Категория: Летательные аппараты, авиационные двигатели и методы их эксплуатации

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

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

Система управления безопасностью полётов летательных аппаратов с базовой встроенной системой автоматического допускового контроля гидравлической системы и систем мониторинга и прогнозирования отказов

УДК 629.735     ББК 39.52

DOI 10.51955/2312-1327_2024_2_36

Михаил Арчилович Бобрин

Аннотация. В работе рассмотрена система встроенного допускового контроля с подсистемами мониторинга и прогнозирования отказов для системы управления безопасностью полётов летательных аппаратов (СУБП ЛА), что является актуальным в настоящее время. Работа посвящена эксплуатационной составляющей полей допусков гидравлической системы (ГС). Внутренним замеряемым параметром является давление, поэтому необходимо было найти алгоритм, отражающий зависимость его от условий эксплуатации, его коэффициента кинематической вязкости жидкости, её температуры, наработки, температуры окружающей среды и этапа полёта. Из полученного выражения для давления подстановкой граничных значений, входящих в эту зависимость параметров, можно получить эксплуатационную составляющую поля допуска.

Для каждого опроса датчиков системы автоматического контроля необходимо вычислить диапазон изменения параметра для данного этапа полёта и других условий с помощью полученных в работе алгоритмов вычисления поля допуска. При этом система контроля должна производить обработку большого объёма информации с использованием методов работы искусственного интеллекта (ИИ), что позволяет управлять безопасностью полётов летательных аппаратов (БП ЛА).

Ключевые слова: система управления техническим состоянием летательных аппаратов, система управления безопасностью полетов летательных аппаратов, система автоматического контроля гидравлических систем летательных аппаратов, эксплуатационное поле допуска давления жидкости.

Скачать 799,4 kB

Сенсорная и интерсенсорная модель системы пилот – воздушное судно

УДК 629.7.073

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_67

Геннадий Владимирович Коваленко

Артем Андреевич Федоров

Андрей Валерьевич Федоров

Аннотация. В этой статье представлен обзор компонентов модели пилота, используемой для проектирования системы управления полетом, в которой особое внимание уделяется физиологическим аспектам и аспектам ручного управления. Использована структура многоэлементной системы, раскрывающая совокупность взаимодействия пилота с воздушным судном при реализации ручного управления. Ручное управление является наиболее сложным процессом при выполнении полета воздушного судна, требующего большого опыта и высоких навыков пилота. Рассмотрены сенсорная и интерсенсорная модели системы «пилот – воздушное судно». Применение этих моделей требует знания механизмов и процессов, которые непосредственно участвуют в развитии пространственной ориентации пилота при ручном управлении воздушным судном. Разработка метода и математической модели формирования навыка по ведению пространственной ориентации является актуальной задачей научных исследований.

Ключевые слова: пилот, модель, пространственная дезориентация, воздушное судно, органы чувств, человеческий фактор.

Скачать 547,8 kB

Теорема о вихреобразовании газовых и жидких сред

УДК 551.513  ББК 26.233

DOI 10.51955/2312-1327_2022_3_47

Николай Владимирович Даниленко

Антон Геннадьевич Киренчев

Аннотация. Выбран объект исследования – вихреобразование газовых (жидких) сред. Определено состояние вопроса вихреобразования. Дано теоретическое обоснование проблемы вихреобразования. Установлена кинематическая сущность газодинамического явления вихреобразования. Выявлены его противоречия. Установлен рабочий процесс вихреобразования. Получены параметры эффективности и режимные параметры. Указано место вихреобразования в уравнении сохранения энергии движения газа. Установлена совокупность факторов генерации вихревой активности естественного и техногенного вихреобразования. Предложена теорема о вихреобразовании. Изложены её следствия и области практического применения.

Ключевые слова: вихреобразование газовых (жидких) сред, факторы генерации и активации вихреобразования, рабочий процесс вихреобразования газовых (жидких) сред, определения вихреобразования, теорема о вихреобразовании, классификация вихреобразования.

Скачать 1,4 MB

К вопросу о правомерности описания процесса технической эксплуатации парка воздушных судов полумарковскими моделями

УДК 629.7/621.01

DOI 10.51955/23121327_2022_2_34

Сергей Сергеевич Тришин

Евгения Андреевна Ачкасова

Оксана Геннадиевна Бойко

Галина Андреевна Ишеева

Аннотация. В работе выполнены исследования времен нахождения в состояниях технической эксплуатации воздушных судов Ми-8Т Ми8-МТВ. Использованы статистические данные действующего авиапредприятия АО «Норильск Авиа». Для каждого вариационного ряда времен формализованы статистические законы распределения. Выполнены проверки соответствия теоретических и полученных статистических законов распределения времен по критерию Пирсона. Подтверждено, что процесс технической эксплуатации воздушных судов в практических задачах может быть рассмотрен как полумарковский.

Ключевые слова: полумарковский процесс, время нахождения в состоянии процесса, статистическая обработка данных, экспоненциальное распределение, техническая эксплуатация воздушных судов, интегральная функция распределения.

Скачать 481,2 kB

Автоматизированная система контроля агрегатных и фазовых изменений в полимерных материалах

УДК 681.5 ББК 30.83

DOI 10.51955/23121327_2022_2_19

Николай Григорьевич Филиппенко

Денис Викторович Баканин

Владимир Сергеевич Бычковский

Аннотация. Данная работа посвящена разработке системы управления процессом исследования теплофизических свойств и фазовых превращений в полимерных и композитных материалах. Использование полимерных материалов взамен цветных и нержавеющих металлов является необходимым и перспективным процессом при производстве и ремонте узлов и механизмов летательных аппаратов. Особое развитие эта тенденция получила в последние десятилетия не только в авиации, но и целиком в транспортном машиностроении. Замена металлов пластиками и композитами на их основе снижает главный показатель в изделиях данной отрасли, а именно его вес. Зачастую при проектировании и использовании летательных аппаратов становится просто невозможным изготовить конкурентоспособные изделия без применения полимеров и композитов в их конструкции. Прочностные данные полимеров в ряде конструкций ЛА компенсируются ресурсами их использования, которые не всегда измеряются значительными временными показатели. Тем не менее, несмотря на уникальные возможности новых конструкционных полимеров, остается открытым вопрос об их изменяющихся электро-физико-химических свойствах в процессе воздействия на них температурных нагрузок и других факторов внешнего воздействия в период эксплуатации. Представленный авторами алгоритм автоматизированного управления процессом высокочастотной электротермии позволил получать более точные результаты исследований. Реализованный алгоритм автоматизированной системы управления в виде программного комплекса позволил получить новые и уточнить уже имеющиеся результаты ранее проведенных экспериментов в отношении конструкционных материалов, используемых при изготовлении и ремонте летательных аппаратов и других транспортных средств.

Ключевые слова: транспорт, полимерные материалы, композиты, теплофизические свойства автоматизированная система управления научных исследований, фазовые превращения.

Скачать 701,6 kB

Способ повышения экологичности авиационного турбовального двигателя

УДК 621.45.022 ББК 39.55

DOI 10.51955/2312-1327_2022_1_73

Сергей Викторович Скоробогатов

Дмитрий Васильевич Вострецов

Аннотация. Полёт воздушного судна является основным производственным процессом любой авиакомпании. Для того чтобы обеспечить конкурентоспособность и хорошие экономические показатели, время налёта должно в значительной мере превышать совокупное время, которое воздушное судно проводит на земле. Полёт воздушного судна осуществляется за счёт энергии силовой установки, в основе которой находятся тепловые двигатели – тепловые машины, позволяющие преобразовать тепловую энергию в полезную механическую работу. Подвод тепла к рабочему телу в таких двигателях практически повсеместно происходит путём сжигания углеводородного топлива: керосина или авиационного бензина. В процессе сжигания выделяются продукты сгорания, часть из которых наносит существенный вред окружающей среде. Вопрос повышения экологичности авиационных двигателей сегодня является актуальным и злободневным, а несоответствие двигателей международным нормам ИКАО по объёму вредных выбросов накладывает ограничения на продажу и эксплуатацию отечественных воздушных судов за рубежом. В связи с этим, поиск путей повышения экологичности авиационных двигателей является приоритетным направлением авиационной отрасли.

Ключевые слова: камера сгорания, авиационный газотурбинный двигатель, выбросы вредных веществ, экологичность.

Скачать 2,9 MB

Вихревое поле Земли и области его применения

УДК 551.50 ББК 39.15

Даниленко Н. В.

В статье рассмотрены вопросы циркуляции сред Земли в поле её вращения относительно Полярной оси NS. В основу исследования циркуляции сред Земли положен закон Био-Савара в его простейшей форме на базе бесконечно длинного вихря, нашедший широкое применение в аэродинамике профилей крыла, в газовой динамике и в гидродинамике. В процессе применения закона Био-Савара к материальным средам Земли, находящимся в поле её суточного вращения, установлена закономерность взаимосвязи циркуляции скорости Г исследуемой элементарной частицы с относительной высотой (глубиной) ±Н её расположения по отношению к осреднённой поверхности Земли и с географической широтой. Сущность этой закономерности представлена математическим выражением в физических параметрах нашей планеты. Полученная интенсивность циркуляции  скорости Г сред Земли переведена в безразмерные критериальные параметры. На их основе предложены вихревые характеристики сред Земли. Дана их классификация. Разработан пакет следствий вихревых характеристик, по сущности которых предложен рабочий процесс мало известных в природе вихревых явлений геофизики с точки зрения вихревой динамики свободно взвешенных сред планеты типа «Земля». Предложены следствия вихревых характеристик сред Земли и особенности рабочего процесса геофизических явлений на Солнце.

Ключевые слова: суточное вращение, циркуляция сред Земли, вихревые характеристики, следствия вихревых характеристик сред Земли.

Скачать 748,1 kB

Обоснование требований, предъявляемых к вновь создаваемым камерам сгорания с поперечной системой вихреобразования авиационных двигателей

УДК 621.45.022 ББК 39.55

Скоробогатов С. В.

Проектирование и производство авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и их компонентов – это крайне масштабный, комплексный процесс. По мере развития отдельных отраслей науки, внедрения технических новшеств и получения от их использования обратной связи происходит планомерное усложнение конструкторско-производственной цепочки. Это усложнение, с одной стороны, обеспечивает возможность совершенствования изделия за счёт воплощения в его конструкции новых идей и подходов, с другой – повышает наукоёмкость данной отрасли и увеличивает стоимость конечного изделия. Необходимость в совершенствовании изделия, в свою очередь, диктуется системой обеспечения и поддержания лётной годности воздушных судов (ВС), стандарты которой также совершенствуются с течением времени.

Ключевые слова: камера сгорания, авиационный газотурбинный двигатель, эксплуатационные требования, метод обоснования требований, лётная годность воздушных судов.

Скачать 2,8 MB

« Older Entries