В статье представлена комплексная методология проектирования гибридных силовых установок для перспективных летательных аппаратов, основанная на применении высокоэффективных электромеханических преобразователей энергии с постоянными магнитами. Проведен сравнительный анализ схемных решений силовых установок, российских и зарубежных разработок. Показан опыт реализации интегрированной силовой установки в области авиационных электрических машин. Особое внимание уделено вопросам определения первичных параметров, оптимизации электромеханических характеристик, а также интеграционным аспектам при создании гибридных силовых установок. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие преимущества предлагаемых решений и определяющие вопросы для дальнейших исследований.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Машиностроение
Гибридные силовые установки (ГСУ) стали одной из ключевых технологических тенденций нашего времени. Они объединяют преимущества традиционных двигателей с эффективностью электрических приводов, что позволяет снизить расход топлива, уменьшить выбросы и повысить устойчивость энергетических систем. В условиях растущих требований к энергоэффективности, обеспечения энергобезопасности и перехода к низкоуглеродной экономике гибридные решения оказываются универсальным инструментом для транспорта, промышленности и энергетики. Сегодня развитие ГСУ сопряжено не только с экономической выгодой, но и с необходимостью адаптации к новым регуляторным требованиям, возрастанию мощности аккумуляторной базы и интеграции возобновляемых источников энергии. ГСУ позволяет обеспечить автономность, маневренность системы, дублирование функций за счет электрификации систем, обеспечить компактность силовых установок, а также снизить зависимость от отдельных видов топлива и пр
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Reshetnikova M.S. China’s aviation industry: From follower to competitor in the global aerospace market // RUDN Journal of Economics. 2024. Vol. 32 No. 3. P. 489-502. EDN: MCATFF
2. EHang. EHang 216: The Autonomous Aerial Vehicle for Urban Air Mobility [webpage]. 2021. URL: https://www.ehang.com.
3. XPeng Heitech. The Future of Autonomous Urban Air Mobility: Innovating Air Taxis [webpage]. 2023. URL: https://www.xpeng.com.
4. Airspace Experience Technologies (ASX) MOBi-One V3 [webpage]. URL: https://www.iflyasx.com.
5. Alaka’i Technologies Skai [webpage]. URL: https://evtol.news/alakai-technologies-skai.
6. Едигарев А.Д., Люцков В.А., Сайпушев Б.А. и др. Электрический двигатель для привода движителя летательного аппарата в составе демонстратора гибридной силовой установки // Вестник УГАТУ. 2023. Т. 27. № 2(100). С. 139-147. EDN: RRSXKU
Edigarev A.D., Lyutskov V.A., Saipushev B.A., et al. Electric motor for aircraft drive as a part of the demonstrator of hybrid power plant // Vestnik UGATU. 2023. Vol. 27. № 2(100). P. 139-147 (in Russian). EDN: RRSXKU
7. Охотников М.В. Концепция разработки и внедрения интегрированного авиационного генератора с внешним ротором // Электротехника. 2024. № 12. С. 48-53.
Okhotnikov M.V. The concept of developing and implementing an integrated aircraft generator with an external rotor // Elektrotekhnuka. 2024. No. 12. P. 48-53 (in Russian).
8. Будаев А.А., Третьяков Е.А. Компьютерное моделирование возможных неисправностей в электрической части электровоза на основе технологии цифрового двойника // Вестник РГУПС. 2025. № 1. C. 121-132. EDN: YDEEJG
Budaev A.A., Trtyakov E.A. Computer modeling of possible malfunctions in the electric part of an electric locomotive on the basis of digital twin technology // Vestnik RGUPS. 2025. No 1. P. 121-132 (in Russian). EDN: YDEEJG
9. Охотников М.В., Лисовин И.Г., Вавилов В.Е., Исмагилов Ф.Р. О возможности внедрения интегрированного-стартер генератора в корпус газотурбинного двигателя // Электротехника. 2023. № 12. С. 3-7.
Okhotnikov M.V., Lisovin I.G., Vavilov V.E., Ismagilov F.R. About the possibility of introducing an integrated starter-generator into the body of a gas turbine engine // Elektrotekhnika. 2023. No. 12. P. 3-7 (in Russian). EDN: IEUOFU
10. Калитка В.С., Васильев Д.В. К вопросу использования высокотемпературных сверхпроводников для создания перспективных электрических машин // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2025. Т. 21. № 1. C. 26-39. EDN: FKMZEQ
Kalitka V.S., Vasilkov V.D. On the issue of using high-temperature superconductors to create advanced electric machines // Elektrotekhnicheskiye i Informatsionnyye Kompleksy i Sistemy. 2025. Vol. 21. No. 1. P. 26-39 (in Russian). EDN: FKMZEQ
Выпуск
Другие статьи выпуска
В работе приведена методика оценки мощности турбовинтового двигателя в составе гибридной силовой установки параллельной схемы мощностью до 800 кВт. Аналитически рассчитана зависимость удельного расхода топлива ТВД от коэффициента дросселирования. Приведена зависимость удельной массы от уровня мощности для существующих ТВД. Произведён демонстрационный расчёт мощности ТВД в составе ГСУ для самолёта М-101Т «Гжель». На основании методики приведены рекомендации по использованию ГСУ на самолётах со взлётной мощностью силовой установки до 800 кВт.
Архитектура микросервисов сыграла важную роль в качестве доминирующего фактора в различных разработках программных систем. Она обеспечивает масштабируемость и возможность обслуживания. Возрастающая сложность систем микросервисов сталкивается со значительными проблемами в понимании и оценке. В статье предлагается формальное представление архитектуры микросервисов с использованием теории графов, где каждый микросервис представлен как вершина, а каждая связь или зависимость между двумя микросервисами - направленное ребро. Введена математическая модель, основанная на матрицах смежности, исследованы алгоритмы теории графов. Изучены метрики графа для анализа структурных свойств, поиска критических узлов и обнаружения потенциальных точек отказа. Также исследуется ряд операций, такие как анализ пути, поиск и обнаружение циклов и оценка связности. Указанные операции важны для тестирования, оценки надежности и отказоустойчивости в распределенных системах. Предлагаемый подход тестируется на примере гипотетической системы микросервисов. Рекомендации предполагают, что теоретико-графовые модели обеспечивают основу для формального анализа, мониторинга и оптимизации архитектур микросервисов.
В статье изложен научно-методический подход к решению проблемы техногенного засорения околоземного космического пространства из-за малогабаритных объектов посредством системы аэродинамического торможения, интегрированной в конструкцию малого космического аппарата с форм-фактором типа «Cubesat». Проведён обзор и анализ применимости существующих и перспективных методов удаления космического мусора, включая использование оптико-электронных и гарпунных систем, гравитационных уловителей, электродинамических тросовых систем и систем аэродинамического торможения. Выполнена оценка времени орбитального существования космического аппарата на низкой околоземной орбите при задействовании системы аэродинамического торможения с учётом влияния аэродинамических факторов и параметров солнечной активности.
В работе оцениваются типы электромеханических преобразователей, используемые в авиационной промышленности для применения в качестве высокоудельного преобразователя для генерации электроэнергии. По итогу проведенного сопоставления более перспективным для рассмотрения в качестве высокоудельного преобразователя выбрана синхронная электрическая машина с постоянными магнитами, способная при меньшей массе и габаритах добиться более высокого коэффициента полезного действия. Производиться анализ ее составных частей и применяемых материалов, с указанием их преимуществ. На основе представленного перечня материалов, выполнен электромагнитный расчет генератора, способного работать при температурах до 350 оС, с перегрузкой по мощности на 25% превосходящей ряд эксплуатируемых авиационных генераторов, при этом его удельная мощность составляет более 8 кВт/кг.
В статье исследовано перспективное применение системы аэродинамического торможения на базе малого космического аппарата с форм-фактором типа «CubeSat» для решения проблемы техногенного засорения околоземного космического пространства. Выполнено математическое моделирование процесса надува оболочки системы аэродинамического торможения, изготовленной из полиамидной плёнки. На основе полученных данных проведены экспериментальные исследования в вакуумной камере с целью оценки работоспособности данной системы в условиях, имитирующих космический вакуум.
Статья посвящена вопросам разработки мультиагентной системы для исследования процессов совместно работающих микросетей. Важную роль в работе с подобными системами играет возможность снижения затрат на реализацию и перепроектирование отдельных агентов. Целью представленного исследования является разработка инструментального комплекса для автоматизации разработки поведения агента на основе расширенных иерархических машин состояний. Комплекс включает визуальный редактор диаграмм, генератор модуля поведения агента и библиотеку программных модулей. Ключевой особенностью представленного подхода является выделение типовой функциональности агентов в компоненты. Сочетание автоматной парадигмы с визуальными средствами и кодогенерацией существенно снижает затраты времени и необходимую квалификацию для предметного специалиста. Инструментальный комплекс успешно применен при автоматизации моделирования взаимодействия микросетей.
В статье описано современное состояние информационных технологий в авиадвигателестроении, показано, что цифровой двойник газотурбинного двигателя (ГТД) - единая обучаемая цифровая система, которая включает в себя комплекс методик и математических моделей, описывающих двигатель на протяжении всего его жизненного цикла: проектирование, испытания, производство и эксплуатация. Показана возможность использования разработанных методов и средств для автоматизированного проектирования, подбора параметров, материалов и конструкции, анализа программ управления авиационными ГТД на ранних стадиях разработки, для отладки двигателей при испытаниях, для диагностики и оценки состояния газотурбинной энергетической установки (на базе ГТД
В статье рассматривается задача календарного планирования производства в условиях высокой динамики, неопределенности и неоднородности ресурсов. Традиционные подходы, основанные на централизованных алгоритмах и ERP/MES-системах, часто игнорируют индивидуальные характеристики оборудования и персонала, а также слабоформализованные технологические ограничения, что снижает эффективность и адекватность расписаний. Для преодоления этих ограничений предложена оригинальная гибридная архитектура, интегрирующая многоагентную систему и технологии генеративного искусственного интеллекта. На основе ранее предложенных методологических основ формализована многоагентная модель в виде кортежа, включающего агентов-ресурсов, агентов-потребителей, онтологическую базу знаний, семантические ограничения и локальные/глобальные критерии оптимизации. Ключевым нововведением является встраивание большой языковой модели через архитектуру Retrieval-Augmented Generation, что позволяет генерировать адаптивные стратегии планирования, обеспечивать объяснимость решений и моделировать сценарии при сбоях без риска галлюцинаций. Предложен двухстадийный алгоритм взаимодействия агентов: на первой стадии формируется допустимое расписание с учетом доступности ресурсов, на второй - проводится его оптимизация через интеллектуальные переговоры с участием генеративного ИИ. Экспериментальная проверка в симуляционной среде, имитирующей механообрабатывающий цех, показала эффективность предлагаемого подхода. Результаты подтверждают, что интеграция генеративного ИИ в многоагентные системы создает когнитивный слой, повышающий не только эффективность, но и доверие к системе, что критически важно для внедрения ИИ в реальные производственные и управленческие процессы.
Издательство
- Издательство
- УФИМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ
- Регион
- Россия, Уфа
- Почтовый адрес
- 450076, Приволжский федеральный округ, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, дом 32
- Юр. адрес
- 450076, Респ Башкортостан, г Уфа, Кировский р-н, ул Заки Валиди, д 32
- ФИО
- Захаров Вадим Петрович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- rector@uust.ru
- Контактный телефон
- +7 (347) 2299677
- Сайт
- https://uust.ru/