CC BY
81<Тешетневс^ие чтения. 2016
5. Iridium M2M Avaible at: https://www.iridium.com/ solutions/m2m (accessed 15.12.15).
6. M2M Services Avaible at: http://www.inmarsat. com/wp-content/uploads/2013/11/Inmarsat_M2M_ Services.pdf (accessed 15.12.15).
7. Nevdyaev L. M., Smirnov A. A. Personal'naya sputnikovaya svyaz' [Personal satellite communication]. Moscow, Eko-Trendz publ., 1998, 216 p.
8. Global'naya set': gruppirovka sputnikov [Global network: group of satellites]. Avaible at: http://iridium.steccom.ru/wp-content/uploads/2012/09/
IRDM_Global-etwork_SatelliteConstellation_DATASHEET_ 27Sep2010_RU.pdf (accessed 15.12.15).
9. Fleet Broadband coverage Avaible at: http://www.inmarsat.com/wp-content/uploads/2013/10/ Inmarsat_FleetBroadband_Coverage_Map.pdf (accessed 15.12.15).
10. Iridium 9602 SBD Transceiver Developer's Guide Avaible at: http://nearspace.ru/doc/Iridium-9602-SBD-Transceiver-Product-Developers-Guide.pdf (accessed 15.12.15).
© AK3HrHT0B A. P., fflHHKeBHH C. M., ®Hpep n. O., 2016
УДК 629.7.067.8
ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В АВИАЦИИ ДЛЯ БОРЬБЫ С ПТИЦАМИ
О. В. Болотова, А. А. Анисимова, Р. А. Акзигитов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
В авиации важным аспектом является не только безопасность перевозки людей и экипажа, но и эксплуатационные свойства техники, ведь при повреждении воздушного судна, авиакомпании несут огромные убытки. Одной из причин авиационных происшествий и инцидентов является столкновение с птицами. Из-за этого ежегодный ущерб мировой коммерческой авиации составляет до 1,2 млрд долларов США.
Ключевые слова: авиация, орнитология, воздушное судно, ультразвук, авиационные происшествия и инциденты.
APPLYING ULTRASOUND IN AIRCRAFT TO PROTECT AGAINST BIRDS
O. V. Bolotova, A. A. Anisimova, R. A. Akzigitov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
In aircraft an important aspect is not only safety of transportation of people and a crew, but also operational properties of the equipment. In case of damage of an air plane, airlines incur huge losses. One of the reasons of aviation incidents is a collision with birds, because of it the annual damage of the world commercial aviation makes up to $1,2 billion.
Keywords: aviation, ornithology, aircraft, ultrasound, aviation incidents.
Российские самолеты сталкиваются с птицами от 50 до 70 раз в год [1]. Наиболее часто случаи столкновения с птицами отмечаются во время взлета, начального набора высоты, захода на посадку и посадки (рис. 1).
Безусловно, столкновение с птицами не входит в перечень основных авиакатастроф. Однако за период с 01.01.2005 по 31.08.2015 в Автоматизированной системе обеспечения безопасности полетов гражданских воздушных судов (ВС) Российской Федерации зарегистрировано 544 авиационных события, связанных со столкновениями ВС с птицами.
Вследствие этого на территории РФ произошла одна катастрофа (29.07.2007 с самолетом АН-12БП) и 395 авиационных инцидентов с самолетами, а также
14 инцидентов с вертолетами. За пределами РФ по этим причинам произошло 96 инцидентов [2].
Не установлено Взлет
Рис. 1. Доля авиационных событий по этапам полета самолета
Эксплуатация и надежность авиационной техники.
Наиболее уязвимые части ВС при столкновении с птицами
Уязвимые части Для гражданских самолетов, % Для военных самолетов, %
Двигатели 40 55
Крылья 33 14
Лобовое стекло 16 10
Фюзеляж 7 11
Прочее 4 10
Рис. 2. Количество сообщений о случаях столкновения воздушных судов с птицами в 2015 году
Рис. 3. Количество сообщений о случаях столкновения воздушных судов с птицами в 2016 году
Скорость большинства самолетов ниже 1 000 метров составляет 200-400 км/ч. Сила удара птицы величиной с чайку при скорости самолета 320 км/ч составляет 3 200 кг, при скорости 960 км/ч - 28 800 кг. Для наглядного сравнения: при весе птицы 1,8 кг и скорости самолета 700 км/ч на высоте менее 2 400 м сила удара птицы о самолет в три раза сильнее, чем удар 30-миллиметрового снаряда. Именно поэтому птица запросто может пробить обшивку фюзеляжа и оторвать лопатки ротора, повредить стекла кабины [4] (см. таблицу) [1].
Российская и международная практика предотвращения столкновений ВС с птицами предусматривает необходимость решения на аэродроме следующий основных задач:
- сокращение и ликвидация деревьев, кустарников и других растений, которые обеспечивают пищу, убежище или ночлег для птиц на аэродроме;
- предотвращение образования или удаление стоячей воды;
- скашивание травяного покрова на летном поле;
- использование технических методов отпугивания и обнаружения птиц;
- сбор и анализ данных о случаях и угрозах столкновения ВС с птицами [2].
Для выполнения данных задач в каждом крупном аэропорту есть своя орнитологическая служба, которая ведет наблюдения и статистику, изучает маршруты миграции пернатых, проводит мероприятия по их отпугиванию.
Наибольшее распространение получили акустические установки, которые имитируют крики птиц, издаваемые в опасности. Также широко используются пропановые пушки, издающие звук, похожий на выстрел. Некоторые аэропорты позволяют себе содержать хищных птиц, например соколов [1]. Однако данные мероприятия эффективны не настолько, как хотелось бы. Это видно из представленных графиков статистики за 2015 (рис. 2) и 2016 годы (рис. 3) [5].
В связи с этим мы предлагаем метод борьбы с птицами во время перелетов при помощи ультразвуковых волн. Суть данного метода заключается в установке на ВС датчиков, излучающих ультразвуковые волны с диапазоном частот, распознаваемых птицами (20-45 кГц) и распространяющихся на расстояние от 300 метров и более [4]. Это позволит не только во
Решетневские чтения. 2016
время взлета и посадки отпугивать птиц, но и во время перелета.
Ультразвук - это упругие волны высокой частоты со скоростью распространения в воздухе 330 м/с
и длинной волны, вычисляемой по формуле ^ =
/з
где X - длинна волны; уз - скорость звука; / - частота звуковых колебаний [3].
Преимущество применения данного метода заключается в том, что в воздушной среде есть возможность распространения ультразвуковой волны в определенном диапазоне и направлении. Для человека ультразвуковые волны на такой частоте являются безвредными.
Библиографические ссылки
1. Севрюкова Е., Ячменникова Н. Прерванный полет // Российская газета: Неделя. 2007. № 4352.
2. Информация об авиационных происшествиях и инцидентах, связанных со столкновением воздушных судов с птицами и дикими животными / Федеральное агентство воздушного транспорта. М., 2015.
3. Инженерные решения [Электронный ресурс]. URL: http://engineering-solutions.ru/ultrasound/theory/.
4. Ptiz.net Системы отпугивания птиц [Электронный ресурс]. URL: http://www.ptiz.net.
5. Федеральное агентство воздушного транспорта [Электронный ресурс]. URL: http://www.favt.ru/ dejatelnost-bezopasnost-poletov-stolknoveniya-ptici/.
References
1. Sevryukova E. Yachmennikova N. Interrupted flight // Russian newspaper. Week. Moscow, 2007. № 4352.
2. Information on accidents and incidents relating to the collision of aircraft with birds and wildlife. Federal Air Transport Agency. Moscow, 2015.
3. Engineering Solutions. Available at: http://engineering-solutions.ru/ultrasound/theory/.
4. Ptiz.net systems scaring. Available at: http://www.ptiz.net.
5. The Federal Air Transport Agency. Available at: http://www.favt.ru/dejatelnost-bezopasnost-poletov-stolknoveniya-ptici/.
© Болотова О. В., Анисимова А. А., Акзигитов Р. А., 2016
УДК 629.7.016
МЕТОДИКА И ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭКРАНОПЛАНА НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Ю. Ф. Вшивков, С. М. Кривель
Иркутский государственный университет Российская Федерация, 664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1 E-mail: [email protected]
Рассматриваются методика и результаты расчета устойчивости экраноплана по углу атаки (углу тангажа), отстоянию от экрана и скорости полета. Результаты расчета получены с использованием программных комплексов ANSYS и Matlab.
Ключевые слова: экраноплан, устойчивость экраноплана, продольная статическая устойчивость, математическое моделирование.
METHODS AND PROGRAM COMPLEX OF INVESTIGATION OF LONGITUDINAL STATIC STABILITY OF WIG AT THE DESIGN STAGE
J. F. Vshivkov, S. M. Krivel
Irkutsk State University 1, Karl Marx Street, Irkutsk, 664003, Russian Federation E-mail: [email protected]
This paper considers the method and results of calculation of stability of WIG angle of attack (pitch angle), equidistance from the screen and speed. The calculation results obtained use the ANSYS and Matlab software systems.
Keywords: WIG, WIG stability, longitudinal static stability, mathematical modeling.
Летательный аппарат (экраноплан, самолет и т. п.) является статически устойчивым по параметру, если при изменении этого параметра возникают силовые факторы (силы или моменты), стремящиеся устранить
приращение параметра. Продольная статическая устойчивость проявляется в собственно продольном движении, т. е. при движении летательного аппарата в плоскости, совпадающей с плоскостью его симмет-
