CC BY
21Решетневскце чтения
УДК 656.7.022
И. А. Волик, Р. А. Акзигитов, А. Р. Акзигитов, Н. В. Елисеева
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
СИСТЕМА СБОРА И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О МЕСТЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПОЛЕТОВ В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ, НА МАЛЫХ И ПРЕДЕЛЬНО МАЛЫХ ВЫСОТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Рассмотрено решение вопроса обеспечения полетов воздушных судов в высоких широтах, на малых и предельно малых высотах, основанное на синтезе существующих радиолокационных систем и новейших систем спутниковой навигации.
Количество полетов в последнее время сильно возросло, и интенсивность воздушного движения продолжает увеличиваться. Существующие наземные и бортовые информационные средства просто не в состоянии обеспечить требуемый уровень безопасности при выполнении полетов в высоких широтах и на малых и сверхмалых высотах (до 500 м). Это объясняется особенностями местности и климатическими условиями. Поэтому при обеспечении полетов воздушного судна (ВС) в этих условиях, несомненно, лучше всего подойдут системы спутниковой навигации, а именно, глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), базирующаяся на российской ГЛОНАСС и ее американском аналоге GPS. Как известно, обе они безвозмездно переданы в пользование международной гражданской авиации, хотя и продолжают сохранять двойное гражданско-военное назначение. Со своей стороны, ИКАО провело разработку основных принципов и положений масштабного плана внедрения системы CNS/ATM (Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management) (связь, навигация, наблюдение / организация воздушного движения), составной частью которой является GNSS.
Назначение системы CNS/ATM заключается в следующем:
1. Существующие системы авиационной связи, в том числе цифровой (для передачи данных, дополняющих речевые сообщения пилотов), можно постепенно наращивать, добавляя новые каналы по мере возникновения потребности в них.
2. Второй функцией авионики, реализуемой в рамках концепции CNS/АТМ, является навигация. Помимо выполнения традиционных для навигационных систем функций, авионика настоящего и будущего поможет уменьшить размеры эшелонов и тем самым значительно повысить пропускную способность воздушного пространства. Как в случае с авиационной связью, наиболее универсальными и перспективными оказываются спутниковые системы навигации.
3. С помощью наблюдения диспетчер контролирует выдерживание безопасных интервалов в эшелонах, организует эффективное использование воздушного пространства и помогает пилоту сделать полет безопасным. Более того, с воздушного судна в автоматическом режиме периодически передается вся инфор-
мация о его состоянии (не только местоположение, скорость и направление движения, но и запасы топлива, режимы работы двигателей и даже поведение пассажиров). Поскольку любой радар обладает погрешностью в определении координат, то сведения, полученные с борта и, следовательно, в высшей степени достоверные, позволяют на земле принимать более обоснованные решения. При этом на дисплеях диспетчеров самолет выглядит так же, как при наблюдении за ним с помощью радара. Такая технология получила название автоматического зависимого наблюдения, поскольку результаты наблюдений зависят от данных, поступающих с воздушного судна [1].
Система CNS/ATM - система будущей навигации, бесспорно, выглядит куда лучше и развитее на фоне сегодняшних систем по уровню качества и тем более по площади охватываемой территории. Однако стоимость проекта CNS/ATM очень высока, и уровень экономического развития многих государств, очевидно, не позволит внедрить его одновременно на всем земном шаре, особенно в районе высоких широт. Тем более, если принять во внимание тот факт, что чем ближе к полюсу, тем сложнее получить необходимое для точного определения местоположения созвездие из трех спутников. Поэтому нужно рассматривать варианты, которые позволят совершать безопасные полеты ВС в высоких широтах. Как вариант, предлагается рассмотреть изделие А-737И, которое для навигации ВС пользуется не только информацией со спутников, но и информацией, поступающей по радиоканалам. Этим самым, области, в которых та или иная системы не могут функционировать, взаимно перекроются, что, в свою очередь, повысит безопасность полетов.
Изделие А-737И - навигационный приемоиндика-тор, который работает по сигналам двух спутниковых навигационных систем (СНС): ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США), а также по сигналам наземных импульс -но-фазовых радионавигационных систем (ИФ РНС) -РСДН-3/10, РСДН-4, РСДН-10 и др. (Россия), Loran-C (США), «Чайка» (Россия, США). Он предназначен для использования на всех типах пилотируемых летательных аппаратов (ЛА) как в составе навигационного комплекса ЛА, так и автономно (имеет в составе пульт управления и индикации) [2].
Эксплуатация и надежность авиационной техники
Изделие обеспечивает определение текущих навигационных параметров (координат трехмерного пространственного местоположения, полного вектора скорости) в любое время года и суток при любых метеорологических условиях по сигналам СНС в любой точке Земли и околоземного пространства и по сигналам ИФ РНС в объявленных (рабочих) зонах действия этих систем. Главными особенностями изделия являются:
- одновременные прием и первичная обработка сигналов навигационных спутников СНС и цепочек наземных станций ИФ РНС; число цепочек ИФ РНС -все фактически действующие;
- интегрированная и синхронизированная вторичная обработка сигналов СНС и ИФ РНС, с коррекцией навигационных параметров (НП) канала ИФ РНС по НП, выдаваемым каналом СНС.
Библиографические ссылки
1. Спутниковая аэронавигация в системе CNS/ATM [Электронный ресурс]. URL: http://www.sit-com.ru/www/content/view/4/10/.
2. Московское КБ «Компас» [Электронный ресурс]. URL: http://mkb-kompas.ru/web/content/view/ 26/17/lang,russian.
I. A. Volik, R. A. Akzigitov, A. R. Akzigitov, N. V. Eliseeva Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
GLOBAL GATHERING AND DISPLAY INFORMATION SYSTEM ABOUT AIRPLANE'S LOCATION DURING HIGH LATITUDE'S FLIGHTS ON A LOW AND MAXIMUM LOW HEIGHTS WITH GPS USING
There is a solution ofproviding airplane's flights question in this article during high latitude's flights on a low and maximum law heights based on radiolocation existing system and latest GPS.
© Волик И. А., Акзигитов Р. А., Акзигитов А. Р., Елисеева Н. В., 2011
УДК 62-251
С. А. Гафуров, Л. В. Родионов, А. Н. Крючков, Е. В. Шахматов
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (Национальный исследовательский университет), Россия, Самара
ВЛИЯНИЕ СХЕМЫ ТОПЛИВОПИТАНИЯ НА ПУЛЬСАЦИОННО-ВИБРАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ НАСОСНОГО АГРЕГАТА*
Топливные агрегаты, как правило, соединены с множеством трубопроводных магистралей: напорной, перепускной, сливной и всасывания. Рассмотрены вопросы влияния месторасположения и конструкции перепускной и сливной магистралей на пульсационно-вибрационное состояние насосного агрегата типа НД.
Надежность силовых установок двигателей во многом определяется функционированием систем топливопитания и регулирования. Одним из наиболее ответственных узлов данных систем являются насосные агрегаты. Так, известны многочисленные случаи отказов и аварий авиационной техники по причине выхода из строя данных агрегатов. Наиболее остро эта проблема стоит для форсированных силовых установок, работающих в жестких условиях эксплуатации. Насосные агрегаты относятся к числу наиболее нагруженных элементов силовых установок, при этом напряжения в деталях качающих узлов насосов сравнимы лишь с напряжениями наиболее нагруженных элементов двигателей. Вследствие этого ресурс насосов, как правило, в 2-3 раза ниже ресурса самих силовых установок, величина которых, как правило, состав-
ляет от 15 до 20 тыс. моточасов. Например, для авиационного двигателя Д-36 ресурс составляет 12 тыс. моточасов, в то же время для шестеренного насоса его системы топливопитания он составляет 4 тыс. моточасов. Аналогичные по конструкции насосные агрегаты эксплуатируются в военно-транспортной авиации.
Топливные насосы современных многорежимных форсажных двигателей, установленных на высотных летательных аппаратах (прежде всего, самолетах стратегической и дальней авиации), испытывают значительные динамические нагрузки. Это связано с тем, что они выполняются, как правило, комбинированными (включающими шнекоцентробежные шестеренные ступени (ШС) - подкачивающую и основную) и подвержены интенсивным скрытым кавитационным процессам.
*Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Минобрнауки), на основании постановления Правительства РФ № 218 от 09.04.2010 г.
