment between scheduled periods. As well as a comparative analysis of maintenance-free operation efficiency of the on-board system with excessive redundancy and on-board system with rational redundancy serviced by the strategy of "to failure" is carried out.Концепция авионики необслуживаемого бортового оборудования подразумевает отсутствие необходимости обслуживания бортовых систем в межсервисные периоды с сохранением требуемых эксплуатационнотехнических характеристик, что должно обеспечиваться автоматическим диагностированием технического состояния, а также использованием активных средств обеспечения отказобезопасности, позволяющих в случае отказов изменять структуру системы для сохранения ее функций. Предполагается, что такое оборудование позволит в значительной степени сократить, а в пределе и полностью исключить традиционное обслуживание воздушных судов между плановым сервисным обслуживанием, обеспечивая максимальную готовность к применению вместе с повышением безопасности полетов. В статье предлагается методика оценки эффективности эксплуатации необслуживаемой в межрегламентный период избыточной бортовой системы воздушного судна с однородным резервированием. За счет избыточности резервированных элементов бортовая система в течение межсервисного периода накапливает отказы, которые устраняются при проведении сервисных работ. Если количество отказов какого-либо резерва приближается к критическому значению, то восстановление бортовой системы (устранение всех отказов) осуществляется в межсервисный период за счет проведения аварийно-восстановительных работ. Считается, что сервисные работы приводят к устранению всех отказов и полностью обновляют бортовую систему. Процесс изменения технического состояния бортовой системы описывается дискретно-непрерывной моделью в полетном времени. В качестве комплексных показателей эффективности эксплуатации системы используются средние потери в самолетовылетах и средние затраты на эксплуатацию. На примере оценки эффективности эксплуатации формализованной бортовой системы с однородным резервированием демонстрируется работоспособность предложенной методики и возможность ее использования при проведении анализа эффективности эксплуатации необслуживаемого в межрегламентный период оборудования. Также для примера проведен сравнительный анализ эффективности эксплуатации необслуживаемой бортовой системы с избыточным резервированием и бортовой системы с рациональным резервированием, обслуживаемой по стратегии «до отказа»
АВИАТРАНСПОРТНАЯ ДОСТУПНОСТЬ И ТРАНСПОРТНАЯ ДИСКРИМИНАЦИЯ НАСЕЛЕНИЯ В СУБЪЕКТАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Get PDFThe article deals with the introduction of numerical indicators for the notions "the air transport accessibility" and "the transport discrimination of the population" as applied to the local (suburban) traffic. Due to significant financial cost of air service, the local airlines are essential only in those regions of the Russian Federation, where the low-cost ground traffic is impossible. Thereby, the air transport accessibility should be considered as paired accessibility "the regional center - the capital of the constituent of the Russian Federation". This fact imposes restrictions on those indicators that can be applied to the relevant numerical estimates. A technique has been developed for numerical estimation of transport accessibility and transport discrimination of the population using the notions "transport accessibility levels" and "minimum social transport standard". The results of calculations with a software package based on geoinformation system are presented. It is shown that when using only the ground transport, the capital transport accessibility level of the constituent of the Russian Federation exceeds four hours for residents including more than 450 municipal and urban districts in 50 constituents of the Russian Federation. The most of these territorial entities belong to the hard-to-reach territories of Northwestern, Ural, Siberian and Far Eastern Federal Districts of Russia. The total population of these entities is about 15 million people, which is more than 10% of the total population of Russia. The existing local airlines can solve the transportation problems in local traffic for about 5 million people. To ensure four-hour level of transport accessibility for the rest of the population, it is necessary to organize at least 300 local airlines in the constituents of the Russian Federation.В статье рассматриваются вопросы введения численных показателей для понятий «авиатранспортная доступность» и «транспортная дискриминация населения» применительно к местному (пригородному) сообщению. Значительные финансовые затраты при осуществлении авиационного сообщения приводят к необходимости организации местных воздушных линий только в тех субъектах РФ, где организация недорогого наземного сообщения невозможна. В силу этого, авиатранспортная доступность может рассматриваться как парная доступность «районный центр – столица субъекта РФ». Это обстоятельство накладывает ограничения на те показатели, которые могут применяться для соответствующих численных оценок. Разработана методика численной оценки транспортной доступности и транспортной дискриминации населения с помощью понятий «уровни транспортной доступности» и «минимальный социальный транспортный стандарт». Приводятся результаты расчетов с применением программного комплекса, созданного на основе геоинформационной системы. Показано, что при использовании только наземного транспорта уровень транспортной доступности столицы субъекта РФ превышает 4 часа для населения, проживающего на территории более 450 муниципальных районов и городских округов в 50 субъектах РФ. Большинство таких территориальных единиц относятся к труднодоступным территориям Северо-Западного, Уральского, Сибирского и Дальневосточного Федеральных округов России. Общая численность населения этих территориальных единиц составляет около 15 миллионов человек, что составляет более 10% от общей численности населения России. Существующие местные воздушные линии позволяют решить транспортные проблемы в местном сообщении для примерно 5 миллионов человек. Чтобы обеспечить 4-часовой уровень транспортной доступности для оставшейся части населения, необходимо организовать в субъектах РФ еще не менее 300 местных воздушных линий
ОБ АНАЛИТИЧЕСКОМ МЕТОДЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОШИ СИСТЕМЫ ДВУХ КВАЗИЛИНЕЙНЫХ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ
Get PDFThe applicability of the V. Lychagin "manual" integration method is analyzed with respect to systems of two quasilinear hyperbolic differential equations of the first order with two independent variables t, x and two unknown functions u = u (t, x) and v = v (t, x). The systems under consideration are a special case of Jacobi systems, for which V. Lychagin proposed an analytical method for solving the initial-boundary value problem. Each of the equations of the system is associated with a differential 2-form on four-dimensional space. This pair of forms uniquely determines the field of linear operators, which, for hyperbolic equations, generates an almost product structure. This means that the tangent space of four-dimensional space in each point is a direct sum of two-dimensional own-subspaces of the given operator and, thus, two 2-dimensional distributions are defined. If at least one of these distributions is completely integrable, then it is possible to construct a vector field along which shifts keep the solution of the original system of equations. Thus, the solution of the initial-boundary value problem for the system under consideration can be obtained analytically by shifting the initial curve along the trajectories of the given vector field. As an example, the Buckley-Leverett system of equations describing the process of nonlinear one-dimensional two-phase filtration in a porous medium is considered. To construct the solution of the Cauchy problem, a curve of the initial data is chosen; the solution of the Buckley-Leverett system is obtained by shifting this curve along the trajectories of the vector field (this vector field is defined up to multiplication by a function). The cross-sections of the components of this graph for different instants of time are brought in the figure. The graph shows that at some point of time the solution stops being unambiguous. At this point, the solution breaks and a shock wave appears.Проводится анализ применимости метода «ручного» интегрирования В.В. Лычагина к системам двух квазилинейных гиперболических дифференциальных уравнений первого порядка с двумя независимыми переменными t,x и двумя неизвестными функциями и=и(t,x) и v=v(t,x). Рассматриваемые системы являются частным случаем систем Якоби, для которых В.В. Лычагиным был предложен аналитический способ решения начально-краевой задачи. Каждому из уравнений системы ставится в соответствие дифференциальная 2-форма на четырехмерном пространстве. Эта пара форм однозначно определяет поле линейных операторов, которое для гиперболических уравнений порождает структуру почти произведения. Это означает, что касательное пространство четырехмерного пространства в каждой точке является прямой суммой двумерных собственных подпространств данного оператора и, таким образом, определены два двумерных распределения. Если хотя бы одно из этих распределений вполне интегрируемо, то можно построить векторное поле, сдвиги вдоль которого сохраняют решение исходной системы уравнений. Таким образом, решение начально-краевой задачи для рассматриваемой системы может быть получено аналитически с помощью сдвига начальной кривой вдоль траекторий данного векторного поля. В качестве примера рассмотрена система уравнений Бакли – Леверетта, описывающая процесс нелинейной одномерной двухфазной фильтрации в пористой среде. Для построения решения задачи Коши выбирается кривая начальных данных; график решения системы Бакли – Леверетта получается сдвигом этой кривой вдоль траекторий векторного поля (это векторное поле определено с точностью до умножения на функцию). Сечения компоненты этого графика для раз- личных моментов времени представлены на рисунке. На графике видно, что в какой-то момент времени решение перестает быть однозначным. В этот момент у решения происходит разрыв и возникает ударная волна.
ПРИМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Get PDFFunctional properties characterize the purpose of the aircraft and are described by its flight performance characteristics such as range and cruising speed, payload, runway characteristics, etc. Functional properties also characterize the aircraft efficiency that determines the objective need for their analysis by both aircraft designers and operators in conditions of permanent and systematic efficiency increase necessity. When choosing the aircraft, it is important for the operator to make sure that a selected aircraft type has a high level of functional properties, which will allow it to provide high operational efficiency without obsolescence in the long term. However, when choosing from several aircraft types the operator has to face the fact that some characteristics of considered aircraft variants are better and the others are worse that does not allow to definitely determine what aircraft type has a higher level of functional properties.The possibility of applying technical efficiency indicators and a generalized technical level indicator for analyzing the functional properties of civil aviation aircraft is explored in this article. Fuel, weight and target efficiency values as well as the previously improved technical level indicator value were calculated for the different generations and modifications of Boeing 737 and Airbus A320 families of medium-range airplanes, which was followed by the results interpretation within one airplane generation and when moving historically from one airplane generation to another. According to analysis results it is concluded that it is impossible to define the change of the aircraft functional properties level by the change in the values of separate technical efficiency indicators. Thus, it is proposed to use a generalized technical level indicator that determines the level of aircraft technical perfection for purpose and to use efficiency indicators to analyze the cost of providing this level of properties at aircraft production and operation phases.Функциональные свойства характеризуют назначение летательного аппарата и описываются его летно-техническими характеристиками, такими как дальность и крейсерская скорость полета, масса коммерческой нагрузки, класс аэродрома базирования и т. д. Функциональные свойства также характеризуют эффективность летательных аппаратов, что в современных условиях важности постоянного и планомерного повышения эффективности определяет объективную необходимость их анализа как со стороны разработчиков, так и эксплуатантов. Эксплуатанту при выборе авиационной техники важно удостовериться, что конкретный тип воздушного судна обладает высоким уровнем функциональных свойств, что в длительной перспективе позволит ему обеспечивать высокую эффективность использования по назначению без морального устаревания. Однако при выборе из нескольких вариантов эксплуатанту приходится сталкиваться с тем, что у рассматриваемых типов воздушных судов одни характеристики лучше, другие – хуже, что не позволяет однозначно определить, какой из вариантов обладает более высоким уровнем функциональных свойств.В данной статье исследовалась возможность применения показателей технической эффективности и обобщенного показателя технического уровня для анализа функциональных свойств самолетов гражданской авиации. На примере моделей различных поколений и модификаций семейств средних магистральных самолетов Boeing 737 и Airbus A320 производился расчет значений показателей топливной, весовой и целевой эффективности, а также ранее доработанного показателя технического уровня с последующей интерпретацией результатов в пределах одного поколения самолетов и в исторической перспективе при переходе от одного поколения самолетов к другому. По результатам анализа сделан вывод о том, что по изменению значений отдельных показателей технической эффективности невозможно сделать вывод об изменении уровня совокупности функциональных свойств самолетов. Таким образом, предлагается для решения данной задачи использовать обобщенный показатель технического уровня, определяющий уровень технического совершенства самолета, а показатели эффективности использовать для анализа затрат на обеспечение данного уровня свойств самолетов на этапах производства и эксплуатации
ОЦЕНКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ОПЕРАТОРОВ ДОСМОТРОВОЙ ТЕХНИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ А. БИРНБАУМА
Get PDFThe necessity to improve assessment of aviation security screeners’ competence has been analyzed. Computer based training systems have been widely used in the process of screeners’ training and evaluating the results of training. The main advantage of similar systems application is the possibility of adaptation to the individual screeners’ requirements by changing the level of training task complexity. The efficiency of applying these systems is proved by foreign researches. To assess the results of screeners’ activity the dangerous image projection data is also used. The analysis of modern approaches to assess the screeners’ activity efficiency showed that they do not completely take into account x-ray image complexity factors affecting the results of screeners’ activity monitoring. There have been presented and tested A. Birnbaum two-parameter model, which is used to assess the screeners’ proficiency competence by means of testing. According to International Civil Aviation Organization recommendations the x-ray image data base has been formed; it includes four blocks of prohibited items. Within the suggested model the probability of detecting prohibited items by aviation security screeners is considered as functions of such parameters as the difference between level of qualification and level of x-ray images complexity, and also between the aviation security screeners’ structure of their professional knowledge. The solution of the task to search A. Birnbaum model parameters values by using maximum likelihood method have been offered. Within the model the qualification level characteristic functions, which describe multi-complexity level of x-ray image interpretation competency of the aviation security screener, were generated and explored. Complex criterion to assess the level of the aviation security screener qualification is offered and tested. The suggested criterion allows to evaluate aviation security screeners’ competency taking into account not only the average level of qualification, but its possible variance. The suggested criterion may be used while selecting and certificating the screeners when the requirement to detect at least 95% prohibited items is applied.В статье обосновывается необходимость совершенствования оценки профессиональной подготовленности операторов досмотровой техники. Широкое распространение при подготовке и оценке качества ее результатов операторов получили автоматизированные обучающие системы. Основным преимуществом применения подобных систем являются возможность приспособления к индивидуальным потребностям оператора путем изменения уровня сложности учебного материала. Эффективность применения данных систем подтверждается на основании зарубежных исследований. Для оценки результатов деятельности операторов также применяется технология проецирования опасных предметов. Анализ существующих подходов к оценке эффективности деятельности операторов показал, что они не в полной мере учитывают влияние факторов сложности рентгеновских изображений, на результаты контроля деятельности операторов. Представлены результаты апробации двухпараметрической модели А. Бирнбаума, которая служит для оценки профессиональной подготовленности операторов досмотровой техники посредством тестового контроля. В соответствии с рекомендациями Международной организации гражданской авиации был сформирован банк тестовых рентгеновских изображений, включающий в качестве четыре блока опасных предметов. Согласно модели вероятность обнаружения запрещенных предметов операторами рассматривается как функция от таких параметров, как разности уровня подготовки и уровня сложности изображений, а также меры структурированности знаний. Представлено решение задачи поиска значений параметров модели А. Бирнбаума методом наибольшего правдоподобия. В рамках модели были построены и исследованы характеристические функции уровня подготовленности испытуемых, описывающих их способности по интерпретации рентгеновских изображений различной трудности. Предложен и апробирован критерий оценки уровня подготовленности операторов. Критерий позволяет учитывать не только средний уровень подготовленности оператора, но и возможную его дисперсию. Предложенный критерий может применяться при отборе и сертификации операторов в случае установления к ним требования почти безусловного решения задачи поиска запрещенных предметов
Определение местоположения воздушных объектов в полистатической радиолокационной системе, паразитирующей на излучении телекоммуникационных систем
Get PDFCurrently, in areas of large cities there is a steady trend towards an increase in the spatial density of telecommunications systems. Saturation of the radio spectrum with analogue and digital systems used to solve problems of radio communication and television allows on their basis improving the technologies for semi-active radar detecting and determining the coordinates of air objects. The introduction of radar surveillance using transmitters not intended for radar purpose is often called a semi-active radar using outside or “parasitic” emission sources. The advantages of the systems are the minimization of the deployment costs, low operational energy costs, a low probability of establishing distortions, stealth operation, environmental friendliness and lack of requirements for radio frequency resource allocation. The relatively large elevations of the antennas of communication and television transmitters with the existing emitted power create favorable conditions for the detection of low altitude air objects. The digital signals of modern telecommunications systems have a spectrum width that provides acceptable resolution and accuracy for measuring the full range and angular coordinates. In general, a system of this type is a poly-static (multi-static) system consisting of one or more radiation sources and one or more receiving positions scattered in space. The promising task such systems solve along with airspace control is air traffic control. The article considers options for determining the rectangular coordinates of air objects in a system of bistatic radar stations using radio emission from external sources for target detection. The variants of the location of air objects with different composition of primary measurements of coordinates and a number of transmitting positions are considered. Analytical expressions are given for calculating the projections of the target velocity vector on the axis of the Cartesian coordinate system. The accuracy of airborne positioning for multi-static radar systems of this type is estimated.В настоящее время в районах крупных городов наблюдается устойчивая тенденция к увеличению пространственной плотности телекоммуникационных систем. Насыщенность радиоспектра аналоговыми и цифровыми системами, используемыми для решения задач радиосвязи и телевидения, позволяет на их основе совершенствовать технологии полуактивного радиолокационного обнаружения и определения координат воздушных объектов (ВО). Осуществление радиолокационного наблюдения с использованием передатчиков нерадиолокационного назначения часто называют полуактивной радиолокацией с использованием сторонних или «паразитных» источников излучения. Преимуществами систем являются минимизация затрат на развертывание, незначительные эксплуатационные энергозатраты, низкая вероятность постановки помех, скрытность факта работы, экологичность и отсутствие требований к выделению радиочастотного ресурса. Относительно большие высоты поднятия антенн связных и телевизионных передатчиков при существующей излученной мощности создают благоприятные условия для обнаружения маловысотных ВО. Цифровые сигналы современных телекоммуникационных систем имеют ширину спектра, обеспечивающую приемлемое разрешение и точность измерения суммарной дальности и угловых координат. В общем случае системы такого типа представляют собой полистатическую (многопозиционную) систему, состоящую из одного или нескольких источников излучения и одной или нескольких приемных позиций, разнесенных в пространстве. Перспективной задачей, решаемой такими системами наряду с контролем воздушного пространства, является управление воздушным движением (УВД). В работе рассмотрены варианты определения прямоугольных координат ВО в системе бистатических радиолокационных станций, использующих для обнаружения целей радиоизлучение сторонних источников. Рассмотрены варианты местоопределения воздушных объектов при различном составе первичных измерений координат и количестве передающих позиций. Приведены аналитические выражения для расчета проекций вектора скорости цели на оси декартовой системы координат. Произведена оценка точности определения местоположения воздушных объектов для многопозиционных радиосистем такого типа
СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВИОНИКИ И НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЕЕ ФОРМИРОВАНИЯ
No full textAvionics Technical Operation System (ATOS) is a set of objects and subjects of technical operation such as avionics itself as an object, personnel, carrying out procedures and organizing technical operation processes, as a subject, hardware and software for technical operation and maintenance and repair programs as well. ATOS is subordinated to Aircraft Technical Operation System (A/C TOS), which determines its goal and restrictions. The quality of ATOS is characterized by a set of properties that determine its ability to meet the maximum economic efficiency of the needs of A/C TOS, while ensuring the required levels of avionics reliability and availability. Avionics Maintenance System, Avionics Repair System and Avionics Operation Test System are the systems of a lower level of hierarchy in relation to ATOS, which defines the goals and restrictions of these subsystems. Based on the analysis of ATOS as an object of research, analysis of mathematical modeling as a research apparatus and the developed hierarchy of efficiency criteria for ATOS and the systems interacting with it, we formulate the overall task of the research as follows. On the set of parameters of ATOS, we have to find such parameter values that the system costs in process of technical operation reach the minimum when all the required tasks are fulfilled and all the restrictions on the system own parameters and indicators of its technical efficiency are met. To solve the general task it is necessary to solve successfully a lot of tasks, formulated in this article. The theoretical results obtained during the research can serve as a scientific basis for solving practical problems of the formation and improvement of ATOS. Formation and improvement of ATOS is a long and laborious process, requiring the usage of the most advanced mathematical methods. Thus, mathematical modeling of ATOS should significantly reduce the costs of the system's formation, since it allows us to introduce certain adjustments in the early stages of its operation on the basis of available and constantly updated information.Система технической эксплуатации авионики (СТЭА) – это совокупность объектов и средств технической эксплуатации, программ технического обслуживания и ремонта, а также персонала, осуществляющего процедуры и организующего процессы технической эксплуатации авионики. СТЭА подчинена системе технической эксплуатации воздушного судна (СТЭВС), которая определяет ее цель и ограничения. Качество СТЭА характеризуется совокупностью свойств, определяющих ее способность удовлетворять с максимальной экономической эффективностью потребности СТЭВС, обеспечивая при этом требуемые уровни надежности и готовности авионики к эксплуатации. По отношению к СТЭА системами более низкого уровня иерархии являются системы технического обслуживания, ремонта, эксплуатационного контроля. СТЭА определяет цели и ограничения этих систем. На основании анализа СТЭА как объекта исследования, анализа математического моделирования как аппарата исследования и разработанной иерархии критериев эффективности СТЭА и взаимодействующих с ней систем, общая задача научно-исследовательской работы сформулирована следующим образом. На заданном множестве параметров СТЭА определить значения параметров такие, чтобы затраты системы в процессе технической эксплуатации достигали минимума при выполнении всех требуемых задач и соблюдении всех ограничений на собственные параметры системы и показатели ее технической эффективности. Для решения общей задачи необходимо последовательно решить целый ряд задач, сформулированных в статье. Полученные при исследовании теоретические результаты могут служить научной основой для решения практических задач формирования и совершенствования СТЭА. Формирование и совершенствование СТЭА – процесс длительный и трудоемкий, требующий привлечения самых совершенных математических методов. Таким образом, математическое моделирование СТЭА должно существенно снизить издержки формирования системы, так как позволяет на ранних этапах ее функционирования вводить определенные коррективы на основе располагаемой и постоянно обновляемой информации
О ВЛИЯНИИ СЕРТИФИКАЦИОННЫХ ТРЕБОВАНИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТА НА СТЕПЕНЬ РЕАЛИЗАЦИИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВА ТРАНСПОРТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
Get PDFThe article considers the issue of aerodynamics efficiency implementation taking into account certification requirements for flight safety. Aerodynamics efficiency means high aerodynamic performance (depending on the airplane size), aerodynamic performance in cruise flight, high aerodynamic performance at takeoff, as well as lift performance at landing.The author estimated the impact on aerodynamics efficiency of both the requirements for aerodynamics performance and requirements for aircraft systems, noncompliance with which may result in significant change of expected operating conditions. It was shown that the use of supercritical wing profiles may result in flight mode limitations due to failure of the required buffeting capacities. It does not allow engaging all the advantages of aerodynamics layout and requires special design solutions to prevent such cases.There were reviewed certification requirements for flight level pressure altitude accuracy and icing conditions warning sysytem. The research presented the methods of aerodynamic efficiency increase by meeting the requirements for reduced vertical separation minima flights and in icing conditions, including requirements for air data probes. Reduced vertical separation minima flight requirements are met by means of efficient air data probes location. Theoretical methods of flow calculation determine areas on the airplane skin surface where static probes minimize errors depending on angle-of-attack and sideslip. It was shown that if certification requirements are not met and in case of flight out of reduced vertical separation minima area, aerodynamics efficiency is significantly reduced and fuel consumption can be increased by 10% and higher. Suggested approaches implementation allows increasing commercial airplanes competitiveness.Рассматривается проблема реализации аэродинамического совершенства воздушных судов с учетом выполнения сертификационных требований по безопасности полета. Под аэродинамическим совершенством понимается высокое, с учетом размерности самолета, аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета, высокий уровень аэродинамического качества на взлетных режимах, а также высокие несущие свойства на посадочных режимах.Оценено влияние на реализацию аэродинамического совершенства как требований к аэродинамическим характеристикам, так и требований к системам воздушных судов, невыполнение которых может значительно изменить ожидаемые условия эксплуатации. Показано, что использование существенно суперкритических профилей крыла может приводить к ограничениям режимов полета из-за невыполнения требуемых запасов по бафтингу. Это не позволяет в полной мере реализовать аэродинамические возможности компоновки и требует специальных конструкторских решений для недопущения таких случаев. Рассмотрены сертификационные требования к точности определения барометрической высоты полета и к системе сигнализации обледенения. Изложены методы повышения реализации аэродинамического совершенства путем обеспечения выполнения требований для полетов в зоне действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования и в условиях обледенения, в том числе требований к датчикам системы воздушных сигналов. Выполнение требований для полетов в зоне действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования обеспечивается выбором рациональных мест размещения датчиков системы воздушных сигналов. При помощи теоретических расчетных методов обтекания находятся зоны на внешней поверхности воздушного судна, при размещении в которых датчиков статического давления минимизируются погрешности их показаний в зависимости от углов атаки и скольжения. Показано, что при невыполнении сертификационных требований и полете вне зоны действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования реализация аэродинамического совершенства воздушных судов существенно падает и расход топлива может возрастать на 10 % и выше. Реализация предложенных подходов позволяет повысить конкурентоспособность воздушных судов транспортной категории
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ОТРАСЛЕВОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КЛАСТЕРА ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
No full textThe article deals with the civil aviation industry educational cluster which consists of the civil aviation educational establishments of the Russian Federation, comprising structural divisions (constituents) that provide specialist training for both higher and secondary vocational educational programs. Innovative requirements for aircraft maintenance specialist training challenge for a complex of modernization measures intended to provide educational system compliance with the needs of the aviation enterprises. In order to formulate the mentioned measures, the research separates basic structural components of the educational cluster, which change within the modernization process under the influence of the external environment. The article suggests the hierarchical model of the educational cluster modernization process management. Basing on the expert monitoring assessment principles, the educational establishment structural-functional model representing the hierarchical relations of the industry educational cluster objects is developed. Considering that these relations elements interact ambiguously which results in the system properties uncertainty, the research demonstrates the need to create an algorithm for the educational system integral quality assessment system. On the grounds of integral assessment comparative analyses for both the functioning and modernization modes, the work suggests the decision-making mechanism for the measures to be taken. A conclusion is made that the model-based approach allows to choose the best option among the modernization measures (synchronized with the current functioning and at the same time providing civil aviation educational cluster innovative development) step-by-step for a certain calendar period.В статье рассматривается отраслевой образовательный кластер гражданской авиации, который включает в себя учебные заведения гражданской авиации Российской Федерации, имеющие в своем составе обособленные структурные подразделения (филиалы), реализующие подготовку специалистов как по программам высшего, так и программам среднего профессионального образования. Инновационные требования к подготовке специалистов в сфере эксплуатации воздушного транспорта требуют реализации комплекса модернизационных мероприятий, направленных на обеспечение соответствия образовательной системы потребностям авиапредприятий. Для формулирования мероприятий в работе выделены основные структурные компоненты образовательного кластера, изменяющиеся в ходе модернизации с учетом влияния внешней среды. Предложена модель иерархического управления модернизационным процессом образовательного кластера. На основе принципов экспертно-мониторингового анализа разработана структурно-функциональная модель образовательной организации в виде иерархических отношений объектов отраслевого образовательного кластера. Учитывая, что элементы этих отношений находятся в неоднозначном взаимодействии, приводящем к неопределенности свойств системы, показана необходимость алгоритмизации интегральной оценки качества образовательной системы. На основе сравнительного анализа интегральных оценок для режимов функционирования и модернизации предложен механизм принятия решений по выбору комплекса мероприятий. Делается вывод, что модель-ориентированный подход позволяет поэтапно для каждого нового календарного периода выбирать вариант модернизационных мероприятий, с одной стороны, синхронизированных с текущим функционированием, а с другой – обеспечивающим инновационное развитие образовательного кластера ГА