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.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Машиностроение
В настоящее время гибридные силовые установки (ГСУ) для авиации активно изучаются во многих странах. Использование в качестве источника энергии не только углеводородного топлива, но и электричества открывает новые возможности для развития воздушных судов (ВС) различного типа и назначения. Отсутствие широкого опыта в проектировании и эксплуатации ГСУ требует большого количества исследований, направленных на анализ оптимального соотношения использования тепловой и электрической машины (ЭМ) на борту ВС [1, 2]. В данной статье авторами предлагается методика по оценке мощности турбовинтового двигателя (ТВД) в составе ГСУ взлетной мощностью до 800 кВт для одномоторного летательного аппарата (ЛА) самолетного типа
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Бондаренко Д.А., Равикович Ю.А. Обоснование применимости гибридных силовых установок на летательных аппаратах различного типа и назначения // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 2. С. 148-157. EDN: XSOBQR
Bondarenko D.A., Ravikovich Y.A. Hybrid power plants applicability substantiation on various types and purpose aircraft // Aerospace MAI Journal. 2023. Vol. 30. No. 2. P. 148-157 (in Russian). DOI: 10.34759/vst-2023-2-148-157 EDN: XSOBQR
2. Fouda M., Adler E.J., Bussemaker J. et al. Automated hybrid propulsion model construction for conceptual aircraft design and optimization / 33rd Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (4-9 September 2022; Stockholm, Sweden). ICAS, 2022.
3. Зрелов В.А., Маслов В.Г. Основные данные отечественных авиационных ГТД и их применение при учебном проектировании: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 1999. 160 с. EDN: VWWJWD
Zrelov V.A., Maslov V.G. Basic data of domestic aviation GTE and their application in educational design: Instructional medium. Samara: State Aerospace University, 1999. 160 p. (in Russian). ISBN: 5-7883-0056-8
4. GE H Series Turboprop Engine [Booklet] / General Electric Company, GE Aviation, Business & General Aviation. 2017. 2 p.
5. Конструкция и эксплуатация двигателя M601F-22(32) самолета М101Т: учеб. пособие / Сост. С.М. Степанов. Ульяновск: УВАУ ГА, 2006. 115 с.
Design and operation of the M601F-22(32) engine of the M101T aircraft: instructional medium / Comp. by S.M. Stepanov. Ulyanovsk: Ulyanovsk Higher Aviation School of Civil Aviation, 2006. 115 p. (in Russian).
6. Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М., Котовский В.Н., Полев А.С. Теория авиационных двигателей: ч. 2. Учебник для ВУЗов ВВС / Под ред. Ю.Н. Нечаева. М.: Изд. ВВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского, 2006 г. 448 с.
Nechaev Yu.N., Feydorov R.M., Kotlovskiy V.N., Polev A.S. Aeroengine theory: pt. 2. Textbook for Air Force higher education institutions / Ed. by Yu.N. Nechaev. Moscow: N.E. Zhukovsky Air Force Engineering Academy, 2006 448 p. (in Russian). УДК: 629.7.036.001.
7. Варюхин А.Н., Захарченко В.С., Власов А.В. и др. Оценка эффективности различных типов силовых установок 9-местного самолета местных воздушных линий // Авиационные двигатели. 2025. № 1(26). С. 83-100. EDN: KQIIGZ
Varyukhin A.N., Zakharchenko V.S., Vlasov A.V., et al. Efficiency analysis of different types of propulsion systems for 9-pax commuter aircraft // Aviation Engines. 2025. No. 1(26). P. 83-100 (in Russian). EDN: KQIIGZ
8. Авиационные двигатели семейства PT6A-67. Карта данных сертификата типа. № FATA- 01078E издание 01. Москва: Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное Агентство воздушного транспорт (Росавиация), 2021.
Aviation Engine Family RT6A-67. Type Certificate Data Sheet. No FATA-01078E pub. 01. Moscow: Ministry of Transport of the Russian Federation Federal Air Transport Agency (Rosaviatsiya), 2021.
9. Варюхин А.Н., Захарченко В.С., Рахманкулов Д.Я и др. Традиционные, гибридные и электрические силовые установки самолетов местных воздушных линий // Авиационные двигатели. 2022. № 1(14). С. 19-32. EDN: CLSWEK
Varyukhin A.N., Zakharchenko V.S., Rakhmankulov D.Ya., et al. Traditional, hybrid and electric propulsion systems of commuter aircrafts // Aviation Engines. 2022. No. 1(14). P. 19-32. DOI: 10.54349/26586061_2022_1_19 EDN: CLSWEK
10. Шевелев А.О., Шумягин Н.Н. Исследование характеристик гибридно-электрического ТРДД для регионального самолета // Авиационные двигатели. 2023 № 1. С. 57-64. EDN: BLPVFU
Shevelev A.O., Shumyagin N.N. Signature analysis of Hybrid-electric bypass turbojet for region plane // Aviation Engines. 2023 No. 1. P. 57-64. DOI: 10.54349/26586061_2023_1_57 EDN: BLPVFU
11. Авиационный турбовинтовой двигатель АИ-24 II серии. Техническое описание. Москва: Министерство гражданской авиации, 2001.
Aviation turboprop engine AI-24 II series. Technical details. Moscow: Ministry of Civil Aviation, 2001.
Выпуск
Другие статьи выпуска
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.
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.
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/