CC BY
52
высокой изменчивости рассматриваемого измерительного процесса. В дальнейшем, по возможности, провести улучшение этого процесса - устранить выявленную причину или снизить ее влияние.
Методы Тагути направлены на то, чтобы при разработке изделия обеспечить выпуск продукции не только с заданным номиналом, но и с минимальным разбросом вокруг этого номинала, причем разброс этот должен быть минимально нечувствительным к неизбежным колебаниям различных внешних воздействий.
Литература
1. Дмитриев А. Я., Митрошкина Т. А., Вашуков Ю. А. Робастное проектирование и технологическая подготовка производства изделий авиационной техники: учеб. пособие / А. Я. Дмитриев, Т. А. Митрошкина, Ю. А. Вашуков. Самара: Изд-во СГАУ, 2016. 76 с.
2. Ефимов В. В. Методы Тагути: практика применения / Методы менеджмента качества, 2005. № 6. С. 28-35.
3. Салимова Т. А. Управление качеством: учебник / Т. А. Салимова. М.: Омега-Л, 2013. 376 с.
4. Васильчук А. В. Анализ измерительных и контрольных процессов в автомобилестроение [Текст] / А. В. Васильчук, Г. Л. Юнак, В. Е. Годлевский, О. В. Разживина. Самара: ЗАО «Академический инжиниринговый центр». ООО «Офорт», 2006. 190 с.
5. Миттаг Х. Й. Статистические методы обеспечения качества [Текст] / Х. И. Миттаг, Х. Ринне, Б. Н. Маркова. Изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995. 601 с.
Implementation of the altimeter-corrector to improve the accuracy in aircraft Tuyakbaev A.1, Baibatyrova A.2, Abenova F.3 (Republic of Kazakhstan) Внедрение высотомера-корректора для повышения точности воздушного судна Туякбаев А. А.1, Байбатырова А. C.2, Абенова Ф. А.3 (Республика Казахстан)
'Туякбаев Алтай Алишерович / Tuyakbaev Altay — кандидат технических наук, доцент; 2Байбатырова Айгерим Саматбеккызы / Baibatyrova Aigerim - магистрант; 3Абенова Фатима Аманбеккызы /Abenova Fatima Amanbekkyzy - магистрант, специальность: приборостроение, кафедра робототехники и технических средств автоматики, Казахский национальный технологический исследовательский университет им. Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан
Аннотация: в связи с изменениями в системе эшелонирования воздушных судов в воздушном пространстве Российской Федерации (Постановление Правительства РФ 11 марта 2010 года № 138 «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации») [1] и других стран СНГ, а также участившимися случаями аварий, неисправностей в авиации требуется уменьшить погрешности приборов на борту летательных аппаратов. Учитывая вышеприведенное, можно сделать основной вывод, состоящий в том, что в современных условиях по вертикальному эшелонированию воздушных судов авиационные высотомеры нуждаются в повышении точности. Предлагается улучшить показания вертикального барометрического высотомера в воздушной авиации путем внедрения электронного высотомера-корректора для получения более достоверной информации. Была разработана программа для расчета высоты по таблице эшелонов. Abstract: due to the changes in the system of echelon between aircraft in the air space of the Russian Federation (RF Government Resolution as of 11 March 2010, №138 "On approval of the Federal Rules of use the of Russian air space") [1] and the other CIS countries, as well as frequent cases of accidents and malfunctions in aviation it is required to reduce the error of instruments on the boardsof aircrafts. Considering the abovementioned, it is possible to make a main conclusion, which consists in the fact that in modern conditions the vertical echelon between aircrafst altimeters need to be improve for the accuracy. It is proposed to improve the reading vertical barometric altimeter in an air aviation by introducing electronic altimeter equalizer for more accurate information. Software was developed to calculate the height of theechelon on the table.
Ключевые слова: авиация, эшелон, погрешность, высотомер, барометрический высотомер. Keywords: aviation, echelon, an error, altimeter, barometric altimeter.
Постановление Правительства РФ 2010 года внесло существенное изменение в использование воздушного пространства. Как видно в таблице 1: до эшелона полета 290 идет совпадение со старой системой эшелонирования; от эшелона полета 290 до 410 - разница в 200 м, в 100 м - в особых случаях; при эшелоне выше 410 - 400 м.
Таблица 1. Разница между старой и новой системой эшелонирования
Ранее используемое эшелонирование в воздушном пространстве (до 2011 г.)
Установленные минимальные интервалы вертикального эшелонирования (с 2011 г.)
а) до эшелона полета 290 - 300 м; б) от эшелона полета 290 до эшелона полета 410: 300 м - между воздушными судами, допущенными к полетам с применением RVSM; 600 м - между соседними попутными эшелонами; _в) выше эшелона полета 410 - 600 м._
а) до эшелона полета 290 -300м; б) от эшелона полета 290 до 410 -500м; в) выше эшелона полета 410 -1000 м.
Новый закон показывает необходимость внедрения новых приборов, которые будут корректировать, и показывать истинную высоту воздушного судна.
Высотомер-корректор ориентирован на исправление инструментально-шкаловых и аэродинамических погрешностей в барометрических высотомерах, которые непосредственно возникают в ряде случаев:
1. Из-за неточностей изготовления деталей прибора, его сборки и регулировки, зависят от качества материала и процесса изготовления высотомера;
2. В процессе эксплуатации прибора, под действием различных факторов, нарушается герметичность корпуса, появляются люфты, трения, возникает усталость материала, появляется износ деталей, изменения упругих свойств анероидной коробки;
3. Ошибки, возникающие вследствие искажения, завихрения и уплотнения атмосферного давления воздуха в местах установки приемника воздушного давления, что приводит к искажению статического давления перед приемником. При этом воспринимаемое статическим приемником давление будет отличаться от статического (атмосферного), что приводит к ошибкам при измерении высоты полета [2, с. 8].
Как показано на рисунке 1, барометрический высотомер дает погрешность на уровне 4-х км на +80 м, а на уровне 12 км на - 160 м.
Рис. 1. Зависимость погрешности барометрического высотомера от высоты
Инструментально-шкаловые ошибки определяются в лаборатории, как правило, два раза в год: при подготовке самолета к осенне-зимней или к осенне-летней навигации, или при заявке экипажа в процессе эксплуатации прибора [3].
Аэродинамические ошибки определяются при испытании самолета (экспериментальным путем), затем поправки суммируется поправками инструментально-шкаловых ошибок и сводятся в таблицу
эшелонов, установленную в кабине экипажа на видном месте [4]. Затем пилоты летательного аппарата, смотря на таблицу эшелонов (таблица 2), предполагают значение истинной высоты.
Из данной таблицы видно, что на высоте 3900 м высотомер показывает на 80 м выше, чем на самом деле, а на высоте 12000 м прибор показывает на 160 м ниже, т.е. 11840 м. Таким образом, барометрический высотомер дает погрешность на уровне 4-х км на +80 м, а на уровне 12 км на - 160 м. В то же время, по требованиям международной организации гражданской авиации ИКАО, сумма среднего значения стандартных отклонений не должна превышать 75 м, а у нас получается 240 метров, т. е. значительно больше.
Стоит отметить, что приведенная таблица - это тарировочная таблица, у каждого воздушного судна своя аэродинамика. Во время установки барометрического высотомера на тот и или иной самолет, на борт приклеивают индивидуальную тарировочную таблицу, и с ее помощью пилот более точно может определять высоту полета.
Таблица 2. Пример таблицы эшелонов на борту воздушного судна
Заданная высота Показания высотомера, Заданная высота Показания высотомера,
полета, м м полета, м м
0 0 4 500 4 550
600 640 4 800 4 860
900 960 5 100 5 170
1 200 1 250 5 400 5 470
1 500 1 540 5 700 5 750
1 800 1 860 6 000 6 070
2 100 2 160 6 600 6 650
2 400 2 450 7 200 7 250
2 700 2 760 7 800 7 740
3 000 3 060 8 400 8 320
3 300 3 360 9 000 8 930
3 600 3 660 10 000 9 920
3 900 3 980 11 000 10 910
4 200 4 260 12 000 11 840
Высотомер-корректор обрабатывает информацию, введенную с таблицы эшелонов, и рассчитывает по определенному алгоритму данное входное значение. Исходная информация из этого устройства помогает экипажу воздушного судна определить наиболее приближенную истинную вертикальную высоту, что существенно снижает уровень риска полета.
Суть работы высотомера-корректора состоит в программе, заложенной в микропроцессор, с помощью которого осуществляется перерасчет показаний барометрического высотомера на каждой высоте, из-за чего точность показаний, представляемых на мониторе, значительно повышается.
Программа, которая определяет наиболее приближенную истинную высоту, использует функцию кусочно-линейной интерполяции. Суть данной функции состоит в уравнении
F(x) = - х + /■ — fcjXj, если хх_1 < х < х; (1)
Xf—Xf_1
где fc; =fJ_bzi , i = 1,2.....N — 1.
Xf Xf-1
При использовании интерполяции требуется определить интервал, в который будет попадать значение Х (показание выстотмера), а затем подставить к выше приведенной формуле математической модели.
Комплекс для измерения высоты на воздушных судах, включающий барометрический высотомер, отличающийся тем, что дополнительно установлены нормирующий и аналого-цифровой преобразователи, микропроцессор с программой (рисунок 2), обеспечивающей перерасчет показаний барометрического высотомера на каждой высоте с выводом данных на монитор.
■Us) —aril
C:\Use rs\l\Des(do p\Ayg e ri m P roj ect~\Aygeri rn Project, еке
Инициализация входных данных...OK
Минимальная показания высотометра: 19 и Максимальная показания высотометра: 11840 м
Чтобы завершить программу наберите quit
Введите показания высотометра: 700 Вы ввели 700
Заданная высота полета: 656.25 м
Введите показания высотометра: 850 Вы ввели 850
Заданная высота полета: 796.875 м Введите показания высотометра: _
Рис. 2. Вывод значения приближенной истинной высоты
Программа, написанная на языке Си для микроконтроллера, дает возможность определять значения с меньшей погрешностью. Благодоря этому воздушное судно может осуществлять передвижение в воздухе в пределах эшелона.
Литература
1. Постановление Правительства РФ: «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации». [Электронный ресурс]: от 11 марта 2010 г. № 138. URL: http://docs.cntdru/document/902207152#2.
2. Харин В. И. Авиационные приборы. Транспорт, 1978.
3. Михайлов О. И., Сухих Н. Н., Федоров С. М. Авиационные приборы и пилотажно-навигационные комплексы. Учебное пособие. Ленинград, 1990 г.
4. Бондер В. А. Авиационные приборы. Учебник. Эколит, 2014.
The criterion of qualitative assessment of injury structures on hazardous production
facilities
Gryzunov V.1, Akbulatov S.2, Konovalov K.3 (Russian Federation) Критерий качественной оценки структуры травматизма на опасных производственных объектах Грызунов В. В.1, Акбулатов С. С.2, Коновалов К. И.3 (Российская Федерация)
'Грызунов Владимир Викторович / Gryzunov Vladimir — профессор, кандидат медицинских наук; 2Акбулатов Сергей Сергеевич / Akbulatov Sergey — студент; 3Коновалов Кирилл Игоревич /Konovalov Kirill — студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург
Аннотация: в данной статье рассматриваются проблемы анализа причин несчастных случаев, катастроф и трагедий на опасных производственных объектах. Выведена формула критерия, позволяющего более точно установить качественную структуру травматизма, что позволит сформулировать ведущие принципы системы управления ошибками, инициирующими развитие травмоопасных ситуаций.
Abstract: this article describes the problems of the analysis of the causes of accidents, catastrophes and tragedies on dangerous industrial objects. The formula criteria, allowing more precisely establish the qualitative structure of injuries, which will formulate the guiding principles of error control system, initiating the development of traumatic situations.
Ключевые слова: травматизм, критерий оценки, производственная безопасность. Keywords: injuries, evaluation criterion, industrial safety.
