Булат П. В., Дудников С. Ю., Продан Н. В., Чернышов П. С.
Исследования, выполненные в течение 2018–2021 гг. в рамках программы (дорожной карты) Аэронет Национальной технологической инициативы, показали, что есть потребность в транспортном воздушном судне, способном эксплуатироваться на площадках ограниченных размеров и без их предварительной подготовки, с коротким или вертикальным взлетом (посадкой) и выполнением горизонтального полета по-самолетному. Перспективным является подход с использованием несущего фюзеляжа, набранного специальными пропульсивными (создающими тягу) профилями, которые, ввиду своей специфики, имеют большую строительную высоту. Это позволяет удобно размещать внутри контейнеры с грузом или пассажирскую кабину. Применение принципов пропульсивного фюзеляжа позволяет сделать воздушное судно практически бесшумным, так как скорость веерной струи, выбрасываемой, например, через заднюю кромку крыла, будет небольшой. Рассмотрены работы по созданию высоконесущих и пропульсивных (создающих тягу) профилей для низкоскоростных воздушных судов, дирижаблей и трансзвуковых летательных аппаратов. Прослежена последовательность развития идеи создания тяги аэродинамическими телами, и дан обзор современных работ по данной теме.
Панкратова В. В., Романов И. В.
Проведено исследование влияния слива пограничного слоя с внешней оболочки дирижабля в двигательную установку на аэродинамические характеристики аппарата. Проанализировано взаимодействие между винтом и пограничным слоем на корпусе дирижабля мягкого типа, рассмотрены различные расстояния между винтом и кормовой частью. Эксперименты проведены при скорости невозмущенного воздушного потока 30 м/с и различных частотах вращения винта (500–1000 об/мин). Цель исследования – оптимизация аэродинамических характеристик дирижабля за счет использования пограничного слоя для повышения эффективности его винта. Работа содержит описание экспериментальной модели, методики проведения численного расчета и предварительные результаты, основанные на использовании эмпирической формулы для определения диаметра винта, а также результатов численных расчетов. Исследование будет интересно специалистам в области аэродинамики, проектирования дирижаблей и летательных аппаратов аэростатического типа.
Третьяков Н. К.
Статья посвящена формированию методики оценки влияния нештатного функционирования рулевых приводов, в частности, бортовой аппаратуры беспилотного летательного аппарата, на его аэродинамическую устойчивость. В соответствии с представленной методикой определены предельные значения времени запаздывания отработки входного сигнала без воздействия и с воздействием неучтенного момента, при котором беспилотный летательный аппарат теряет устойчивость, и предельное постоянное отклонение рулевых приводов от нулевого положения. Предложены дальнейшие шаги по усовершенствованию данной методики и экстраполированию ее на другие элементы системы автоматического управления.
Сирица Ф. В., Тирищук Д. И.
. При проектировании летательных аппаратов необходимо учитывать последствия аварийных ситуаций, включая поражение обычными средствами, такими как стрелковое оружие. Для оценки проникающей способности поражающих элементов обычного средства поражения применена модель прямого кругового конического ударника, представляющего пулю как жесткий конус. Рассмотрены два варианта соударения ударника с преградой: когда его длина больше или меньше толщины преграды. Верификация модели выполнена в программной среде ANSYS Autodyn, анализирующей динамическое воздействие на конструкции. Выявлено, что отклонение расчетных данных не превышает 13,5 %, что является приемлемым для высокоскоростных процессов. Доказана достоверность модели для тонкостенных преград, характерных для конструкции летательных аппаратов. В дальнейшем планируется исследование других материалов и разработка методики оценки виброударного нагружения при поражении летательных аппаратов поражающими элементами обычных средств поражения.
Баранников А. А., Вешкин Е. А., Судьин Ю. И., Мишунин Н. Н.
Приведены результаты работ НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ в различных аспектах ремонта конструкций из полимерных композиционных материалов. Представлена информация о неразрушающих методах контроля, в том числе применяемом после проведения ремонта. Освещены основные методы ремонта конструкций из полимерных композиционных материалов, применяемые в мировой практике ремонтных технологий, основные отечественные материалы и оборудование для его проведения. Рассмотрены проблемы подготовки и повышения квалификации кадров и результаты НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ в их решении.
Ващенко А. Н., Григорьев М. Н.
В статье рассматривается с логистических позиций китайский опыт организации разработки и производства принципиально нового типа гражданских воздушных судов, предназначенных для эксплуатации в гражданской авиации, – пассажирских беспилотных летательных аппаратов. Создание этого типа гражданских воздушных судов в КНР является результатом использования большого опыта китайских инженеров в разработке и производстве грузовых беспилотных летательных аппаратов, а также летательных аппаратов, включая пассажирские, с маршевыми электродвигателями. Большой интерес представляет критический анализ поиска удовлетворительного конструкторского решения платформы для пассажирских беспилотных летательных аппаратов, разработанного фирмой компании AutoFlight. Для отечественных руководителей подобных аэрокосмических проектов интересен и полезен опыт организационного, финансового и маркетингового их обеспечения, представленного вместе с техническим анализом.
Карпиков Ю. А., Киреев А. Н., Орлов С. Б., Трохов Д. А.
Беспилотные летательные аппараты, оборудованные электрической силовой установкой, получают все большее распространение в различных сферах. Повышение транспортной эффективности летательных аппаратов данного типа является актуальной задачей. Одним из способов улучшения характеристик электрических беспилотных летательных аппаратов является снижение потребных мощностных характеристик силовой установки на взлетных режимах путем старта с движущегося автомобиля. Баллистическое проектирование позволяет оценить улучшение характеристик летательных аппаратов, использующих данный принцип. На основе результатов численного моделирования исследуется возможность улучшения массовых характеристик беспилотных летательных аппаратов и выполнения полета на большие дальности по отношению к традиционному способу взлета со взлетно-посадочной полосы.
Гессен П. А., Лизин А. И., Павлова В. А., Саенко В. Д., Судаков А. А., Тупиков В. А.
Рассматриваются современные алгоритмы компьютерного зрения для конечной ориентации летательных аппаратов. Основное внимание уделено подходам конечной ориентации по принципу сопоставления 3D-эталона и реальной сцены. Рассмотрены два подхода: сопоставление частично восстановленной 3D-модели с эталонной и приведение эталонной модели к изображению с дальнейшим сопоставлением. Описаны детерминированные и нейросетевые алгоритмы восстановления 3D-моделей и их применение в задаче конечного направления. Особое внимание уделено алгоритмам сопоставления изображений в условиях динамически изменяющейся среды. Отдельное внимание уделено алгоритму навигации с помощью сопоставления карт местности и реальных сцен с использованием нейросетевых алгоритмов, таких как GeoGAN.
Дряглев А. О.
Предлагается математическое обоснование внутренних и внешних возмущений чувствительных элементов двухстепенных поплавковых гироскопов для реализации нового способа автономного определения систематических составляющих угловых скоростей дрейфов трехосного гироскопического стабилизатора без необходимости использования дополнительных источников информации, а также изменения конструкции инерциальной навигационной системы. Програмно-методический подход к процессу проведения начальной выставки инерциальных систем позволяет значительно повысить их эффективность эксплуатации за счет сокращения времени начальной выставки и повышения точности определения собственных уходов гироскопов в условиях недоступности коррекции относительно спутникового радионавигационного поля.
Рысин А. И.
Рассматриваются алгоритмы комплексной обработки навигационной информации для определения местоположения объекта, представлены результаты разработки такого алгоритма на базе фильтра частиц, смоделирована его работа с использованием реальных полетных данных для вертолета с типовым составом комплекса бортового радиоэлектронного оборудования. Продемонстрирована возможность коррекции местоположения объекта по информации цифровой модели рельефа местности. Проведена сравнительная оценка точности определения координат объекта по данным от различных источников.
Горский Е. Б., Субхангулов Р. И.
Статья посвящена комплексному подходу к летным испытаниям бортового радиотехнического оборудования навигации и посадки, который определяется широким внедрением информационно-измерительных систем, автоматизацией обработки материалов летных испытаний, объединением методов и средств обработки и анализа различного оборудования в единый технологический цикл. Описано применение средств спутниковых траекторных измерений для оценки характеристик бортового оборудования. Приведены примеры оценки погрешностей бортового оборудования системы посадки ILS, ближней навигации VOR/DME и радиовысотомера малых высот.
Гусейнов О. А.
Исследовано энергопотребление БПЛА самолетного типа при маневрировании. Рассмотрен режим маневрирования БПЛА, питаемого от солнечных фотоэлементов, установленных на крыльях БПЛА, в котором высота полета уменьшается, что эквивалентно увеличению плотности атмосферного воздуха. Введена функция управления скоростью полета в зависимости от плотности воздуха по траектории полета. Для вычисления оптимального вида этой функции сформирован критерий оптимизации в виде целевого функционала, равного средней величине мощности, необходимой для совершения такого маневра. Решение оптимизационной задачи позволило определить оптимальный вид функции 𝑣 = 𝑓(ρ), при которой среднеинтегральная величина мощности, требуемой для маневра, достигает минимума. Таким образом, определено, что БПЛА, питаемый солнечной энергией в режиме маневрирования в виде снижения высоты полета, характеризуется оптимальным режимом полета, когда скорость полета устанавливается в определенной функциональной зависимости от плотности воздуха, увеличивающейся с уменьшением высоты полета.