CC BY
45TCAS is designed to prevent the incidence of mid-air collisions between aircraft. With annual growth in air traffic flight safety depends on the efficiency of the system. The developed test equipment is designed for checkout of TCAS.
Keywords: TCAS, checkout equipment, flight safety.
Система предупреждения столкновений TCAS используется для предотвращения столкновения воздушных судов и обеспечивает безопасность полётов. Анализируя сигналы транспондеров, находящихся вблизи самолётов, TCAS может определить степень опасности каждого из них и формирует визуальный и звуковой сигнал-рекомендацию, помогая экипажу в принятии мер, предотвращающих столкновение. Проектируемая контрольно-проверочная аппаратура позволяет имитировать до 5 статических самолётов, находящихся в зелёной, желтой и красной зонах. Оператор КПА может запрограммировать скорость, высоту и удаление по каждому самолёту или воспользоваться одним из готовых тестовых сценариев, сохраненных в ПЗУ устройства. Тестовый сигнал на борт воздушного судна передается по радиоканалу на частоте 1030 МГц. По реакции бортового оборудования на тестовый сигнал принимается решение о работоспособности TCAS [1].
В результате проделанной работы была разработана и спроектирована контрольно-проверочная аппаратура, которая позволяет формировать запросные сигналы частотой 1 030 МГц бортовым системам TCAS, ответные сигналы в режиме S частотой 1 090 МГц. Аппаратура позволяет проверять работоспособность системы TCAS в сжатые сроки и без применения какой-либо специальной аппаратуры. Был разработан алгоритм проверки системы предупреждения столкновений в воздухе, а также проведены расчёты некоторых функциональных элементов схемы [2].
Библиографические ссылки
1. Липин А. В., Олянюк П. В. Бортовые системы предотвращения столкновений воздушных судов : учеб. пособие. СПб. : Академия ГА, 1999.
2. Сосновский А. А., Хаймович И. А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов : справочник. М. : Транспорт, 1987.
References
1. Lipin A. V., Oljanjuk P. V. Bortovye sistemy pre-dotvrashhenija stolknovenij vozdushnyh sudov : ucheb. Posobie. SPb. : Akademija GA, 1999.
2. Sosnovskij A. A., Hajmovich I. A. Radiojelektron-noe oborudovanie letatel'nyh apparatov : spravochnik. M. : Transport, 1987.
© Росинский П. А., Окладников А. Ю., Гейман В. Н., 2013
УДК 620.169.1
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОРРОЗИОНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛИТЕЛЬНО ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
А. В. Рыбков, Д. С. Герасимова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Описывается проблема коррозионных повреждений и их влияние на характеристики летательных аппаратов, методы защиты от коррозии, и определение мест, наиболее часто подверженных коррозионному поражению.
Ключевые слова: коррозия, коррозионные повреждения, анализ прочности.
ESTIMATION OF CORROSION IMPACT ON DAMAGE CHARACTERISTICS IN LONG MAINTAINED FLYING VEHICLES
A. V. Rybkov, D. S. Gerasimova
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia
Решетневскуе чтения. 2013
The problem of corrosion damages and their impact on flying vehicle characteristics is described. Methods to protect mechanisms against corrosion, and definition of places most often subject to corrosion defeat are proposed.
Keywords: corrosion, corrosion damages, the durability analysis.
По существующим нормам каждый тип воздушного судна (ВС) регулярно или по мере наработки подвергается контрольным осмотрам с целью выявления возможных дефектов или разрушений и организации ремонтно-профилактических работ. Разрабатываются перечни мест конструкции планера и его элементов, подлежащие контролю при выполнении технического обслуживания (ТО) в процессе отработки установленного ресурса для всех эксплуатируемых типов ВС. Такими местами могут быть зоны конструкции, критические по условиям усталостной прочности и коррозии, элементы функциональных систем ВС, отказ которых может привести к возникновению опасной ситуации в полете.
В связи с этим большое внимание придается анализу коррозионного состояния конструкций, изучению количественных и качественных закономерностей развития коррозионных процессов в различных условиях эксплуатации и оценке влияния коррозионных повреждений на работоспособность, технико-экономические показатели конструкции. Также уделяется большое внимание развитию методов и средств технической диагностики и прогнозирования остаточной работоспособности конструкций.
До настоящего времени основным направлением обеспечения прочности и ресурса летательных аппаратов по критерию коррозионной стойкости оставалось предотвращение либо ограничение вредного воздействия коррозионно-активных сред непосредственно на конструкционные материалы путем разнообразных систем защиты. Как показывает практика, в условиях действия коррозионных сред долговечность изделия в целом ограничивается коррозионными разрушениями некоторых элементов или даже отдельных частей (зон) на детали при общей достаточно высокой коррозионной стойкости материала изделия, на этот факт часто не обращают должного внимания.
Внедрение при проектировании летательных аппаратов (ЛА) концепции «безопасно повреждаемой конструкции» привело к возникновению нового понятия - «допустимого повреждения», которое предполагает наличие в конструкции различных конструктивных и эксплуатационных дефектов и трещин, которые могут развиваться до возникновения некоторого предельного состояния, определяемого из условия силового нагружения конструкции и влияния факторов окружающей среды.
Обобщение информации по техническому состоянию длительно эксплуатируемых летательных аппаратов (ДЭЛА) и анализ отказов, приводящих к летным происшествиям, свидетельствует о том, что решение проблем, связанных с эксплуатацией стареющих ЛА, сводится к нахождению равновесия между требованиями, предъявляемыми к безопасности полетов, стоимостью их технического обслуживания и ремонта. Одним из основных факторов является фактор коррозии.
В работах ГОСНИИ ГА [1-5] проведена оценка влияния коррозионных повреждений элементов авиаконструкций на статическую и усталостную прочность. Эксперименты проведены на образцах, вырезанных из обшивки фюзеляжа самолетов Ту-154 Б, изготовленных из панелей обшивки самолетов, снятых по причине коррозии, и с искусственно нанесенными коррозионными повреждениями.
Результат испытаний свидетельствует о тенденции к снижению характеристик механических свойств, так для образцов толщиной 2 мм коррозия снижает характеристики пластичности приблизительно в 2 раза. Наличие коррозии снижает предел прочности, но не оказывает значимого влияния на предел текучести, наибольшие отличия наблюдаются для характеристики пластичности материала Д16Т. Проанализировано уменьшение циклической долговечности при наличии коррозионных повреждений из-за уменьшения площади поперечного сечения образцов, эффектов, связанных с концентрацией напряжений и изменением свойств материала, прилегающего к пораженной поверхности и влияния различных коррозионных повреждений на механические характеристики материала при статическом нагружении.
По этим причинам определение характеристик остаточной прочности и долговечности силовых элементов конструкции при воздействии коррозионных сред различной степени агрессивности и наличии коррозионных повреждений должно являться основой для принятия решений по вопросам прочности и ресурса ЛА с большой эксплуатационной наработкой. Таким образом, вопрос о более четком прогнозировании кинетики коррозионных процессов остается достаточно актуальным.
Результаты исследований по оценке коррозионных поражений в эксплуатации выявили ряд проблем:
- недоступны в полной мере базы данных авиапредприятий о коррозионных дефектах, для решения задач оценки прочностных характеристик элементов конструкции с коррозионными повреждениями;
- отсутствует единый подхода к нормированию коррозионных повреждений;
- применяемые параметры коррозионных дефектов для оценки долговечности требуют уточнения;
- недостаточное количество данных о влиянии межкристаллитной коррозии на усталостные характеристики элементов конструкции самолетов;
- несмотря на большие достижения науки в этой области, не удается полностью исключить усталостные разрушения элементов планера, вызванные коррозионными поражениями.
Анализ изложенного состояния решения проблемы обеспечения прочности и ресурса при коррозионных поражения показал необходимость:
- уточнения интегральных характеристик коррозионных дефектов на основе анализа напряженно-деформированного состояния;
- систематизации экспериментальных данных о характеристиках долговечности при коррозионных поражениях;
- разработки расчетно-экспериментальных методик оценки долговечности элементов конструкции с коррозионными поражениями;
- разработки методики оценки допустимого коррозионного поражения конструкции по критерию заданного уровня долговечности;
- статистической оценки параметров эксплуатационных коррозионных повреждений на основе металлографических повреждений.
Библиографические ссылки
1. Акимов Г. В. Теория и методы исследования коррозии металлов., 1945г.
2. Арепьев А. Н., Громов М. С., Шапкин В. С. Концепция сертификации экземпляра воздушного судна. Научный вестник МГТУ ГА 2000 № 28. Сер. Аэромеханика и прочность.
3. Проблемы коррозии в современном авиастроении (по материалам открытой иностранной печати за 1970-1984 гг.) : обзор ЦАГИ. № 672 / сост. : В. Н. Ку-ранов, Л. А. Лебедева, Н. Н. Клочкова. 1987.
4. Свиницкий А. М., Воронкин И. Ф., Карлашов А. В., Гайнутдинов Р. Г. Исследование коррозионной агрессивности фюзеляжного конденсада пассажирских самолетов // Физико-хим. механика материалов. 1982. № 5.
5. Шапкин В. С. Влияние основных факторов эксплуатации на характеристики долговечности и ресурса длительно эксплуатируемых ВС и разработка методов их оценки применительно к элементам конструкции планера : автореф. ... дис. д-ра тех. наук. МГТУ ГА, 1995.
References
1. Akimov G. V The Theory and methods of research of corrosion of metals. 1945.
2. Arepev A. N., Gromov M. С, Shapkin V. S. The concept of certification of a copy of an air vessel. The scientific bulletin of MGTU of HECTARES. 2000 № 28. Ser. Aeromechanics and durability.
3. Corrosion problems in modern aircraft engineering (on materials of an open foreign press for 1970-1984 гг.) : Review САGI № 672 / Composers : V. N. Kuranov, L. A. Lebedeva, N. N. Klochkova, 1987.
4. Svinitskij A. M., Voronkin I. F., Karlashov A. V., Gajnutdinov R. G. Research of corrosion aggression fuselage condensate passenger planes // The physical and chemical mechanics of materials. 1982. № 5.
5. Shapkin V. S. Influence of major factors of operation on durability and resource characteristics is long maintained ВС and working out of methods of their estimation with reference to elements of a design of a glider : автореф. dis. ... dr-а of those. sciences. MGTU of HECTARES, 1995.
© Рыбков А. В., Герасимова Д. С., 2013
УДК 621.396.932.1
ПРИМЕНЕНИЕ КВОРУМ-ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОДНОТИПНЫХ ДАТЧИКОВ
М. Г. Савина, В. М. Мусонов, В. П. Худоногов, В. С. Сеславин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Рассматривается применение кворум-элементов и мажоритарной логики. Приведены способы повышения надежности интегрированных вычислительных комплексов систем управления полетом на основе резервирования.
Ключевые слова: работоспособность, резервирование, кворум-элемент.
THE APPLICATION OF QUORUM-ELEMENTS FOR CONTROL OF SINGLE TYPE SENSORS
M. G. Savina, V. M. Musonov, V. P. Khudonogov, S. V. Seslavin
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]
The article considers the use of quorum-elements and majority logics. There are ways to improve the reliability of integrated computer complexes of flight control systems based on reservation.
Keywords: performance, redundancy, quorum-element.
Современные автоматические бортовые системы навигации и контроля:
управления полетом (САУ) представляют собой - навигационные вычисления;
сложные, многоконтурные и резервированные ком- - оптимальное автоматическое пилотирование;
плексы, решающие ответственные задачи управления, - оптимизация работы авиадвигателей;
