Наукові тематики НАУ
Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/9166
Browse
Recent Submissions
Item Математичне моделювання впливу металевих конструкцій на характеристики вимірювальних антен(Національний авіаційний університет, 2003)Для оцінювання форми діаграми спрямованості (ДС) антен з урахуванням впливу металевих конструкцій, на яких антени встановлені або які знаходяться поблизу від них, були використані методи чисельного моделювання. Результатами такого моделювання є: - створення методики автоматизованої побудови сіткової моделі інтегральної випромінюючої системи з застосуванням ПЕОМ; - створення методики автоматизованого визначення координат вузлів сіткової моделі інтегральної випромінюючої системи; - створення методики чисельного визначення електричних струмів в елементах сіткової моделі антенної системи; - створення методики розрахунків ДС складної випромінюючої системи типу “штатна антена – металева конструкція”; - створення програмного забезпечення для визначення ДС складних випромінювачів, у тому числі, з урахуванням впливу підстилаючої поверхні. Нова комп‘ютерна програма розрахунку ДС антен, які розташовані на об‘єктах складної форми, у вигляді пакету з кількох виконавчих модулів (*.ехе – файлів), яка є кінцевим програмним продуктом і може бути використана будь-яким користувачем без спеціальної підготовки. Програма має зручний інтерфейс користувача у стилі Windows. На відміну від попередніх програм, цей пакет працює під керуванням сучасних операційних систем Windows 98, Ме, 2000 Pro. Програма дозволяє змінювати частоту, товщину штатного вібратора, діелектричну проникність та провідність земної поверхні, автоматично розраховує розподіл струму у вібраторній антені та сіткової моделі металевого об‘єкту з урахуванням її геометричних параметрів та частоти збудження. Користувач програми може сам задавати кількість елементарних диполів на елементі сіткової моделі. Є можливість довільно змінювати координати об‘єкту та антени у просторі. Створені банки даних з сіткових моделей об‘єктів та антен, які можна обрахувати у цьому програмному пакеті. На різних об‘єктах можна встановлювати будь-яку антену з існуючих, тобто тип антени не прив‘язано до об‘єкту. Програма може розраховувати ДС антени у вільному просторі чи з урахуванням поверхні землі в залежності від бажання користувача. Всі ці можливості були відсутні у попередніх програмах. Дана програма може обраховувати сіткові моделі, що складаються з більшої кількості елементів ніж попередні, до 4500 елементів. Тому можна обраховувати такі складні та великі об‘єкти, як літак чи ажурна вежа. Ріст кількості елементів сіткової моделі дозволяє робити розмір комірок сітки меншим, а відповідно апроксимацію реального об‘єкту сітковою моделлю точнішою, а частоту сигналу значно вищою. В цілому програма, що розроблена, є значно ефективнішою за попередні, має більші можливості, може бути використана як інструмент у проведенні відповідних досліджень. Програма, що розроблена, не має аналогів в Україні. Власно програмний продукт (лістінг) є авторською розробкою. Він зберігається на кафедрі електродинаміки і може бути використаним на договірній основі з НАУ. Отримані результати є необхідними компонентами загальної методики прогнозування електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів, що розташовані на обмеженій території або поверхні металевого об‘єкту кінцевих розмірів.Item Закономірності руйнування монокристалів і кристалітів різноманітної орієнтації при циклічному навантаженні(Національний авіаційний університет, 2003)На основі аналізу сучасних теорій деформаційного зміцнення, літературних даних про орієнтаційну залежність деформаційного зміцнення і втоми монокристалів із гранецентрованою кубічною кристалічною решіткою, закономірностей формування деформаційного рельєфу по- верхні металів обґрунтована можливість використання деформаційного рельєфу для індикації втоми металів. Проведено порівняння вказаного підходу з існуючими інструментальними мето- дами діагностики втомного пошкодження металевих деталей конструкцій. Досліджено еволю- цію деформаційного рельєфу поверхні плакуючого шару конструкційних алюмінієвих сплавів Д16АТ, 2024 Т3, 7075 Т6 методами оптичної і електронної мікроскопії. Розроблено і апробовано методику кількісної оцінки пошкодження за станом поверхні плакуючого шару. Дослідження виконано при деяких, близьких до експлуатаційних, режимах на- вантаження. Визначено розподілення пошкодження поблизу типового конструкційного концент- ратору напружень. Встановлено, що характер пошкоджень (деформаційного рельєфу) відповідає відомому розподіленню напружень поблизу отвору при пружньо-пластичному деформуванню. Досліджено еволюцію деформаційного рельєфу поверхні мультикристалічних зразків сплаву АД-1. Показано, що характер рельєфу, інтенсивність його еволюції обумовлені криста- лографічною орієнтацією. Визначено кристалографічні орієнтації, що є оптимальними для ви- готовлення монокристалічних індикаторів деформаційного пошкодження, а також ті, що є не- прийнятними в зв’язку з відсутністю деформаційного рельєфу на начальних стадіях пошко- дження, або в наслідок неможливості однозначної інтерпретації рельєфу. Проведено аналіз існуючих теорій формування втомних тріщин і огляд літературних да- них про вплив кристалографічної орієнтації на розвиток втомної тріщини. Показано, що кінети- ка втомних тріщин може бути залежною від кристалографічної орієнтації кристалітів, в яких тріщина розповсюджується. Проведено випробування на втому і аналіз кінетики поширення втомної тріщини. Експе- риментально підтверджена залежність кінетики втомних тріщин в монокристалах від їх крис- талографічної орієнтації. Досліджено еволюцію мікротвердості кристалітів алюмінієвого сплаву АД-1 в процесі втоми при різних циклічних напруженнях. Встановлено зв’язок характеристик мікротвердості з кристалографічною орієнтацією. Достовірність отриманих результатів визначається проведенням всіх експериментів в статистичному аспекті. Наукова новизна: вперше показана можливість кількісної оцінки деформаційного рельєфу і можливість застосування кількісних параметрів рельєфу в якості показника пошкодження; встановлено складний немонотонний характер зміни мікротвердості в процесі втоми і його обумовленість кристалографічною орієнтацією; при дослідженні кінетики втомних тріщин вперше було показано, що кристали множинного ковзання (Q-фактор більше 0,9) і кристали одиничного ковзання (Q-фактор менше 0,9) повинні розглядатися як такі, що мають різну залежність деформаційної пошкоджуваності від максимальних напружень зсуву, які визначаються величиною фактору Шміда в первинній системі ковзання.Item Дослідження механізмів деградацій в матеріалах, структурах та комплектуючих виробах радіотехнічних приладів авіакосмічної техніки і розробка заходів запобіганню відмов та несправностей(Національний авіаційний університет, 2003)1. Ініційовані теорією та практикою експлуатації простих та складних радіоелектрон- них та телекомунікаційних об’єктів очікування обслуговування останніх статистичними мето- дами з використанням концепції оптимальних техніко-економічних показників, ресурсозбере- ження та експлуатації до безпечної відмови привели до необхідності основополагаючих основ забезпечення надійності систем як цілісної задачі, що вирішується як при проектуванні так і експлуатації виробів. 2. Проведений у роботі аналіз систем дефектоутворення, прогнозування наслідків слаб- кої технології виготовлення ЕРВ дає змогу вірогідно оцінити імовірність відмов більш складних компонентів об’єктів. У даній роботі показана адекватність методів простору станів та статис- тичного аналізу у моделюванні динаміки відмов первинних та вторинних елементів обладнання що використовуються, розроблені рекомендації по внутрішній (внутрісхемній) діагностиці ви- робів методом ідентифікаційних моделей, резервуванню апаратури на рівні ЕРВ. 3. Розроблені математичні моделі надійності ЕРВ у просторі ТС та їх аналіз за допомо- гою диференційних рівнянь Колмогорова А. Н. Дозволили оцінити їх експлуатаційну спромож- ність і включити в подальшому в опис при обліку відмов чи компонентів з очікуваною надійні- стю і відповідним обслуговуванням. В такому разі РЕО розглядається у сукупності з обслуго- вуючою системою, що дозволяє на експлуатаційному рівні впровадити принципи факторних спостережень та статистичного аналізу. З цього приводу актуальним є використання у роботі методик аналізу відповідності факторних даних, що збираються.. Результатом такого дослі- дження є картка спостережень за технічним станом РЕО, виражена як науково-технічний доку- мент, який вміщує принципи кодування проведених планових робіт та втручань службовців по рівню надійності, що описані адекватними формально-математичними зразками. 4. Поряд з факторними принципами аналізу ТС об’єктів у роботі приділяється увага і емпіричним методам оцінки їх функціонування. У цьому випадку рекомендовані машинні методи обробки статистичної інформації про відмови об’єктів. Побудова гістограм, емпіричних функцій розподілень щільності імовірностей відмов дозволяє налагодити систему оперативного статистичного аналізу динаміки змін рівня надійності РЕО. У такому випадку формуються адекватні програми обслуговування й прогнозуються необхідні експлуатаційні витрати. Проведене на кафедрі ТС дослідження в галузі машинної оптимізації вибору відповідних технологічних операцій замін, мінімального ремонту та відновлення справності компонентів дозволяє для конкретних умов використання РЕО дати обґрунтовані рекомендації по собівартості післядії відмов, тривалості та періодичності обслуговування об’єктів. 5. Отримані аналітичні співвідношення взаємодії об’єктів та ОС дозволили знайти і упорядкувати основні принципи підвищення надійності (готовності) РЕО, його оптимального апаратурного та функціонального резервування, конфігурації з’єднання, розробити відповідні рекомендації ОС. 6. На інженерному рівні відновлення справності РЕО проведені дослідження по використанню Баєсовських критеріїв прийняття рішень дозволили розробити адаптовані схеми ідентифікації проблемних ситуацій та несправних ТС, що є невід’ємною частиною технологій обслуговування обладнання. 7. Оскільки сучасне РЕО є невід’ємною частиною глобальних інформаційних систем (GII), у роботі проводилось дослідження показників в якості (надійності) окремих компонентів телекомунікаційних об’єктів. Це дало змогу оцінити потрібну структурованість ОС та диференціювати її дії щодо окремих профілактичних робіт згідно з пасивною чи активною „поведінкою” об’єкта. 8. Аналіз деяких показників функціонування стохастичних інформаційних мереж дозволив скласти уяву щодо ресурсних характеристик окремих телекомунікаційних компонентів та обмежень на якість заданих послуг.Item Гуманітарна освіта в системі підготовки інженерних кадрів: сучасний стан, проблеми та перспективи розвитку(Національний авіаційний університет, 2003)1. В результаті розробки НДР була акцентована увага на концептуальних засадах гума- нітарної освіти в Україні, що передбачає висвітлення необхідності впровадження гуманітарної освіти в технічних вузах. Вона зумовлена, зокрема, необхідністю приведення гуманітарної осві- ти і виховання студентів у відповідність до цілої системи ціннісних орієнтацій та соціальних нормативів, які визначають поступ людської цивілізації на порозі третього тисячоліття. Зверне- но увагу на значне посилення особистісного начала в усіх сферах суспільного життя. 2. Визначено, що сучасна світова гуманітарна освіта виходить з того, що саме людина, її права та обов’язки, запити і потреби мають перебувати в центрі уваги держави і суспільства, Ідея олюднення всього простору соціальних відносин, визнання неповторності, самобутності кожної людини за вищу цінність визначає як стратегічну мету демократичної держави, так і зміст її політичної діяльності. 3. Показано, що гуманітаризація вищої технічної освіти зумовлена сутністю державно- го процесу, утвердженням України як соціальної, демократичної, суверенної держави. Ствер- джується, що досягнення цієї мети неможливе, якщо до її будівництва не включаються мільйо- ни людей, які свідомо обирають незалежність, свободу, демократію, право на вільний вибір і самореалізацію за основу власної смислоутворювальної життєвої програми. 4. Визначено, що вирішальною ланкою у освітянській системі є гуманітарна підготовка майбутніх фахівців. Саме тут готується нова генерація української інтелігенції, ядро національ- ної інтелектуальної еліти. Тому слід забезпечити перехід від „закритої” моноідеологічної мето- дології дослідження і розробки гуманітарних проблем та викладання гуманітарних дисциплін до сучасної методології, яка виходить з принципу плюралізму наукових підходів на методик, відкритості до інноваційних точок зору, толерантності щодо оригінальних ідей та концепцій, дискусійного способу з’ясування істини, діалогових форм навчання. 5. Зазначено мету та стратегічні завдання гуманітарної освіти, показано її національний характер, її підпорядкованість цілеспрямованому втіленню в життя української ідеї державо- творення, національної консолідації народу України і національної злагоди як провідних ідей- них домінант цивілізованого розвитку суспільства. Зазначено, що головне завдання гуманітар- ної освіти – формування національної свідомості, розвиток почуття національної гідності і са- моповаги. 6. Обґрунтовано основні принципи гуманітарної освіти, серед них: - наукові засади; - фундаментальність; - системність; - принцип єдності логічного та історичного; - принцип єдності національного та загальнолюдського; - принцип єдності суспільного та особистісного; - принцип єдності теорії та практики; - принцип єдності навчання та виховання; - людинотворчий характер; - світський характер. 7. Обґрунтовано зміст і структуру гуманітарної освіти: важливим завданням гуманітар- ної освіти є формування фахівця міжнародного рівня, інтелігента, особистості, відродження на- ціональної самобутності, стрижнем якої виступає українська національно - державна ідея. Гу- манітарна освіта спрямована на збереження і зміцнення традицій, єдності поколінь, етносів, на- цій і народностей, на подолання існуючого ідеологічного вакууму, перегляду соціокультурних цінностей. Підкреслено, що основними елементами гуманітарної освіти є: - світоглядно-філософська, соціально-політична та соціологічна підготовка; - історична, культурологічна та філологічна підготовка; - українознавча підготовка; - еколого-природнича, політологічна та економічна підготовка; - правова освіта; - психолого-педагогічна підготовка; - етична та естетична освіта; - система знань та навичок. 8. Висвітлено форми і методи гуманітарної освіти, вказано, що головною ознакою су- часної методики „розкріпачення” мислення учасників навчально-виховного процесу є забезпе- чення самостійного мислення, здатності приймати нестандартні рішення (інноваційний стиль мислення), вільно орієнтуватися в складних обставинах суспільного та особистісного життя. 9. Показано, що реформа гуманітарної освіти в Україні розгортається в органічному взаємозв’язку із світовим досвідом її організації на ґрунті використання кращого педагогічного досвіду гуманітарної освіти в Україні. Вказано на шляхи освоєння і залучення зарубіжного до- свіду гуманізації освіти та виховання. 10. Сформовано пропозиції щодо трансформації гуманітарної освіти в технічному вузі, які будуть передані до Міністерства освіти і науки України.Item Прогнозування післяремонтної міцності елементів транспортних систем(Національний авіаційний університет, 2003)Розроблена методика прогнозування післяремонтної міцності конструктивних елементів, яка забезпечує автоматизацію процесу збору, систематизацію та аналіз інформації ремонтних справ підприємств про експлуатаційні, ремонтні та технологічні відхилення і дефекти елементів транспортних систем. Реалізація методики дозволить виробити практичні рекомендації по за- безпеченню післяремонтної міцності елементів при їх подальшій експлуатації, технічному об- слуговуванні та ремонті. У загальному вигляді отримані формули для розв’язання задач по визначенню напруже- ного стану в анізотропній пластині із стрингерами, в якій є тріщина та накладка. Також отрима- ні вирази для коефіцієнтів інтенсивності напружень кінців тріщини у пластині від дії розтягаю- чого напруження. Аналіз за допомогою розробленої програми для ПЕОМ чисельних результатів показує, що найбільш оптимальним є підкріплення тріщини накладкою, яка перекриває тріщину на 10-15%. Даний висновок стосується як пластини з тріщиною вздовж, так і у поперек воло- кон. При однаковій величині стягуючої сили ефект підкріплення є суттєво (до 30 %) більшим для випадку напрямку більшої жорсткості матеріалу пластини перпендикулярно до тріщини у порівнянні з напрямком більшої жорсткості вздовж тріщини. Виконані розрахунки методом скінчених елементів напружено–деформованого стану пластин зі стрингерами, що мають експлуатаційні пошкодження типу корозії, показали суттєве зниження їх експлуатаційних характеристик. Так внаслідок поглиблення корозії від δ = 0,3 мм до δ = 0,6 мм збільшення напружень розтягу складає 13,85 %. Чисельні дослідження напруже- но-деформованого стану пластини та стрингерів показало, що корозія заклепок аж до руйну- вання заклепочного з’єднання в місці пошкодження не призводить до погіршення напружено- деформованого стану пластини і при аналізі небезпечних перерізів її вплив може не врахову- вавсь. Виконані розрахунки зразка з ремонтними накладками показали рівень зниження крити- чних напружень на 11,5 %. Проведені експериментальні дослідження по визначенню методом тензометрування напружень при розтяганні конструктивних елементів з корозійними пошкодженнями та ремонтними накладками. Максимальне значення напруження у перерізі, який проходив через зону модельного пошкодження, становить 86,63 МПа і отримано у зоні з середньою відстанню 5 мм від осі пошкодженого стрингера, мінімальне напруження дорівнює 76,9 МПа у зоні пошкодження по осі стрингера у випадку непорушених зв’язків між стрингером і пластиною. Експериментальні значення напружень добре корелюють (розходження 3 – 12.5%) з результатами чисельних розрахунків аналогічних елементів на ПЕОМ. Проведений аналіз дозволяє зробити висновки, що вибрані для визначення напруженого стану моделі конструктивних елементів і метод скінчених елементів дозволяють з достатньою для інженерних розрахунків точністю моделювати дійсний напружений стан.Item Оптимізація концентрації хімічно-активних присадок у трансмісійних оливах вітчизняного виробництва(Національний авіаційний університет, 2003)Оцінка впливу хімічно-активних присадок на мастильну дію, структурну однорідність і мікромеханічні властивості тонких поверхневих шарів трібосполучень в залежності від їх масо- вої концентрації у базовій оливі. Актуальність проблеми дослідження і контролю фізико-механічних властивостей матері- алів поблизу поверхні та в технологічних при поверхневих шарах зумовлена тією обставиною, що з контактною взаємодією і контактною деформацією пов'язані майже всі сучасні методи об- робки, зміцнення та твердо фазного з'єднання матеріалів, а також процеси тертя та зношування. Серед способів, що пропонуються для дослідження при поверхневих властивостей матеріалів, треба відзначити випробування на мікротвердість методами безперервного вдавлювання та сканування алмазним індентором. Метод дозволяє фіксувати цінну інформацію про сам процес вдавлювання індентора, враховуючи процеси, які проходять внаслідок релаксації напружень, формозмінення матеріалу під індентором в процесі вдавлювання, при навантажуванні, при витримці під навантаженням і т.п. Але, навіть враховуючи велику цінність отриманих за допомогою методу мікровдавлювання результатів, метод не дозволяє провести комплексну оцінку стану поверхневого шару. У зв'язку з цим значний інтерес представляє аналіз динамічних ефектів контактної взаємодії розробленим трібоспектральним методом. Ефект зміни динамічних характеристик фрикційного контактування був відмічений В.В.Запорожцем.Item Розробка арифметико-алгоритмічних основ безпомилкового обчислення на базі розрядно-логарифмічного кодування даних(Національний авіаційний університет, 2003)Задача створення комп'ютерних технологій високоточних обчислень є актуальною на сьогоднішній час. Такі задачі, як розрахунки складних виробів в проектно-конструкторських роботах, зокрема, в ракетно-авіаційній техніці, задачі високоточної фізики та хімії, розрахунки на мікро-та макромолекулярному рівнях, радіоастрономії, задачі діагностики мають широкий діапазон вхідних, проміжних та вихідних даних і точність представлення даних та їх подальших перетворень є критичним параметром для цього типу задач. Тому що навіть невеликі, порівняно з іншими задачами, похибки реалізації їх алгоритмів можуть зробити результати розрахунків неприйнятними. Взагалі причиною виникнення похибок рішення задач є те, що ЕОМ, яка реалізує алго- ритм задачі, є кінцевою машиною: вона в змозі представити, власно кажучи, тільки кінцеву множину чисел. Таким чином, будь-яка спроба використати ЕОМ для виконання арифметичних операцій в полі дійсних чисел приречена на невдачу, оскільки дійсні числа – це безкінечна множина, більшість елементів якої неможливо представити в обчислювальній машині. Проте це не означає, що неможливо спробувати апроксимувати на комп’ютері арифме- тику в полі дійсних чисел. В більшості сучасних ЕОМ для такої апроксимації використовується позиційна двійкова система обчислення. Для такого способу представлення чисел є характер- ними наочність, відносна простота виконання арифметичних операцій, наявність простого пра- вила округлення. Елементний базис та операційні засоби більшості сучасних ЕОМ типу ПК розроблені саме для такої системи. Найпоширенішими є два формати представлення даних: з фіксованою комою та з плава- ючою комою. На сьогоднішній день, як правило, в ЕОМ, що призначаються для рішення широ- кого кола задач, основним є представлення чисел з плаваючою комою, однак поряд з цією фор- мою використовується також і зображення з фіксованою комою для цілих чисел, оскільки опе- рації з такими числами виконуються за менший час. Може здатися, що ефект неточного виконання арифметичних операцій (та помилок окру- глення) не є дуже серйозним. Однак відомо, що обчислене рішення може бути інтерпретоване як точне рішення слабо збуреної задачі. Окрім того існує клас задач, що називаються погано обумовленими, для яких рішення (точне) є найбільш чутливим до малих збурень даних. При рішенні таких задач ефект помилок округлення може бути катастрофічним. Крім того, навіть якщо задача не є погано обумовленою, але вимоги до малого значення величини похибки дуже високі, то поширення помилок округлень може зробити результат обчислень неприйнятним. Одним із шляхів подолання такого протиріччя між можливостями математичного апара- ту та операційною середою ЕОМ є застосування непозиційних систем. Прикладом такої число- вої системи є система віднімань, в якій арифметичні операції виконуються точно. Недоліком цієї технології є неефективність та складність її реалізації на сучасних ПК, тому що елементний базис та операційна середа останніх не відповідають положенням представлення даних та ари- фметичних операцій над ними. Незважаючи на принципові відмінності між непозиційним та позиційним представлен- ням доведена можливість об'єднання цих систем в таку, якій властиві позитивні властивості складових. Розрядно-логарифмічне зображення, засноване на кодуванні ненульових розрядів двійкового (позиційного) операнду, також є доказом можливості кодування з властивостями, що характерні як для позиційних, так і для непозиційних систем. Якщо об’єднати інформатив- ність розряду (ненульове значення) і його позиційне розташування способом розрядного коду- вання, то можливо змінити традиційну фізичну реалізацію позиції розряду в позиційному коді, що застосовується в сучасних ЕОМ, та покращити рішення вказаного протиріччя між можливо- стями математичного апарату та операційною середою ЕОМ. Важливою властивістю технології розрядно-логарифмічних обчислень є те, що її можли- во застосувати до класу ЕОМ типу ПК, в яких вказана технологія реалізується через набір під- програм – моделей арифметичних операцій. Тобто РЛ технологія не пред’являє додаткових ви- мог до елементного базису та операційних засобів ПК. Таким чином, застосовуючи розрядно-логарифмічне кодування, при якому можна значно розширити діапазон зміни даних, можливо відповідними операційними засобами ПК невеликої розрядності виконати обробку достатньо великих розрядних полів, що при традиційному підхо- ді неможливо. Розширення діапазону зміни даних є основою для підвищення точності обчис- лень в засобах обчислювальної техніки. На відміну від традиційного зображення чисел РЛ коди дозволяють скоротити фактор округлення, так як поряд з найбільш значущими розрядами числа можна зберігати найменш значущі розряди, що зазвичай відкидались. Треба зазначити, що точ- ність представлення даних та виконання арифметичних операцій над ними при реалізації РЛ тех- нології у вигляді набору підпрограм може бути легко змінена програмістом чи користувачем ПК в залежності від вимог задачі, причому, ця точність обмежується лише ресурсами пам'яті та часу. Підпрограми, що реалізують перевід числа з двійкової позиційної системи обчислення в РЛ зображення і зворотньо та програми, що реалізують основні арифметичні операції над РЛ числами, можуть бути написані на будь-якій мові програмування високого рівня, на якій представляється алгоритм рішення задачі. Подальше використання цих підпрограм не буде вимагати від програмістів спеціальних знань в області РЛ технології. Таким чином, РЛ зображення даних може бути основою комп’ютерної технології високоточних обчислень для класу ЕОМ типу ПК. Розвиток цієї технології є перспективним та має практичну цінність.Item Розробка методів визначення технічного стану деталей при ремонті та технічному обслуговування авіаційної техніки(Національний авіаційний університет, 2003)Встановлені закономірності виникнення пошкоджень елементів конструкцій авіаційної техніки із часом напрацювання та умов експлуатації. Розраховані та експериментально підтверджені параметри газорідинних струменів, що забезпечують високу чутливість капілярної дефектоскопії. Розроблена методологія порівняльної оцінки вихрострумових та акустичних дефектоскопів для підвищення достовірності результатів контролю елементів конструкцій із алюмінієвих сплавів та композиційних матеріалів. Обґрунтована математична модель визначення експлуатаційних пошкоджень, яка дозволяє вдосконалити діючу систему контролю. Достовірність результатів експериментальних досліджень забезпечується значним банком статистичних даних пошкоджень конструкцій авіаційної техніки та сучасними методами математичної обробки результатів. Запропоновані методи розрахунку параметрів дефектоскопів можуть бути використані при розробці сучасних технологій неруйнівного контролю. Запропоновані конструктивні рішення застосування засобів контролю відповідають світовому рівню.Item Спрямоване індукування дефектів структури діоксиду мангану для створення високоактивних каталітичних матеріалів(Національний авіаційний університет, 2003)Заміна коштовних платинових металів на оксидні каталізатори може бути перспективним вирішенням екологічної проблеми конверсії монооксиду вуглецю у діоксид вуглецю у двигунах внутрішнього згоряння. Однією з відомих систем які можуть застосовуватися для цієї мети є діоксид мангану. Відомі технології промислового виробництва електрохімічного діоксиду ман- гану (ЕДМ) передбачають використання електролітів на основі сульфату мангану та сірчаної кислоти. Між тим відомо, що фторвмісні електроліти здатні суттєво прискорювати процес утворення на аноді діоксиду мангану та спрямовано впливати на склад, структуру та фізико- хімічні властивості і цієї сполуки. Новизною роботи було використання фтовмісного електролі- ту для створення високоактивних оксидних матеріалів на базі MnO2. Діоксид мангану був обраний об`єктом ще й тому, що майже всі його структурні форми (крім β -модифікації) є нестехіометричними. Ця сполука має формулу MnOx, де 1,7Item Розробка теоретичних основ оцінки технічного стану авіаційних двигунів на базі методів штучного інтелекту, розпізнавання образів та теорії статистичних рішень(Національний авіаційний університет, 2003)Перевірено та підтверджено базову гіпотезу про можливість розпізнавання стану авіаційних двигунів з використанням методів розпізнавання образів, теорії статистичних рішень та методів штучного інтелекту. При цьому створено методологію процесу формування, побудови та визначення оптимальних параметрів алгоритмів, що базуються на наступних методах: мето- ди класифікації за евклідовою відстанню між точками просторі ознак; комплексний метод, що базується на використанні методу кластеризації за "картою кластерів"; методи визначення класу за різними мірами відстані; методи дискримінантного аналізу; метод мінімізації ризику, нейроні мережі. Структура отриманого алгоритмічного забезпечення пристосована для ідентифікації класу технічного стану авіаційного двигуна за параметрами функціонування, які реєструються у експлуатації. Методологія включає метод проведення чисельного експерименту з метою отри- мання наборів даних, що характеризують об’єкт діагностування та необхідні для оптимізації отриманих алгоритмів: навчальний, тестовий та перевірочний; метод оптимізації та перевірки роботоспроможності отриманого методичного, алгоритмічного та програмного забезпечення. Методологія процесу розпізнавання стану авіаційних двигунів з використанням перера- хованих методів включає в себе методи та алгоритми первинної обробки польотної інформації при якій виконується послідовне приведення зареєстрованих параметрів робочого процесу до стандартних атмосферних умов та до заданого режиму роботи двигуна, формування за їхніми значеннями ознак технічного стану ГТД (відносних діагностичних відхилень) та методи визна- чення за цими ознаками класу технічного стану до якого треба віднести підконтрольний об’єкт. На першому етапі роботи було розроблено методологію проведення чисельного експе- рименту, метою якого є отримання наборів даних для навчання нейроних мереж. На цьому ж етапі проведено формування нейроної мережі для розпізнавання випадку дискретної та посту- пової зміни функціональних характеристик елементів проточної частини ГТД. Для випадку класифікації дискретної зміни досліджено мережу, призначену для класифікації вхідних векто- рів - LVQ – мережу. Як параметр якості розпізнавання мережі використано величину відсотку помилок розпізнавання. Для більш загального випадку поступової деградації проведено ство- рення мережі методом прямого розповсюдження сигналу і проведено вибір кращого алгоритму навчання - алгоритму сполучених градієнтів Полака – Рібейри (Polak - Ribiere), CGP та порого- вого алгоритму зворотнього розповсюдження помилки Rprop. Проведено вибір типу нейронів мережі. Найкращі показники за точністю навчання показали мережі з нейронами, що мають фу- нкцію активації типу гіперболічного тангенса. Було визначено критерій якості навчання мережі - різниця між критеріями якості класифікації, отриманими на навчальній та на тестовій вибір- ках. Було проведено навчання двох-, трьох- та чотирьох - шарових мереж з різною кількістю нейронів у шарі з використанням запропонованого критерію як критерію заключного навчання та визначено оптимальну архітектуру мережі. Наприкінці дослідження було проведено створен- ня та навчання нейроної мережі з 4 шарами, призначеної для розпізнавання за неприведеними до режиму роботи ГТД даними класу технічного стану двигуна у широкому діапазоні режимів його роботи. На цьому ж етапі розроблені методи побудови, навчання та розпізнавання стану авіацій- них двигунів та газотурбінних установок за параметрами масла та вібраційними параметрами. На поточному етапі науково - дослідної роботи створено методичне, алгоритмічне та за- гальне програмне забезпечення ще п’яти груп методів. В ході дослідження було отримано на- ступні результати. Сформовано алгоритм додаткової обробки ознак технічного стану для їх використання у методах класифікації, що застосовують різні міри відстані між об’єктами. Досліджено групу методів класифікації на базі використання методів кластеризації за від- станню між об’єктами у просторі діагностичних нев’язок. Розглянуто наступні методи: кластеріза- ція побудовою бінарного дерева кластерів; група методів, що базуються на визначенні евклідової відстані від точки до: найближчого сусіда; до ряду найближчих сусідів; до ядра класу. Кращі пока- зники якості класифікації отримано для метода на базі урахування відстані до найближчого сусіда. Метод забезпечує відсоток помилкового розпізнавання 13 %, відсоток грубих помилок - 3,3 %. У ході проведення класифікації з використанням методу кластеризації "Карта кластерів" було проведено роботу з визначення оптимальної форми коваріаційної матриці, що використо- вується при побудові відсічної функції. Як таку матрицю запропоновано використовувати по- множену на постійний коефіцієнт коваріаційну матрицю, отриману за ознаками стану. Визна- чено значення цього коефіцієнту, яке забезпечує кращу якість класифікації. Значення цього ко- ефіцієнту лежить у межах 0,6 - 0,8. Найкращі результати класифікації отримано при поєднанні кластеризації за "картою кластерів" та метода класифікації за n найближчими сусідами. Метод забезпечує рівень помилок 9 % (2,5 % грубих помилок). На заключному етапі дослідження цієї групи методів проведено вибір міри відстані між об’єктам. Найкращі показники якості показав метод, що базується на мірі відстані Махаланобіса, який забезпечив рівень помилок 4 % (3,3 % грубих помилок). Проведено розпізнавання класів ТС ГТД з використанням методів дискримінантного аналізу та визначено показники якості розпізнавання. Метод дозволив отримати рівень поми- лок 3,3 % (2,5 % грубих помилок). Виконано розробку методу розпізнавання класів ТС ГТД з використанням методу мінімі- зації ризику. В ході роботи запропоновано новий метод формування матриці втрат в результаті помилки класифікації. Особливістю цієї матриці є те, що вона складена з відносних значень втрат і її результати можуть бути використані для широкого кола об’єктів. Проведено розпізнавання класу ТС ГТД при різних значеннях компонентів матриці втрат. Метод забезпечує рівень помилок 1 % (0 % грубих помилок). На заключному етапі проведено порівняльний аналіз методів визначення класу технічного стану ГТД. Як витікає з результатів цього аналізу найбільш точне розпізнавання забезпечує метод мінімізації ризику. Крім того використання цього методу дозволяє мінімізувати часові (фінансові) витрати, пов’язані з помилкою при визначенні ТС ГТД. Як альтернативу до цього метода можна рекомендувати використовувати нейроні мережі з прямим розповсюдженням сигналу для випадків діагностування об’єкту ознаки якого не підлягають нормальному розподілу.Item Створення теоретичних основ для визначення ефективності засобів захисту інформації, що має складові мовного характеру(Національний авіаційний університет, 2003)Розглянуто систему захисту мовних сигналів - складну динамічну систему, яка обов’язково включає підсистеми розвідки та моніторингу, що є схожими, але не еквівалентни- ми. Виявлені їх системні особливості дають можливість сформулювати функціональні критерії якості та кількісні оцінки залежно від форм спеціалізації. Показана функціональна однорідність різновидів вказаних підсистем, що базуються на аналізі процесів фізичного відбиття хвильових сигналів від порушень нормальної структури се- редовища (радіолокація та стробоскопічна рефлексометрія). Таке надає можливість взаємно пе- реносити деякі напрацьовані в цих галузях критеріальні визначення. Обговорена можливість використання енерго-інформативних системних критеріїв, що відкриває шлях до розрізнювання процесів з близькими формами енергетичних переходів, а таке раніше заважало при розрахунку диференційованих оцінок втрат сигналу в середовищі, що відбуваються через теплові процеси та завдяки перевипроміненю (останні стають причиною виникнення шляхів для витоків інфор- маційних сигналів). З’ясована можливість та механізм утворення технічних каналів витоку низькочастотних коливальних сигналів у пружних конструкціях арматури, яка складає сучасні широкосмугові інформаційні мережі (телевізійні кабельні, комп’ютерні мережі чи засоби з’єднання в централі- зовану систему швидкодіючих охоронних комплексів). Надано аналіз відображенням викривлень в описах мовних сигналів, коли вони виникли через штучно внесені перешкоди з метою захисту від витоків. Таке дало можливість обгрунту- вати частотні смуги для спектрів, де викривлення найбільш виразні (чутливість до перешкод). Системність підходу та аналітичність опису мовних складових створили підгрунтя для формулювання методики оцінки кількісної ефективності засобів захисту інформації, яка має мовні складові, що полягає в процедурах послідовного виконання вимірювань над фізичними величинами – інтенсивностями сигналів в каналах витоків за різних умов. Отримані результати є комплексними та системними. Вони охоплюють складне поєд- нання матеріальних середовищ та динамічних процесів розповсюдження сигналів у їх просторі, що характерно для передавання мови і її цілеспрямоване спотворення з метою захисту від вито- ку критичної інформації. Результати вважаються коректними, бо вони не мають системного чи фізичного протиріччя та узгоджуються з обчислювальним експериментом в межах похибок методів та кінцевих алгоритмів. Результати як у постановочному плані, так і в деталізаціях та розробках є новими, вони мають пряму практичну цінність, надають об’єктивізацію оцінкам, рівень яких раніше мав більш декларативний характер. Результати відповідають світовому рівню, грунтуються на визнаних первинних положеннях та розвивають обраний напрям досліджень, відкриваючи нові напрями та об’єкти. Отримані оцінки кількісної ефективності засобів захисту як обслуговуючих систем можуть бути поширені на інші області у визначених галузевих проблемах захисту інформації, а з них у першу чергу на дослідження витоків через перехресну фізичну взаємодію в сучасних швидкісних інформаційних мережах, які конструктивно сьогодні можуть займати вкрай обмежений простір у коробі чи корпусі типового комунікаційного пристрою, наприклад, маршрутизатора, що складає суттєву частину інфраструктури глобальної комп’ютерної мережі.Item Розробка триботехнічних основ суттєвого підвищення ефективності процесів контактної металообробки, зносостійкості металорізального інструменту та якості обробки поверхонь деталей машин(Національний авіаційний університет, 2003)1. Теоретично та експериментально доведено існування режиму безадгезійного тертя в умовах граничного змащення. 2. Синтезовані речовини-організатори безадгезійного тертя. 3. Розроблено методики триботехнічних випробувань ЗОР та присадок до них, які врахо- вують вторинні структури, що утворюються при взаємодії робочого середовища з поверхнями тертя. 4. Розроблено лабораторний комплекс триботехнічних випробувань ЗОР та присадок до них, до складу якого входить нова машина тертя з лінійним контактом, який має три ступені свободи, та лазерний скануючий профілограф-профілометр ЛСПП-05. Однією із основних характеристик явища безадгезійного тертя в умовах граничного змащення є практична відсутність ознак зношення робочих поверхонь трибосистем. Для оцінки величини зношення використовувався профілограф-профілометр ЛСПП-05 з чутливістю по профілю 10 нм. Достовірність отриманих результатів ґрунтується на коректних вимірюваннях створеним диференційно-фазовим методом на профілографі-профілометрі ЛСПП-05 при його попередній калібровці на мірах висоти нерівностей, що атестовані УкрЦСМ (свідоцтво №23-0106 від 03.02.03). Науковою новизною даної розробки є використання явища безадгезійного тертя в умовах граничного змащення, що відкрите авторами даної роботи, при лезвійній металообробці. Стендові та заводські випробування підтвердили високу ефективність цього явища, яка оцінюється підвищенням зносостійкості металообробного інструменту більш, ніж у 10 разів при збільшенні швидкості різання з одночасним підвищенням якості обробки поверхонь, що відповідає світовому рівню.Item Розробка методів і комп’ютеризованих засобів багатоальтернативного виявлення та розв’язання конфліктних ситуацій в соціотехнічних системах(Національний авіаційний університет, 2003)Авторами розроблено принципи побудови і моделювання на основі інтелектуальних сис- тем із базою знань і розпізнавання критичних ситуацій ефективної поліергатичної системи. Міжнародне наукове співтовариство в останні роки орієнтується на впровадження інфо- рмаційно високих технологій в соціотехнічні системи – системи особливої відповідальності (ае- рокосмічна галузь, ядерна енергетики, повітряний та морський транспорт, хімічна промисло- вість). В таких системах для досягнення своєї мети в одне ціле поєднуються два основних ком- поненти – технічний компонент (технології) і людський компонент (люди). Вони взаємодіють один з одним у всіх випадках сполучення “людина-машина”. Обидва компоненти надзвичайно взаємозалежні і діють в умовах загального чинника, тобто на них діють одні і ті ж самі події оточуючого середовища. Характерним є те, що наслідки порушення вимог безпеки в підсисте- мах, які входять в соціотехнічну систему, катастрофічні з погляду людських витрат і руйнуван- ня матеріальних цінностей, оскільки вони пов’язані з великим ризиком функціонування, з вели- ким ступенем небезпеки. Тому ряд міжнародних організацій (ІСАО, ІМО, EUROCONTROL) в останні роки роб- лять наголос при створенні елементів соціотехнічних систем на перехід від ретроактивних до проактивних методів. Міжнародні організації ІСАО, ІМО, EUROCONTROL визначили стратегію розвитку ін- формаційного забезпечення транспорту до 2005 р. Запропоновані нові концепції і технології моніторингу і керування транспортом, це перш за все “Free Flight”, CNS/ATM, ADS, ADS-B, FIS і т.п. Загальною їх рисою є інформаційна глобалізація, виявлення, розв’язання та запобіган- ня конфліктних ситуацій в транспортних системах. Найбільш активно у цьому напрямі працю- ють університети США та Великобританії. Для розв’язання цієї проблеми необхідно розробити відповідні методи, моделі і запропо- нувати математичні засоби їх реалізації. В даний час йде процес впровадження систем CNS/ATM, технічні компоненти яких вже існують або знаходяться в процесі стандартизації. Вони сформують технічну базу для авіації 2010-2015 рр. Міжнародне наукове співтовариство в останні роки орієнтується на впровадження інфо- рмаційно високих технологій в соціотехнічні системи – системи особливої відповідальності (ае- рокосмічна галузь, ядерна енергетика, повітряний та морський транспорт, хімічна промисло- вість). В таких системах для досягнення своєї мети в одне ціле поєднуються два основних ком- поненти – технічний компонент (технології) і людський компонент (люди). Вони взаємодіють один з одним у всіх випадках сполучення “людина-машина”. Обидва компоненти надзвичайно взаємозалежні і діють в умовах загального чинника, тобто на них діють одні і ті ж самі події оточуючого середовища. Характерним є те, що наслідки порушення вимог безпеки в підсисте- мах, які входять в соціотехнічну систему, катастрофічні з погляду людських витрат і руйнуван- ня матеріальних цінностей, оскільки вони пов’язані з великим ризиком функціонування, з вели- ким ступенем небезпеки. Тому ряд міжнародних організацій (ІСАО, ІМО, EUROCONTROL) в останні роки роб- лять наголос при створенні елементів соціотехнічних систем на перехід від ретроактивних до проактивних методів. Основними результатами досліджень наукового колективу є: − обґрунтування вибору необхідної стратегії об’єднання рішень для комплексної оброб- ки інформації від навігаційних та систем керування повітряним рухом; − визначення імовірностей помилки при спільній обробці інформації та імовірностей помилок однієї з вимірювальних систем, а також порівняння з помилкою спільної обробки; − оптимізація потоку літаків та визначення максимального числа літаків у потоці, опти- мального числа інформаційних систем для максимізації потоку літаків, що обслуговується, з урахуванням економічних показників; − використання послідовного багатокритеріального аналізу в діагностиці особливих си- туацій та його порівняльна оцінка ефективності; − визначення принципів побудови інтегрованих систем попередження зіткнень; − аналіз схем поєднання координатної інформації в інтегрованих системах прийняття рішень; оцінка впливу комплексування інформації від навігаційних засобів на ймовірність кла- сифікації ситуацій повітряної обстановки в інтегрованій аеронавігаційній системі. Концепція вільного польоту “Free Flight” є спробою систематизувати й об’єднати в єди- ний комплекс засобів керування повітряним рухом (КПР) та бортового обладнання і надати екі- пажам повітряних кораблів (ПК) можливість оперативного вибору траєкторії руху по маршру- ту, швидкості і профілю польоту. При цьому автономність, характерна для візуального польоту, повинна ефективно сполучатися з надійністю безпечного розведення повітряних кораблів. В умовах Free Flight наземні диспетчери розв’язують локальні задачі, керуючись концеп- цією тактичного ешелонування, що базується на параметрах місцеположення і вектора швидко- сті літаків. За цією концепцією ешелонування представляється графічно, тобто у вигляді зон, що ру- хаються, навколо кожного літака. Зона складається з двох областей простору циліндричної фо- рми: зовнішньої – сигнальної зони і внутрішньої – захисної зони, які визначаються параметра- ми, що змінюються у часі, руху літака і відображаються на екрані диспетчера системи обслуго- вування повітряного руху (ОПР) комп’ютером прогнозування конфліктних ситуацій. Конфлікт- ні ситуації та зони небезпеки між ПК можуть бути такими: − нормальна ситуація (НС); − ускладнення умов польоту (УУП); − складна ситуація (СС); − аварійна ситуація (АС); − катастрофічна ситуація (КС). У рамках методики, що пропонується, конфліктні ситуації формуються в залежності від найкоротшої відстані між траєкторіями двох або декількох ПК. Щоб оцінити цю відстань, необхідно побудувати траєкторії руху ПК. Пропонується робити це по повідомленням автоматичного залежного спостереження (ADS) з залученням методів сплайн-функцій. В основі методики, що пропонується, лежить принцип багатоальтернативності, тобто виділяється спектр ситуацій і на основі спостережень будується багатоальтернативне розв’язуюче правило.Item Векторно-фазові методи в теорії вимірювань(Національний авіаційний університет, 2003)Обґрунтована концепція вимірювань просторово-часових та спектральних характеристик сигнальних та завадних випадкових функцій (процесів, векторних процесів, полів), при їх форму- ванні, розповсюдженні (передачі) та обробці у лінійних і нелінійних трактах інформаційно- вимірювальних та діагностичних систем у електроенергетиці, радіофізиці, гідроакустиці, авіації, машинобудуванні, геофізиці, та у інших галузях науки і техніки, які базуються на результатах: • використання основних положень і побудови аксіоматичної теорії вимірювань, в ос- нову якої покладена несуперечлива, незалежна і неповна система аксіом, без використання гі- потези про точне значення вимірювальної величини при визначенні результату та похибки ви- мірювань; • застосування методу стохастичних інтегральних уявлень при побудові конструктивної моделі лінійних випадкових функцій, у тому числі процесів, векторних процесів і полів; • визначення основних характеристик лінійних випадкових функцій як в рамках коре- ляційної теорії, так і повного у ймовірнісному сенсі опису на основі n-вимірної характеристич- ної функції; • обґрунтування векторно-фазових методів вимірювання характеристик випадкових функцій як частинного випадку загальної концепції вимірювань просторово-часових та спект- ральних характеристик сигнальних і завадних полів; • розробки принципово нової методології використання фазових методів вимірювань характеристик інформаційних сигналів, з використанням числової системи залишкових класів у задачах вимірювання кумулятивних фазових зсувів (>2π), забезпечення надійності та скритнос- ті передачі сигналів у телекомунікаційних системах, захисту передачі інформації на основі ко- дування в числовій системі залишкових класів у сукупності з адитивною шумовою компонентою, виявлення та коригування помилок при передачі сигналів, контролю вірності розв’язку задачі, неоднозначності вимірювань фазових зсувів та інші; можливості впровадження розробленої концепції вимірювань для вирішення складних науково-технічних проблем вимірювань та діагностики у різних галузях науки і техніки, реалізація якої показана на практичних прикладах такого впровадження у електроенергетиці.Item Розробка рідинного струменевого скальпеля для проведення хірургічних операцій(Національний авіаційний університет, 2003)Основними науковими результатами виконання роботи є підтвердження ефективності застосування методу рідинних струменевих технологій в медичній практиці, вибір режимів роботи рідинного струменевого скальпеля та відпрацювання технології проведення операцій на внутрішніх органах тварин.Item Розробка методичних основ контролю технічного стану авіаційних двигунів, які експлуатуються в авіапідприємствах України(Національний авіаційний університет, 2003)В результаті проведених досліджень обґрунтовані фундаментальні основи створення алгоритмів діагностування авіаційних двигунів низької та підвищеної контролепридатності на базі визначення логічних зв'язків і залежностей між характеристиками вузлів авіаційного ГТД та експлуатаційними параметрами його робочого процесу. Суть запропонованого методу ідентифікації моделі конкретного двигуна полягає в міні- мізації нев'язок між значеннями приведених до стандартних умов параметрів робочого процесу авіаційного ГТД, розрахованих за математичною моделлю і значеннями тих же параметрів, що зняті з дросельної характеристики конкретного двигуна під час польоту чи опробування на зем- лі. Дросельна характеристика будується або за формулярними даними, або за результатами ви- пробувань двигуна на початку його експлуатації чи після капітального ремонту. Застосовується статистичний метод ідентифікації експериментальних і визначених за ма- тематичною моделлю характеристик, що дозволяє об'єктивно, з урахуванням точності вимірів і точності вихідних характеристик вузлів виявити причини розбіжності експериментальних і роз- рахункових даних, а також збільшити обсяг діагностичної інформації і підвищити точність оці- нок внутрішньо-змінних параметрів які одержуються при обмеженому числі вимірів. Для заданих режимів роботи і польотних умов значення параметрів ГТД і його елементів визначаються з використанням математичної моделі. Після чого послідовно по проточній час- тині порівнюється розрахований параметр із його вимірюємим значенням на тому ж режимі ро- боти двигуна (порівняння здійснюється за приведеними до стандартних умов і режиму значен- ням параметра). Аналіз експериментальних і теоретичних досліджень показав, що ступінь від- повідності між розрахованими й вимірюємими параметрами конкретного екземпляра ГТД за- лежить від відповідності фактичних характеристик його вузлів типовим. Тому при ідентифіка- ції моделі виконується "підстроювання" типових характеристик компресорів і турбін шляхом оцінки величини зсуву робочої точки на відповідній характеристиці при заданій (вимірюваній) частоті обертання ротора високого тиску. Високий рівень контролездатністі і реальні можливості застосування засобів автоматизо- ваного контролю двигунів типу ПС-90А зумовлюють використання для оцінки їх технічного стану (ТС) методів і засобів безупинного контролю і діагностики, застосування яких поєднуєть- ся зі стратегією обслуговування за станом з контролем параметрів. Для безупинного аналізу і управління ТС, попередження відмов авіаційних ГТД в польо- ті використовується комплексний, поетапний контроль ТС, який включає методи бортового і наземного контролю, діагностування і автоматизованого пошуку відмов ГТД, що забезпечують автоматичну реєстрацію і візуальний контроль параметрів і сигналів, методи експрес-обробки і трендового аналізу параметрів проточної частини двигуна, методи контролю паливної, масляної і інших функціональних систем двигуна, вібродіагностики і візуального контролю. Розроблено концепцію системи діагностування двигунів підвищеної контролепридатнос- ті, що заснована на комплексному підході який включає задачі оперативного аналізу, діагнос- тики і моніторингу технічного стану і автоматизованого пошуку і локалізації відмов ГТД. До групи основних задач оперативної оцінки технічного стану авіаційного двигуна від- носяться задачі контролю повідомлень БСКД, експрес-аналізу польотної інформації, обробки і аналізу гонок, а також перегляду і візуалізації польотної інформації. Задачі, які рішаються в цій групі, контролюють роботу двигуна і його систем на протязі всього польоту, на всіх режимах роботи по польотній інформації записаній на МСРП-А-02. Оперативний контроль ТС двигуна забезпечує: контроль сигналів про відмови двигуна, датчиків і блоків його системи контролю, перевищення контрольованими параметрами фіксованих меж та меж які плавають, контроль роботи двигуна на всіх режимах включаючи: запуск, МГ, МГ перед виходом на зліт, злітний, набір висоти, горизонтальний політ, зниження, гальмування і виключення, контроль роботи йо- го функціональних систем: запуску, паливної, масляної, механізації компресора, реверса тяги і охолодження турбіни. Контролюються наробітки на усіх режимах, тяга, фактична та питома ви- трата палива. В процесі оперативного контролю здійснюється аналіз параметрів, що характери- зують стан контрольованих систем двигуна за спеціальними алгоритмами допускового контро- лю шляхом порівняння підконтрольних параметрів із їх граничними значеннями з видаванням відповідних повідомлень. В рамках оперативного контролю здійснюється розпізнавання режи- мів і стану двигуна та логічний аналіз сигналів в цілях пошуку і локалізації відмов. По резуль- татам обробки польотної або гоночної інформації формуються спеціальні документи, а також заповнюються бази даних для проведення подальшої обробки і аналізу міжпольотних трендів. До другої групи відносяться задачі зв'язані з контролем і діагностикою двигуна, який ба- зується на аналізі міжпольотних трендів параметрів. В цю групу входять задачі трендового ана- лізу параметрів (і нев’язок ) проточної частини, функціональних систем двигуна, витрат палива і тяги двигуна. В процесі аналізу крім приведених до САУ і режиму параметрів використову- ються параметри стану, одержані на основі термогазодинамічної моделі двигуна такі як ефекти- вний ККД двигуна, міра підвищення повної температури термодинамічного циклу, параметр ККД ТНД, параметр втрат в каналі НК, параметр повноти згорання палива та інші і спеціальні параметри. Відмічені задачі призначені для середньострокової оцінки і прогнозування техніч- ного стану двигуна. Проведений теоретичний і практичний аналіз накопиченої інформації дозволив виділити основні і допоміжні параметри і сигнали, режими роботи двигуна і умови зняття параметрів, що забезпечують ідентифікацію відмов і пошкоджень двигуна і його функціональних систем. Так, при контролі проточної частини двигуна у ранзі основних використаються тренди параметрів Ттнд, πт, πк, Тлоп, К, Nвен. Розроблені вирішальні правила для пошуку пошкоджень в проточ- ній частині двигуна, системах автоматичного регулювання, паливопостачання, маслосистеми і рекомендації по перевірці і усуненню цих пошкоджень, що включені в експертну систему при- йняття рішень про ТС двигуна і автоматизованого пошуку пошкоджень. Для оперативного пошуку пошкоджень в експлуатації пропонується використовувати комплексну систему, що включає непараметричні та параметричні методи, які використовують польотну інформацію, статистичні дані про найбільш характерні відмови двигунів даного типу і історію відмов конкретних двигунів, зауваження екіпажів і дані лабораторії діагностики про подібні відмови, дані про відмови, зареєстровані у бортовій системі контролю, а також отримані у процесі оперативного контролю двигуна, що накопичуються у відповідних базах даних.Item Розробка цифрової системи відеоспостереження та її впровадження на прикладі спостереження за об’єктами на території НАУ(Національний авіаційний університет, 2004)Створено теоретичні засади побудови систем відеоспостереження і охорони. Розроблено алгоритм функціонування активного багатоканального детектора руху. Розроблено програмний продукт забезпечення роботи цифрової системи відеоспостереження. Розглянуто можливі варі- анти розміщення відеокамер підсистеми відеоспостереження і розроблені схеми їх розміщення на території Національного авіаційного університету. В результаті порівняння тактико-технічних характеристик розробленого зразка системи відео-спостереження з параметрами аналогічних розробок відомих фірм, алгоритми роботи яких мають закритий характер і не публікуються у науково-технічних джерелах, можна зробити висновок, що науково-технічний рівень НДР відповідає світовому, та в тому числі вітчизняному, рівням.Item Дослідження та формування пропозицій з концепції розвитку національного дизайну до 2010 року та розробка проекту нормативної документації щодо підготовки фахівців в галузі дизайну з урахуванням потреб промислового комплексу України в фахівцях-дизайнерах(Національний авіаційний університет, 2004)Основні наукові результати стосуються проблем удосконалення процесу освіти в галузі дизайну, системної розробки нормативної документації у вигляді стандартів вищої освіти ОКХ та ОПП та врахування найсучасніших напрямків розвитку дизайну з подальшим впроваджен- ням їх в дисциплінах і відповідних навчальних планах по окремих спеціалізаціях. До цього часу не існував завершений комплекс цих документів з стандартів ОКХ та ОПП, що зараз пропону- ються для впровадження. Цій роботі передувало ряд досліджень, пов’язаних з осмисленням шляхів розвитку дизайну та визначенням основних перспективних напрямків розвитку дизайну, що мають відобразитись в освітянському процесі. Ці наробки та визначення функцій і типових задач лягли в основу цього дослідження по цій темі. Робота здійснена в наступній послідовнос- ті з врахуванням результатів попередні робіт цієї групи розробників, а саме: Визначено та обґрунтовано узагальнені вимоги, галузь використання стандарту освітньо- кваліфікаційних характеристик (ОКХ) та освітньо-професійних програм (ОПП) як типових зі спеціальності “Дизайн”. Сформульовані та обґрунтовані концепція структури та семантики розділів стандарту типової ОКХ зі спеціальності “Дизайн”; Сформульовані та обґрунтовані концепція структури та семантики розділів стандарту типової ОПП зі спеціальності “Дизайн”; Сформульований та обґрунтований стандарт вищої освіти “Типова освітньо- кваліфікаційна характеристика”, бакалавр, спеціальність “Дизайн”; Сформульований та обґрунтовани стандарт вищої освіти “Типова освітньо- кваліфікаційна характеристика”, спеціаліста, спеціальність “Дизайн”; Сформульований та обґрунтовани стандарт вищої освіти “Типова освітньо- кваліфікаційна характеристика”, магістр, спеціальність “Дизайн”; Сформульований та обґрунтовани стандарт вищої освіти “Типової освітньо-професійна програма”, бакалавр, спеціальність “Дизайн”; Сформульований та обґрунтовани стандарт вищої освіти “Типової освітньо-професійна програма”, спеціаліст, спеціальність “Дизайн”; Розроблені та обґрунтовані пропозиції щодо принципів формування ОКХ та ОПП по спеціалізаціях на основі стандартів типових ОКХ та ОПП зі спеціальності “Дизайн”. Актуальність результатів НДР підтверджується кропіткою роботою керівника розробки щодо методичної допомоги на основі цих результатів ряду вищих навчальних закладів з спеціальності “Дизайн” та окремих кафедр різних спеціалізацій.Item Дослідження фізико-технічних властивостей композиційних сумішей з метою створення екологічно безпечних протигололідних, інгібіторних та охолоджуючих рідин(Національний авіаційний університет, 2004)Проведено аналіз патентної та технічної літератури по розробці, застосуванню і перспек- тивним напрямкам в галузі досліджень протигололідних, інгібіторних та охолоджуючих компо- зицій, з глибиною пошуку 25 років. При аналізі джерел визначилося, що ведучими країнами в даній галузі є Німеччина, США, Японія, Росія. У цих країнах по питанню використання протигололідних рідин, в основ- ному застосовують хлориди натрію, кальцію, магнію, або росоли відходів виробництва, сильві- нітових кар'єрів. Основними недоліками цих реагентів є корозійна агресивність у відношенні до металевих частин автомобілів, та цементобетонних покриттів, а також негативний вплив на ро- слинний і тваринний світ. В американських патентах засоби для уникнення снігу та льоду міс- тять в собі солі групи карбоксилатів лужних металів, а також хлоридів цих металів. В даний час в патентах США та Росії описані нові протигололідні засоби, які містять ацетатні солі лужних та лужноземельних елементів. Недоліки даних розчинів ліквідуються за допомогою водороз- чинних з'єднань триазолу, імідазолу та інші. В Японії дослідження у цьому напрямку представлені, в основному технологічними за- собами по очищенню льодово-снігових відкладень, за допомогою спеціальної снігоприбираль- ної техніки. Із аналізу літературних джерел по інгібіторним рідинам видно, що на першому місці (за об'ємом), знаходяться сульфати, і на їх основі виготовляється багато інших композицій. Аналіз літературних та патентних даних по охолоджуючим рідинам показує, що вони, в основному розробляються на основі етиленгліколю, суміші яких є корозійно-активними і не- безпечними, (токсичними), для здоров'я людей. При розробці нових охолоджуючих рідких сумішей необхідно усунути вказані недоліки і проводити дослідження на основі екологічно безпечних і нетоксичних гліколей, солей та добавок. На основі аналізу патентного пошуку були визначені перспективні класи екологічно без- печних речовин, які можуть бути базовою основою для екологічно безпечних, протигололідних, інгібіторних та охолоджуючих рідин. До них відносяться лужні та лужноземельні карбонати, ацетати та інші, які вигідні як з економічної так і з технічної сторони, мають хорошу розчин- ність, низьку температуру замерзання. На основі даних з'єднань були отримані дослідні зразки протигололідних, інгібіторних та охолоджуючих рідин. Проведено дослідження фізико-хімічних і технічних та експлуатаційних властивостей експериментальних зразків протигололідних, інігібіторних та охолоджуючих рідин. Для виготовлення зразків композиційних сумішей визначено технічні властивості вихід- ної сировини, засоби її підготовки до використання; відпрацьовано оптимальний, якісний і кі- лькісний склад композицій; визначено температурно-технологічні параметри процесів; відпра- цьовано проміжний і кінцевий контроль деяких показників. Так, виявлено, що експериментальні зразки протигололідних композиційних сумішей на основі карбонату і ацетату калію відповідають вимогам технічних умов. Вони мають низьку те- мпературу замерзання (від –20 до –38) оС, невелику корозійну дію для багатьох металів і гуми, нейтральні для асфальтобетонних покриттів. При впливі протигололідних сумішей на цементо- бетонні покриття, показники міцності збільшуються в 1,5 рази. Інгібіторні композиції в складі суспензій на основі глини або піску мають захисний ефект 70-85 % при очищенні поверхні від бруду та корозії аерозольно-гідродинамічним способом. Охолоджуючі композиційні суміші, (теплоносії), призначаються для систем опалення та іншому устаткуванні при низьких температурах. При дослідженні зразків виявлено, що вони мають невеликі показники щільності і в'язкості, а це забезпечить гарне прокачування рідини в системах опалення. Вони стабільні за показником якості до температури +80 оС, нейтральні за водневим показником (від 7,2 до 7,6), мають низьку температуру замерзання (від –15 до –32) оС і задовільно впливають на різні метали та гуму. Усі зразки композиційних сумішей виготовлялись на основі безпечних для оточуючого середовища та людини сполук і можуть при утилізації використовуватися як добрива. Експлуатаційні дослідження спец рідин показали, що впровадження їх в промисловості, на транспорті та побуті дозволить знизить енергетичні витрати, збільшити надійність роботи систем та агрегатів, а також покращити екологічний стан оточуючого середовища.Item Розробка основ побудови системи захисту об’єктів від несанкціонованого доступу на базі акустичної емісії(Національний авіаційний університет, 2004)Розроблено методику та експериментальну установку на базі мобільної акусто-емісійної системи для дослідження акустичного випромінювання при скрайбуванні поверхневих прошар- ків матеріалів. В основі її побудови покладено сучасні комп’ютерні технології з широким вико- ристанням гнучких програмних засобів управління та обробки акусто-емісійних даних. Розроблено структуру програмного математичного забезпечення (ПМЗ) для реєстрації акустичного випромінювання, обробки його параметрів, їх аналізу, представлення результатів у вигляді графіків та їх збереження у вигляді логічних масивів даних. Структуру побудовано з можливістю виконання всіх операцій незалежно одна від одної. ПМЗ орієнтовано на обробку процесів випромінювання у вигляді імпульсної послідовності та у вигляді безперервного сигна- лу акустичної емісії. Розроблено структуру програмного графічного інтерфейсу управління, який побудовано у вигляді багаторівневих структур переходів. Створено ПМЗ, яке реалізовано на програмно орієнтованому язику С++. При скрайбуванні поверхневих прошарків матеріалу алмазним індентером визначено, що процес випромінювання сигналів акустичної емісії (АЕ) спостерігається на поверхні матеріалу без структурної неоднорідності. Метод АЕ є чутливим до зміни характеру структурної неодно- рідності. Перехід в проміжну зону між структурною неоднорідністю і вихідним матеріалом і далі перехід на вихідний матеріал фіксується в зміні параметрів сигналів і кута нахилу кривої накопичення кількості або енергії сигналів АЕ. Встановлено, що при збільшенні навантаження на індентер відбувається стабілізація аку- стичного випромінювання, яке носить більш рівномірний характер, як за значеннями парамет- рів реєстрованих сигналів, так і за формуванням більш чітких змін нахилу кривих накопичення кількості і енергії реєстрованих сигналів АЕ. Останні придбають рівномірний характер зрос- тання. При зменшенні лінійного розміру структурної неоднорідності і збільшенні швидкості переміщення індентеру за сигналами АЕ фіксуються більш чіткі переходи на поверхню вихід- ного матеріалу зі смуги структурної неоднорідності. В той же час, при зменшенні швидкості переміщення індентеру процес випромінювання, як в перехідній зоні, так і в зоні вихідного ма- теріалу носить нестабільний, не стійкий характер. При скрайбуванні алмазним індентером поверхні матеріалу після полірування встанов- лено, що процеси акустичного випромінювання повністю відповідають акустичному випромі- нюванню, яке реєструється на поверхні до її полірування. При цьому зберігаються закономір- ності зміни залежностей параметрів сигналів АЕ при переході з поверхні зі структурною неод- норідністю на поверхню без неї і навпаки, а також зберігається вплив зміни величини наванта- ження на індентер і швидкості його переміщення на характер і параметри реєстрованих сигна- лів АЕ. В той же час, процес полірування має позитивний вплив на стабільність випромінюван- ня з формуванням більш чітких змін нахилу кривих накопичення кількості і енергії сигналів АЕ в часі при менших значеннях навантаження. При цьому за сигналами АЕ відновлюється чергу- вання смуг зі структурною неоднорідністю і смуг вихідного матеріалу. Обробка сигналів АЕ при навантаженні поверхневого прошарку матеріалу індентером у вигляді шарику показала, що при збільшенні навантаження на індентер, збільшенні і зменшенні швидкості його переміщення процес акустичного випромінювання носить нестабільний харак- тер у вигляді окремих сплесків, які фіксуються на всіх смугах досліджуваної поверхні. При цьому відсутні закономірності в зміні параметрів реєстрованих сигналів, які дозволяють фіксу- вати переходи з поверхні на поверхню з різною структурою. Це в певній мірі відноситься і до навантаження поверхні за допомогою алмазної головки від стандартного профілометра- профілографа. Встановлено, що при скрайбуванні поверхневих прошарків матеріалу зі структурною не- однорідністю і без неї за допомогою індентеру, виготовленого з графіту, акустичне випроміню- вання спостерігається на ділянках вихідного матеріалу. Це відноситься, як до поверхні після фінішного шліфування, так і до поверхні після виконання додаткової операції полірування, ко- ли структурна неоднорідність стає невидимою. Однак, порівняно до скрайбування алмазним індентером, стабілізація акустичного випромінювання відбувається при значно більших наван- таженнях на індентер та швидкостях його переміщення, що, очевидно, пов’язано зі зміною пе- реважного механізму руйнування графіту за рахунок зсувної деформації, коли в часі не встигає розвиватися процес крихкого руйнування. За сигналами АЕ при переміщенні графітового індентеру відтворюється послідовність чергування ділянок поверхні матеріалу зі структурною неоднорідністю і ділянок поверхні вихі- дного матеріалу. При переході індентеру з поверхні зі структурною неоднорідністю на поверх- ню вихідного матеріалу відбувається різка зміна кута нахилу залежності накопичення кількості сигналів АЕ в часі або їх енергії. На вихідному матеріалі залежність носить лінійний характер зростання з постійною швидкістю росту. Це стосується акустичного випромінювання реєстро- ваного, як на поверхні після фінішного шліфування, так і на поверхні після її полірування, коли структурні неоднорідності стають не видимими. За сигналами АЕ фіксується і перехідна зона – ділянка переходу з поверхні на поверхню з видозміненою структурою. Зменшення її впливу, як показали дослідження, можливо за рахунок сумування кількості сигналів, що реєструються в прямому і зворотному напрямах переміщення індентеру. Існування перехідної зони на поверхні матеріалу, яка формується за рахунок нерівномір- них напружень деформації, швидкості їх зміни і температурного поля при контактній механіч- ній взаємодії інструменту з оброблюваною поверхнею, показує необхідність розробки спеціа- льного інструменту або спеціальної технології нанесення структурної неоднорідності, яка по- трібна мати рівномірний характер з мінімальним розміром перехідної зони. Сформовано загальні підходи і структуру формування багаторівневого захисту об’єктів з використанням явища АЕ. В той же час, для надійної фіксації існуючої структурної неоднорід- ності, особливо невидимої структурної неоднорідності, необхідно визначити оптимальні умови розвитку процесів пружно-пластичного деформування індентеру з більш м’якого матеріалу, ніж досліджувана поверхня, яки приводять до розвитку руйнування за єдиним механізм. При цьому необхідно визначити розмір індентеру, умови його розташування і технологічні параметри випробувань, які приводять до максимальної стабілізації процесів акустичного випромінювання з можливістю визначення більш чітких границь між смугами вихідного матеріалу і структурної неоднорідності.