Визначено функціональні задачі, які потребують розв'язання у випадку обмерзання повітряних суден в аеропорту. Наведено математичну модель загальної задачі оперативного планування обробки літаків проти обмерзання. Обгрунтовано вибір алгоритму її розв'язання.

Предложены методы комбинированного резервирования с использованием различных видов избыточности (структурной, временной, версионной) модулей обмена в интегрированной противообледенительной системе самолета. Проанализированы возможные дефекты аппаратных и программных средств с использованием событийных моделей в виде диаграмм Эйлера - Венна.

Рассмотрен метод многоверсионного проектирования систем на программируемых кристаллах с использованием модели многоверсионного жизненного цикла. Показана реализация данного метода и основанной на нем технологии на примере противообледенительной системы самолета АН-140.

Розроблено моделі та метод побудови систем підтримки прийняття рішень (СППР) протиобмерзальної системи турбогвинтових літаків, реалізованих у класі логіко-лінгвістичних ієрархічних продукційних моделей. Удосконалено логіко-лінгвістичну продукційну модель представлення знань шляхом введення ієрархічного взаємозв'язку інформаційних об'єктів.

Проведено обгрунтування другого режиму роботи протиобліднювальної системи вертольоту для підвищення безпеки польоту за умов зледеніння.

Проанализированы основные модели и методы исследования процессов обледенения аэродинамических поверхностей и их влияние на полетные характеристики. Приведена классификация противообледенительных систем. Рассмотрены соответствующие модели и методики расчета нарастания льда в полете. Представлены результаты расчетов выпадения влаги на поверхность цилиндра c помощью модели взаимопроникающих сред на базе авторских моделей, методов и алгоритмов. Направлением дальнейших исследований обледенения аэродинамических поверхностей летательных аппаратов будет учет особенностей обтекания тел двухфазным вязким сжимаемым потоком с учетом взаимодействия несущей и жидкой фаз, изменения геометрии обтекаемого тела и влияния этого изменения на внешний поток.

Рассмотрены вопросы создания современных систем контроля обледенения самолета. Приведен обзор существующих технических средств и методов борьбы с обледенением летательных аппаратов.

Разработано программно-методическое обеспечение для моделирования воздушно-капельного потока и процессов выпадения влаги на обтекаемую поверхность. Для описания воздушного потока используются уравнения Навье - Стокса сжимаемого газа, для описания движения переохлажденных капелек воды применены модель взаимопроникающих сред, инерционная модель осаждения капелек и гомогенная модель. Проведено тестирование численных алгоритмов на задачах, воспроизводящих различные режимы обтекания цилиндра и профиля. Представлены результаты расчета выпадения влаги на поверхность цилиндра и профиля NACA 0012 c помощью модели взаимопроникающих сред.

Розглянуто механізми формування зон можливого обледеніння літаків у польоті. Наведено алгоритм радіолокаційного виявлення таких зон та умови його застосування. Показано, що здатність існуючого алгоритму виявити загрозу обледеніння під польоту повітряного судна залежить від механізму формування такої зони в атмосфері.

На основании известных экспериментальных данных о поведении жидкости в процессе обледенения обтекаемой поверхности сформулированы основные предположения и допущения, принятые при описании процесса нарастания льда. Математическая модель обледенения аэродинамических поверхностей базируется на уравнениях неразрывности, сохранения количества движения и энергии. При реализации методики использован метод контрольных объемов для каждого из элементов поверхности. Приведен алгоритм расчета нарастания льда с учетом режима обледенения и формы существования влаги на аэродинамической поверхности.

Мета дослідження - створення математичної моделі розрахунку гідравлічних параметрів повітря повітряно-теплової протикригової системи на основі гідравлічних досліджень параметрів окремих конструктивних елементів мережі. Вперше запропоновано для гідравлічного розрахунку роздаточного трубопроводу представляти його сукупністю різних КЕ, що мають кожний свою математичну модель. Запропоновано також математичну модель такого КЕ як раптове розширення потоку. Одержані результати та залежності можуть бути використані для гідравлічних розрахунків розподільних повітряних пристроїв у промисловості та народному господарстві та для створення апаратів або технологічних ліній, в яких використовується розпорошення повітряних сумішей для забезпечення заданих умов.

Окреслено проблему наземного обмерзання повітряних суден під час експлуатації авіаційної техніки. Встановлено взаємозв'язок різних факторів льодоутворення на поверхнях літаків. Визначено та згруповано різні види наземного обмерзання повітряних суден. З'ясовано, що обмерзання поверхонь повітряних суден є одним з найнебезпечніших чинників для безпеки польотів. Дотримання процесів забезпечення якості підготовки до оброблення літаків протильодотвірними рідинами підвищує експлуатаційну ефективність авіаційної техніки.

Проаналізовано зледеніння несучих поверхонь безпілотного повітряного судна. Зледеніння відбулося при випробувальних польотах безпілотного повітряного судна. Аналіз результатів польоту за умов зледеніння проводився із використанням проектних льотно-технічних характеристик безпілотного повітряного судна, а також даних, отриманих із бортового самописця. Найбільші льодові формування було зафіксовано на поверхні передньої кромки крила практично по всій її довжині; відкладення накрили також всю передню кромку вінглетів. Встановлено, що за відповідних метеоумов на частинах малорозмірних безпілотних повітряних суднах утворюються відкладення льоду, за схемою подібною, як вони утворюються на великорозмірних повітряний суднах. Спотворення від утвореного льоду відбулось по передній кромці крила та передній частині нижньої та верхньої дужок крила; аналогічним чином обмерзло хвостове оперення. Крім того обмерзанню піддались фронтальні поверхні телеметричної та відеоантен, а також передня частина трубки приймача повітряного тиску. Зледеніння несучих поверхонь повітряного судна під час польоту може мати небажані наслідки як для великої авіації, так і для малих безпілотних повітряних суден. Практичні випробувальні польоти безпілотних повітряних суден НВЦБА "Віраж" Національного авіаційного університету в зимовий період показали, що ігнорування розгляду проблеми може знижувати рівень безпеки польотів аж до виникнення передумов до авіаційних подій. Факт зледеніння був виявлений після посадки безпілотного повітряного судна.

Сделана попытка проанализировать направления использования современных механических систем на воздушных аппаратах. Рассмотрены традиционные механические системы, которые используются в самолетах. Рассмотрены вопросы создания современных систем контроля обледенения самолета. Приведен обзор существующих технических средств и методов борьбы с обледенением летательных аппаратов. Показано, что наиболее перспективными для использования являются электроимпульсные противообледенительное системы, интегрированные в систему управления летательного аппарата.

Індекс рубрикатора НБУВ: О563.47

Рубрики:

Протиобліднювальне устаткування

Шифр НБУВ: Ж66608 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Кратко изложены основные этапы проведенных экспериментальных и теоретических исследований, посвященных проблеме обледенения летательных аппаратов во время полета в неблагоприятных метеорологических условиях. Описаны и проанализированы существующие наиболее известные математические модели, методики и программные продукты, позволяющие прогнозировать процессы обледенения. Проведен анализ литературных источников, определены основные достижения и обозначены направления дальнейших исследований по проблематике обледенения летательных аппаратов.

Індекс рубрикатора НБУВ: О563.47

Рубрики:

Протиобліднювальне устаткування

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Створено наукові та методологічні основи для розробки математичних моделей, методик, алгоритмів і програм, що описують процеси гідроаеродинаміки та тепломасопереносу, з урахуванням фазових переходів, що відбуваються при зледенінні літальних апаратів. Експериментально досліджено процес замерзання вологи, що випадає на обтічну поверхню, зокрема вивчено мікрофізику процесу взаємодії переохолоджених крапель води з поверхнею, структуру криги, що утворюється на поверхні, а також процес замерзання переохолодженої поверхневої краплі. Удосконалено методику моделювання наростання криги. Проведено системні багатопараметричні дослідження в діапазоні льотних і метеорологічних параметрів, у яких можливе виникнення зледеніння. Розроблене програмно-методичне забезпечення рекомендовано використовувати наряду з льотними випробуваннями, а також із наземними експериментами для моделювання процесу утворення крижаних наростів, у тому числі криги, що утворюється при роботі системи протизледеніння, теплової системи протизледеніння в умовах появи "бар'єрної" криги в заданих метеорологічних умовах та оцінки впливу таких наростів на експлуатаційні характеристики літальних апаратів. Одержані результати можна застосовувати під час проєктування систем захисту від зледеніння, забезпечення безпеки польотів, у процесі сертифікації літальних апаратів для польоту в умовах зледеніння, розслідування аварійних випадків.

Розроблено інформаційну технологію підвищення безпеки польотів повітряних суден на базі методів визначення зон їх потенційного небезпечного обледеніння. Вперше розроблено метод оцінювання поляриметричних інформативних параметрів зон небезпечного обледеніння, вдосконалено метод визначення та класифікації небезпечних метеорологічних явищ за допомогою бортової метеорологічної інформаційної системи шляхом додавання послідовності операцій для виявлення нового класу об'єктів - зон небезпечного обледеніння, і метод багатопараметричного оцінювання ступеня загрози обледеніння, у якому використовуються поляризаційні характеристики електромагнітних хвиль, відбитих від метеорологічних об'єктів та параметри повітряного судна та маршруту польоту. Перший з наведених методів дозволяє провести оцінку основних параметрів сигналів бортової інформаційної метеорологічної системи, що були відбиті від метеорологічних об'єктів (досліджуваної області простору, заповненої гідрометеорами різних типів) на основі представленої в роботі математичної моделі відбиття електромагнітних хвиль від гідрометеорів несферичної форми. Модель дозволяє проводити розрахунки поліметричних параметрів відбитого сигналу за допомогою апроксимації несферичної форми розсіювачів (гідрометеорів) сфероїдами обертання та використання модифікованих формул Релея. Другий з наведених методів описує алгоритм виявлення зон потенційного обледеніння шляхом ідентифікації типів гідрометеорів на основі аналізу відмінності поляриметричних інформативних параметрів відбитого сигналу бортової інформаційної метеорологічної системи з урахуванням результатів математичного моделювання та оцінювання цих параметрів у першому з представлених у роботі методів. Теоретичні дослідження, наведені в роботі, підтверджено експериментальними даними, зокрема результатами практичних вимірювань хмар та опадів існуючими метеорологічними радіолокаторами. Третій з розроблених методів використовує математичний апарат нечіткої логіки для оцінювання ступеня небезпеки обледеніння повітряних суден. Проаналізовано існуючі методи визначення зон обледеніння та запропоновано нові, більш досконалі методи, що дозволяють попереджувати про небезпеку обледеніння до його початку з урахуванням сукупності таких факторів, як поляриметричні параметри відбитого сигналу, температура, висота, швидкість польоту, тривалість перебування у небезпечній зоні та ін. Оцінено достовірність цих методів, і наведено рекомендації до їх реалізації в існуючих інформаційних системах забезпечення безпеки польотів.

Виконано критичний аналіз існуючих математичних моделей основних агрегатів пневматичної системи й обгрунтовано вимоги до необхідних математичних моделей, які описують нестаціонарні тепло-гідравлічні процеси в агрегатах системи підготовки повітря (СПП) і протиобліднювальної системи (ПОС). Розроблено математичну трьохпоточну модель нестаціонарних теплових і гідравлічних процесів в теплообмінних апаратах і проведено її верифікацію та на основі експериментальних даних виконано перевірку її адекватності. Розроблено математичну модель нестаціонарних гідравлічних процесів пневматичного крана-регулятора та проведено її верифікацію та на основі експериментальних даних виконано перевірку її адекватності. Проаналізовано математичні моделі теплових і гідравлічних процесів в трубопроводах СПП з урахування обмеження максимальної швидкості потоку та запропоновано її варіант для практичного використання. Запропоновано методику використання математичних моделей елементів СПП та ПОС у разі їх сумісного функціонування для відпрацювання алгоритмів управління перехідними режимами системи управління ними.