Практическая ценность работы состоит в том, что ее теоретические положения и научно-практические результаты позволяют:
· разрабатывать научно обоснованные технические требования к обликовым характеристикам гражданских самолетов нового поколения, обладающим как конструктивно-технологическим совершенством, так и повышенными параметрами технико-экономической эффективности эксплуатации и безопасности полетов;
· разрабатывать рекомендации по производству полетов в экстремальных условиях, обеспечивающих минимальные риски;
· совершенствовать механизмы управления надежностью систем и оборудования самолетов с учетом их эксплуатации в экстремальных (прежде всего, климатических) условиях;
· разрабатывать комплексы авиационных правил, гармонизированных с международными стандартами, обеспечивающих регулирование, надзор и контроль авиационной деятельности эксплуатантов.
· проводить объективную оценку уровня безопасности полетов самолетов на основе нового универсального экономического критерия;
· ставить и решать конкретные задачи управления эффективностью авиатранспортной системы на основе оптимизации процесса технической эксплуатации в целом серийной и перспективной авиационной техники.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены:
- в форме Патента (рег. г. в Госреестре промышленных образцов РФ) на новое семейство самолетов М-60;
- в виде положений Государственной Программы обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации, утвержденной Распоряжением Правительства РФ от 6 мая 2008 г. ;
- в Программах подготовки инспекторов по безопасности полетов, утв. IFFAS ICAO на период 2006…2008 гг., проводимой в рамках Межгосударственного авиационного комитета для руководителей Авиационных администраций и ведущих специалистов стран – членов СНГ, в том числе и РФ;
- в Рекомендациях:
1) для ОКБ им. А. Туполева при конструировании и доработках элементов топливной и гидравлической систем, электрооборудования и ПНК самолета Ту-204;
2) для ОКБ им. Антонова при конструировании и доработках функциональных систем и эксплуатационной документации по самолету Ан-74 для летно-технической эксплуатации в зонах Арктики и Антарктики;
3) для Харьковского АПО при обосновании нормативов на ЗИПы самолетов Ту-134А, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера.
Материалы диссертации были представлены и обсуждались на:
- Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы исследований перспектив развития гражданской авиации» (Москва, ГосНИИ ГА, 1982 г.);
- Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной 60-летию Аэрофлота, «Проблемы повышения эффективности воздушного транспорта в народном хозяйстве» (Москва, МИИ ГА, 1983 г.);
- Научно-технической конференции по итогам НИР за 1982 г. (Архангельск, АЛТИ, 1982 г.);
- Научно-технических семинарах кафедры «Технической эксплуатации ЛА и АД» (Москва, МИИ ГА, 1985…1987 гг.)
- Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы совершенствования ПТЭ авиационной техники, инженерно-авиационного обеспечения полетов в условиях научно-технического прогресса» (Москва, МИИ ГА, 1988 г.);
- 33-й Сессии Ассамблеи ИКАО (Канада, Монреаль, ИКАО, 2001г.);
- 35-й Сессии Ассамблеи ИКАО (Канада, Монреаль, ИКАО, 2004г.);
- Международном семинаре ИКАО по техническим проектам COSCAP (Турция, Стамбул, ИКАО, 2003 г.);
- Международном семинаре ИКАО по развитию проектов оказания помощи государствам (Египет, Каир, ИКАО, 2005 г.);
- 22-м Международном симпозиуме по человеческому фактору (Москва, МАК, 2006 г.);
- Конференции Генеральных директоров гражданской авиации по глобальному контролю уровня безопасности полетов (Канада, Монреаль, ИКАО, 2006 г.);
- Всероссийской научно-технической конференции «VIII научные чтения по авиации, посвященные памяти » (Москва, ВВИА им. проф. , 2007 г.);
- 36-й Сессии Ассамблеи ИКАО (Канада, Монреаль, ИКАО, 2007г.);
- Первом Ближневосточном авиационном саммите по безопасности полетов (ОАЭ, Абу-Даби, 2008 г.);
- Международной научно-технической конференции, посвященной 85-летию гражданской авиации России (Москва, МГТУ ГА, 2008);
- ежегодных заседаниях Совета по авиации и использованию воздушного пространства государств-участников Соглашения в Межгосударственном авиационном комитете с 2001 по 2007 гг. и научно-практических семинарах и курсах по безопасности полетов (Москва), в Республике Казахстан (Алма-Ата), Азербайджанской Республике (Баку), Киргизской Республике (Бишкек).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 60 печатных работ, в том числе 10 печатных работ в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских диссертаций, 10 изданий ИКАО (русская и английская версии) и международного журнала Flight International (английская версия); автор работы является соавтором патента и авторского свидетельства на изобретение.
Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.
Основная часть работы изложена на 368 страницах машинописного текста и включает 106 рисунков, 33 таблицы, 241 библиографическое название. Общий объем работы составляет 438 страниц.
Основное содержание работы
Во введении обосновывается актуальность рассматриваемых проблем, сформулирована цель и выделены основные задачи исследования, дается общая характеристика работы.
В Главе 1 представлена классификация технико-экономических характеристик современных самолетов. Показана выявленная тенденция развития гражданской авиационной техники, направленная на обеспечение двух основных летных параметров – увеличенной скорости и дальности полета. В последние годы улучшение этих характеристик осуществлялось на основе экономического критерия.
При этом улучшение одного из указанных параметров делало совершенно не очевидным повышение технико-экономических показателей самолета в целом.
Эффективность транспортной авиации складывается в общем случае из 2-х слагаемых:
- транспортной эффективности Этр
, (1)
где:
- масса израсходованного топлива, т;
Gk – коммерческая нагрузка, т;
L – дальность перевозки грузов (пассажиров), км.
- экономической эффективности (себестоимости пассажиро-километра, тонно-километра).
При одинаковой дальности полета основные факторы, от которых зависит эффективность авиационно-транспортной системы, можно разделить на 2 группы:
1 группа: масса пустого (снаряженного) самолета; аэродинамическое качество; удельный расход топлива; рейсовая скорость; коммерческая нагрузка; дальность полетов;
2 группа: безопасность полетов; соответствие экологическим нормам; надежность конструкции, оборудования; ресурсы и сроки службы; эксплуатационная технологичность; совершенство системы технического обслуживания и обеспечения запасными частями; комфорт пассажиров и дизайн самолета.
Все перечисленные факторы влияют на параметры эффективности эксплуатации ВС, взаимно зависимы и, как правило, противоречивы.
Проблема усложняется еще и тем, что по всем основным параметрам, влияющим на эффективность, достигнуты достаточно высокие результаты и их дальнейшее повышение становится все более проблематичным, в связи с чем нужны новые неординарные технические решения.
Масса пустого самолета. Для повышения эффективности конструкторы в первую очередь используют самый «мощный» фактор – снижение массы пустого самолета. За последние 40 лет масса пустого узкофюзеляжного самолета увеличилась в 4 раза, а коммерческая нагрузка в 10 раз, пассажировместимость доведена до 200…250 чел. С определенного момента стало проявляться нарастание относительной массы самолета из условий прочности. Появился «барьер вместимости» самолета. Внедрение широкофюзеляжных самолетов позволило решить проблему увеличения пассажировместимости до 300…350 чел., затем до 500…600 чел., но все это достигалось за счет увеличения массы конструкции самолета (до 600 т).
Аэродинамическое качество (Ка). В 1935 г. на самолете АНТ-25 было получено качество 17, но при скорости 170…200 км/ч. За 70 лет оно увеличилось на несколько единиц при увеличении скорости в 4 раза.
В направлении повышения данного параметра ученые и конструкторы добились значительного успеха, получив 17…20 ед. при крейсерской скорости 850…900 км/ч. Дальнейший рост Ка прогнозировать в рамках традиционных схем конструкций самолетов не представляется возможным, несмотря на то, что созданы новейшие суперкритические профили крыла самолета, а поверхность планера стала близкой к зеркальной. Налицо проявление «аэродинамического барьера».
Удельный расход топлива. За 50 лет удельный расход топлива газотурбинных двигателей снижен более чем в 2 раза и составляет менее 0,6 кг/кгсч, а удельный расход топлива новых самолетов за 22 года эксплуатации не снизился ниже достигнутого уровня, полученного на самолете А-320 в 1986 г.
Рейсовая скорость. Увеличение рейсовой скорости Vр ведет к увеличению часовой производительности, однако, до определенного предела. С увеличением vp возрастают скорости взлета-посадки.
До 70% всех аварий совершается именно на этих этапах полета. При увеличении vпос/взл возрастают ограничения по метеоусловиям (посадочные минимумы).
Ограничения по расходу топлива привели в последние годы к снижению Vр с 950 до 800 км/ч. С данными обстоятельствами связано прекращение эксплуатации сверхзвукового французского самолета «Конкорд». Возник «скоростной барьер».
Уровень шума и эмиссия. Проблема уровня шума в последние годы приняла для отечественных самолетов угрожающие масштабы. Требования Главы 4 Приложения 16 к Чикагской конвенции не позволяют основному парку отечественных самолетов выполнять международные полеты – «экологический барьер».
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |


