CC BY
94
PERSPECTIVE RUSSIAN AND FOREIGN DEVELOPMENTS IN THE FIELD OF CIVIL AVIATION SCIENCE AND TECHNOLOGY Merzlikina Yu.A. (Russian Federation) Email: [email protected]
Merzlikina Yuliya Anatolievna - Undergraduate,
INSTITUTE OF INTERNATIONAL RELATIONS, NATIONAL RESEARCH NUCLEAR UNIVERSITY MEPHI, MOSCOW
Abstract: nowadays, scientific and technological development in the field of civil aviation does not stand both in Russia and abroad. Specialists actively conduct research in the field of the use of new improved materials that improve aircraft performance, decrease its commercial cost of development and operation, as well as increase its safety. In addition, the latest developments in the field of navigation systems, avionics and other equipment are used. This article examines the latest Russian andforeign scientific and technological developments in the field of civil aviation. Keywords: civil aviation, scientific and technological development, navigation systems, avionics.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РОССИЙСКИЕ И ЗАРУБЕЖНЫЕ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ Мерзликина Ю.А. (Российская Федерация)
Мерзликина Юлия Анатольевна - магистрант, Институт международных отношений, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва
Аннотация: в последние годы авиационная наука и технологии активно развиваются как за рубежом, так и в России. Ведутся исследования в области применения новых материалов, улучшающих летные характеристики самолета, снижающих стоимость его разработки и эксплуатации, а также повышающих его безопасность. Кроме того, применяются новейшие разработки в области навигационных систем, авионики и иного бортового оборудования. В этой статье рассмотрены новейшие российские и зарубежные научно-технологические разработки в области гражданской авиации. Ключевые слова: гражданская авиация, научно-технологические разработки, навигационное оборудование, авионика.
В настоящее время научно-технологическое развитие в области гражданской авиации не стоит на месте как за рубежом, так и в России. Наиболее активно ведутся исследования в области применения новых более совершенных материалов, улучшающих летные характеристики ВС, его коммерческую стоимость разработки и эксплуатации, а также существенно повышающих его безопасность. Кроме того, применяются новейшие разработки в области навигационных систем, авионики и иного бортового оборудования.
Российские научные разработки в области гражданской авиации 1. Использование композитных материалов в конструкции ВС В 2015 году российские авиаконструкторы на предприятии АО «АэроКомпозит-Ульяновск» первыми в мире изготовили силовые элементы консолей крыла и панели центроплана с применением инфузионной технологии. [1] Композитные материалы используются в высоконагруженных конструкциях, что сильно влияет на аэродинамику самолета и его компоновку. Исследования в ЦАГИ выявили, что композитная конструкция дает возможность значительно удлинить крыло и уменьшить его вес в
сравнении с металлическими конструкциями. Именно такая технология и применяется на новом МС-21. В итоге на больших скоростях полета у воздушного судна на 5-6% повышается аэродинамическое качество, что позволяет существенно экономить топливо и увеличить крейсерскую скорость и высоту полета. [2]
2. Применение углеродных наноматериалов
В сфере авиационной промышленности ведутся разработки, направленные на снижение веса деталей, сохраняя при этом прочность корпуса, уменьшение расхода топлива, повышение качества масел и красок. Решить перечисленные задачи возможно за счет создания углеродных наноматериалов — наноалмазов и углеродных нанотрубок (УНТ).
Специалисты ООО «РАМ» совместно с ОАО «ЭКА» разработали технологию наноалмазного хромирования. Она позволяет наносить на детали и узлы хромовое покрытие, которое значительно превосходит своих аналогов по износостойкости. Главная особенность технологии нанесения гальванического наноалмазного хромового покрытия - это возможность ее использования на существующем оборудовании для нанесения традиционных хромовых покрытий без существенного изменения его состава. [3]
3. Концепция интегрированной модульной авионики (ИМА)
Под интегрированной модульной авионикой подразумевается концепция построения бортового комплекса, базирующаяся на открытой сетевой архитектуре и единой вычислительной платформе. Понятие «интегрированная» в данном случае обозначает объединение ресурсов (источников питания, процессора, памяти, коммуникационных шин, источников ввода-вывода) для решения задачи управления ВС. Функции систем комплекса в этом случае выполняют программные приложения (например, самолетовождение, связь, индикация и т.д.). Переход к ИМА позволяет перейти от идеи «система — одна функция» к мультифункциональной структуре — «много функций в одном вычислительном ядре». [4]
4. Бесплатформенная инерциальная навигационная система
В 2015 году была разработана инновационная навигационная система российского производства БИНС-2015, которая отличается от аналогов тем, что способна работать без контакта с ГЛОНАСС и GPS.
Разработка прошла испытания, сейчас наступил этап подготовки к массовому производству. Эта система будет использоваться в том числе и в МС-21. [5]
В связи с принципом действия инерциальная навигационная система является помехозащищенным источником навигационной информации, поэтому БИНС -2015 становится прекрасным вариантом для использования на ВС, требующих конфиденциальности траектории своего полета. БИНС-2015 способна определять местоположение летательного аппарата автономно, без использования спутниковой навигации и связи с наземными объектами. [6]
Зарубежные научные разработки в области гражданской авиации
1. Использование новых материалов
Boeing планирует заменить конструкционные детали своих самолетов из традиционных термореактивных композиционных материалов на усовершенствованные из термопластичных композитов, которые легче, прочнее и экономичнее для производства. Производственный контракт заключен с компанией Daher в Нанте, Франция.
Термопластичные композиты менее подвержены ограничениям производственной среды по сравнению с термореактивными (ограниченный срок годности, необходимость хранения в холодильнике, требования к чистоте помещений при производстве). Детали из термопластичных композитов также более устойчивы и обеспечивают возможность рециркуляции с другими материалами. Кроме того, отверждение термопластичных матриц с использованием тепла и давления происходит в очень короткие периоды, что сокращает время производства. [7]
2. Система предотвращения перерасхода взлетно-посадочной полосы
Технология Brake to Vacate, разработанная и применяемая Airbus, позволяет воздушному судну быстро и безопасно замедляться при посадке при одновременном включении выбранного выхода на ВПП в оптимальных условиях. [8]
Система предназначена для постоянного расчета, сможет ли самолет безопасно остановиться на длине ВПП, оставшейся впереди самолета. Если в какой-то момент система обнаруживает, что существует опасность переполнения ВПП, генерируются предупреждения о рейсах, чтобы помочь экипажу в принятии решений. Система включается в состав бортовой авионики опционально на A380 и стандартно на A350 XWB. [9]
3. Технология организации воздушного движения ADS-B
Новая технология в сердце программы Федерального управления гражданской авиации США NextGen - это Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) (автоматическое зависимое наблюдение в режиме радиовещания).
Это технологическое решение определяет координаты самолета при помощи GPS и транслирует их и другие данные о полете в наземные центры диспетчерам и другим самолетам. ADS-B позволяет пилотам и диспетчерам видеть одну и ту же картину происходящего, что повышает взаимопонимание между всеми участниками движения, повышая тем самым безопасность и гибкость управления воздушным движением. [10]
Список литературы /References
1. В 2017 году в Ульяновской области начнется серийное производство композитного крыла для МС-21 [Электронный ресурс] // АО «Аэрокомпозит» : официальный сайт. Дата обновления: 05.12.2016. Режим доступа: http://aerocomposit.ru/v-2017-godu-v-ulyanovskojj-oblasti-nachnetsya-serijjnoe-proizvodstvo-kompozitnogo-kryla-br-dlya-ms-21/. (дата обращения: 29.04.2018).
2. Перспективное крыло ЦАГИ для магистрального самолета [Электронный ресурс] // Деловой журнал «Авиатранспортное обозрение». Дата обновления: 16.08.2015 Режим доступа: http://www.ato.ru/content/perspektivnoe-krylo-cagi-dlya-magistralnogo-samoleta. (дата обращения: 03.05.2018).
3. Инновационные разработки ООО «РАМ» [Электронный ресурс] // ООО «РАМ» : официальный сайт. Дата обновления: 04.06.2015. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. Режим доступа: http://www.enginrussia.ru/other/E_V_Ryizhov_RAM%20Innovative%20solutions.pdf. (дата обращения: 03.05.2018).
4. Роль и место бортового оборудования воздушных судов на современном этапе развития авиации. Интегрированная модульная авионика [Электронный ресурс] // Специальный проект ФГУП «ГосНИИАС» : официальный сайт. Дата обновления: 13.04.2014. Режим доступа: http://www.modern-avionics.ru/analytics/2014/modern-role-of-avionics-aircraft/part-2/. (дата обращения: 04.05.2018).
5. При разработке авионики пассажирского самолета МС-21 применены прорывные технологии [Электронный ресурс] // Информационно-аналитическое агентство «АвиаПорт». Дата обновления: 08.06.2016. URL: https://www.aviaport.ru/digest/2016/06/08/388468.html. (дата обращения: 04.05.2018).
6. Степаненко А.С. Развитие навигационных систем в гражданской авиации // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Том 20. N 01. С. 123-131.
7. Daher to supply thermoplastic composite structural parts to Boeing [Электронный ресурс] // Aerospace Manufacturing and Design magazine : электронный портал журнала. Дата обновления: 25.01.2018. Режим доступа: http://www.aerospacemanufacturinganddesign.com/article/daher-wins-boeing-contract-composites-012518/. (дата обращения: 08.05.2018).
8. Technology and Innovation: Passenger Aircraft [Электронный ресурс] // Airbus S.A.S.: официальный сайт компании. Режим доступа:
http://www.airbus.com/aircraft/passenger-aircraft/technology-innovation.html. (дата обращения: 08.05.2018).
9. Runway Overrun Prevention System [Электронный ресурс] // Электронный портал SKYbrary: проект European Organisation for the Safety of Air Navigation. Режим доступа:
https://www.skybrary.aero/index.php/Runway_Overrun_Prevention_System#ROPS_and _Brake-to-Vacate. (дата обращения: 08.05.2018).
10. Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) [Электронный ресурс] // Федеральное управление гражданской авиации США: официальный сайт. Режим доступа: https://www.faa.gov/nextgen/programs/adsb/. (дата обращения: 08.05.2018).
Список литературы на английском языке /References in English
1. In 2017, serial production of composite wing for MS-21 [electronic resource] will start in Ulyanovsk region // JSC AeroComposite : official website. Updated: 05.12.2016. Mode of access: http://aerocomposit.ru/v-2017-godu-v-ulyanovskojj-oblasti-nachnetsya-serijjnoe-proizvodstvo-kompozitnogo-kryla-br-dlya-ms-21/. (date accessed: 29.04.2018).
2. Perspective wing of TSAGI for the main plane [Electronic resource] / / business magazine "air transport review". Date: 16.08.2015 access Mode: http://www.ato.ru/content/perspektivnoe-krylo-cagi-dlya-magistralnogo-samoleta. (date accessed: 03.05.2018).
3. Innovative developments of LLC " RAM "[Electronic resource] // LLC" RAM": official website. Date updated: 04.06.2015. Systems'. requirements: Adobe Acrobat Reader. Mode of access: http://www.enginrussia.ru/other/E_V_Ryizhov_RAM%20Innovative%20solutions.pdf. (date accessed: 03.05.2018).
4. The role and place of aircraft equipment at the present stage of aviation development. Integrated modular avionics [Electronic resource] / / special project of "GosNIIAS" : official website. Date updated: 13.04.2014. Mode of access: http://www.modern-avionics.ru/analytics/2014/modern-role-of-avionics-aircraft/part-2/. (date accessed: 04.05.2018).
5. In the development of avionics passenger aircraft MS-21 applied breakthrough technologies [electronic resource] / / Information and analytical Agency "Airport". Updated: 08.06.2016. URL: https://www.aviaport.ru/digest/2016/06/08/388468.html. (date accessed: 04.05.2018).
6. Stepanenko A.S. development of navigation systems in civil aviation // scientific Bulletin of MSTU GA. 2017. Volume 20. N 01. P. 123-131.
7. Daher to supply thermoplastic composite structural parts to Boeing [electronic resource] // Aerospace Manufacturing and Design magazine : electronic portal of the journal. Updated: 25.01.2018. Mode of access: http://www.aerospacemanufacturinganddesign.com/article/daher-wins-boeing-contract-composites-012518/. (date accessed: 08.05.2018).
8. Technology and Innovation: Passenger Aircraft [Electronic resource] // Airbus S. A. S.: official website of the company. Mode of access: http://www.airbus.com/aircraft/passenger-aircraft/technology-innovation.html. (date accessed: 08.05.2018).
9. Runway Overrun Prevention System [Electronic resource] / / SKYbrary electronic portal: European organization for the Safety of Air Navigation project. Mode of access: https://www.skybrary.aero/index.php/Runway_Overrun_Prevention_System#ROPS_and _Brake-to-Vacate. (date accessed: 08.05.2018).
10. Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) [electronic resource] // us Federal aviation administration: official website. Mode of access: https://www.faa.gov/nextgen/programs/adsb/. (date accessed: 08.05.2018).
