Анализ применимости корреляционно-регрессионных моделей для оценки факторов поставки авиатоплива в труднодоступные арктические районы Крайнего Севера

Air transport for the Far East and the Far North is a strategically important mode of transport for most of its part and especially in the Arctic regions. Air transportation plays the most important social and economic role, providing the fastest connection with the rest of Russia and vital transport accessibility of the population of a strategically important region of the Russian Federation. Air transport plays a special role in the largest region of the Russian Federation, the Republic of Sakha (Yakutia), which remains the most isolated and inaccessible region of the country. In the republic, aviation is the only year-round means of transport communication on 85% of the territory. At the same time, the most important factor affecting the year-round provision of transport accessibility for the vast majority of airports in the republic, and especially in the Arctic zone, is the delivery of the required amount of aviation fuel, provided that its consumer properties are preserved. The unique and complex scheme of aviation fuel delivery to the Arctic and remote areas of Yakutia, with up to nine transshipments, leads to the loss of some important parameters of aviation fuel, such as electrical conductivity, and forces airlines flying to the Arctic and remote areas of Yakutia to look for more optimal logistics ways of delivery, storage, ensuring the safety of properties and parameters of aviation fuel. Another factor that directly affects the year-round provision of transport accessibility of the population is the cost of jet fuel, which is about 30 % of the costs of base airlines, such as Yakutia Airlines, where at the base airport Yakutsk the cost of jet fuel in 2021 reached 88 thousand rubles per ton, provided refueling in the wing, with an average value for all airports Russia has about 58 thousand rubles per ton. At the same time, the cost of jet fuel at Arctic airports has approached or has already reached 100 thousand per ton. In order, to find solutions, the authors of this article used a research methodology based on factor analysis using the apparatus of economic and mathematical modeling of the problem of jet fuel delivery due to optimization of the logistics scheme of delivery to remote regions of the Arctic zone. By applying capability assessments correlation and regression analysis, estimation factors for the jet fuel supply chain optimization by optimizing the logistics scheme were carried out. As a result of the research and along with the proposed solutions of practical, technological and economic nature, a regression model is considered on the basis of which the most optimal options for the development of fuel supply of the Republic of Yakutia for air transport in the coming period can be suggested.Воздушный транспорт является стратегически важным видом транспорта для большей части Дальнего Востока и Крайнего Севера, и особенно в арктических районах. Воздушные авиаперевозки выполняют важнейшую социально-экономическую роль, обеспечивая наиболее быструю связь с остальной территорией России и жизненно необходимую транспортную доступность населения стратегически важного региона Российской Федерации. Особую роль воздушный транспорт играет в крупнейшем регионе Российской Федерации Республике Саха (Якутия), которая остается наиболее изолированным и труднодоступным регионом страны. В республике на 85 % территории авиация является единственным круглогодичным средством транспортного сообщения. При этом важнейшим фактором, влияющим на круглогодичное обеспечение транспортной доступности для подавляющего большинства аэропортов республики, и в особенности арктической зоны, является завоз необходимого количества авиатоплива при условии сохранения его потребительских свойств. Не имеющая аналогов сложнейшая схема завоза авиатоплива в арктические и труднодоступные районы Якутии с количеством перевалок до девяти приводит к потере некоторых важных параметров авиатоплива, таких как электропроводность, и вынуждает авиакомпании, выполняющие полеты в арктические и труднодоступные районы Якутии искать более оптимальные логистические пути завоза, хранения, обеспечивая сохранность свойств и параметров авиатоплива. Другим фактором, напрямую влияющим на круглогодичное обеспечение транспортной доступности населения, является стоимость авиатоплива, составляющая около 30 % в расходах базовых авиакомпаний, таких как авиакомпания «Якутия», где в базовом аэропорту Якутск стоимость авиатоплива в 2021 году достигала 88 тыс. рублей за тонну при условии заправки «в крыло», при среднем значении по всем аэропортам России около 58 тыс. рублей за тонну. При этом стоимость авиатоплива в арктических аэропортах вплотную приблизилась или уже достигла 100 тыс. за тонну. Для поиска решений авторами данной статьи использована методология исследования на основе факторного анализа с использованием аппарата экономико-математического моделирования проблемы завоза авиатоплива за счет оптимизации логистической схемы поставки в удаленные регионы арктической зоны. Путем оценки возможностей применения корреляционно-регрессионного анализа проведена оценка факторов, влияющих на оптимизацию завоза авиатоплива путем оптимизации логистической схемы. Как результат исследования и наряду с предложенными решениями практикотехнологического и экономического характеров рассмотрена применимость регрессионной модели, на основе которой могут быть выбраны наиболее оптимальные варианты развития топливного обеспечения Республики Якутия для воздушного транспорта в предстоящем периоде

Становление отечественной гражданской авиации: юридические аспекты

2023 is the centenary anniversary year for the domestic civil aviation. At every stage of the branch development, the legal support of its activity was supplemented and transformed which was caused with the specific historical realities. There are few publications dedicated to the early days of the air law as a separate area of legislation. The article presents the historicalretrospective of regulatory regime development throughout the first decades of the aviation industry existence. It is noted, that the first legal act concerning domestic aeronautical industry was published in the late XVIIIth century by Empress Catherine the Great, who was worried about the poor reliability of aerostatic balloons. Later, decrees were published during the reigns of Emperors Alexander I of Russia and Nicholas II of Russia, the latter being the patron of the development of aeronautics. The early Soviet days brought into life the legally relevant resolutions for the development of domestic aviation. Among them, the Resolution of the USSR Council of Labor and Defense dated from February 9th, 1923, about establishing the Council for Civil Aviation at the Main Directorate of the Workers and Peasants’ Red Air Fleet became the crucial milestone. Hence, it is generally accepted that this day is the official date of birth of the country’s civil aviation as an independent branch of the economy. The legal acts of the 20s-40s touched upon the issues of scheduled air transportation, the foundation of the first national airline Dobrolyot, the air traffic control service coordination, the labor and payment provisions for the aviation personnel. The regulatory acts of the pre-war period are logical and laconic, with clear and comprehensive legal language. The pre-revolutionary period archaic style is no longer in use. The legal sources conform to hierarchy and subordination principles. The document content is intended to increase the aircraft and equipment, airspace and flight safety efficiency. During the Great Patriotic War, the «Statute Concerning the Main Directorate of the Civil Air Fleet during the War Time» of the 23rd of June 1941, established by the Council of People’s Commissars of the USSR activated the call-up plans, the manpower of the civil air fleet was involved in combat missions, with the main effort being concentrated on the all possible help to the battlefront.В 2023 году отмечается вековой юбилей отечественной гражданской авиации. На каждом этапе развития отрасли правовое обеспечение ее деятельности дополнялось и трансформировалось, что было обусловлено конкретными историческими реалиями. Публикаций, посвященных истокам и ранним периодам становления воздушного права как самостоятельной отрасли законодательства, немного. В статье в исторической ретроспективе показано развитие системы нормативного регулирования деятельности авиационной отрасли в первые десятилетия ее существования. Отмечается, что впервые нормативный акт, касающийся отечественного воздухоплавания, был издан в Российской империи в конце XVIII века императрицей Екатериной II, обеспокоенной ненадежностью аэростатов. Позднее издавались указы при императорах Александре I и Николае II, который особо покровительствовал развитию воздухоплавания. Начиная с первых лет советской власти были приняты юридически значимые для развития отечественной авиации решения. Среди них судьбоносным стало Постановление Совета Труда и Обороны СССР от 9 февраля 1923 года о создании Совета по гражданской авиации при Главном управлении Рабоче-Крестьянского Красного воздушного флота, поскольку этот день принято считать официальной датой рождения гражданской авиации страны как самостоятельной отрасли народного хозяйства. В юридических документах 1920–40-х годов затрагивались вопросы организации регулярных авиаперевозок; становления первой отечественной авиакомпании «Добролет»; координации работы диспетчерской службы; обеспечения условий и оплаты труда авиаработников и др. Нормативные акты предвоенных лет отличает логика, лаконизм и исчерпывающая ясность юридических формулировок. Уходит из оборота архаичный стиль, характерный для дореволюционных юридических документов. Источники права подчинены принципам иерархии и субординации. Их содержание направлено на повышение эффективности использования авиационной техники, эффективности использования воздушного пространства и безопасности полетов. В годы Великой Отечественной войны на основании «Положения о Главном управлении гражданского воздушного флота на военное время» от 23 июня 1941 года, утвержденного Совнаркомом СССР, введены в действие мобилизационные планы, личный состав гражданского воздушного флота был привлечен к выполнению боевых заданий, основные усилия сосредоточены на оказании всемерной помощи фронту

Обзор целевых объектов применения беспилотных летательных аппаратов, работающих в составе группы

Currently, the big number of companies, and specifically in Russia, is engaged in designing unmanned aerial vehicles (UAV). It is caused by the tendency to reduce human labor in various fields of activity, in particular, associated with a great risk to life and health. All these factors lead to the steady growth of different-type missions for the UAV application. Urgency of the research generates considerable interest towards the issues of the UAV application. As part of developing a method for determining UAV design parameters, the author analyzed the results in this domain, considering the operation in a group of aircraft. In order to propose a conceptual aircraft solution for designing a model, the analysis of target objects for the UAV group application was conducted. The article considers various target objects for the application of UAV groups. The result of the analysis for target objects can form the basis for the conclusion involved with the imposed requirements for the design of this UAV class. Compared to other specialists’ articles, this paper is distinguished by synthesizing the achievements in the sphere of group-operated UAV design, as well as by establishing the basic trends for their application while conducting warfare.В настоящее время большое количество фирм, в том числе и в России, занимается разработкой в сфере беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Это объясняется стремлением к уменьшению человеческого труда в различных сферах деятельности, в частности связанных с большим риском для жизни и здоровья. Все это ведет к постоянному расширению спектра задач применения беспилотных аппаратов. Большой интерес к проблемам группового применения БПЛА показывает актуальность выбранной темы исследования. В рамках разработки метода определения проектных параметров беспилотного самолета, учитывая функционирование в группе аппаратов, авторы провели анализ результатов в этой области. Постановке задачи формирования облика как концептуальной характеристики аппарата предшествует анализ целевых объектов применения группы БПЛА. В статье рассмотрены различные целевые объекты применения групп аппаратов. Результат анализа целевых объектов может быть заложен в основу вывода о предъявляемых требованиях к проектированию данного класса БПЛА. Элементом новизны работы, по сравнению с работами других специалистов, является обобщение материалов опыта достижений в области разработки БПЛА, работающих в составе групп, а также выявление основных сценариев их применения при выполнении спецопераций

Особенности эксплуатации авиационных топливозаправщиков в условиях Крайнего Севера

Huge territories of the Russian Federation are occupied by permafrost. Often aviation is the only mode of transport that connects remote north areas of the country with the rest of Russia. The main feature of permafrost regions is the harsh climate, which includes low negative temperatures, an abundance of snow and strong winds. Such conditions make it extremely difficult to operate ground vehicles that service and maintain flights. In recent years, more and more domestic tankers have been exhausting their life span. At present, a significant number of northern refueling complexes have switched to the operation of foreign tankers based on Volvo and Mercedes-Benz tractors. The operation of these vehicles has already revealed a series of shortcomings which extremely complicate the normal procedures. There is an acute need to refine the components and assemblies in order to reduce the failures that affect the regularity and safety of aircraft flights. One of the main problems of fuel tankers operation at low temperatures is the malfunction of the electropneumatic bottom valve, due to its freezing. The paper proposed replacing this problematic node with a mechanical bottom valve, which is not susceptible to low temperatures. In order to avoid cracking of rubber products of the underwing refueling nozzle and to increase the flexibility of the dispensing hoses, it is proposed to carry out heating of the glass of the refueling nozzle and the filling module by means of exhaust gas bypass and pumping hot coolant through the system of nozzles. The most serious problems are the difficulties of operating a diesel-powered tractor at low temperatures. Problems arise already at startup. Diesel fuel at low subzero temperatures can thicken or even solidify, the lubricant also thickens. There have been cases when the startup was complicated by low compression in the cylinders. But even if the engine was able to start, after a while it may start to stall. This is due to oxygen starvation, which occurs because the icy air entrains water, which is deposited as frost on the air filters, thereby blocking the oxygen supply to the engine. After prolonged parking at low temperatures, during the first seconds of starting the piston engine, the parts come into contact with each other without lubrication. The reason is the viscosity of the oil which decreases at extremely low temperatures, therefore, in order for the lubricant to reach the end users through narrow oil pipelines, it takes some time to warm up (about 10 minutes). As a result of such cold starts and the risk of bullying on the parts of the piston group, their durability is reduced by more than 40%. When starting cold, the engine additionally warms up itself at higher idle speeds. To prevent undesirable consequences, as well as to create more favorable conditions for starting the diesel unit, reducing fuel consumption, it is proposed to use a pre-heater with an external power source from the 220 V electrical network. In order to facilitate the start of the diesel engine, it is necessary to provide the heating of the fuel line and fuel pump filters. To eliminate oxygen starvation of the engine, due to the formation of frost on the filter elements, and to increase the stability of the engine, it is necessary to provide the heating of the air filter.На территории Российской Федерации огромные пространства заняты вечной мерзлотой. Зачастую авиация – это единственный вид транспорта, который связывает отдаленные районы севера страны с остальной территорией России. Главной особенностью этих регионов является суровый климат, включающий в себя низкие отрицательные температуры, обилие снега и сильные ветра. Такие условия крайне осложняют эксплуатацию не только воздушных судов, но и наземного транспорта, обеспечивающего полеты. В последние годы все больше отечественных топливозаправщиков вырабатывают свой ресурс. На сегодняшний день значительное количество северных топливозаправочных комплексов перешли на эксплуатацию зарубежных топливозаправщиков на базе тягачей Volvo и Mercedes-Benz. Уже в ходе эксплуатации был выявлен ряд существенных недостатков, крайне осложняющих нормальную эксплуатацию топливозаправщиков. Существует острая необходимость доработки узлов и агрегатов для снижения возникающих отказов, влияющих на обеспечение регулярности и безопасности полетов воздушных судов. Одной из основных проблем эксплуатации топливозаправщиков аэродромных в условиях низких температур является нарушение работоспособности электропневматического донного клапана вследствие его примерзания. Авторами предложена замена данного проблемного узла на механический донный клапан, который не восприимчив к низким температурам. Для исключения растрескивания резинотехнических изделий на наконечнике нижней заправки и для увеличения гибкости раздаточных рукавов предлагается осуществлять подогрев стакана наконечника нижней заправки и заправочного модуля с помощью перепуска выхлопных газов и прокачки горячей охлаждающей жидкости по системе патрубков.Наиболее серьезными проблемами являются сложности эксплуатации тягача на дизельном топливе при низких температурах. Проблемы возникают уже при запуске. Дизельное топливо при низких отрицательных температурах может густеть или даже застывать, смазка тоже густеет. Бывали случаи, когда запуск был осложнен низкой компрессией в цилиндрах. Но даже если двигатель удалось запустить, через некоторое время он может начать глохнуть. Связано это с кислородным голоданием, которое возникает в связи с тем, что ледяной воздух несет в себе воду, которая осаживается инеем на воздушных фильтрах, перекрывая тем самым подачу кислорода в двигатель. После длительной стоянки при низких температурах в первые секунды запуска поршневого двигателя детали соприкасаются между собой без смазывания. Это происходит из-за того, что вязкость масла при экстремально низких температурах уменьшается, поэтому, чтобы смазка попала к потребителям по узким маслопроводам, необходимо некоторое время для прогрева (около 10 минут). Вследствие таких холодных запусков и риска возникновения задиров на деталях поршневой группы их ресурс снижается более чем на 40 %. При холодном запуске двигатель дополнительно прогревается сам при более высоких холостых оборотах. Для предотвращения нежелательных последствий, а также для создания более благоприятных условий для запуска дизельного агрегата, снижения расхода топлива предлагается использовать предпусковой подогреватель с внешним источником питания от электробытовой сети 220 В. С целью облегчения пуска дизельного двигателя следует обеспечить подогрев топливной магистрали и фильтров топливного насоса. Для исключения кислородного голодания двигателя вследствие образования инея на фильтроэлементах и повышения стабильности работы двигателя необходимо обеспечить подогрев воздушного фильтра

Возможности и недостатки систем предупреждения выкатывания воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы

Currently, attention of the aviation community and authorities is being increasingly focused on flight safety in the landing phase. It is accounted for the increased frequency of incidents in the final phase of flight and significant threats associated with the consequences of these events. The statistics of aviation accidents reveals that from 1959 to 2019, 55% of aircraft crashes in the world occurred in the phases of landing and takeoff. The given crashes resulted in 51% of all fatalities on board aircraft. In most cases, causes of these aviation accidents are involved with some kind of human error. Off-design conditions at an aerodrome also have a significant adverse effect on the aviation accident potential and severity. The increasing intensity of flights, airspace congestion, strict ATC-imposed restrictions, the necessity to perform a variety of procedures and general flight crew stress in conjunction with dynamically changing external conditions can disorient a flight crew and lead to a landing with a flight envelope overrange. The search for a solution in terms of preventing aircraft overruns is actively being conducted both by aviation authorities and aircraft manufacturers and operators. Within the framework of this review, the major external and operational factors, affecting the dynamics and the nature of the aircraft roll via the runway, are analyzed, including the context of several accidents that have occurred in recent years. In addition, the article emphasizes the methods to prevent and anticipate aircraft overruns based on the principles of active protection. In particular, the article examines the main operation aspects of onboard avionics systems installed on Boeing and Airbus aircraft and highlights the focus areas of their upgrading. Special attention is paid to the influence of the pilot and the possibility of taking his actions into account to predict an outcome of landing.В настоящее время все большее внимание авиационной общественности и властей уделяется безопасности полетов на этапе посадки. Это объясняется повышенной частотой инцидентов на финальном этапе полета и значительными угрозами, связанными с последствиями этих событий. Статистика авиационных происшествий показывает, что с 1959 по 2019 год 55 % всех катастроф в мире произошли на этапах посадки и взлета. Указанные катастрофы стали причинами 51 % всех смертельных случаев на борту воздушных судов. В большинстве случаев причины этих авиационных происшествий связаны с каким-либо видом человеческой ошибки. Нерасчетные условия на аэродроме также оказывают значительное негативное влияние на вероятность и тяжесть авиационных происшествий. Растущая интенсивность полетов и загруженность воздушного пространства, жесткие ограничения, налагаемые управлением воздушного движения, необходимость выполнения множества процедур и общее напряжение экипажа в сочетании с динамически изменяющимися внешними условиями способны дезориентировать экипаж и привести к посадке с превышением установленных ограничений. Поиск решения в части предотвращения выкатываний воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы активно ведется как на уровне авиационных властей, так и на уровнях производителей и эксплуатантов. В рамках данной обзорной статьи проанализированы основные внешние и эксплуатационные факторы, влияющие на динамику и характер пробега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе, в том числе на примере нескольких катастроф, произошедших за последние годы. Кроме того, в статье особое внимание уделено рассмотрению методов предотвращения и предупреждения выкатываний воздушного судна на основе принципов активной защиты. В частности, в статье рассмотрены основные аспекты работы бортовых электронных систем, устанавливаемых на воздушных судах производства Boeing и Airbus, выделены возможные направления их совершенствования. Особое внимание уделено влиянию пилота и возможности учета его действий в прогнозировании исхода посадки

Метод стробирования данных АЗН-В и его вероятностные модели

The article developed a gating technique that allows us to validate ADS-B data without the necessity to verify using the secondary surveillance radar or multilateration. Probabilistic models of the ADS-B data gating technique, as well as the algorithm for applying these models were proposed. Benchmark cases that occur when aircraft (A/C) positioning by ADS-B systems, determined by threshold values of navigation and pilot’s errors, were analyzed. The first benchmark case assumes not exceeding of navigation and pilot’s errors the bounds of the tolerance limits, which allows us to draw up a conclusion concerning the ADS-B data validation. The second one assumes exceeding of a pilot’s error the bounds of the tolerance limits under an allowable navigational error. Herewith, the air traffic controller (ATC) obtains a message about the proper ADS-B operation and the necessity to issue instructions to the pilot to correct a flight. The third benchmark case assumes exceeding of a navigation error the bounds of the tolerance limits under an allowable or not allowable pilot’s error. In this case, the ATC obtains a message about not valid ADS-B data and the incapability to use these systems. The simulation of the given benchmark cases was performed. In addition, the Rayleigh and Rice distributions were applied to implement the ADS-B data gating technique. The simulation results allow us to assess the required amount of accumulated ADS-B data for the evaluation. Thus, it was found that during the estimate based on the Rayleigh distribution, it is sufficient to accumulate 15–20 measurements, which, when transmitting 2 messages per second and under the condition of the normal ADS-B equipment operation, will take 8–10 s. During the estimate, using the Rice distribution, an accumulation of 25–30 measurements is sufficient, which will take 13–20 s. The developed method will allow the use of ADS-B systems at regional aerodromes with the low intensity of air traffic as the primary or sole surveillance means. В статье разработан метод стробирования, который позволяет оценить достоверность данных АЗН-В без необходимости проверки с помощью вторичного радиолокатора или многопозиционной системы наблюдения. Предложены вероятностные модели метода стробирования данных АЗН-В, а также алгоритм применения данных моделей. Проанализированы типовые ситуации, возникающие при определении местоположения воздушного судна с помощью систем АЗН-В, определяемые пороговыми значениями погрешностей навигации и пилотирования. Первая типовая ситуация предполагает невыход погрешностей пилотирования и навигации за пределы допуска, что позволяет сделать вывод о подтверждении достоверности данных АЗН-В. Вторая типовая ситуация предполагает выход погрешности пилотирования за пределы допуска при допустимой погрешности навигации, при этом диспетчер получает сообщение о корректной работе АЗН-В и о необходимости выдачи команды пилоту на корректировку полета. Третья типовая ситуация предполагает выход погрешности навигации за пределы допуска при допустимой или недопустимой погрешности пилотирования; в этом случае диспетчер получает сообщение о том, что достоверность данных АЗН-В не подтверждается и применять эти системы нельзя. Выполнено моделирование этих типовых ситуаций, при этом для реализации метода стробирования данных АЗН-В применялись распределения Рэлея и Райса. Результаты моделирования позволяют оценить требуемое количество накопленных данных АЗН-В для проведения достоверной оценки. Так, было установлено, что при выполнении оценки с применением распределения Рэлея достаточно накопления 15–20 измерений, что при передаче двух сообщений в секунду и при условии штатной работы оборудования АЗН-В потребует 8–10 с. При выполнении оценки с применением распределения Райса достаточно накопления 25–30 измерений, что потребует 13–20 с. Разработанный метод позволит применять системы АЗН-В на региональных аэродромах с низкой интенсивностью полетов как основное или единственное средство наблюдения.

Проблема управления рисками для безопасности полетов в области авиатопливообеспечения воздушных перевозок

At the present stage of the development of aviation activity, there is a significant increase in aviation traffic, which in turn puts a significant burden on the supply of jet fuel to civil aviation. On average, 10.9 million tons of aviation kerosene per year are supplied to the domestic market of the country1. In Russia, a significant market share in the supply of aviation fuel is occupied by the leaders, among which now are Lukoil, Rosneft and Gazprom which all together are vertically integrated oil companies (VIOC). Along with the colossal volumes of production and supply of jet fuel, which include many technological operations, starting from the production stage to the direct delivery “to the wing” of the aircraft, the probability of production and supply of not only high quality, but also substandard jet fuel increases. Substandard fuel poses a rather serious threat during the operation of aviation equipment, being one of the many factors leading to failures of aviation equipment, aviation accidents and incidents, thereby reducing the level of flight safety. Oil refining companies, refueling complexes and airlines are interested in the safety of their activities, which have reliable systems and means to ensure it, but nevertheless substandard fuel takes place. One of the important reasons is the lack of a unified integrated flight safety system in terms of aviation fuel supply for air transportation, and therefore, it is necessary to search for new or implement existing adapted methods, solutions, systems and means to ensure the required level of flight safety.На современном этапе развития авиационной деятельности наблюдается значительный рост авиационных воздушных перевозок, что в свою очередь дает существенную нагрузку на снабжение гражданской авиации реактивным топливом. В среднем на внутренний рынок страны поставляется около 10,9 млн тонн авиационного керосина в год1. В Российской Федерации значительную долю рынка в поставках авиационного топлива занимают вертикально интегрированные нефтяные компании (ВИНК), лидерами среди которых в настоящий момент являются «Лукойл», «Роснефть» и «Газпром». Наряду с колоссальными объемами производства и поставок авиационного топлива, включающих в себя множество технологических операций, начиная с этапа производства до непосредственной выдачи «в крыло» воздушного судна, повышается вероятность производства и поставок не только качественного, но и некондиционного авиационного топлива. Некондиционное топливо представляет достаточно серьезную угрозу в ходе эксплуатации воздушных судов, являясь одним из множества факторов, приводящих к отказам авиационной техники, авиационным происшествиям и инцидентам, снижая тем самым уровень безопасности полетов. В вопросах безопасности своей деятельности заинтересованы нефтеперерабатывающие компании, топливозаправочные комплексы и авиакомпании, которые имеют надежные системы и средства ее обеспечения, но тем не менее некондиционное топливо имеет место. Одной из важных причин является отсутствие единой комплексной системы обеспечения безопасности полетов в части авиатопливообеспечения воздушных перевозок, в связи с чем необходим поиск новых или внедрение существующих адаптированных методик, решений, систем и средств обеспечения требуемого уровня безопасности полетов

Определение основных характеристик пространственного маневра «переворот самолета» с ограничителем предельных режимов

Due to a steady extension of the flight envelope of modern agile combat aircraft, with the growing requirements for state tests, it is increasingly necessary to study the entire flight envelope and specifically, to determine the main performance data of individual maneuvers. Currently, state tests are based on a flight full-scale experiment, which is cost-ineffective in terms of cost, duration, and limit lines of the flight envelope. The accelerating trends to update state tests are semirealistic simulation and complex simulation modeling. The article presents the various techniques to determine main performance data of a three-dimensional maneuver split-S, which include the calculation method, semirealistic simulation, and simulation modeling. The calculation method is understood as calculation formulas expressed from the system of equations for motion of the aircraft mass center. Semirealistic simulation was carried out using a flight-simulation stand by operator pilots. Simulation modeling was conducted using a complex simulation model of an aircraft, consisting of a pilot’s control actions model based on fuzzy logic. The article provides the description, advantages and disadvantages, comparison of the results of each of the techniques. The calculation method, despite its efficiency, is the most inaccurate due to the complexity and inability to define the average flight parameters. Additionally, this method does not take into consideration such factors as the aircraft flight configuration, atmospheric disturbances, the pilot’s command profile, the logic of the permissible flight envelope limiter operation. The results of semirealistic simulation showed that this method is more accurate than the calculation one, but complex and time consuming in terms of the organization and execution of experiments. The analysis of the study illustrated that the most appropriate way to determine main performance data of split-S is simulation modeling on a complex simulation model of the aircraft, because the given method considerably saves financial and time resources used on state flight tests.В связи постоянным расширением эксплуатационного диапазона современных маневренных боевых самолетов, с ростом требований, предъявляемых к государственным испытаниям, все более необходимым является исследование всего эксплуатационного диапазона в целом и определение основных характеристик отдельно взятых маневров в частности. В настоящее время в основе государственных испытаний лежит летный натурный эксперимент, который невыгоден с точки зрения стоимости, длительности проведения и охвата всего эксплуатационного диапазона самолета. Одними из перспективных направлений совершенствования государственных испытаний являются полунатурное моделирование и комплексное имитационное моделирование. В статье представлены различные способы определения основных характеристик пространственного маневра «переворот», к которым относятся расчетный способ, полунатурное моделирование и имитационное моделирование. Под расчетным способом понимаются расчетные формулы, выраженные из системы уравнений движения центра масс летательного аппарата. Полунатурное моделирование проводилось на пилотажно-моделирующем стенде летчиками-операторами. Имитационное моделирование проводилось с использованием комплексной имитационной модели самолета, в состав которой входит модель управляющих действий летчика, основанная на нечеткой логике. В статье приведено описание, преимущества и недостатки, сравнение между собой результатов каждого из способов. Расчетный способ, несмотря на свою быстроту, является самым неточным способом из-за сложности и невозможности определения осредненных параметров полета. Также данный способ не учитывает такие факторы, как полетная конфигурация самолета, атмосферные возмущения, закон управления летчика, логику работы ограничителя предельных режимов. Результаты полунатурного моделирования показали, что данный способ является более точным, чем расчетный, но сложным и долгим в плане организации и выполнения экспериментов. Анализ исследования показал, что наиболее приемлемым способом определения основных характеристик переворота является имитационное моделирование на комплексной имитационной модели самолета, потому что данный способ в значительной степени позволяет экономить финансовые и временные ресурсы, затрачиваемые на государственные летные испытания

Концептуальная оценка топливной эффективности пассажирских самолетов c переходом на композитные крылья

 One of the success indicators for any new aircraft is its fuel efficiency, influencing both range and cost-effectiveness, as fuel costs amount to 30% of direct operating costs. Based on the analysis of take-off mass response to design changes, a solution to the basic-type aircraft improvement in terms of fuel efficiency is considered. The feature of proposed redesigning is the use of a higher aspect- ratio of an airfoil allowing for fuel efficiency to be increased by reducing the induced drag. Two solutions are considered to substantiate this approach. The first one is the transition to composite wing structures, which will allow for a high aspect ratio of an airfoil without losing rigidity. The second one is the application (if necessary) of devices, reducing the wingspan, caused by the airport restrictions. The methodology for assessing the mass of composite wings based on the universal weight formula by V.A. Komarov which was specified by applying an integral factor considering the features of mass distribution in the structure, the structural adaptation of structure elements and their strength performance, has been proposed. To simplify the arrangement of aircraft with large-span wings in the available airport layout, the application of folding wingtips was considered. The principal analysis of the wingtip swiveling unit structure was performed. The assessment of the folding device effect upon the mass of a passenger aircraft was completed. The proposed approach was verified based on the Boeing company of B777 aircraft family. The numerical analysis of the composite wing application for the IL-96, Tu-214 and SSJ-100 was performed, and the winglet use effect on the MC-21 aircraft was studied. Одним из показателей успешности любого нового самолета является его топливная эффективность, влияющая как на дальность, так и на экономичность, поскольку в прямых эксплуатационных расходах затраты на топливо составляют около 30 %. На основе анализа чувствительности взлетной массы к проектным изменениям рассматривается проблема улучшения базовых самолетов по топливной эффективности. Особенностью предлагаемых проектных изменений является применение композитных крыльев большего удлинения, позволяющих повысить топливную эффективность за счет снижения индуктивного сопротивления. Для обоснования применения такого подхода рассмотрены две задачи. Первая – это переход на конструкции крыльев из композитных материалов, что позволит увеличить удлинение крыла без потери жесткости; вторая – применение (при необходимости) устройств, уменьшающих размах крыла, связанных с ограничениями в аэропорту. Предложена методика оценки массы композитных крыльев на основе универсальной весовой формулы В.А. Комарова, которая была уточнена за счет применения интегрального коэффициента, учитывающего особенности распределения массы в конструкции, тип силовой увязки конструктивных элементов и их прочностные характеристики. Для упрощения размещения самолетов с крыльями большого размаха в существующей инфраструктуре аэропортов рассмотрено использование складывающихся законцовок крыла, выполнен принципиальный анализ конструкции поворотного узла законцовок, проведена оценка влияния устройства складывания на массу пассажирского самолета. Верификация предложенного подхода осуществлена на примере семейства самолетов компании Boeing B777. Выполнен численный анализ применения композитных крыльев для самолетов Ил-96, Ту-214 и SSJ-100, а также рассмотрен эффект использования винглетов на самолете МС-21

История безопасности полетов: методология, опыт, перспективы

The formulation of the flight safety history problem is stated. The article shows that it is problematic to scientifically substantiate, systematize, analyze and generalize the theoretical and empirical flight safety material accumulated in various fields. From a historical perspective, the necessity for a socio-humanitarian assessment of the transformation processes of scientific and applied experience in the field of flight safety is substantiated. New multidisciplinary line of research, making use of a specific scientific apparatus and methodological tools, i.e., the history of flight safety, the subject basis of which covers social activities throughout the life cycle of all aerospace engineering (artificial flying objects in the Earth's atmosphere and space, aircraft, crews, passengers, other aerospace system specialists), including aeronautics, aviation, cosmonautics over a span of the entire history of mankind, is proposed. A brief overview of publications on the issue of flight safety is offered. The experience of flight safety history research is analyzed. The periodization of flight safety history in the XX–XXI centuries, giving prominence to three stages: 1. Generating ideas, technologies, flight safety systems (10–40s of the XX century). 2. Establishing the national and international systems to ensure flight safety, scientific research, personnel education and training in the field of flight safety (50–80s of the XX century). 3. Developing new ideas, technologies, projects, flight safety management systems, active ensuring of flight safety, etc. (since the 90s of the XX century), is proposed. The foundations of the conceptual model of the flight safety history are presented, the methodology, experience and prospects of research are considered. It is recommended to organize systematic studies of the flight safety history, covering the aspects of the world and domestic science, education and practice; to create a unified information system on the history of flight safety based on new information technologies, the ultimate aim of which can be a virtual worldwide museum of flight safety; to initiate a pilot project of the National Flight Safety Museum of Russia and to start its development in the year of the 100th anniversary of our civil aviation; in the future, to develop a new academic discipline "History of Flight Safety" for training aerospace industry specialists and researchers.Поставлена проблема истории безопасности полетов. Показано, что научно обоснованная систематизация, анализ и обобщение накопленного в разных сферах теоретического и эмпирического материала по безопасности полетов затруднены. Обоснована потребность в социогуманитарной оценке процессов трансформации научного и прикладного опыта в сфере безопасности полетов в историческом ракурсе. Предложено новое, располагающее специфическим научным аппаратом и методологическим инструментарием, мультидисциплинарное направление исследований – история безопасности полетов, предметное основание которого охватывает социальную деятельность на жизненном цикле всей аэрокосмической техники (искусственных летающих объектов в атмосфере Земли и космосе, летательных аппаратов, экипажей, пассажиров, других специалистов аэрокосмической системы) с охватом воздухоплавания, авиации, космонавтики за всю историю человечества. Сделан краткий обзор публикаций по проблеме безопасности полетов. Проанализирован опыт исследований истории безопасности полетов и предложена периодизация истории безопасности полетов в XX–XXI вв., в которой выделены три этапа: 1) зарождение идей, технологий, систем безопасности полетов (10–40-е гг. XX в.); 2) становление национальных и международных систем обеспечения безопасности полетов, научных исследований, обучения и подготовки кадров в области безопасности полетов (50–80-е гг. XX в.); 3) развитие новых идей, технологий, проектов, систем управления безопасности полетов, активного обеспечения безопасности полетов и др. (с 90-х гг. XX в.). Представлены основания концептуальной модели истории безопасности полетов, рассмотрены методология, опыт и перспективы исследований. Рекомендовано организовать систематические исследования истории безопасности полетов с охватом аспектов мировой и отечественной науки, образования и практики; создать единую информационную систему по истории безопасности полетов на основе новых информационных технологий, ядром которой может стать виртуальный всемирный музей безопасности полетов; инициировать пилотный проект национального музея безопасности полетов России и начать его разработку в год 100-летия нашей гражданской авиации; в перспективе разработать новую учебную дисциплину «История безопасности полетов» для обучения специалистов аэрокосмической отрасли и исследователей.