Категория: Авиационная техника

Пространственная ориентировка и образ полета: современные подходы к подготовке пилотов

УДК 629.7.073

DOI 10.51955/2312-1327_2024_4_78

Артем Андреевич Федоров

Аннотация. Статья рассматривает ключевые аспекты, обеспечивающие эффективное пилотирование, такие как пространственная ориентация и образ полета. Описаны современные методы подготовки пилотов, включая технологические решения и когнитивные тренировки. Акцентируется внимание на важности комплексного подхода к развитию навыков, чтобы повысить безопасность и эффективность полетов. Практическая значимость работы заключается в необходимости постоянного обновления и адаптации программ подготовки пилотов с учетом технологического прогресса и изменений в авиационной индустрии, которые будут способствовать созданию более безопасной и надежной системы управления воздушным движением будущего.

Ключевые слова: пространственная ориентация, образ полета, сенсорные системы, ситуационная осведомленность, углы Эйлера, кватернионы, психофизиология, виртуальная реальность, когнитивные навыки, симуляторы полета, управление стрессом.

Скачать 401,2 kB

Разработка альтернативных путей поддержания исправного состояния двигателей PT6A по данным авиапредприятия*

УДК 629.039.58

DOI 10.51955/2312-1327_2024_4_44

Дмитрий Евгеньевич Строков

Евгения Андреевна Ачкасова

Оксана Геннадиевна Бойко

Аннотация. В работе построена математическая модель изменения параметров авиационного двигателя для использования системы ECTM (Engine Condition Trend Monitoring), что позволит выполнять техническое обслуживание воздушных судов иностранного производства в условиях санкционных ограничений на основе данных авиапредприятия. Построение математической модели выполнено на основе статистических данных технической эксплуатации двигателей PT6A-114A за пятилетний период эксплуатации методом регрессионного анализа. Предложенное решение позволяет получить значения базовых параметров авиационного двигателя PT6A-114A, в этом случае у оператора появляется возможность выполнять анализ тенденций изменения состояния двигателя самостоятельно без системы ЕСТМ. Главным преимуществом полученных результатов исследования является отсутствие зависимости оператора ВС от зарубежных сервисов оценки параметров двигателя. Технические службы авиапредприятия имеют возможность самостоятельно оценивать параметры двигателя. Одним из следующих этапов дальнейшей реализации использования системы ECTM в рамках авиационного предприятия является разработка программного обеспечения, позволяющего автоматизировать процесс считывания параметров двигателя ВС, их анализ, соотнесение с данными эксплуатационно-технической документации двигателя и выдачу плана корректирующих действий в отношении двигателя и его компонентов.

Ключевые слова: авиационный двигатель, параметры, регрессионный анализ, базовые значения, техническое обслуживание.

*Статья подготовлена по материалам магистерской диссертации: Строков Д. Е. Анализ альтернативных путей поддержания исправного состояния двигателей PT6A по данным авиапредприятия. Красноярск.: ФГБОУ ВО «СибГУ им. ак. М.Ф. Решетнева». – 82 с.

Скачать 1,4 MB

Теорема о погонной плотности циркуляции вихревой трубки

УДК 551.515.3

DOI 10.51955/2312-1327_2024_4_67

Николай Владимирович Даниленко

Антон Геннадьевич Киренчев

Аннотация. В статье дано описание явления вихреобразования в атмосферной среде, а также проведен анализ исследований по данной теме. Выявлены основные противоречия и проблемы в исследовании вихреобразования. Рассмотрен рабочий процесс преобразования исходного потенциального течения рабочего тела исследуемой среды в течение вихревое с описанием основных факторов, влияющих на данный процесс. Выявлены противоречия в процессе формирования вихревой трубки, для решения которых был выбран новый объект исследования – удельная погонная плотность циркуляции вихрей газовых (жидких) естественных и техногенных сред. Дана оценка состояния и проблем удельной погонной плотности циркуляции вихрей исследуемого вихреобразования. Представлено определение удельной погонной плотности циркуляции на основе ее рабочего процесса. Установлена взаимосвязь погонной плотности циркуляции с тангенциальной скоростью среды на внешней поверхности вихревой трубки. Дано определение теоремы о погонной плотности циркуляции вихревой трубки. Приведено доказательство теоремы и математическая взаимосвязь погонной плотности циркуляции вихревой трубки среды с тангенциальной скоростью на её внешней поверхности. Представлены следствия теоремы и области их применения.

Ключевые слова: вихреобразование, факторы генерации, рабочий процесс, определение, теорема, классификация, погонная плотность циркуляции, вихревая трубка, вихри воздухозаборников авиационных двигателей, смерчи.

Скачать 516,1 kB

Применение методов теории важности критериев для определения оптимальных видов деятельности при управлении воздушным судном

УДК 629.7.073.6

DOI 10.51955/2312-1327_2024_3_103

Геннадий Владимирович Коваленко

Иван Станиславович Муравьев

Илья Александрович Ядров

Аннотация. Формализация деятельности пилотов при управлении ими воздушными судами (ВС) последнего поколения, в настоящий момент, может оказаться затруднительной ввиду значительных изменений в структуре деятельности человека-оператора. Для наиболее полного анализа порядка управления деятельностью пилотов при использовании различных уровней автоматизации использование только математического аппарата теории вероятностей и методов принятия решений в расплывчатых условиях оказывается недостаточным. В статье представлен результат применения методов теории важности критериев с целью определения наиболее рационального выбора вида деятельности членов экипажей на различных этапах полета и режимах пилотирования ВС последнего поколения.

Ключевые слова: важность критериев, оценка параметров полета, управление деятельностью, степень автоматизации ВС.

Скачать 928,7 kB

Анализ методологических основ управления траекторией полета воздушного судна

УДК 621.396.96

DOI 10.51955/2312-1327_2024_3_59

Николай Павлович Малисов

Аннотация. При проектировании пилотажно-навигационных комплексов современных и перспективных воздушных судов (ВС) важным направлением является разработка новых подходов к построению и выдерживанию эффективных траекторий полета. Синтез системы траекторного управления, которая способна стабилизировать положение ВС и точно отслеживать заданный маршрут полета, является достаточно сложной задачей. В данной работе предлагается алгоритм формирования управления отслеживанием траектории, основанный на методах теории оптимального управления (ТОУ) с использованием подходов теории оптимальной фильтрации (ТОФ) для оценки параметров траекторного движения. Рассмотрена формулировка автономной задачи оптимального управления. В работе показатель качества выдерживания маршрута полета формулируется в виде минимизации отклонения фактической траектории полета от заданной.

Методами имитационного статистического моделирования подтверждена целесообразность внедрения предлагаемого подхода. Для проверки обоснованности предложенного подхода выполнялось имитационное моделирование типичного отслеживания траектории полета в ожидаемых условиях эксплуатации. Анализ полученных результатов в ходе имитационного моделирования показывает, что отклонение параметров управляемой траектории полета от заданных значений не превышает 5 м. Результаты демонстрируют эффективность алгоритма отслеживания заданного маршрута полета и устойчивость к внешним возмущениям.

Ключевые слова: воздушное судно, траектория полета, фильтр Калмана, оптимальное управление, оптимальная фильтрация, глобальная навигационная спутниковая система, система траекторного управления.

Скачать 1,0 MB

Применение пороховых зарядов в системе аварийного выпуска шасси воздушного судна

УДК 629.7.021     ББК 39.53

DOI 10.51955/2312-1327_2024_3_117

Анатолий Филиппович Пенно

Аннотация. Рассмотрены проблемные вопросы, связанные с работой системы выпуска шасси современных летательных аппаратов. Указаны некоторые специфические требования к аналогичным системам, применяемым на воздушных судах военного назначения. Предложено конструктивное решение в виде авторской разработки по использованию энергии пороховых газов в системе аварийного выпуска шасси на примере самолета Як-130. Проведен анализ дополнительного оборудования, необходимого для функционирования предложенного способа выпуска шасси, а также его влияния на летные характеристики летательного аппарата в связи с возможным увеличением массы и изменением габаритов самолета. По итогам исследования сделан вывод о возможности применения пороховых зарядов в системе аварийного выпуска шасси воздушного судна.

Ключевые слова: система выпуска шасси, пороховой заряд, цилиндр выпуска, надежность, безопасность полетов.

Скачать 980,7 kB

Обнаружение и демодуляция сигналов с коэффициентами модуляции более единицы в задачах радиомониторинга авиационных линий связи

УДК 621.396.96

DOI 10.51955/2312-1327_2024_2_119

Муслим Амирович Межетов

Алексей Александрович Шалаев

Владислав Павлович Чурбаков 

Аннотация. Связь между воздушным судном и землёй является основным средством, позволяющим организовать управление воздушным движением и обеспечить безопасность и регулярность воздушных перевозок. В целях поддержания работоспособности каналов радиосвязи производится радиоконтроль. В статье рассмотрен вопрос создания алгоритма радиоконтроля, позволяющего классифицировать амплитудно-модулированные сигналы по глубине модуляции, а также показана возможность детектирования перемодулированных колебаний, позволяющая восстановить исходное информационное сообщение с достаточной для его восприятия точностью.

Ключевые слова: перемодуляция, балансная модуляция, анализ сигналов, обнаружение помех, когнитивное радио, радиоконтроль.

Скачать 1,7 MB

Нейросетевая система лазерной диагностики элементов остекления кабин самолетов

УДК 535.8/004.89

DOI 10.51955/2312-1327_2024_2_61

Павел Владимирович Павлов

Даниил Игоревич Тюрнев

Никита Владимирович Сухачев

Аннотация. Оценка технического состояния элементов остекления кабин самолетов оперативно-тактической авиации по-прежнему остается наиболее важной задачей в обеспечении безопасности полетов. Для повышения оперативности операций по неразрушающему контролю элементов остекления с использованием метода спекл-структур оптического излучения предлагается использовать нейросетевые технологии для автоматического определения контролируемых участков на кабине самолета. Для реализации данной задачи были использованы технологии искусственного интеллекта, основанные на алгоритмах семантической сегментации, классификации и обнаружения контролируемых участков по установленным маркерам на кабине за счет применения сверточной нейросети на архитектуре YOLOv8. Применение технологий машинного зрения позволило в реальном масштабе времени осуществлять измерение величины выхода остекления из заделки при создании избыточного давления внутри кабины и тем самым сократить время на оценку технического состояния не менее чем в 10 раз. Установлена причина расхождения результатов применения метода спекл-структур оптического излучения при определении величины выхода остекления из заделки с «ленточным» методом, выработаны рекомендации для снижения погрешностей измерений.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, оптико-электронные системы, спекл, семантическая сегментация, сверточная нейросеть, YOLO, остекление.

Скачать 1,2 MB

Разработка методики идентификации и разрешения конфликтных ситуаций при оперативном планировании четырехмерной траектории полета

УДК 351.814.331

DOI 10.51955/2312-1327_2024_2_77

Нгуен Тхи Линь Фыонг

Евгений Сергеевич Неретин

Нгуен Ныы Ман

Аннотация. Обнаружение и разрешение конфликтов являются одной из ключевых задач в обеспечении безопасности и эффективности эксплуатации воздушного транспорта. В операциях на основе траекторий (от англ. TBO – Trajectory based operation) воздушным судам (ВС) предоставляется большая гибкость в планировании траекторий на маршруте и большая ответственность за самоэшелонирование друг от друга, при котором пилоту потребуется помощь для безопасного и эффективного выполнения задачи децентрализованного разрешения конфликтов в полете по маршруту. В настоящей работе разрабатывается методика идентификации и разрешения конфликтных ситуаций в крейсерском режиме полета на основе четырехмерных узлов сетки (4D-сетка) и алгоритма поиска кратчайшего пути A-star (далее – A*) для формирования оптимальной четырехмерной траектории (4D-траектория) обхода. Данный новый подход помогает избегать ложных предупреждений о потенциальных конфликтных ситуациях (ПКС) в воздухе из-за возможности своевременного их обнаружения и точного определения расстояния от рассматриваемого ВС до зон опасного сближения (ОС) с запретными для полетов зонами, зонами ограничения полетов, зонами сложных метеоусловий (СМУ) и другими ВС, что и позволяет автономно сформировать временно-пространственную траекторию их обхода. Для демонстрации эффективности предлагаемой методики идентификации и разрешения конфликтов при оперативном планировании 4D-траектории полета с использованием 4D-сетки и алгоритма поиска кратчайшего пути А-star (далее – А*) по заданным критериям оптимизации проведем три эксперимента в различных условиях воздушного пространства (при наличии зон опасного сближения и без них). Результаты проведенных экспериментов доказывают, что потенциальные опасные сближения ВС в полете эффективно идентифицированы и разрешены при применении предлагаемой методики.

Ключевые слова: обнаружение и разрешение конфликтов, самоэшелонирование, четырехмерная траектория, 4D-сетка, алгоритм A*.

Скачать 895,7 kB

Исследование влияния действующих нагрузок на микроструктурные изменения в сплаве Inconel 738LC

УДК 629.7.036.34

DOI 10.51955/2312-1327_2024_2_51

Олег Александрович Ратенко

Елизавета Васильевна Самойленко

Юрий Владимирович Петров

Аннотация. В современных экономических условиях одной из важных задач является перевод как можно большего количества элементов конструкции авиационных двигателей на эксплуатацию по состоянию при одновременном соблюдении баланса экономического эффекта и уровня безопасности полетов. Подобные меры в значительной степени позволят эксплуатантам воздушных судов снизить эксплуатационные расходы. Одним из кандидатов на переход на эксплуатацию по состоянию являются лопатки турбин газотурбинных двигателей (ГТД), изготовляемые из жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС). Микроструктура ЖНС представляет собой γ-матрицу с включенными в нее дисперсными частицами — фазы, которые и являются элементами, обеспечивающими высокие прочностные свойства никелевых сплавов. Происходящие в ходе эксплуатации ГТД микроструктурные изменения в ЖНС лопаток турбин, связанные с увеличением размеров частицам — фазы, а также изменением их формы и объемной доли, приводят к деградации механических свойств изделий. Учет этих изменений может явиться тем инструментом, который позволит проводить расчеты, направленные на оценку технического состояния лопаток турбин ГТД в процессе их эксплуатации.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, лопатка турбины, жаропрочный никелевый сплав, — фаза, микроструктура сплава.

Скачать 732,0 kB

« Older Entries