Експериментальне дослідження аеродинамічних характеристик мотогондоли при включенні системи нейтралізації тяги двигуна

We have conducted an experimental study into aerodynamic characteristics of the structural scheme “wing ‒ two­circuit engine nacelle”. The data were acquired in the course of work of a promising system for the neutralization of a two­circuit engine’s thrust of a large by­pass ratio at aircraft landing. The relevance of the conducted study relates to the improvement of operational performance of a passenger aircraft. Based on the analysis of functions and principal schemes of reversible devices at cargo and passenger airplanes, we have proposed a promising method to neutralize the thrust of a two­circuit engine with a high by­pass ratio. Physical essence of the method for neutralization of the engine’s thrust is to substantially restrict an airflow into the engine by a technique to rotate working blades of the fan at the time of landing. We have devised a specialized procedure for conducting a weighting and drainage experiment with a model of the nacelle of a turbojet two­circuit engine in a wind tunnel. The obtained experimental data make it possible to evaluate the limits of the investigated method for neutralizing the thrust in order to shorten the length of aircraft run. By conducting a drainage experiment and applying a tuft flow visualization technique, we identified the detachment of a flow at the outer surface of the nacelle’s model with a completely closed entrance. The presence of the flow detachment predetermined an increase in the frontal drag of the nacelle model by approximately 2.5 times, revealed by the weight experiment. In the course of the weight experiment it was established that the existence of a screening surface (while the engine’s nacelle approaches a runway) increases frontal drag of the nacelle model by approximately 14 %. The drainage experiment found that such an increase in the frontal drag was due to a significant redistribution of pressure at the surface of the nacelle model. The study has shown that the idea of closing the entrance to the engine that has a large by­pass ratio at the time of aircraft landing is one of the promising methods for shortening the run length of the aircraftПроведено экспериментальное исследование аэродинамических характеристик конструктивной схемы “крыло – мотогондола с двухконтурным двигателем”. Данные получены при работе перспективной системы нейтрализации тяги двухконтурного двигателя большой степени двухконтурности при посадке пассажирского самолета. Актуальность проведенных исследований обусловлена улучшением эксплуатационных характеристик пассажирского самолёта. На основе проведенного анализа функций и принципиальных схем реверсивных устройств на транспортных и пассажирских самолётах предложен перспективный метод нейтрализации тяги двухконтурного двигателя с большой степенью двухконтурности. Физическая сущность метода нейтрализации тяги двигателя заключается в существенном ограничении потока воздуха в двигатель способом поворота рабочих лопаток вентилятора в момент посадки самолета. Разработана специальная методика проведения весового и дренажного эксперимента с моделью мотогондолы турбореактивного двухконтурного двигателя в аэродинамической трубе. Полученные экспериментальные данные позволяют оценить предельные возможности исследуемого метода нейтрализации тяги для уменьшения длины пробега самолёта. Дренажным экспериментом и визуализацией шелковинками выявлен отрыв потока на внешней поверхности модели мотогондолы с полностью закрытым входом. Наличие отрыва потока обусловило выявленное весовым экспериментом увеличение лобового сопротивления модели мотогондолы приблизительно в 2,5 раза. В весовом эксперименте установлено, что наличие экранирующей поверхности (приближение мотогондолы двигателя к взлетно-посадочной полосе) увеличивает лобовое сопротивление модели мотогондолы приблизительно на 14 %. В дренажном эксперименте установлено, что это увеличение лобового сопротивления обусловлено существенным перераспределением давления по поверхности модели мотогондолы. Исследования показали, что идея закрытия входа в двигатель большой степени двухконтурности в момент посадки самолета является одним из перспективных методов уменьшения длины дистанции пробега самолетаПроведено експериментальне дослідження аеродинамічних характеристик конструктивної схеми “крило - мотогондола з двоконтурним двигуном”. Дані отримані при роботі перспективної системи нейтралізації тяги двоконтурного двигуна великого ступеня двоконтурності при посадці пасажирського літака. Актуальність проведених досліджень обумовлена поліпшенням експлуатаційних характеристик пасажирського літака. На основі проведеного аналізу функцій і принципових схем реверсивних пристроїв на транспортних і пасажирських літаках запропонований перспективний метод нейтралізації тяги двоконтурного двигуна з великим ступенем двоконтурності. Фізична сутність методу нейтралізації тяги двигуна полягає в істотному обмеженні потоку повітря в двигун способом повороту робочих лопаток вентилятора в момент посадки літака. Розроблена спеціальна методика проведення вагового та дренажного експерименту з моделлю мотогондоли турбореактивного двоконтурного двигуна в аеродинамічній трубі. Отримані експериментальні дані дозволяють оцінити граничні можливості досліджуваного методу нейтралізації тяги для зменшення довжини пробігу літака. Дренажним експериментом і візуалізацією шовковинками виявлено відрив потоку на зовнішній поверхні моделі мотогондоли з повністю закритим входом. Наявність відриву потоку зумовило виявлене ваговим експериментом збільшення лобового опору моделі мотогондоли приблизно в 2,5 рази. У ваговому експерименті встановлено, що наявність екрануючої поверхні (наближення мотогондоли двигуна до злітно-посадкової смуги) збільшує лобовий опір моделі мотогондоли приблизно на 14 %. У дренажному експерименті встановлено, що це збільшення лобового опору обумовлено істотним перерозподілом тиску по поверхні моделі мотогондоли. Дослідження показали, що ідея закриття входу в двигун великого ступеня двоконтурності в момент посадки літака є одним з перспективних методів зменшення довжини дистанції пробігу літак

Аналіз оборонних витрат та спроможностей збройних сил Ізраїля (порівняння оборонних витрат Ізраїля, Росії, України)

Мета роботи: аналіз оборонних витрат та спроможностей збройних сил Ізраїлю ,а також порівняльний аналіз оборонних витрат Ізраїлю, Росії та України. Метод дослідження: основними методами досліджень є методи статистичного аналізу, воєнно-економічного аналізу, порівняння, синтезу та узагальнення. Результати дослідження: визначені основні принципи оборонної доктрини Ізраїлю; представлені існуючи спроможності збройних сил Ізраїлю; проаналізовано витрати Ізраїлю на оборону та визначені основні тенденції цих витрат. Теоретична цінність дослідження: формування теоретичної бази для обґрунтованого оцінювання можливих витрат України на її оборону та розвиток власних збройних сил. Тип статті: описовий та розрахунково-аналітичний

Analytical links in the tasks of digital content compression

The article is devoted to the development of a digital image compression algorithm. The new algorithm is based on multiscale decomposition with a spline as a basis function. In the process of multiscale analysis, when constructing a spline, we should take into account analytical links. The application of this approach give an increase in the compression ratio with the same quality of compressed images

Аналіз теорії та практики визначення, обгрунтування та оцінювання оборонної достатності держави

Мета роботи: полягає у аналізі наявних поглядів щодо теоретичного змісту поняття “оборонної достатності” країни, висвітленні підходів щодо оцінювання рівня оборонної достатності та представленні власного бачення теоретичної сутності цього поняття у сучасних реаліях розвитку держави та її наукової сфери. Метод дослідження: основними методами дослідження є емпіричний метод (порівняння) та комплексний метод (елементарно-теоретичний аналіз і синтез). Результати дослідження: сформована існуюча теоретична база з питань визначення, обґрунтування та оцінювання оборонної достатності держави. Теоретична цінність дослідження: полягає у донесенні до широкого кола науковців важливості врахування ролі та посилення зв’язків між сектором безпеки і оборони та сферами національної економіки за рахунок чого може відбуватися підвищення рівня оборонної достатності країни. Тип статті: описовий та розрахунково-аналітичний

Аналіз воєнних витрат Росії та їх структури в період 2010-2022 років (деякі аспекти впливу російсько-української війни та наслідки для України)

Мета роботи: є аналіз обсягів воєнних витрат Росії та їх структури у період 2010-2022 років з метою виявлення тенденцій підготовки РФ до війни з Україною, а також з метою розкриття воєнних втрат РФ у російсько-українській війні та формування рекомендацій щодо економічній протидії країни світу та України. Метод: основними методами досліджень є методи системного аналізу та синтезу економічних процесів, регресійного та кореляційного аналізу, методи економічної теорії та економічної логіки. Результати дослідження: розкрито структуру воєнних витрат Росії за досліджуваний період, визначені основні тенденції її зміни за роками, за обсягами воєнних витрат сформовано прогноз на наступний 2023 рік, зроблені висновки щодо дій Росії у війні та визначені практичні рекомендації щодо економічної та організаційної протидії Росії країнами світу та Україною. Теоретична цінність дослідження: основними результатами  досліджень за тематикою статті є: результати аналізу воєнних витрат Росії та їх структури за досліджуваний період, а також сформовані рекомендації щодо економічної та організаційної протидії Росії в умовах війни

Розробка методики структурно-параметричної оцінки стану об’єкту

A method of structural and parametric assessment of the object state has been developed. The essence of the method is to provide an analysis of the current state of the object under analysis. The key difference of the developed method is the use of advanced procedures for processing undefined initial data, selection, crossover, mutation, formation of the initial population, advanced procedure for training artificial neural networks and rounding coordinates. The use of the method of structural-parametric assessment of the object state allows increasing the efficiency of object state assessment. An objective and complete analysis is achieved using an advanced algorithm of evolution strategies. The essence of the training procedure is the training of synaptic weights of the artificial neural network, the type and parameters of the membership function, the architecture of individual elements and the architecture of the artificial neural network as a whole. An example of using the proposed method in assessing the operational situation of the troops (forces) grouping is given. The developed method is 30–35 % more efficient in terms of the fitness of the obtained solution compared to the conventional algorithm of evolution strategies. Also, the proposed method is 20–25 % better than the modified algorithms of evolution strategies due to the use of additional improved procedures according to the criterion of fitness of the obtained solution. The proposed method can be used in decision support systems of automated control systems (artillery units, special-purpose geographic information systems). It can also be used in DSS for aviation and air defense ACS, DSS for logistics ACS of the Armed Forces of UkraineПроведена разработка методики структурно-параметрической оценки состояния объекта. Сущность методики заключается в обеспечении анализа текущего состояния объекта, который анализируется. Ключевым отличием разработанной методики, является использование усовершенствованных процедур обработки неопределенных исходных данных, селекции, скрещивания, мутации, формирования начальной популяции, усовершенствованной процедуры обучения искусственных нейронных сетей и округления координат. Использование методики структурно-параметрической оценки состояния объекта позволяет повысить оперативность оценки состояния объекта. Объективный и полный анализ достигается использованием усовершенствованного алгоритма эволюционных стратегий. Сущность процедуры обучения состоит в том, что происходит обучение синаптических весов искусственной нейронной сети, типа и параметров функции принадлежности, а также архитектуры отдельных элементов и архитектуры искусственной нейронной сети в целом. Приведён пример использования предложенной методики на примере оценки состояния оперативной обстановки группировки войск (сил). Разработанная методика имеет на 30–35 % большую эффективность по критерию пригодности полученного решения по сравнению с классическим алгоритмом эволюционных стратегий. Также предложенная методика лучше на 20–25 % по сравнению с модифицированными методами эволюционных стратегий за счет использования дополнительных усовершенствованных процедур по критерию пригодности полученного решения. Предлагается использование предложенной методики в системах поддержки принятия решений автоматизированных систем управления (артиллерийских подразделений, геоинформационных систем специального назначения). Также возможно использование в СППР АСУ авиацией и противовоздушной обороны, СППР АСУ логистического обеспечения Вооруженных Сил УкраиныПроведено розробку методики структурно-параметричної оцінки стану об’єкту. Сутність методики полягає в забезпеченні аналізу поточного стану об’єкту, що аналізується. Ключовою відмінністю розробленої методики, є використання удосконалених процедур оброблення невизначених вихідних даних, селекції, схрещування, мутації, формування початкової популяції, удосконаленої процедури навчання штучних нейронних мереж та округлення координат. Використання методики структурно-параметричної оцінки стану об’єкту дозволяє підвищити оперативність оцінки стану об’єкту. Об’єктивний та повний аналіз досягається використанням удосконаленого алгоритму еволюційних стратегій. Сутність процедури навчання полягає в тому, що відбувається навчання синаптичних ваг штучної нейронної мережі, типу та параметрів функції належності, а також архітектури окремих елементів і архітектури штучної нейронної мережі в цілому. Наведений приклад використання запропонованої методики на прикладі оцінки стану оперативної обстановки угруповання війсь (сил). Розроблена методика має на 30–35 % більшу ефективність за критерієм придатності отриманого рішення в порівнянні з класичним алгоритмом еволюційних стратегій. Також запропонована методика є кращою на 20–25 % у порівнянні з модифікованими алгоритмами еволюційних стратегій за рахунок використання додаткових удосконалених процедур за критерієм придатності отриманого рішення. Пропонується використання запропонованої методики в системах підтримки прийняття рішень автоматизованих систем управління (СППР АСУ) артилерійськими підрозділами, геоінформаційних систем спеціального призначення). Також можливо використання СППР АСУ авіацією та протиповітряної оборони, СППР АСУ логістичного забезпечення Збройних Сил Україн

Удосконалення методики моделювання низькочастотних коливань вільної поверхні рідини в тракторній цистерні

This paper considers the influence of hydrodynamic processes in the movement of the free surface of liquid in partially filled tractor tanks. Splashing liquid in partially filled containers is a significant problem in the study of functional stability of movement in the marine, aerospace, rail, and automotive industries. After all, it affects productivity and traffic safety. The same effect was observed when performing transportation work while delivering liquid cargoes in the agricultural sector. That was due to increasing the transportation speeds of wheeled tractors. In the procedure, using the Rayleigh theory of surface waves, a linearized problem of motion of the free surface of a liquid is obtained. Based on Helmholtz's theorem, the components of scalar and Laplace field vector potentials of fluid velocity vector are separated. The potential problem for translational motion of fluid, in which vortex component of the field is absent, is considered. Instead of the fluid velocity potential, a scalar fluid displacement potential in Rayleigh surface waves was introduced. Comparing the results of calculating fluid splashing with the work of other scientists, a high convergence of natural frequencies of partial oscillators in 3D space was found. This is noticeable in the last quarter of the filling of the tank, in which significant displacements of the deep liquid occur. A feature of the results is the introduction, instead of the real shape of the container, an equivalent form of a parallelepiped, the final shape of which depends on the level of fullness. The frequency properties of movement of the free surface of liquid based on the standard size of tanks used in agriculture are separated. The proposed improved methodology could be used to increase stability, controllability, and smoothness when operating tanks with a wheeled tractor.Розглянуто вплив гідродинамічних процесів при русі вільної поверхні рідини в частково заповнених тракторних цистернах. Плескання рідини в частково заповнених ємностях є доволі суттєвою проблемою при дослідженні функціональної стабільності руху в морській, аерокосмічній, залізничній та автомобільній галузях. Адже вона впливає на продуктивність та безпеку руху. Такий же ефект помічено і при виконанні транспортних робіт з перевезення рідких вантажів в сільськогосподарському секторі. Це стало можливим за рахунок збільшення транспортних швидкостей колісними тракторами. В методиці за допомогою використання теорії поверхневих хвиль Релея отримано лінеаризовану задачу руху вільної поверхні рідини. На основі теореми Гельмгольця виокремлено складові скалярного та векторного потенціалів Лапласового поля вектора швидкості рідини. Розглянуто потенціальну задачу для поступального руху рідини, в якій вихрова складова поля відсутня. Замість потенціалу швидкостей рідини введено скалярний потенціал зміщення рідини у поверхневих хвилях Релея. Порівнюючи результати обчислення хлюпання рідини з роботами інших вчених, з’ясовано високу збіжність показників власних частот парціальних осциляторів в 3D просторі. Це помітно в останній чверті заповнення ємності, в якій відбуваються значні зсуви глибинної рідини. Особливістю отриманих результатів є впровадження замість реальної форми ємності еквівалентну форму паралелепіпеду, остаточний вид якої залежить від рівня наповненості. Виокремлено частотні властивості руху вільної поверхні рідини за типорозміром цистерн, які використовуються в сільському господарстві. Запропонована удосконалена методологія може бути використана для підвищення стійкості, керованості та плавності ходу при експлуатації цистерн колісним тракторо

Експериментальне дослідження аеродинамічних характеристик мотогондоли при включенні системи нейтралізації тяги двигуна

We have conducted an experimental study into aerodynamic characteristics of the structural scheme “wing ‒ two­circuit engine nacelle”. The data were acquired in the course of work of a promising system for the neutralization of a two­circuit engine’s thrust of a large by­pass ratio at aircraft landing. The relevance of the conducted study relates to the improvement of operational performance of a passenger aircraft. Based on the analysis of functions and principal schemes of reversible devices at cargo and passenger airplanes, we have proposed a promising method to neutralize the thrust of a two­circuit engine with a high by­pass ratio. Physical essence of the method for neutralization of the engine’s thrust is to substantially restrict an airflow into the engine by a technique to rotate working blades of the fan at the time of landing. We have devised a specialized procedure for conducting a weighting and drainage experiment with a model of the nacelle of a turbojet two­circuit engine in a wind tunnel. The obtained experimental data make it possible to evaluate the limits of the investigated method for neutralizing the thrust in order to shorten the length of aircraft run. By conducting a drainage experiment and applying a tuft flow visualization technique, we identified the detachment of a flow at the outer surface of the nacelle’s model with a completely closed entrance. The presence of the flow detachment predetermined an increase in the frontal drag of the nacelle model by approximately 2.5 times, revealed by the weight experiment. In the course of the weight experiment it was established that the existence of a screening surface (while the engine’s nacelle approaches a runway) increases frontal drag of the nacelle model by approximately 14 %. The drainage experiment found that such an increase in the frontal drag was due to a significant redistribution of pressure at the surface of the nacelle model. The study has shown that the idea of closing the entrance to the engine that has a large by­pass ratio at the time of aircraft landing is one of the promising methods for shortening the run length of the aircraftПроведено экспериментальное исследование аэродинамических характеристик конструктивной схемы “крыло – мотогондола с двухконтурным двигателем”. Данные получены при работе перспективной системы нейтрализации тяги двухконтурного двигателя большой степени двухконтурности при посадке пассажирского самолета. Актуальность проведенных исследований обусловлена улучшением эксплуатационных характеристик пассажирского самолёта. На основе проведенного анализа функций и принципиальных схем реверсивных устройств на транспортных и пассажирских самолётах предложен перспективный метод нейтрализации тяги двухконтурного двигателя с большой степенью двухконтурности. Физическая сущность метода нейтрализации тяги двигателя заключается в существенном ограничении потока воздуха в двигатель способом поворота рабочих лопаток вентилятора в момент посадки самолета. Разработана специальная методика проведения весового и дренажного эксперимента с моделью мотогондолы турбореактивного двухконтурного двигателя в аэродинамической трубе. Полученные экспериментальные данные позволяют оценить предельные возможности исследуемого метода нейтрализации тяги для уменьшения длины пробега самолёта. Дренажным экспериментом и визуализацией шелковинками выявлен отрыв потока на внешней поверхности модели мотогондолы с полностью закрытым входом. Наличие отрыва потока обусловило выявленное весовым экспериментом увеличение лобового сопротивления модели мотогондолы приблизительно в 2,5 раза. В весовом эксперименте установлено, что наличие экранирующей поверхности (приближение мотогондолы двигателя к взлетно-посадочной полосе) увеличивает лобовое сопротивление модели мотогондолы приблизительно на 14 %. В дренажном эксперименте установлено, что это увеличение лобового сопротивления обусловлено существенным перераспределением давления по поверхности модели мотогондолы. Исследования показали, что идея закрытия входа в двигатель большой степени двухконтурности в момент посадки самолета является одним из перспективных методов уменьшения длины дистанции пробега самолетаПроведено експериментальне дослідження аеродинамічних характеристик конструктивної схеми “крило - мотогондола з двоконтурним двигуном”. Дані отримані при роботі перспективної системи нейтралізації тяги двоконтурного двигуна великого ступеня двоконтурності при посадці пасажирського літака. Актуальність проведених досліджень обумовлена поліпшенням експлуатаційних характеристик пасажирського літака. На основі проведеного аналізу функцій і принципових схем реверсивних пристроїв на транспортних і пасажирських літаках запропонований перспективний метод нейтралізації тяги двоконтурного двигуна з великим ступенем двоконтурності. Фізична сутність методу нейтралізації тяги двигуна полягає в істотному обмеженні потоку повітря в двигун способом повороту робочих лопаток вентилятора в момент посадки літака. Розроблена спеціальна методика проведення вагового та дренажного експерименту з моделлю мотогондоли турбореактивного двоконтурного двигуна в аеродинамічній трубі. Отримані експериментальні дані дозволяють оцінити граничні можливості досліджуваного методу нейтралізації тяги для зменшення довжини пробігу літака. Дренажним експериментом і візуалізацією шовковинками виявлено відрив потоку на зовнішній поверхні моделі мотогондоли з повністю закритим входом. Наявність відриву потоку зумовило виявлене ваговим експериментом збільшення лобового опору моделі мотогондоли приблизно в 2,5 рази. У ваговому експерименті встановлено, що наявність екрануючої поверхні (наближення мотогондоли двигуна до злітно-посадкової смуги) збільшує лобовий опір моделі мотогондоли приблизно на 14 %. У дренажному експерименті встановлено, що це збільшення лобового опору обумовлено істотним перерозподілом тиску по поверхні моделі мотогондоли. Дослідження показали, що ідея закриття входу в двигун великого ступеня двоконтурності в момент посадки літака є одним з перспективних методів зменшення довжини дистанції пробігу літак

Development of a Method for Evaluating the Technical Condition of a Car’s Hybrid Powertrain

The article presents the results of a study performed and substantiated based on the principles of a new method of diagnostics of technical conditions of a hybrid powertrain regardless of the structural diagram and design features of a hybrid vehicle. The presented new technology of the diagnostics of hybrid powertrains allows an objective complex assessment of their technical condition by diagnostic parameters in contrast to existing diagnostic methods. In the proposed method, a mechanism for the general standardization of diagnostic parameters has been developed as well as for determining the numerical values of the parameters of the powertrain. The control subset was used to control the learning error. As a result of debugging the system, the scatter of experimental and calculated points has decreased, which confirms the quality of debugging the tested fuzzy model. As a result of training the artificial neural network, the standard deviation of the error in the control sample was 0.012·Pk. A symmetry method of diagnostics of the technical state of a hybrid propulsion system was developed based on the concept of a neural network together with a neuro-fuzzy control with an adaptive criteria based on the method of training a neural network with reinforcement. The components of the vector functional include the criteria for control accuracy, the use of traction battery energy, and the degree of toxicity of exhaust gases. It is proposed to use the principle of symmetry of the guaranteed result and the linear inversion of the vector criterion into a supercriterion to determine the technical state of a hybrid powertrain on a set of Pareto-optimal controls under unequal conditions of optimality

Determination of the level of separate rail failure using the indicator of their reliability

During the operation, the upper railway track structure constantly tends to age, which includes the increasing number of failures. This process is controlled by the track maintenance system, which provides for the current maintenance of the track in a certain railway section. As part of the current maintenance of the track, in particular, works are performed to eliminate defective elements of the upper railway track structure, which appeared during functioning of the track structure. The dependence of the operational cargo turnover on the amount of transported cargoes has been analyzed. It is directly related to the issues of organization of maintenance of the railway track structure taking into account the current track operation conditions. Regression analysis of the reported data allowed establishing a mathematical model of the dependence of the value of operational cargo turnover on the value of the transported cargo. The service life of rails (rail bars) in the track section has been established to be related to the indicator separate rail failure during the period of operation of the upper railway track structure by defects. The safety level of rails (rail bars) can be determined based on the value of this indicator