CC BY
486
8. Жаднов В.В., Кулыгин В.В., Лушпа И.Л., Полесский С.Н. Надежность технических средств. Учебно-методическое пособие - Практикум. - М.: РадиоСофт, 2015. - 180 с.
9. Aminev D.A., Zhurkov A.P., Polesskij S.N., Kulygin V.N., Kozyrev D.V. Comparative analysis of reliability prediction models for a distributed radio direction finding telecommunication system // Distributed Computer and Communication Networks. Volume 678 of the series Communications in Computer and Information Science pp 194-210 -2016. DOI 10.10 07/97 8-3-319-51917-3
10. Аминев Д.А., Журков А.П., Кулыгин В.Н., Паньковский Б.Е. Определение показателей надёжности и оптимизация комплектования ЗИП для 12-ти терминальной радиопеленгационной системы наблюдения// Проектирование и технология электронных средств - Владимир: 2016 №3 - С. 43-50.
11. Журков А. П., Аминев Д. А., Кулыгин В. Н. Модель надежности распределенной радиотехнической системы наблюдения минимальной конфигурации // В кн.: Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»: в 2 т. Т. 1. Пенза: ПГУ, 2016. С. 120-122.
12. Татаев Х.Н. Методы расчёта надежности систем и оптимизации состава запасных элементов оборудования объектов повышенного риска на завершающем этапе эксплуатации// автореферат дис. кандидата технических наук : 05.13.01; Сургут. 2015. 22 с. ББК: З4 6-5-021.1с,0
13. Татаев Х. Н. Методы расчета надежности и оптимизации состава запасных элементов оборудования объектов повышенного риска на завершающем этапе эксплуатации: диссертация кандидата технических наук: 05.13.01 / Татаев Хизри Нюрпашаевич;[Место защиты: Сургутский государственный университет]. -Сургут, 2015.- 150 с.
УДК 656.7.076
Куатов Б.Ж., Макаев Т.З.
Военный институт сил воздушной обороны, Актобе, Казахстан
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Бурное развитие в ведущих странах мира информационных технологий кардинально меняют структуру и потребности мировых рынков. Цифровые и нанотехнологии, робототехника, регенеративная медицина и многие другие достижения науки станут обыденной реальностью, трансформировав не только окружающую среду, но и самого человека, что неизбежно привело к переосмыслению концепций применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), путей дальнейшего их развития, совершенствованию полезной нагрузки и приданию им многоцелевого характера. БПЛА занимают достойное место в производственных программах ведущих авиастроителей мира.
Разработка БПЛА - одно из наиболее перспективных направлений развития современной авиации. БПЛА уже привели к значительным изменениям в тактике ведения боевых действий, ожидается, что уже в ближайшем будущем их значение увеличится еще больше. Прогресс в развитии БПЛА - это, вероятно, самое важное достижение в современной авиации последних десятилетий.
БПЛА используются не только в военных целях, но сегодня они активно применяются и в гражданских отраслях. Их используют для аэрофотосъемки, патрулирования, геодезических изысканий, мониторинга различных объектов. За последние годы по всему миру значительно возрос интерес к БПЛА. Все больше и больше университетов выпускающие инженеров для аэрокосмической отрасли создают свои собственные программы по разработке БПЛА для исследований в некоторых уникальных областях, а также для целей обучения [1].
Сам по себе БПЛА - лишь часть сложного многофункционального комплекса. Как правило, основная задача, возлагаемая на комплексы БПЛА, -проведение разведки труднодоступных районов, в которых получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или же подвергает опасности здоровье и даже жизнь людей. Помимо военного использования применение комплексов БПЛА открывает возможность оперативного и недорогого способа обследования труднодоступных участков местности, периодического наблюдения заданных районов, цифрового фотографирования для использования в геодезических работах и в случаях чрезвычайных ситуаций. Полученная бортовыми средствами мониторинга информация должна в режиме реального времени передаваться на пункт управления для обработки и принятия адекватных решений [2].
По классификации ведущей международной неправительственной организацией UVS International, формирующей концепции сертификации, стандартизации регулирования полётов беспилотной техники, БПЛА подразделяются на:
Микро- и мини-БПЛА ближнего радиуса действия
- взлетная масса до 5 кг, дальность действия до 25...40 км;
Легкие БПЛА малого радиуса действия - взлетная масса 5.50 кг, дальность действия 10.70 км;
Легкие БПЛА среднего радиуса действия -взлетная масса 50.100 кг., дальность действия 70.150 (250) км;
Средние БПЛА - взлетная масса 100.300 кг., дальность действия 150.1000 км;
Средне-тяжелые БПЛА - взлетная масса 300.500 кг., дальность действия 70.300 км;
Тяжелые БПЛА среднего радиуса действия -взлетная масса более 500 кг, дальность действия 70.300 км;
Тяжелые БПЛА большой продолжительности полета
- взлетная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км;
Беспилотные боевые самолеты (ББС) - взлетная масса более 500 кг, дальностью около 1500 км [3].
История создания беспилотных летательных аппаратов уходит далеко в прошлое, так в 1898г. Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно. В 1910г., вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать как бомба на врага. Во время войны во Вьетнаме с ростом потерь американской авиации от ракет вьетнамских зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) возросло использование БПЛА. В основном они использовались для ведения фоторазведки, иногда для целей радиоэлектронной борьбы (РЭБ). В 1933г. В Великобритании разработан первый БПЛА многократного использования QueenBee. Были использованы три отреставрированных биплана Fairy Queen, дистанционно управляемые с судна по радио. Два из них потерпели аварию, а третий совершил успешный полёт, сделав Великобританию первой страной, извлёкшей пользу из БПЛА. Эта радиоуправляемая беспилотная мишень под названием DH82A Tiger Moth использовалась на королевском Военно-морском флоте с 1934 по 1943гг. [4].
В СССР в 1930-1940гг. авиаконструктором Никитиным разрабатывался торпедоносец-планер специального назначения (ПСН-1 и ПСН-2) типа «летающее крыло» в двух вариантах: пилотируемый тренировочно-пристрелочный и беспилотный с полной автоматикой. К началу 1940г. Был представлен проект беспилотной летающей торпеды с дальностью полёта от 100 км и выше (при скорости полёта 700 км/ч). Однако, этим разработкам не было суждено воплотится в реальные конструкции. В 1941 году
были удачные применения тяжёлых бомбардировщиков ТБ-3 в качестве БПЛА для уничтожения мостов.
КБ Туполева получил госзаказ на разработку мобильной ядерной сверхзвуковой крылатой ракеты среднего радиуса действия. Первый взлёт модели Ту-121 был осуществлён 25 августа 1960г., но программа была закрыта в пользу баллистических ракет КБ Королёва. Созданная же конструкция нашла применение в качестве мишени, а также при создании беспилотных самолётов разведчиков (БРЛА) Ту-123 «Ястреб», Ту-143 «Рейс» и Ту-141 «Стриж», стоявших на вооружении ВВС СССР с 19 64 по 1979гг. Ту-143 «Рейс» на протяжении 70-х годов поставлялся в африканские и ближневосточные страны, в том числе и в Ирак.
В настоящий момент в законодательной сфере в отношении деятельности всех авиационных структур и объектов в Казахстане представлено ст. 33 Закона «Об использовании воздушного пространства Республики Казахстан», где определен только порядок производства полетов БПЛА выраженных тремя пунктами [5].
Какими же преимуществами обладают БПЛА по сравнению с пилотируемыми самолетами и вертолетами? Их множество: значительное снижение габаритных характеристик по сравнению с традиционными ЛА, что уменьшает стоимость, повышает живучесть дронов; возможность создания небольших БПЛА, способных выполнять различные задачи на поле боя; отсутствие потерь летного состава ине-обходимости выделения сил и средств на поиск и спасение; невысокая стоимость, малые затраты на обслуживание БПЛА и подготовку расчета; возможность выполнения маневров с высокими перегрузками; малые размеры и эффективная отражающая поверхность; способность применять вооружение с малых расстояний; возможность дистанционного пилотирования посменно несколькими операторами; разведка и передача информации практически в режиме реального времени; у БПЛА нет никаких ограничений для применения в особо тяжелых боевых условиях, связанных с большим риском уничтожения аппарата. Для решения особо важных задач вполне можно пожертвовать несколькими беспилотниками; уменьшение (на несколько порядков) летной эксплуатации в мирный период, которая необходима обычным ЛА для подготовки летного состава; высокая боеготовность и мобильность; возможность создания небольших, простых и мобильных беспилотных комплексов для неавиационных формирований.
Кроме несомненных преимуществ, современные БПЛА имеют и целый ряд недостатков: недостаточная гибкость применения по сравнению с традиционной авиацией;пока не до конца решены многие вопросы связи, посадки, спасения аппарата; уровень надежность дронов пока еще уступает традиционным ЛА [6].
Существует несколько наиболее перспективных направлений развития беспилотных летательных аппаратов.
Одним из таких направлений является создание комбинированных аппаратов, которые можно использовать как в пилотируемой модификации, так и в беспилотной.
Другой тенденцией является уменьшение размеров ударных БПЛА и создания для них более миниатюрных видов управляемого вооружения. Такие аппараты дешевле и в изготовлении, и в эксплуатации. Отдельно следует упомянуть о дронах-ками-кадзе, способных барражировать над полем боя, а после обнаружения цели по команде оператора пикировать на нее. Подобные системы разрабатывают и для нелетального оружия, которое должно мощным
электромагнитным импульсом выводить из строя вражескую электронику.
Интересной идеей является создание большой группы (роя) боевых дронов, которые бы совместно выполняли какую-либо миссию. Беспилотники, входящие в подобную группу, должны уметь обмениваться информацией и распределять задачи между собою. Функции могут быть абсолютно разными: от сбора информации, до атаки на объект или подавления вражеских РЛС.
Довольно пугающей выглядит перспектива появления полностью автономных беспилотных аппаратов, которые будут самостоятельно находить цели, идентифицировать их и принимать решение об их уничтожении. Подобные разработки ведутся в несколько странах и находятся на завершающих этапах. Также сейчас проводятся работы над возможностью дозаправки БПЛА в воздухе [7].
Казахстан также не остался в стороне, от разработок БПЛА. Национальная компания «^аза^стан Рарыш Сапары» совместно с российской группой компаний «Геоскан» ведет работу по локализации производства БПЛА в Казахстане, предоставлению услуг БПЛА.
Технологии аэрофотосъемки с использованием БПЛА позволят получать картографические материалы сверхвысокого разрешения, что необходимо для создания национальной инфраструктуры пространственных данных. «Компания «Геоскан» является одним из лидеров по производству БПЛА легкого класса на территории СНГ, и речь идет о создании совместного предприятия, в котором будет локализовано производство БПЛА, а также будет размещен сервисный центр и центр предоставления услуг на базе БПЛА.
В рамках достигнутых договоренностей с израильской компанией Elbit Sistems приняты на вооружение Министерства обороны РК беспилотные летательные аппараты серии Sky-lark и Hermes. В настоящее время прорабатывается вопрос по заключению договоров по поставке необходимого оборудования, по организации линии сборки и технического обслуживания БПЛА. Также обсуждаются вопросы лицензирования и передачи технологий по сборке и техобслуживанию данных БПЛА в Казахстане. На начальном этапе будут собирать 5-10 комплектов БПЛА в год. В последующем их количество увеличится до 20. Кроме того, казахстанские специалисты пройдут обучение на предприятиях израильских партнеров.
Также, разработкой Казахстанских БПЛА занимается компания ЯК АЛАКОН, которая представляет собой совместное казахстанско-российское предприятие с участием известного авиационного конструкторского бюро «Яковлев».
Перспективным направлением компании являются беспилотные авиационные комплексы семейства «СУНКАР». Это легкие беспилотники, помимо этого у компании есть и более тяжелый беспилотник СУН-КАР-200 способный поднимать до 50-ти кг полезного груза.
Создаваемые БПЛА планируется применять для охраны государственных границ, в лесном хозяйстве, для добычи нефти и газа, в энергетике и связи, учете и мониторинге земель, в сельском хозяйстве, для охраны окружающей среды, разведывательных и спасательных операций, операций специального назначения, а также для воздушного мониторинга объектов повышенной опасности, проведения геодезических, картографических работ и научных исследований в суровых климатических условиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Игнатьев О. БЛА: состояние и перспективы использования в интересах НАТО / Зарубежное военное обозрение, М.:ОАО «Издательский дом «Красная звезда» №12, 2010.
2. По материалам: http://www.memoid.ru/node/Perspektivy razvitiya_bespilotnoj avi-
acii#cite note-uvs-22
3. Полтавский А.В., Бородуля В.М. Развитие беспилотной авиации в армиях зарубежных стран // «Стратегическая стабильность». РИА, №1, 2007, - С. 45-53.
4. Полтавский А.В.и др. Концепции создания и применения беспилотной авиации в армиях зарубежных стран // Материалы международного симпозиума «Управление и самоуправление в сложных системах» ИПУ РАН. - М.: 2007. - С. 231-235.
5. Закон Республики Казахстан от 15.07.2010 N 339-СТ ЗРК «Об использовании воздушного пространства Республики Казахстан и деятельности авиации».
6. Дремлюга Г.П., Есин С.А., Иванов Ю.Л., Лященко В.А., Беспилотные летательные аппараты: Состояние и тенденции развития. -М.: ЛА Варяг. 2004. - 274 с.
7. Годунов, А.И. Система управления комплексными методами борьбы с малогабаритными беспилотными летательными аппаратами / А.И. Годунов, С.В. Шишков, Н.К. Юрков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. Т.1 Пенза: Изд-во ПГУ, 2014. - С. 95-98.
УДК 629.075
Ермекбаев С.Ш., Нацьрбеков Д.Х.
Военный институт сил воздушной обороны, Актобе, Казахстан
О НЕКОТОРЫХ ВОПРОСАХ НАДЁЖНОСТИ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Авиационная техника (АТ) — совокупность летательных аппаратов, их бортового оборудования и агрегатов, двигателей, авиационного вооружения и авиационных средств спасания. Помимо собственно АТ, к авиационной технике относится всё съёмное оборудование летательных аппаратов (ЛА) - контейнеры, кассеты, бункеры, баки, лебёдки и другое оборудование. Наземное оборудование включает средства наземного обслуживания (СНО), средства аэродромно-технического обеспечения (АТО), контрольно-проверочную аппаратуру (КПА), контрольно-измерительные приборы общего применения (КИП), инструмент и приспособления. В понятие «авиационная техника» также могут включаться тренажеры, наземные средства управления воздушным движением, навигации, посадки и связи, а также средства наземного обслуживания летательных аппаратов. Нормальное функционирование авиационной техники обеспечивают использование технических средств обслуживания и контроля и специальных средств, а также высокая квалификация инженерно-технических и лётных кадров. Авиационная техника подразделяется на военную и гражданскую, а также на авиационная технику двойного назначения. При этом, принципиальных различий в технологии, качества и применяемых материалов практически нет.
Военная авиационная техника — это совокупность пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов, средств их оперативного, аэродромного и специального обеспечения, предназначенных для выполнения авиацией Вооруженных сил задач учебных и военных задач. Авиационная техника двойного назначения — авиационная техника, используемая как в целях обеспечения потребностей граждан и экономики, так и в интересах обороны и безопасности государства.
Надежность является сложным свойством, которое, в зависимости от назначения и условий применения объекта, состоит из сочетаний свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохранности. Безотказность есть свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение заданного времени или заданной наработки. Долговечность свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при котором его дальнейшее использование невозможно или из-за низкой безотказности, или по экономическим соображениям. Например, появившиеся новые типы воздушных судов, как правило, расходуют меньше топлива, более удобны для перевозки пассажиров и грузов, чем эксплуатировавшиеся ранее, которые поэтому снимаются с эксплуатации.
Ремонтопригодность свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, к восстановлению и поддержанию работоспособности путем проведения технического обслуживания и ремонта воздушного судна.
Сохраняемость свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение хранения и транспортирования. Объектом исследования и обеспечения надежности является техническое устройство. Под техническим устройством понимается любая за-
конченная конструкция - машина, механизм, агрегат, прибор, узел или комплекс подобных конструкций, предназначенная для выполнения определенных функций. При исследовании надежности широко используется также понятия «система» и «элемент». Системой называется совокупность совместно действующих технических устройств, выполняющих единую задачу. Элемент представляет собой отдельное техническое устройство, входящее в систему, которое при исследовании надежности рассматривается как единое нерасчленяемое целое. В зависимости от задач исследования надежности каждый из элементов системы может рассматриваться как система, состоящая, в свою очередь, из элементов. Техническое устройство может находиться в исправном, работоспособном, неисправном, неработоспособном и предельном состояниях. Исправное состояние, при котором устройство соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией. Эти требования касаются как основных выходных параметров (т.е. определяющих качество выполнения устройством заданных функций), так и второстепенных, неосновных параметров, от которых не зависит работоспособность устройства на рассматриваемом отрезке времени. Работоспособное - состояние, при котором устройство способно выполнять заданные функции, сохраняя значения определяющих параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При этом какие-то из неосновных параметров могут не удовлетворять нормативным требованиям.
Неисправное - состояния, при котором устройство не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией. Следовательно, исправное устройство всегда является и работоспособным, а работоспособным может быть и неисправное устройство.
Неработоспособное - состояние, когда значение хотя бы одного из определяющих параметров не соответствует требованиям нормативно-технической документации. Неработоспособное состояние всегда является и неисправным. Предельное состояние, при котором его дальнейшее применение недопустимо по условиям надежности, или нецелесообразно по экономическим причинам, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Отказ событие, заключающееся в нарушении работоспособности устройства (системы). При отказе один или несколько основных параметров выходят за границы полей допусков. Повреждение состояние неисправности устройства, которое появилось вследствие внешних воздействий на него. Примерами внешних воздействий могут быть: попадание посторонних предметов в компрессор авиадвигателя в полете, поломка амортизации блока или погнутость корпуса блока в результате небрежности обслуживающих специалистов, попадание молнии в воздушное судно и т.д.
Всякое повреждение, разрегулировка и другие неисправности, не приведшие к потере работоспособности устройства, называется дефектом. В процессе эксплуатации устройство может переходить из одного состояния в другое. Устройство из исправного состояния может перейти в состояние де-
