CC BY
93
Секция ««Эксплуатацияавиационной техники»
Ручная подстройка общего угла атаки производится при помощи соответствующего устройства, точность настройки 1 град. Лопасть ротора имеет следующие параметры: хорда - 75 мм, профиль симметричный, длина - 630 мм. Заданные параметры при эксперименте: обороты п = 23 об/с (1380 об/мин); линейная скорость лопасти Улин = 36,11 м/с; угол атаки геометрический: задних лопастей агеом = 24 град 30 мин, передних лопастей агеом = 15 град; тяга Р = 6,2 кгс.
В нашем случае ротор можно рассматривать как систему лопастей, обтекаемых за счет кругового вращения, так что вектор аэродинамических сил направлен под углом в зависимости от угловой координации лопасти относительно плоскости полета цикложира.
Ниже на рис. 2 изображен режим углового поворота лопастей в каждой фазе вращения ротора.
В подтверждение представленной картины обтекания, которая соответствует режиму оптимальной работы, мы выявили картину обтекания методом визуализации краской.
Распыление краски производилось в шесть этапов с шести разных точек в торце ротора (рис. 3).
По результатам эксперимента мы установили, что в нижней части ротора происходит равномерное окрашивание от передней кромки лопасти и далее по профилю вдоль хорды. То есть циркуляция потока перенаправляет его вниз, значит там зона пониженного давления. Это говорит о том, что в нижней части ротора происходит безотрывное обтекание лопастей. В верхней же части ротора окрашивается только передняя часть лопастей, значит здесь зона повышенного давления, то есть режим отрывного обтекания лопастей.
Рис. 2. Теоретически предполагаемая картина обтекания
Каждая лопасть создает и подъемную силу и тягу, и значения этих сил разные для каждой лопасти. Изменяя геометрический угол установки лопастей, можно варьировать создаваемую ротором подъемную силу и тягу.
Из данного рисунка можно сделать вывод о циркуляции потока ротора лопастного типа: забираемый поток воздуха, проходя через ротор, будет стремиться в зону пониженного давления, то есть в нижнюю часть ротора. Таким образом, происходит скос потока относительно его первоначального направления.
Рис. 3. Результаты визуализации картины обтекания
Проведенный нами эксперимент, конечно, не дает полной картины обтекания лопастей ротора, не дает аэродинамической картины. Поэтому необходимо произвести теоретический расчет циркуляции каждой лопасти отдельно, затем циркуляции ротора в целом, и определить качество данного движителя, чтобы сопоставить его с другими типами движителей.
Библиографическая ссылка
1. URL: http://rotoplan.narod.ru.
© Спирин А. М., Коваленко Г. Д., 2010
УДК 656.7.071.13:519.234
А. С. Степанов Научный руководитель - С. М. Степанов Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (Институт), Ульяновск
О СМЫСЛЕ ОШИБОК ПЕРВОГО И ВТОРОГО РОДА
Даны понятия, ошибок операторов (пилотов/диспетчеров) первого и второго рода.
«Ошибка» - одно из основных понятий надежно- факта, что ошибка в работе - это неотъемлемое свой-сти эргатической системы. Ясное понимание того ство любой эргатической системы, пришло к создате-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
лям этих систем (и к обществу в целом) дорогой ценой - ценой человеческих жизней и огромных материальных потерь. Эти потери стали результатом того, что созданная эргатическая система (экипаж-ВС) из-за неправильно спроектированной конструкции, нерасчетных внешних условий, ошибок персонала выходила за предусмотренную при проектировании область функционирования с соответствующими последствиями. Другими словами, происходило непредусмотренное нарушение функционирования системы и, следовательно, не были приняты меры по предотвращению этого нарушения или по нейтрализации (парированию) его последствий.
Анализ результатов расследования авиационных происшествий (АП), проведенных ИКАО показывает, что большинство авиационных происшествий происходит по вине летно-диспетчерского состава, что свидетельствует о его недостаточной профессиональной подготовленности. При анализе, проводимых данных учитывается, что транспортные операции потенциально всегда таят опасность возникновения катастрофической ситуации, так как они характери-
зуются высокой скоростью движения. В авиации фактор скорости обуславливает уменьшение времени, имеющегося в распоряжении оператора-пилота или диспетчера для предотвращения катастрофы, следовательно, возрастает вероятность ошибочных действий. Объективно это обстоятельство привело к тому, что на фоне существенного повышения надежности технических средств на первое место вышли происшествия, обусловленные ошибками операторов, которые можно условно разделить на ошибки операторов первого и второго рода [1].
Ошибки первого рода (англ. type I errors, а errors, false positives) и ошибки второго рода (англ. type II errors, в errors, false negatives) в математической статистике - это ключевые понятия задач проверки статистических гипотез. Тем не менее, данные понятия часто используются и в других областях, когда речь идет о принятии «бинарного» решения (да/нет) на основе некоего критерия (теста, проверки, измерения), который с некоторой вероятностью может давать ложный результат.
Версия гипотеза ошибок
Верная гипотеза
Но Н
Результат применения критерия Ho И0 верно принята Их неверно отвергнута (Ошибка второго рода)
Hi И0 неверно отвергнута (Ошибка первого рода) Их верно принята
Как видно из таблицы, ошибки первого и второго рода являются взаимно-симметричными, то есть если поменять местами гипотезы И0 и Иь то ошибки первого рода превратятся в ошибки второго рода и наоборот. Тем не менее, в большинстве практических ситуаций путаницы не происходит, поскольку принято считать, что нулевая гипотеза И0 соответствует состоянию «по умолчанию» (естественному, наиболее ожидаемому положению вещей) - например, что обследумый человек здоров, или что проходящий через рамку металлодетектора пассажир не имеет запрещенных металлических предметов. Соответственно, альтернативная гипотеза Их обозначает противоположную ситуацию, которая обычно трактуется как менее вероятная, неординарная, требующая какой-либо реакции.
С учетом этого ошибку первого рода часто называют ложной тревогой - например, оператор-пилот увидел отказ какой-либо системы, хотя на самом деле отказа не было. Соответственно, ошибку второго рода иногда называют пропуском события - например, оператор-диспетчер задает изменение эшелона полета экипажу ВС (занять эшелон полета 5400), на что экипаж подтверждает изменение эшелона, но фактически продолжает следовать на прежней высоте. Диспетчер услышав подтверждение экипажа об изменении эшелона полета, не обратил внимания, что экипаж продолжает следовать на прежней высоте из-за вызова другим бортом (см. рисунок).
Ошибки и неадекватные действия членов экипажа и диспетчерской смены обусловлены недостаточным уровнем профессиональной подготовки, ограниченностью их психофизических возможно-
Секция «Эксплуатацияавиационной техники»
стей, чрезмерной сложностью, неполнотой и изменчивостью данных о факторах окружающей среды. Решение проблемы обеспечения безопасности полетов в существенной мере определяется качеством профессиональной подготовленности авиационных специалистов. Поэтому система подготовки летно-диспетчерского состава является одним из важнейших направлений обеспечения безопасности полетов (БП) в системе гражданской авиации.
Библиографическая ссылка
1. Козлов В. В. Экспериментальное обоснование методологии совершенствования теоретической подготовки летного состава к действиям в особых ситуациях полета // Вестник Междунар. акад. проблем человека в авиации и космонавтике. М., 2002. Вып. 1 (8).
© Степанов А. С., Степанов С. М., 2010
УДК 669.713.7
Ю. А. Трегубов Научный руководитель - В. В. Лукасов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПРИМЕНЕНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ В ТЕХНИКЕ
Рассматривается вопрос, связанный с применением скользящего резервирования в технике.
Резервирование это - метод повышения надежности технического объекта посредством введения в его состав дополнительных устройств, узлов и связей, предназначенных для быстрой замены (автоматически или вручную) вышедших из строя аналогичных им элементов основного оборудования.
Резервирование классифицируется на: структурное, временное, информационное, функциональное, нагрузочное, смешанное, постоянное, скользящее и другие.
Одно из перечисленных резервирований - скользящее часто применяется в машиностроение.
При скользящем резервировании резервный элемент может быть включен взамен любого из отказавших элементов основной системы.
Схема объектов со скользящим резервированием должно включать:
- основную систему - п элементов;
- резервную группу - т элементов.
Обычно т < п, т. е. число резервных элементов (РЭ) меньше числа основных (ОЭ), поэтому скользящее резервирование считается активным с дробной кратностью.
Отказ системы наступает в случае, когда число отказавших основных элементов превысит число резервных.
Примером может служить организация линии
системы уборки и выпуска шасси самолета, когда имеется одна основная и несколько резервных (пять для самолета ИЛ-76)
Рассмотрим случай определения вероятности безотказной работы (ВБР) системы с одним резервным элементом на п элементов основной системы.
РЭ и ' ^■'П элементов основной системы равнонадежны и РЭ не может отказать до момента его включения в работу.
Известны: Р, (?) = Р (/); Рп (?); Рр (/).
Получение расчетного выражения для ВБР системы аналогично тому, что было приведено для облегченного резерва:
- выделение возможных состояний системы, при которых она продолжает безотказно работать;
- вычисление вероятностей этих состояний.
События, обеспечивающие безотказную работу
(БР) системы в течение (0, ?):
А = {БР системы за наработку (0, /)};
А\ = {БР всех г элементов основной сис-
темы за наработку (0, ?)};
А2 = {БР при условии, что отказал один элемент
из ^ при X < I. переключающее устройство
работоспособно - включение РЭ и БР его на интервале (/- Т)}.
