Программа секции № 9. Автоматизированное проектирование летательных аппаратов

Организация работ по поддержанию лётной годности среднего самолёта ТУ-330 под задачи МЧС в период ликвидации техногенных катастроф

Бахвалов И. Ю.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Всё больше катастроф и стихийных бедствий происходит во всех концах земного шара, в том числе и на территории Российской Федерации. Степень разрушения жилых построек и количество жертв принимают устрашающий размах. В столь тяжёлой обстановке медицинская помощь должна придти как можно раньше. Лучший выход из данной ситуации – это переправка раненых и беженцев из зоны катастрофы в более безопасные места на транспортном самолёте, который после некоторых доработок может быть использован как пассажирско-санитарный. Ту-330 был разработан как специализированный «грузовик» для перевозки грузов общей массой 35 тонн.

Оценка управляемости экраноплана аэродинамической компоновки тандем

Вшивков Ю. Ф., Галушко Е. А.

Иркутский филиал Московского государственного технического университетв гражданской авиации

В работе решается задача обеспечения эффективного управления экранопланом в продольном движении по силам (высоте полета) и моментам (углам атаки и тангажа). Произведен аэродинамический расчет компоновки экраноплана схемы тандем при различных углах отклонения управляющих поверхностей в программе ANSYS Fluent с последующим анализом полученных результатов. Представлены результаты изменения продольного момента и коэффициента подъемной силы от угла атаки в зависимости от варианта отклонения управляющих поверхностей. Оценены возможности управления предлагаемой компоновкой и эффективность аэродинамических органов управления.

Аэродинамическое проектирование экраноплана с высокими несущими свойствами

Вшивков Ю. Ф., Галушко Е. А.

Иркутский филиал Московского государственного технического университетв гражданской авиации

В работе решается задача обеспечения эффективного управления экранопланом в продольном движении по силам (высоте полета) и моментам (углам атаки и тангажа). Произведен аэродинамический расчет компоновки экраноплана схемы тандем при различных углах отклонения управляющих поверхностей в программе ANSYS Fluent с последующим анализом полученных результатов. Представлены результаты изменения продольного момента и коэффициента подъемной силы от угла атаки в зависимости от варианта отклонения управляющих поверхностей. Оценены возможности управления предлагаемой компоновкой и эффективность аэродинамических органов управления.

Анализ направлений развития перспективных мировых технологий увеличения продолжительности полета беспилотных летательных аппаратов

Ерёмин В. С.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (г. Воронеж)

В работе рассмотрено одно из перспективных направлений развития отечественной и зарубежной беспилотной техники, определяющее повышение экономической эффективности применения БЛА за счет увеличения продолжительности полета, которое заключается в использовании солнечной энергии. Проведен анализ результатов испытаний зарубежных экспериментальных образцов БЛА, работающих на солнечной энергии. Обоснована востребованность и актуальность применения технологий использования солнечной энергии для питания силовой установки (электродвигателя) и полезной нагрузки БЛА.

Методы задания и увязки геометрических параметров элементов пневмогидросистем и использованием CAD – системы NX

Захаров С. Е.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В данной работе рассказывается о методах задания и увязки пневмогидросистем самолёта, а также о целесообразности внедрения метода бесплазовой увязки с использованием систем трёхмерного моделирования.

Современная авионика воздушных судов

Зубков Б. Б., Козлов С. А., Марданов И. Г.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

По рекомендациям ИКАО, изложенным в поправке 27 к Приложению 6 Конвенции о международной гражданской авиации, все ВС с максимальной взлетной массой, превышающей 15000 кг к 2005 г. должны быть оборудованы интегральными системами. T2CAS объединяет: систему предупреждения столкновений самолетов в воздухе TCAS-2000 и систему раннего предупреждения близости земли TAWS с многофункциональным индикатором А813-0409. Система TCAS обеспечивает выработку рекомендаций по разведению при возникновении конфликтной ситуации одновременно с тремя воздушными судами. Система раннего предупреждения о близости земли (TAWS) имеет автономную модульную функцию в системе T2CAS. Эта функция обозначается как модуль ухода от столкновения с землей (GCAM).

Современный рынок авиаперевозок в России

Иванов П. В., Седов В. А.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В стране произошло качественное падение уровня авиаперевозок. Если в какой-нибудь отдельно взятой отрасли еще можно понять с чего начинать реанимирование, то в гражданской авиации этого сделать нельзя:

– аэропорты. В последние годы их количество сократилось до 350 и процесс этот продолжается, 100 из них практически не работают. На реконструкцию каждого аэропорта необходимо около 5 млрд. рублей, ни один регион России такую сумму не потянет. Самое бедное звено в гражданской авиации именно аэропорты общего назначения. Они платят огромные налоги за аренду земли, а вот им, за оказание услуг авиакомпании предпочитают не платить.

– самолетный парк. «Як-40», «Ту-134», «Ту-154» в силу своей ветхости выбывают из строя очень быстро, отечественный авиапром обеспечить им замену не в состоянии. К 2015 г. около 70% пассажирских авиаперевозок будут выполнять иностранные авиалайнеры, полетавшие на своем веку не один десяток лет и прошедшие через многие страны и континенты. Выход один – закупать по лизингу или в аренду новые иностранные суда. Пока авиакомпании занимались бы перевозками на «иностранцах», они зарабатывали бы прибыль и когда наша промышленность была бы готова предложить свое и дешевое, перешли бы на российские авиалайнеры. Для этого вполне достаточно ввести 100%-ные ввозные пошлины на импорт, и у российского авиаперевозчика сразу проснется интерес к отечественным самолетам.

– межрегиональные авиаперевозки. Они ушли из нашей жизни. Из Тулы, допустим, в Белгород, а из Белгорода в Орел. Именно на таких коротких маршрутах и на малых судах авиакомпании могли бы зарабатывать приличный капитал на перевооружение.

Информационно-аналитическая подсистема патентного поиска САПР ЛА

Исаченко М. Л.

Тульский государственный университет

Предлагается вариант информационно-аналитической подсистемы патентного поиска САПР, разработанного на кафедре ракетное вооружение Тульского государственного университета. Показаны цели создания и направления использования данного программного продукта, при предэскизном проектировании в системе САПР.

Роль вибродиагностики авиационных ГТД в повышении эффективности эксплуатации ВС

Колесников С. А., Железнов А. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Основным путем повышения эффективности эксплуатации воздушного судна (ВС) является реализация стратегии технического обслуживания и ремонта по состоянию. Повышение эффективности достигается более полным использованием индивидуальных возможностей каждой конкретной детали, узла и агрегата, а обеспечение заданного уровня надежности – путем своевременного выявления предотказных состояний и исключения тем самым отказов ВС в полете. Рост параметров цикла авиационных ГТД, ужесточение условий температурного и силового нагружения его узлов и деталей требует, с одной стороны, ограничений его ресурса с целью достижения заданного уровня безопасности полетов, а с другой – проведения исследований и практических мероприятий по раннему выявлению предотказных состояний, позволяющему подойти к решению проблемы эксплуатации ГДТ по техническому состоянию.

Увеличение дальности и продолжительности полета за счет установки на крыло летательного аппарата аэродинамическихзаконцовок

Котельников М. В.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (г. Воронеж)

В тезисах описана проблема увеличения дальности и продолжительности полета военно-транспортного самолета. В частности, рассматривается установка аэродинамических законцовок на крыло самолета как наиболее выгодного с экономической точки зрения и наименее трудоемкого способа увеличения дальности и продолжительности полета. Применение данного способа позволяет к уменьшению индуктивной составляющей сопротивления самолета и, тем самым, повышению аэродинамического качества. В статье кратко описан принцип работы аэродинамическихзаконцовок, преимущества и недостатки их установки.

IDEF0: Функциональное моделирование процесса анализа логистической поддержки изделия авиационной техники

Кочуев А. А.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (г. Воронеж)

Рассматривается функциональная модель существующего процесса анализа логистической поддержки (АЛП) изделия авиационной техники, построенная на основе методологии IDEF0 с использованием инструментального средства разработки BpWin 4.1. Выполнена функциональная декомпозиция процесса АЛП, выделены задачи АЛП, показаны взаимосвязи между ними, выявлены информационные потоки и информационные объекты предметной области.

Дозаправка самолетов в воздухе – новое решение в повышении топливной эффективности

Лищинский М. А., Кияева Л. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В последние десятилетия большое внимание в промышленно развитых странах уделяется разработке транспортных систем, способных обеспечить существенную экономию энергоресурсов. В настоящее время снабжение энергией базируется главным образом на ископаемых энергоносителях – 80-90% потребности энергии в мире покрывается за счет добычи и переработки нефти, газа и угля. Созданная структура обеспечения энергией позволяет индустриальным странам удовлетворить обширные потребности в дизельном топливе, бензине, газе, электроэнергии и тепле. Вместе с тем все активнее проявляются факторы, направленные на ограничение применения углеводородного топлива в виду: снижения темпов нефтедобычи, роста цен на нефтепродукты, большой нагрузки на окружающую среду. Дозаправка в воздухе пассажирских самолетов – одно из возможных «прорывных» решений, позволяющая, в ближнесрочной перспективе, не только получить значительный экономический эффект, обусловленный уменьшением размеров самолетов и расходов топлива при том же объеме выполняемой работы, но и повысить экологические показатели воздушных судов. Кроме того, возможность применения «дозаправки» в воздухе открывает новые подходы к решению актуальной научной проблемы, обеспечения экологически приемлемых показателей сверхзвукового пассажирского самолета 2-го поколения, экономические параметры которого были бы сравнимы с дозвуковыми самолетами.

Методы контроля средств технологического оснащения на основе электронной конструкторской документации

Масохин Е. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В данной работе рассматриваются методы контроля средств технологического оснащения на основе электронной конструкторской документации.

Поэтапный расчет трудоемкости изготовления и себестоимости СТО в условиях электронного определения изделий АТ

Петрина А. Н., Воронцов Д. С., Саутенков М. Е.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Традиционные методы расчета трудоемкости изготовления и монтажа средств технологического оснащения (СТО) подразумевают использование различных эмпирических зависимостей графиков и различного рода поправочных коэффициентов. В условиях полного электронного определения изделий оценка себестоимости изделия, в частности, расчет затрат на подготовку производства, осуществляется инструментами системы ТеМП в три этапа.

1. Предварительный этап – экспертная оценка на ранних стадиях проектирования.

2. Промежуточный этап – расчет трудоемкости и себестоимости при эскизном проектировании.

3. Уточненный этап – полный просчет времени и затрат на производство и монтаж СТО, а также установку оборудования.

Моделирование течения потока вблизи поверхности высокоэффективного профиля крыла

Письмеров М. Ю., Письмеров А. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В работе предлагается в рамках комплексирования технологии вычислительного и физического экспериментов доопределить задачу математического моделирования течения среды вблизи поверхности профиля крыла в смысле:

• задания начального профиля скоростей в пограничном слое, исходя из топологии течения вблизи носка профиля, что является результатом количественного физического эксперимента;

• использование физического знания топологии течения позволяет задачу продолжения доопределить на реальном профиле.

Автоматизированное формирование и анализ модели производственной системы сборки изделий АТ

Саутенков М. Е., Меньшиков А. Н., Петрина А. Н.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

В работе рассматриваются вопросы автоматизации формирования и анализа модели производственной системы, состав модели производственной системы и способы ее представления. Описана реализация метода в интегрированной автоматизированной среде.

Цели, задачи и результаты проведения анализа видов, последствий и критичности отказов

Третьяков Е. А.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (г. Воронеж)

Рассматривается решение задачи анализа видов, последствий и критичности отказов выполняемой при проведении анализа логистической поддержки изделия авиационной техники.

Исследование вихревых структур вихрехолодильника

Трухачев А. В.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Для детального изучения вихревых процессов проводится множество работ по численному моделированию закрученных течений. Основными направлениями численного моделирования являются: моделирование изотермическое дросселирования, моделирование вихревых процессов в конической трубе, моделирование двухфазных течений в вихревой трубе, моделирование вихревых высоконапорных течений жидкости. Экспериментами установлено, что на характеристики вихревой трубы влияют такие геометрические величины, как диаметр отверстия диафрагмы, длина и геометрия вихревой зоны (или горячей части) вихревой трубы, площадь проходного сечения сопла, масштаб вихревой трубы, а также термодинамические параметры. Данные исследования являются подтверждением ударно-волновой концепции вихревого эффекта.

Образование и развитие пространственных вихревых структур

Шерстнева А. С.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Тонкая вихревая нить или целиком градиентный слой в сжимаемом газе являются неустойчивыми образованиями, устойчивым является только вихревое кольцо, а наиболее устойчивым – винтовой тороидальный вихрь, так как градиент скорости на его поверхности максимальный, и, значит, вязкость пограничного слоя минимальна. Образованию таких колец из линейных вихрей или градиентного слоя должны способствовать деформации вихревых нитей, вызываемые как полем скоростей среды около самих искривленных вихревых жгутов, а также турбулентностью окружающей среды.

Исследование термодинамики вихревой трубы и конструктивная реализация установки

Шишова Н. С.

МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского

Вихревая труба – это устройство, в котором сжатый газ при расширении разделяется на два потока – более холодный и более горячий, чем исходный. Необходимым условием работы вихревой трубы является наличие в ней вращающегося потока. Изменение температуры в вихревой трубе имеет сложный характер. Центральные слои имеют пониженное давление по сравнению с периферийными. Работа вихревой трубы во многом зависит от ее характеристик, геометрических размеров, формы основных элементов и чистоты обработки ее проточной части. Вихревой эффект энергетического разделения газов зависит от следующих основных условий: от степени расширения газа в трубе, с ее возрастанием увеличивается эффект охлаждения холодного потока; от степени дросселирования горячего конца вихревой трубы. При понижении общего уровня давления эффект охлаждения незначительно уменьшается, а увеличение общего расхода газа через вихревую трубу повышает эффект до некоторых пределов. Для получения максимального эффекта охлаждения необходимо иметь строго определенный диаметр отверстия диафрагмы.