Civil Aviation High TECHNOLOGIES (E-Journal) / Научный вестник МГТУ ГА
Not a member yet
885 research outputs found
Sort by
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ ДВУХОБОЛОЧКОВЫХ ПЛАНИРУЮЩИХ ПАРАШЮТОВ
Get PDFCurrently, two-shell paragliders (TSP) find a sufficiently wide application, including the solution of transport problems. A two-shell paraglider is a soft wing, the form of which is supported by the high-speed pressure in the stream and it is a complex aeroelastic system. To determine the aerodynamic characteristics of such system the use of nonlinear aerodynamics and nonlinear theory of elasticity methods is required, it causes the significant computational difficulties. This paper studies the aerodynamic characteristics of various steady-state shapes of gliding parachutes, the calculation-experimental method of their calculation is proposed. It is shown that the replacement of the volumetric profile of TSP median surface allows to receive the results which correctly reflect the qualitative effects of stalled and attached flows. It leads to the assumption that such replacement was possible for obtaining data about the main patterns of parachute finite wings span flow. The aerodynamic characteristics data of TSP steady-state shapes allow to identify the regularities of their changes depending on parachute cutting shape, the deformations of its surface caused by the incoming flow or control actions. To solve the problem of gliding parachute stall, with a stream of air, the discrete vortex method with closed frameworks is used. This method allows to calculate the aerodynamic characteristics of parachutes. The middle surface airflow of TSP steady-state shape with the flow of an ideal incompressible fluid is examined. The parachute fabric permeability is not considered because the upper and lower TSP cloth is either made of low permeable or impermeable fabric. The stalled aerodynamic coefficients are determined by time averaging after calculations up to its larger values. The results of the calculations are given. The possibility of application the proposed methodology for calculation of TSP aerodynamic characteristics in the range of angles of attack to 10° and over 20° for the simplified calculation scheme with accuracy 10% is shown. At the same time, it is revealed that with the increase of soft wing elongation, it is important to consider its main surface curvature for more precise aerodynamic characteristics definition. The proposed methodology can be used for rapid assessments of aerodynamic forces at the design stage and in planning tube experiment. The obtained results can be useful in TSP design during the performance of the tube experiments.В настоящее время двухоболочковые планирующие парашюты (ДПП) находят достаточное широкое практическое применение, в том числе для решения транспортных задач. Двухоболочковый парашют представляет собой мягкое крыло, форма которого поддерживается скоростным напором в потоке, и является сложнейшей аэроупругой системой. Для определения аэродинамических характеристик такой системы необходимо привлечение методов нелинейной аэродинамики и нелинейной теории упругости, что обусловливает существенные вычислительные затруднения. В данной работе исследуются аэродинамические характеристики установившихся форм различных планирующих парашютов, предложена расчетно-экспериментальная методика их расчета. Показано, что замена объемного профиля ДПП его срединной поверхностью позволяет получать результаты, правильно отражающие качественные эффекты отрывного и безотрывного обтекания. Это приводит к предположению, что такая замена возможна и для получения данных об основных закономерностях обтекания парашютных крыльев конечного размаха. Данные по аэродинамическим характеристикам установившихся форм ДПП позволяют выявить закономерности их изменения в зависимости от раскройной формы парашюта, деформаций его поверхности, вызванных набегающим потоком или управляющими воздействиями. Для решения задачи об обтекании планирующего парашюта потоком воздуха используется метод дискретных вихрей с замкнутыми рамками, который позволяет вычислять аэродинамические характеристики парашютов. Рассматривается обтекание срединной поверхности установившейся формы двухоболочкового планирующего парашюта потоком идеальной несжимаемой жидкости. Проницаемость ткани парашюта не учитывается, т. к. верхнее и нижнее полотнища ДПП выполняются либо из слабо проницаемой, либо из непроницаемой ткани. При отрывном обтекании аэродинамические коэффициенты определяются путем усреднения по времени после расчета до его больших значений. Приводятся результаты расчетов. Показана возможность применения предложенной методики для расчета аэродинамических характеристик ДПП в диапазонах углов атаки до 10° и свыше 20° по упрощенной расчетной схеме с точностью около 10 %. В то же время выявлено, что с увеличением удлинения мягкого крыла важно учитывать его арочность для более точного определения аэродинамических характеристик. Предлагаемая методика может использоваться для оперативных оценок аэродинамических сил на этапе проектирования и при планировании трубного эксперимента. Полученные результаты могут оказаться полезными при проектировании ДПП, при постановке и проведении трубных экспериментов
КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ И МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ
Get PDFThe current state of airborne measuring-and-computing complexes (MCCs) is characterized by the inclusion of distributed strapdown inertial navigation systems (SINSs) as components of these complexes. This is associated with the necessity of the provision of navigational support not only for aircraft (Acft), but also for airborne Earth surface surveillance systems in which the SINSs are included as components. Among such systems are radar systems, video monitors, laser scanners (lidars), and other surveillance devices. At the same time, when the DSINSs are united into a single structure, new functional possibilities for such integrated navigation systems appear, namely: redundancy and mutual support of SINSs, and also an increase in MCC information reliability on this basis; mutual monitoring and mutual diagnosis of SINSs; optimization of DSINS structure for providing the required accuracy of navigation and attitude control under severe conditions of Acft operation. Such conditions are connected with Acft maneuvering, with a loss of the signals of satellite navigation systems (SNSs). The purpose of this paper is to study the capabilities of DSINS which are built around fiberoptic and micromechanical sensors when they are united into a closely connected information-measuring structure. In the solution of the problem formulated above, an object-oriented modular technology for the creation of integrated navigation systems was taken as a basis. The use of such a technology has permitted us to realize the new functional possibilities of the DSINSs, and also to take into account the following features of the construction and functioning of DSINSs as components of MCCs: need for mutual information exchange among DSINS modules via an MCC airborne top-level computing system; synchronization of measuring-and-computing procedures that are realized in the DSINS. In addition, due to restrictions on overall dimensions and weight, SINSs of surveillance systems are built on the basis of microelectromechanical sensors (MEMSs). Such sensors have a wide insensitivity zone and low accuracy. Taking into account the above-mentioned features, SINS-MEMSs must rely on a base high-accuracy SINS which forms part of an Acft navigation complex. Moreover, the SINS-MEMSs cannot execute the initial alignment from attitude angles in the autonomous mode. Because of this, the initial alignment of such SINSs is realized from information obtained from the base system. Mutual support of integrated inertial systems which include satellite receivers is necessary not only for continuous updating of SINS-MEMSs coordinates but also for the refinement of attitude angles of the places where surveillance systems are mounted. It should be noted that the frequency of updating the coordinates that are determined by an SNS is several units of hertz, and that are determined by a SINS is several units of kilohertz. The features mentioned earlier were taken into account in a DSINS developed by the NaukaSoft Experimental Laboratory, Ltd. (Moscow) and by the Bauman Moscow State Technical University in cooperation. A breadboard model of the MSINS includes the SINS-500NS system based on fiber-optic gyros developed jointly by the “NaukaSoft EMNS” and by the “Optolink” RPC (Zelenograd); micromechanical SINS-MEMSs built on the basis of the ADIS16488 measuring modules developed by the Analog Devices Co. The paper presents the results of fullscale experiments performed at the Ramenskoye Instrument-Making Plant.Современное состояние бортовых измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) характеризуется включением в их состав распределенных бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Это связано с необходимостью навигационного обеспечения не только летательных аппаратов (ЛА), но и бортовых систем обзора земной поверхности, в состав которых включаются БИНС. К таким системам относятся радиолокационные, видеоконтрольные, лазерные сканирующие (лидары) и другие обзорные устройства. В то же время при объединении распределенных БИНС (РБИНС) в единую структуру появляются новые функциональные возможности таких комплексных навигационных систем, а именно: резервирование и взаимная поддержка БИНС и повышение на этой основе информационной надежности ИВК; взаимный контроль и диагностирование БИНС; оптимизация структуры РБИНС для обеспечения требуемой точности навигации и ориентации в сложных условиях эксплуатации ЛА. Такие условия связаны с маневрированием ЛА, потерей сигналов спутниковых навигационных систем (СНС). Цель работы – исследование возможностей РБИНС на базе волоконно-оптических и микроэлектромеханических измерителей при их объединении в тесно связанную информационно-измерительную структуру. При решении поставленной задачи за основу взята объектно-ориентированная модульная технология создания интегрированных навигационных систем. Применение такой технологии позволило реализовать новые функциональные возможности РБИНС, а также учесть следующие особенности построения и функционирования РБИНС в составе ИВК: необходимость взаимного обмена информацией между модулями РБИНС через бортовую вычислительную систему верхнего уровня ИВК; синхронизацию измерительно-вычислительных процедур, реализуемых в РБИНС. Из-за ограничений на размеры и массу БИНС обзорных систем строятся на базе микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков. Такие датчики имеют большую зону нечувствительности и невысокую точность. С учетом указанных особенностей БИНС-МЭМС должны опираться на базовую высокоточную БИНС, входящую в состав навигационного комплекса ЛА. Кроме того, БИНС-МЭМС не могут автономно выполнить начальную выставку по углам ориентации. Поэтому начальная выставка таких БИНС реализуется по информации от базовой системы. Взаимная поддержка интегрированных инерциальных систем, включающих спутниковые приемники, необходима не только для непрерывной коррекции координат БИНС-МЭМС, но и для уточнения углов ориентации мест установки обзорных систем. Следует отметить, что частота обновления координат, определяемых СНС, – единицы герц, а определяемых БИНС – единицы килогерц. Указанные особенности были учтены в РБИНС совместной разработки ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт» (Москва) и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Макетный образец РБИНС включает систему БИНС-500НС на волоконно-оптических гироскопах совместной разработки «ЭМ НаукаСофт» и НПК «Оптолинк» (Зеленоград); микромеханические БИНС-МЭМС, построенные на базе измерительных модулей ADIS16488 компании Analog Devices. В работе представлены результаты натурных экспериментов, проведенных на Раменском приборостроительном заводе
ОЦЕНКА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В ЗАДАЧЕ СОВМЕСТНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПОТОКОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
Get PDFAir transportation industry traditionally stays on the cutting edge of technology. Feats of engineering are introduced during aircraft design and operation, airfields and airways arrangement, radio technology development. In order to raise the economic efficiency, air transportation providers increase airspace capacity. Experts of the International Civil Aviation Organization (ICAO) are planning to triple the achieved quantitative indicators by 2025 both on the basis of growing scientific and technical potential and through the improvement of air traffic management. Technically, such a rise is due to the development of the satellite navigation, but it requires updating of the flight regulation rules. This gap is filled in the ICAO regulatory documents where the technology which guarantees the required air space capacity indicators on the basis of the operational coordination of specialists (the totality of the so-called "planning horizons") has been developed. At present, there is no analytical apparatus for the optimal choice of new technologies practical realization; only universal means are known (for example, simulation modeling of aviation systems). This article discusses several related analytical models of flight control processes and air space capacity assessments on a flight priority basis are given. Each flight corresponds to the state priority of its service, which can vary depending on the development of the situation in the air (distress on board, hazardous atmospheric phenomena, equipment failures, etc.). The problem of the interacting planning horizons capacity assessment is analyzed using a model of a multichannel system with priorities. Each planning horizon is a service channel that performs the functions of air traffic flow management, restructuring the space and the management process on its territory, as well as maintaining the integrity of information in the interacting horizons. The evaluation criteria which worked well in practice are indicators of the average service waiting time and the probability of failure which is thought of such events as the direction of the aircraft to the alternate aerodrome, missed approach procedure, departure delay and other significant deviations from the balanced daily plan of airspace use. Авиатранспортные системы традиционно находятся на передовых рубежах науки и техники. Инженерные достижения внедряются при проектировании и эксплуатации воздушных судов, обустройстве аэродромов и воздушных трасс, совершенствовании радиотехники. Для повышения экономической эффективности поставщики воздушных перевозок повышают пропускную способность воздушного пространства. Эксперты Международной организации гражданской авиации (ИКАО) планируют к 2025 г. утроить достигнутые количественные показатели как на основе растущего научно-технического потенциала, так и с помощью улучшения организации воздушного движения. Технически такой скачок подготовлен развитием спутниковой навигации, но требует обновления правил производства полетов. Этот пробел восполнен в руководящих документах ИКАО, где разработана технология, гарантирующая нужные показатели пропускной способности на основе оперативного взаимодействия специалистов в масштабе всего объема пространства (совокупности так называемых «горизонтов планирования»). В настоящее время отсутствует аналитический аппарат для оптимального выбора рациональной реализации новых технологий, известны лишь универсальные средства (например, комплексы имитационного моделирования авиационных систем). В данной статье обсуждаются родственные модели процессов управления полетами и получены оценки пропускной способности с учетом приоритетности выполняемых рейсов. Каждому рейсу ставится в соответствие государственный приоритет его обслуживания, который может изменяться в зависимости от развития воздушной обстановки (бедствие на борту, опасные атмосферные явления, отказы техники и т. д.). Задача оценки пропускной способности взаимодействующих горизонтов планирования анализируется на модели многоканальной системы с приоритетами. Каждый горизонт планирования является каналом обслуживания, выполняющим функции организации потоков движения, реструктуризации пространства и процесса управления на своей территории, а также поддержания целостности информации во взаимодействующих горизонтах. Критериями оценки предлагаются хорошо зарекомендовавшие себя на практике показатели среднего времени ожидания обслуживания и вероятности отказа, под которым понимаются такие события, как направление борта на запасной аэродром, уход на второй круг, задержка вылета и другие существенные отклонения от сбалансированного суточного плана использования воздушного пространства.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ РАБОЧИХ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРОВ ДВУХКОНТУРНЫХ ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Get PDFAircraft gas turbine engines during the operation are exposed to damage of flowing parts. The elements of the engine design, appreciably determining operational characteristics are rotor blades. Character of typical damages for various types of engines depends on appointment and a geographical place of the aircraft operation on which one or another engine is installed. For example, the greatest problem for turboshaft engines operated in the dusty air conditions is erosive wear of a rotor blade airfoil. Among principal causes of flowing parts damages of bypass engine compressors are foreign object damages. Independently there are the damages caused by fatigue of a rotor blade material at dangerous blade mode. Pieces of the ice formed in the input unit, birds and the like can also be a source of danger. The foreign objects getting into the engine from runway are nuts, bolts, pieces of tire protectors, lock-wire, elements from earlier flying off aircraft, etc. The entry of foreign objects into the engine depends on both an operation mode (during the operation on the ground, on takeoff, on landing roll using the reverse and so on), and the aircraft engine position.Thus the foreign objects entered into the flowing path of bypass engine damage blade cascade of low and high pressure. Foreign objects entered into the flowing part of the engine with rotor blades result in dents on edges and blade shroud, deformations of edges, breakage, camber of peripheral parts and are distributed "nonlinear" on path length (steps). The article presents the results of the statistical analysis of three types engine compressors damageability over the period of more than three years. Damages are divided according to types of engines in whole and to their separate steps, depths and lengths, blades damage location. The results of the analysis make it possible to develop recommendations to carry out the optical-visual control procedures.Авиационные газотурбинные двигатели в процессе эксплуатации подвержены повреждениям проточных частей. Элементами конструкции двигателей, в значительной мере определяющими их эксплуатационные характеристики, являются рабочие лопатки. Характер типичных повреждений для различных типов двигателей зависит от назначения и места эксплуатации воздушного судна, на котором установлен тот или иной двигатель. Например, для турбовальных двигателей, эксплуатируемых в условиях запыленного воздуха, наибольшую проблему представляет эрозионный износ пера рабочих лопаток. Среди основных причин повреждений проточных частей компрессоров турбореактивных двухконтурных двигателей выделяются повреждения от попадания посторонних предметов. Особняком стоят повреждения, вызванные усталостью материала рабочих лопаток при опасных резонансных колебаниях. Посторонние предметы могут попасть в двигатель с взлетно-посадочной полосы; кроме того, опасность представляют куски льда, образовавшегося во входном устройстве, птицы и т. п. В роли предметов, попадающих в двигатель с взлетно-посадочной полосы, выступают куски бетона взлетно-посадочной полосы, льда, гайки, болты, куски протекторов шин, контровочная проволока и подобные элементы от ранее взлетавших воздушных судов. Попадание посторонних предметов в двигатель зависит как от режима работы (при работе на месте, при гонке, на взлете, при пробеге на посадке с использованием реверсивного устройства и т. п.), так и от расположения двигателя на воздушном судне.При этом предметы, попавшие в проточную чаcть двигателей, повреждают лопатки каскада как низкого, так и высокого давления. Результаты взаимодействия предметов, попавших в проточную часть двигателя, с рабочими лопатками выражаются в появлении забоин по кромкам, перу и антивибрационным полкам (при наличии) лопаток, деформациях кромок, обрывам, отгибам периферийных частей и распределяются «нелинейно» по длине тракта (ступеням).В статье приводятся результаты статистического анализа повреждаемости компрессоров двигателей трех типов за период более трех лет. Рассмотрены распределения видов повреждений по типам двигателей в целом и их отдельным ступеням, глубин и длин повреждений по кромкам внутри ступеней и положения мест повреждений от торца рабочих лопаток, в зависимости от времени года в целом по узлам и по ступеням. Результаты анализа позволяют выработать рекомендации к проведению процедур оптико-визуального контроля
СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА РОТОРНЫХ МАШИН
Get PDFVibration monitoring of machines is an integral part of their technical health estimation while in service and prevention of collapse resulting from resonance conditions operation or material fatigue.Aviation gas-turbine engines and land based gas turbine – typical representatives of the of machines which are subject obligatory vibro-monitoring. In most cases it should be carried out continuously, but, in some cases (for example, power-plants of light helicopters), vibro-monitoring is performed within periods reckoned in dozens of hours. Now one-axial vibration transmitters of various types are thus used. Anyway, the data received as a result of vibro-monitoring are processed, first of all, with the use of range verification and a number of smoothing modes and the estimation of a tendency of vibration change modes while in service, examples of which shown on the engines are displayed in a paper. In some cases, there is a necessity of the simplified estimation of a vibrational condition of the machine for additional points or holding operative primary vibro-monitoring without engaging of a rented control equipment. The possible solution is the use of the modern mobile devices equipped with acceleration transmitters and the specialized software for archiving and vibro-monitoring data presentation in real-time mode. In the training process these devices appear full-scale substitution of vibration pickups and an oscillograph sheaf at estimating critical frequencies of rotors rotation with the possibility of archiving of the monitored data for the further processing.The vibrational monitoring technique with the use of microelectromechanical systems of modern mobile devices, has a number of advantages over the other ways. Particularly, the simultaneous three-axial estimation of vibration acceleration and a vibration vector with the graphic and character data presentation in real-time mode and more archiving and operative data processing opportunities, is executed.Вибрационный мониторинг машин и механизмов является неотъемлемой частью оценки их технического состояния в процессе эксплуатации и предупреждения разрушения при работе на резонансных режимах или из-за усталости материала. Авиационные газотурбинные двигатели и наземные газотурбинные установки – типичные представители машин, подлежащих обязательному вибрационному контролю. В большинстве случаев он должен осуществляться непрерывно, но в ряде случаев (например, силовые установки легких вертолетов) виброконтроль осуществляют через интервалы времени, исчисляемые десятками часов. В настоящее время при этом используются одноосевые датчики вибрации различных типов. В любом случае данные, полученные в ходе вибромониторинга, подвергают обработке, в первую очередь с использованием допускового контроля и ряда способов сглаживания и оценки тенденции изменения вибрации в процессе эксплуатации, примеры использования которых для двигателей показаны в статье. В ряде случаев возникает необходимость упрощенной оценки вибрационного состояния машины в дополнительных точках или проведение оперативного первичного вибромониторинга без привлечения арендуемой аппаратуры контроля. Возможным решением представляется использование современных мобильных устройств, оснащенных датчиками ускорений и специализированного программного обеспечения для архивации и представления данных вибромониторинга в режиме реального времени. В учебном процессе эти устройства выступают полноценной заменой связки датчиков вибрации и осциллографа при исследовании критических частот вращения роторов с возможностью архивации данных мониторинга для дальнейшей обработки. Рассмотренный в статье способ вибрационного мониторинга с использованием микроэлектромеханических систем современных мобильных устройств имеет ряд преимуществ перед прочими способами, в частности, выполняется одновременная трехосевая оценка виброускорений и вектора вибрации c графическим и символьным представлением данных в режиме реального времени и более широкими возможностями по архивации и оперативной обработке данных
ИНВАРИАНТЫ ОБОБЩЕННЫХ УРАВНЕНИЙ РАПОПОРТА – ЛИСА
Get PDFFor the generalized Rapoport-Leas equations, algebra of differential invariants is constructed with respect to point transformations, that is, transformations of independent and dependent variables. The finding of a general transformation of this type reduces to solving an extremely complicated functional equation. Therefore, following the approach of Sophus Lie, we restrict ourselves to the search for infinitesimal transformations which are generated by translations along the trajectories of vector fields. The problem of finding these vector fields reduces to the redefined system decision of linear differential equations with respect to their coefficients. The Rapoport-Leas equations arise in the study of nonlinear filtration processes in porous media, as well as in other areas of natural science: for example, these equations describe various physical phenomena: two-phase filtration in a porous medium, filtration of a polytropic gas, and propagation of heat at nuclear explosion. They are vital topic for research: in recent works of Bibikov, Lychagin, and others, the analysis of the symmetries of the generalized Rapoport-Leas equations has been carried out; finite-dimensional dynamics and conditions of attractors existence have been found. Since the generalized RapoportLeas equations are nonlinear partial differential equations of the second order with two independent variables; the methods of the geometric theory of differential equations are used to study them in this paper. According to this theory differential equations generate subvarieties in the space of jets. This makes it possible to use the apparatus of modern differential geometry to study differential equations. We introduce the concept of admissible transformations, that is, replacements of variables that do not derive equations outside the class of the Rapoport-Leas equations. Such transformations form a Lie group. For this Lie group there are differential invariants that separate its regular orbits, which allow us to classify the generalized Rapoport-Leas equations. Для обобщенных уравнений Рапопорта – Лиса построена алгебра дифференциальных инвариантов относительно точечных преобразований, то есть преобразований независимых и зависимых переменных. Нахождение общего преобразования такого типа сводится к решению крайне сложного функционального уравнения. Поэтому мы, следуя подходу Софуса Ли, ограничимся поиском инфинитезимальных преобразований, то есть таких, которые порождаются сдвигами вдоль траекторий векторных полей. Задача отыскания этих векторных полей сводится к решению переопределенной системы линейных дифференциальных уравнений относительно их коэффициентов. Уравнения Рапопорта – Лиса возникают при изучении процессов нелинейной фильтрации в пористых средах, а также в других областях естествознания: например, эти уравнения описывают различные физические процессы: двухфазную фильтрацию в пористой среде, фильтрацию политропного газа, распространение тепла при ядерном взрыве. Они являются актуальной темой для исследования: в недавних работах Бибикова, Лычагина и других про- веден анализ симметрий обобщенных уравнений Рапопорта – Лиса и найдены его конечномерные динамики и условия существования аттракторов. Поскольку обобщенные уравнения Рапопорта – Лиса представляют собой нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных второго порядка с двумя независимыми переменными, для их изучения в работе используются методы геометрической теории дифференциальных уравнений. Согласно этой теории дифференциальные уравнения порождают подмногообразия в пространстве джетов. Это позволяет использовать аппарат современной дифференциальной геометрии для исследования дифференциальных уравнений. Вводится понятие допустимых преобразований, то есть замен переменных, не выводящих уравнения за пределы класса уравнений Рапопорта – Лиса. Такие преобразования образуют группу Ли. Для этой группы Ли находятся дифференциальные инварианты, которые разделяют ее регулярные орбиты, что позволяет классифицировать обобщенные уравнения Рапопорта – Лиса.
К ВОПРОСУ О ПЕРЕХОДЕ НА ДАВЛЕНИЕ QNH В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Get PDFThis article discusses the advantages and disadvantages of transition to QNH pressure. The analysis of various factors affecting the flight safety has been conducted. A comparative analysis of the two types of altitude reading while approaching the airport has been carried out. The first type is the altitude reading relative to the airfield when at an aerodrome surface an altimeter altitude is equal to zero. This pressure is called QFE. The second one is estimated relatively to the sea level; in this case the aerodrome elevation must be taken into account. Such pressure is called QNH. These both pressures are used in aviation. Historically, QFE pressure was used in the USSR, and after the disintegration of the Soviet Union this type of pressure was used during takeoff and landing. In the mid - 2000s, the majority of Russian airlines began to use the foreign aircraft, mainly the airplanes produced by Boeing and Airbus Companies. Since these aircraft are produced in Western countries, they use QNH pressure, so there are some difficulties of correct altitude setting while approaching an aerodrome, this causes an aircraft descent below the level prescribed by STAR, consequently, decent below minimum safe altitude. The conclusion of necessary transition to QNH pressure was made using the example of aircraft. The article also explains why the transition to QNH pressure flights in the Russian Federation is a top priority and a necessary step for maintaining proper level of flight safety.В статье рассматриваются плюсы и минусы перехода на давление QNH. Проведен анализ различных факторов, влияющих на безопасность полетов. Произведен сравнительный анализ двух видов отсчета высоты при подлете к аэродрому. Первый – это отсчет высоты относительно самого аэродрома, когда на поверхности аэродрома высота на высотомере будет равна нулю. Такое давление называется QFE. Второй – это отсчет от уровня моря, в данном случае должно учитываться превышение аэродрома. Такое давление называется QNH. Оба эти давления используются в авиации. Исторически сложилось, что давление QFE использовалось в СССР, и после распада страны продолжили использовать это давление в процессе взлета и посадки. В середине 2000-х годов большинство российский авиакомпаний перешло на использование иностранной техники, преимущественно на воздушные суда, выпущенные компаниями «Боинг» и «Аэрбас». Так как эти воздушные суда произведены в западных странах, они используют давление QNH, поэтому возникают проблемы с правильной установкой высот при подлете к аэродрому, что часто приводит к снижению воздушного судна ниже уровня, определенного схемой захода на посадку, и, как следствие, к снижению ниже минимальной безопасной высоты. На примере использования авиационной техники сделан вывод о необходимости перехода на давление QNH. В статье также объяснено, почему переход на полеты по QNH на территории РФ является первостепенным и необходимым шагом для поддержания должного уровня безопасности полетов
К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЕРТОЛЕТА ПРИ СБРОСЕ ГРУЗОВ С ВНЕШНЕЙ ПОДВЕСКИ
Get PDFWhen helicopters fly with suspended load, there may be a need for a load drop. This can be associated with both the abnormal situations in flight and with a regular load drop to a predetermined area. However, under certain conditions, after the external load drop, there may be significant changes in the parameters of the helicopter movement. In this regard, when planning the helicopter flight with suspended load, it is necessary to make sure of safety in case of a load drop. In carrying out this work, theoretical and experimental research methods have been used. The theoretical methods of research include analytical calculations and computational experiments conducted with the help of special software. Experimental methods include flight test methods. Flight experiments allowed to confirm the adequacy of theoretical methods for researching the helicopter dynamics after external load drop. The proposed methodology for ensuring the safety of helicopter operation involves a staged research of the helicopter dynamics after external load drop. At the first stage, an analytical determination of the normal vertical load factor after the load drop according to the formula derived earlier was carried out. At the second stage of the research, computational experiments were performed using the HeliCargo software package, which allowed not only to clarify the values of normal vertical load factor obtained by the analytical calculations, but also to consider the movements of the helicopter mass center and its angular movements after load drop. The conducted research shows that the helicopter dynamics after load drop can be satisfactorily investigated by the previously developed theoretical methods, which is confirmed by comparing the obtained data with the results of the flight experiments. In addition, this paper presents concrete results, stating the safety of external load drop, which can be used in planning the production of work on the delivery of suspended load to a predetermined area.При выполнении полетов вертолетов с грузом на внешней подвеске может возникнуть потребность сброса груза. Это может быть связано как с возникновением особых ситуаций в полете, так и со штатным сбросом груза при выполнении его десантирования в заданный район. Однако при определенных условиях после сброса груза с внешней подвески могут происходить значительные изменения параметров движения вертолета. В связи с этим при планировании полетов вертолетов с грузом на внешней подвеске следует убедиться в безопасности в случае сброса груза. При выполнении настоящей работы были использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. К теоретическим методам исследования относятся аналитические расчеты и вычислительные эксперименты, проводимые с помощью специального программного обеспечения. К экспериментальным методам относятся методы проведения летных испытаний. Летные эксперименты позволили подтвердить адекватность теоретических методов исследования динамики вертолета после сброса груза с его внешней подвески. Предлагаемая методология обеспечения безопасности эксплуатации вертолетов заключается в поэтапном изучении динамики вертолета после сброса груза с внешней подвески. На первом этапе выполнено аналитическое определение нормальной перегрузки после сброса груза по выведенной ранее формуле. На втором этапе исследований выполнены вычислительные эксперименты с использованием программного комплекса HeliCargo, которые позволили не только уточнить значения нормальной перегрузки, полученные путем аналитических расчетов, но и рассмотреть перемещения центра масс вертолета и его угловые перемещения после сброса груза. Проведенное исследование говорит о том, что динамика вертолета после сброса груза может быть с удовлетворительной точностью исследована разработанными ранее теоретическими методами, что подтверждается сравнением полученных данных с результатами летных экспериментов. Кроме того, в настоящей работе получены конкретные результаты, констатирующие безопасность сброса грузов с внешней подвески вертолета, которые можно использовать в практике планирования производства работ по доставке грузов на внешней подвеске путем десантирования в заданный район
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ ДОСМОТРА С ПРИМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ И МЕТОДОВ КЛАСТЕРНОГО И ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА
Get PDFThe X-ray screening systems operators’ professional training is based on the CBT (computer-based training) principle, which has algorithms of adaptive training. These algorithms in existing computer simulators include feedback mechanisms on the basis of trainability exponents – such as the frequency of detecting dangerous objects, the frequency of false alarms and detection time. Further enhancement of the operators’ simulator training effectiveness is associated with the integration of psychophysiological mechanisms providing monitoring of their functional state. Based on the analysis of the particularities of x-ray screening systems operators’ professional training associated with the formation of competences in dangerous objects visual search, the most perspective method is the Eye tracking technology. Domestic and foreign studies of the eye movements characteristics while solving professional tasks in training process are actively developed in various areas. There are no studies of visual search peculiarities in domestic practice in contrast to exterior studies. This research is aimed at considering the usage of Eye tracking technology in the training of x-ray screening systems operators. As the result of the experimental research with the use of mobile eye-tracker Sensomotoric Instruments Eye Tracking Glasses 2.0 the statistical data of eye movement parameters of two groups of subjects with different levels of training have been received. The application of cluster and discriminant analyses methods allowed to identify General classes of these parameters, as well as to obtain the discriminants functions for each group under examination. The theoretical significance of the peculiarities of the operators’ eye movement studies is to identify the patterns of prohibited items visual search. The practical importance of implementation of Eye tracking technology and statistical analysis methods is to increase the reliability of assessment the level of formed competence of x-ray screening systems’ operators in visual search, as well as to develop the potential system of operators’ state monitoring and assessing their visual fatigue.Профессиональная подготовка операторов рентгенотелевизионных интроскопов осуществляется с применением компьютерных тренажеров, которые имеют алгоритмы адаптивной подготовки. Данные алгоритмы в существующих тренажерах включают в себя механизмы обратной связи, на основе показателей обучаемости, в частности, таких как частота обнаружений опасных предметов, частота ложных тревог и время обнаружения. Дальнейшее повышение эффективности тренажерной подготовки операторов связано с интеграцией механизмов психофизиологического мониторинга их функционального состояния. Исходя из анализа особенностей профессиональной подготовки операторов рентгенотелевизионных интроскопов, связанных с формированием компетенций по зрительному поиску опасных предметов, наиболее перспективным является использование технология Eye tracking. Отечественные и зарубежные исследования особенностей движения глаз при решении профессиональных задач в процессе подготовки активно развиваются в различных областях деятельности. В отечественной практике отсутствуют исследования особенностей зрительного поиска в отличие от зарубежных исследований. Данная работа направлена на рассмотрение вопроса применения технологии Eye tracking в сфере подготовки операторов рентгенотелевизионных интроскопов. В результате экспериментальных исследований с использованием мобильного ай-трекера Sensomotoric Instruments Eye Tracking Glasses 2.0 были получены статистические данные параметров перемещения взгляда для двух групп испытуемых с различными уровнями подготовки. Применение методов кластерного и дискриминантного анализов позволило выделить общие классы данных параметров, а также получить функции дискриминации для каждой исследуемой группы. Теоретическая значимость исследований особенностей движения глаз операторов заключается ввыявлении закономерностей зрительного поиска запрещенных предметов. Практическая значимость применение технологии Eye tracking и методов статистического анализа заключается в повышении достоверности оценки уровня сформированности компетенции по зрительному поиску операторов рентгенотелевизионных интроскопов, а также в возможности разработки систем контроля состояния операторов и оценки зрительной усталости.
МЕТОДОЛОГИЯ СИНТЕЗА И КОРРЕКЦИИ «ПИРАМИДЫ РИСКА» В САМОЛЕТНОМ СЕГМЕНТЕ КОММЕРЧЕСКОЙ АВИАЦИИ РОССИИ
Get PDFThe article presents the results of the "risk pyramids" analysis of commercial aviation for their adequacy to the current state of the aviation transport system of Russia. The necessity of annual updating of "risk pyramids" is shown, as the aviation transport system (ATS) of Russia is dynamic and the ATS state changes faster than the accident rate statistical indicators characterizing this state. The method of linear weighted moving average for the synthesis and annual correction of the "risk pyramids" parameters with an optimized averaging coefficient – 7 years is substantiated and proposed. The optimization of the averaging coefficient is performed by the criterion of the minimum mismatch between the averaged values of the "risk pyramids" parameters and the current (annual) values determined by the statistical data of an aviation events. The general and private "risk pyramids" of commercial aviation of Russia synthesized by results of the statistical factorial analysis of aviation events for 2009–2016 are presented. The synthesis of "risk pyramids" is made in accordance with the classification of aviation events in the civil aviation of Russia, separately by causative factors: "Human", "Aircraft", "Environment". The parameters of the "risk pyramids" reflect the conditional probability of an aviation event of great severity (for example, a catastrophe), if there were aviation events of less severity (for example, incidents). The parameters of the presented pyramids are intended for inclusion into the algorithms of indirect estimation of probability of aviation accidents for any airline and any period of flight work (from a month or more).В статье представлены результаты анализа «пирамид риска» коммерческой авиации на предмет их адекватности текущему состоянию авиационно-транспортной системы России. Показана необходимость ежегодного обновления «пирамид риска», поскольку авиационно-транспортная система (АТС) России динамична и состояние АТС изменяется быстрее, чем статистические показатели аварийности, характеризующие это состояние. Обоснована и предложена методика линейно взвешенного скользящего среднего для синтеза и ежегодной коррекции параметров «пирамид риска» с оптимизированным коэффициентом усреднения – 7 лет. Оптимизация коэффициента усреднения выполнена по критерию минимального несоответствия усредненных значений параметров «пирамид риска» и текущих (ежегодных) значений, определяемых по статистическим данным об авиационных событиях. Представлены общая и частные «пирамиды риска» коммерческой авиации России, синтезированные по результатам статистического факторного анализа авиационных событий за 2009–2016 годы. Синтез «пирамид риска» выполнен в соответствии с классификацией авиационных событий в гражданской авиации России, раздельно по причинным факторам: «Человек», «Воздушное судно», «Среда». Параметры «пирамид риска» отражают условную вероятность авиационного события большой тяжести (например, катастрофы), если имели место авиационные события меньшей тяжести (например, инциденты). Параметры представленных пирамид предназначены для включения в алгоритмы косвенного оценивания вероятности авиационных происшествий в любой авиакомпании за любой период летной работы (за месяц и более)