Категория: Авиационная техника

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

Факторный анализ процессов в камере сгорания авиационного двигателя как основа для обоснования номенклатуры эксплуатационных требований

УДК 621.45.022 ББК 39.55

Скоробогатов С. В.

Требования, предъявляемые к авиационному двигателю в целом, в значительной степени определяются процессами, протекающими в камере сгорания (КС). Поскольку обоснование номенклатуры эксплуатационных требований базируется на закономерностях влияния целого комплекса параметров, необходимо провести факторный анализ процессов, протекающих в исследуемой КС, с целью выявления данных закономерностей как в условиях отсутствия теплового воздействия на кинетику потока, так и при наличии данного воздействия при сжигании топлива. Для этого необходимо выстроить целостную систему формирования внешнего облика объекта исследования, что, в свою очередь, подразумевает его фрагментацию на отдельные локации и детальную проработку структурной схемы КС по частям. Затем результаты от отдельных частей согласуют и объединяют в единую систему уже для целостной конфигурации объекта исследования, которая подвергается факторному анализу в ходе  расчётов. Факторный анализ как промежуточных, так и конечных результатов оптимизации по выделенным критериям позволяет обосновать перечень эксплуатационных требований, учёт которых обеспечит заданный уровень моделируемых процессов. В данной статье выполнен факторный анализ процессов, протекающих во входной части камеры сгорания с поперечной системой вихреобразования (КСПСВ).

Ключевые слова: камера сгорания, авиационный газотурбинный двигатель, эксплуатационные требования, обоснование требований, факторный анализ.

Скачать 2,4 MB

Разработка комплекса моделирования для валидации оценки функциональных опасностей комплексной системы управления с использованием методов модельно-ориентированного проектирования

УДК 519.8 ББК ББК 32.965.07

Литуев Н. А.

Савельев А. С.

Неретин Е. С.

В данной работе проведен анализ применения методов модельно-ориентированного проектирования при валидации требований по отказобезопасности комплексной системы управления перспективного российского гражданского авиалайнера. Обоснована критичность корректного проведения оценки функциональных опасностей. Рассмотрен процесс валидации требований с помощью модельно-ориентированного проектирования. Описано техническое и программное обеспечение, необходимое для выполнения данной задачи. Рассмотрена структура используемой комплексной математической модели и интерфейсы взаимодействия с человеком.

Ключевые слова: модельно-ориентированное проектирование, системы управления, безопасность полетов, валидация требований.

Скачать 292,5 kB

Архитектура бортовой системы технического обслуживания с применением концепции распределенной ИМА

УДК 681.518.3 ББК 32.965.07

Брусникин П. М.

Дудкин С. О.

Неретин Е. С.

В работе проведен анализ концепций авионики, принципов создания комплексов бортового радиоэлектронного оборудования и существующих аналогов бортовых систем технического обслуживания (БСТО). Предложена архитектура БСТО, входящего в нее функционального программного обеспечения и аппаратной части для гражданских воздушных судов. Разработанная на базе интегрированной модульной авионики (ИМА) БСТО позволит разгрузить кабельную сеть самолета, повысит надежность системы в целом, а также упростит работу с БСТО техническому персоналу в наземной фазе техобслуживания.

Ключевые слова: гражданский самолёт, интегрированная модульная авионика, бортовая система технического обслуживания, распределенная архитектура, бортовое радиоэлектронное оборудование.

Скачать 307,0 kB

Предварительная оценка безопасности функции отслеживания активными органами управления заданных сигналов от системы автоматического управления гражданского самолета

УДК 681.518.3 ББК 39.89

Савельев А. С.

Неретин Е. С.

Основной целью гражданской авиации является экономичное, надежное и безопасное совершение полетов. Одними из важнейших систем в самолете являются комплексная система управления (fly-by-wire) и системы автопилотов. Комплексная система управления включает в себя, в том числе, органы управления в кабине экипажа – штурвалы (Boeing) и сайдстики (Airbus, Irkut, Sukhoi). Сайдстики на текущий момент являются более приоритетным направлением развития органов управления в кабине экипажа в связи с увеличением экономичности по сравнению со штурвалами. Жестко связанные штурвалы обеспечивают тактильную обратную связь пилотам при работе автопилота и при управлении в ручном режиме. Использование сайдстиков приводит к отсутствию тактильной обратной связи пилотам в связи с отсутствием механической связи. Данная проблема негативно сказывается на безопасности полета. На текущий момент основным способом решения данной проблемы является разработка и внедрение активных сайдстиков. Активные сайдстики не сертифицированы ни на одном из больших гражданских самолетов. Целью данной работы является предварительная оценка безопасности функции отслеживания активной ручкой сигналов от автопилота в соответствии с рекомендациями SAE ARP 4761 и SAE ARP 4764A.

Ключевые слова: активные органы управления, системы управления, безопасность полетов, анализ дерева отказов, оценка функциональных опасностей.

Скачать 234,2 kB

Циркуляционно-вихревой способ активации подсасывающей силы крыла у подстилающей поверхности

УДК 629.735.33.015 ББК 39.15

Киренчев А. Г.

Даниленко Н. В.

В статье рассмотрен вопрос возможной вихревой активации рабочего процесса подсасывающей силы крыла вблизи подстилающей поверхности. Полезный эффект реализации такого рабочего процесса может проявиться в уменьшении длины разбега и пробега воздушного судна при взлёте и посадке в поле вихревой интерференции крыла с подстилающей поверхностью аэродрома. Областью практического применения могут стать несущие поверхности судов на подводных крыльях и экранопланов и им подобных судов на малых высотах полёта. Сущность вихревой активации подсасывающей силы крыла построена на базе теоремы проф. Н. Е. Жуковского о подъёмной силе крыла и на зеркальном эффекте подстилающей поверхности, предложенном Прандтлем. В статье установлена физическая и кинематическая сущность интерференции линейного вихря с плоской подстилающей поверхностью. Эффект подобной вихревой интерференции представлен на сравнении автоперемещения вихревых дымовых колец различного диаметра при одинаковом импульсе силы, их генерирующей. Установлен факт силового взаимодействия вихревого кольца с твёрдой плоской стенкой, на базе которого построен способ вихревой активации подсасывающей силы, способной уменьшать лобовое сопротивление крыла. В качестве объекта теоретического исследования выбран линейный бесконечно длинный вихрь интенсивности Г = 2p, позволяющий упростить математическое выражение закона Био – Савара до функции скорости вихря св = f (1/(2h)). Представлена кинематическая вихревая характеристика вихря в виде зависимости скорости перемещения от высоты его расположения над экраном. Указаны основные следствия интерференции вихря с экраном и области их применения.  

Ключевые слова: подсасывающая сила, циркуляция скорости Г, интерференция вихря, плоский экран, перемещение вихря, вихревая характеристика.

Скачать 452,4 kB

Автоматизация верификации систем электронной индикации современных и перспективных объектов гражданской авиационной техники

УДК 681.518.3 ББК 39.56

Мамкин Е. М.

Крыцин А. В.

Ильяшенко Д. М.

Дяченко С. А.

Неретин Е. С.

В работе проведён анализ существующих средств автоматизации верификации программного обеспечения авиационного бортового оборудования. Результатом работы являются разработанное программное средство, автоматизирующее процесс верификации систем электронной индикации современных и перспективных гражданских самолётов, а также методика тестирования с его применением. Предложенное решение позволяет сэкономить временные и финансовые затраты на системное тестирование.

Ключевые слова: гражданский самолёт, авионика, программное обеспечение, верификация, распознавание изображений, нейронная сеть.

Скачать  270,4 kB

Архитектура системы индикации на лобовом стекле для перспективных гражданских самолётов

УДК 681.518.3 ББК 39.56

Дяченко С. А.

Чуфирин В. А.

Неретин Е. С.

В статье представлен проведённый анализ принципов проектирования комплексов авионики, а также современных систем отображения информации в кабине экипажа. Разработана архитектура системы индикации на лобовом стекле для перспективных гражданских самолётов транспортной категории на базе концепции интегрированной модульной авионики. Применённый подход позволяет сократить временные затраты на разработку, испытания и сертификацию борта, а также существенно снизить стоимость эксплуатации воздушного судна и его массогабаритные характеристики.

Ключевые слова: гражданский самолёт, интегрированная модульная авионика, системы отображения информации, системы технического видения, индикатор на лобовом стекле.

Скачать 245,9 kB

Оценка характеристик погрешностей позиционирования комбинированных ГЛОНАСС/GPS приемников

УДК 621.391:621.396 ББК 39.57-5 S66

Скрыпник О. Н.

Арефьев Р. О.

Арефьева (Астраханцева) Н. Г.

Спутниковые радионавигационные системы глобального действия (GNSS), к которым относятся системы ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США), находят широкое применение в различных сферах, в том числе в авиации. Удовлетворение все более высоких требований различных групп потребителей по точности и надежности позиционирования может быть обеспечено при решении навигационной задачи по всем видимым спутникам, принадлежащих различным системам. Эта функция реализована в комбинированных GNSS приемниках. При этом является актуальным исследование особенностей функционирования и характеристик погрешностей позиционирования комбинированных ГЛОНАСС/GPS приемников в различных условиях применения и режимах работы. В работе приведены результаты натурных экспериментов по исследованию характеристик точности позиционирования, выполненных с приемником Геос-1М. Эксперименты проводились в городских условиях и на открытой местности, в режимах работы приемника по ГЛОНАСС, GPS, а также в совмещенном ГЛОНАСС/GPS режиме. Анализ результатов экспериментов выполнен путем применения специализированного программного обеспечения и алгоритмов статистической обработки. Полученные результаты позволяют оценить основные статистические характеристики погрешностей позиционирования и эффективность работы комбинированного GNSS приемника в различных условиях и режимах работы. Это может быть использовано на практике для выбора наиболее эффективного при заданных условиях режима работы комбинированного приемника, а также для обоснования математических моделей погрешностей позиционирования приемников спутниковых систем навигации.

Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система, GNSS, комбинированный GNSS приемник, точность позиционирования.

*Статья написана в рамках исследования при финансовой поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Проект № 19-08-00010 A «Интеллектуальная система планирования маршрутов и графиков воздушного движения гражданской авиации при изменении метеоусловий, спроса пассажиров и потере навигационной точности воздушных судов в полете», выполняемый в Московском государственном университете гражданской университете. Руководитель проекта – Е. Е. Нечаев

Скачать 545,4 kB

Технология изготовления элементов камеры сгорания с поперечной системой образования зон обратных токов

УДК 621.45.022 ББК 39.55

Скоробогатов С. В.

Исаев А. И.

С каждым годом эксплуатационные требования, предъявляемые к авиационным силовым установкам, становятся всё жёстче. Камера сгорания, являясь одним из основных элементов двигателя летательного аппарата, определяет показатели его эффективности, экологичности и надёжности. Улучшение данных показателей возможно за счет учета эксплуатационных требований на этапе проектирования камеры сгорания.

Поскольку концепция камеры сгорания с поперечной системой образования зон обратных токов предполагает наличие множества тонкостенных элементов, а также поверхностей двойной кривизны, то процесс изготовления камеры такой конструкции представляет собой комплексную инженерную задачу.

В статье описана технология изготовления камеры сгорания предлагаемой конструкции на примере экспериментальной модели для камерного стенда.

Ключевые слова: камера сгорания, авиационный газотурбинный двигатель, эксплуатационные характеристики, технология изготовления, процесс горения.

Скачать 1,4 MB

« Older Entries Recent Entries »