Общая характеристика
Долгосрочная программа ОАО «НИИАО» предусматривает следующие этапы работы по опережающему созданию авионики третьего поколения на базе концепций Интегрированной модульной авионики (ИМА) и Авионики необслуживаемого бортового оборудования (АНБО):
1) Разработка принципов построения и сквозной технологии проектирования и производства бортовой необслуживаемой вычислительной среды (НВС) с интеграцией концепций ИМА второго поколения (IMA2G) и АНБО (до 2015 года).
2) Разработка пилотного комплекса бортового оборудования (КБО) с НВС и традиционными (конструктивно и функционально обособленными) оконечными системами (до 2019 года).
3) Развитие принципов и технических решений структурно-модульной декомпозиции основных оконечных самолетных систем (до 2019 года).
4) Разработка базового необслуживаемого КБО с управляемой избыточностью вычислительной среды и модульно обособленных оконечных систем (до 2023 года).
В рамках первого этапа с 2010 года ОАО «НИИАО» выполняет Комплексный проект при поддержке государственной субсидией в соответствии с Постановлением Правительства РФ 2010 года № 218 совместно с Федеральным Государственным образовательным автономным учреждением высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (ГУАП): «Создание технологии проектирования и высокотехнологичного производства аппаратно-программных компонентов информационно-вычислительной среды и периферийных средств для комплексов авиационного бортового оборудования (БО) нового поколения на основе концепций интегрированной модульной авионики и необслуживаемого БО».
В настоящее время проект близится к завершению. В первом полугодии 2013 года планируется проведение приемочных испытаний демонстратора ИКБО, созданного по разрабатываемой технологии.
(Подробнее – см. в Справку к проекту; предоставляется по запросу).
ОАО «НИИ авиационного оборудования», Жуковский,
ФГОАУ ВПО «ГУ аэрокосмического приборостроения», Санкт-Петербург,
ГУП НПЦ «ЭЛВИС», Зеленоград,
НПО «Рубикон – Инновация», Смоленск,
НПП «ДОЗОР», Москва
|
На наш взгляд, реализация долгосрочной программы по опережающему созданию авионики третьего поколения на базе концепций Интегрированной модульной авионики (ИМА) и Авионики необслуживаемого бортового оборудования (АНБО) целесообразна путем выполнения следующих НИОКР в рамках Национального плана развития науки и технологий в авиастроении на период до 2025 года (Подпрограмма 7 «Авиационная наука и технологии» Государственной программы «Развитие авиационной промышленности» на 2013-2025 годы).
(подробнее о предлагаемых проектах – см. Справку к проекту; предоставляется по запросу).
|
Буков В.Н. (ОАО «НИИАО»)
|
3.25.
|
Исследование состояния и разработок наземного и бортового оборудования СNS/ATM, разработка программы и необходимых документов для осуществления координированного развития и внедрения функционала наземного и бортового оборудования СNS/ATM, создание научно-технического задела по разработке бортового оборудования СNS/ATM
|
2013-2015 гг.
В 2012 году работы и исследования не проводились в связи с отсутствием финансирования.
|
ОАО Концерн ПВО «Алмаз-Антей», ФГУП «ГосНИИАС», ГК «Ростехнологии», ОАО ВНИИРА, ОАО «НТЦ Промтехаэро»
|
Включить НИР в готовящиеся проекты по развитию авиационной техники
|
В.В. Соломенцев (Концерн ПВО «Алмаз-Антей»)
|
3.26.
|
Исследования по созданию гибридной бортовой системы предупреждения столкновений самолетов в воздухе (с использованием сигналов АЗН-В) для модернизации находящихся в эксплуатации отечественных ВС
|
2013-2015 гг.
В 2012 году работы и исследования не проводились в связи с отсутствием финансирования.
|
ОАО «Концерн ПВО «Алмаз-Антей», ФГУП «ГосНИИ АС», ГК «Ростехнологии»,
ОАО «ВНИИРА», ОАО «Камов», ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева»,
ОАО «НТЦ Промтехаэро»
|
Включить НИР в готовящиеся проекты по развитию авиационной техники
|
В.В. Соломенцев (Концерн ПВО «Алмаз-Антей»)
|
3.27.
|
Исследования архитектуры построения, конструкции и применяемых технологий для создания бортовой малогабаритной интегрированной системы связи, навигации и наблюдения для региональной и малой авиации, удовлетворяющей рекомендациям ИКАО
|
2013-2015 гг.
В 2012 году работы и исследования не проводились в связи с отсутствием финансирования.
|
ОАО «Концерн ПВО «Алмаз-Антей», ФГУП «ГосНИИ АС», ГК «Ростехнологии»,
ОАО «ВНИИРА», НПП «Полет»,
НКБ ВС,
ОАО «НТЦ Промтехаэро»
|
Включить НИР в готовящиеся проекты по развитию авиационной техники
|
В.В. Соломенцев (Концерн ПВО «Алмаз-Антей»)
|
3.28.
|
Разработка перспективных технологий проектирования воздушных винтов с высокими аэродинамическими и экологическими характеристиками
|
2013-2015 гг.
Результаты 2012 г.:
В 2012 г. продолжена работа в двух направлениях:
а) развитие и уточнение методов расчета аэродинамических характеристик воздушных винтов на базе применения вихревой теории,
b) разработка методологии расчета аэродинамических характеристик, основанной на расчете уравнений Навье Стокса.
По направлению а): Проведен анализ способов повышения точности расчета, разработаны варианты программ расчета для различных исходных данных. Разработанные варианты программ расчета из-за их высокого быстродействия применялись в 2012 г. для многопараметрической оптимизации параметров и геометрии лопастей винтов для легкого транспортного самолета и беспилотного летательного аппарата.
По направлению b). Предложена методология расчета аэродинамических характеристик воздушных винтов, основанная на расчете уравнений Навье Стокса, осредненных по Рейнольдсу, замкнутых моделью турбулентности k-ε. На большинстве рассмотренных режимах рассматриваемая методология обеспечивает хорошую сходимость расчета тяги и мощности с экспериментальными данными (погрешность составляет 0.5 – 2%). На безотрывных режимах обтекания лопастей винта уровень турбулентности не оказывает влияния на результаты расчётов. Точность расчетов на режимах с отрывом потока неудовлетворительна (погрешность более 5%). Необходимы дополнительные исследования по повышению точности расчетов, особенно на режимах, на которых образуется отрывы потока с лопастей.
Применение структурированных сеток обеспечивает повышение точности расчета по сравнению с неструктурированными сетками, но требует больше времени на их построение. Показано, что в концевой части лопасти необходимо проводить дополнительную адаптацию пространственной расчетной сетки.
Предложена методология трехмерного расчета аэродинамических характеристик соосных воздушных винтов с использованием коммерческого пакета программ с учетом вязкости и взаимного влияния переднего и заднего винтов. Проведен расчет тяговых и моментных характеристик соосного винта при различных скоростях вращения. Сравнение этих характеристик с экспериментальными показало, что изменение частоты вращения винта оказывает сильное влияние на точность результатов расчета из-за не учитываемой деформации лопастей, происходящей в процессе испытаний. Для улучшения точности расчетной методологии необходимо провести расчет характеристик винта с учетом деформации лопастей.
|
ФГУП «ЦАГИ»
(НИО-1, НИО-9, НИО-2, НИО-7, НИО-19, ОПИ)
|
Необходимы финансовые средства на проведение экспериментальных работ и на закупку специализированной вычислительной техники для проведения многодисциплинарных (аэродинамика, акустика и прочность) расчетных исследований.
|
А.Н. Кишалов, НИО-1 ФГУП «ЦАГИ»,
тел. 556-40-43 kishalov@tsagi.ru
|
3.29.
|
Сверхзвуковой деловой самолёт с низким уровнем шума и звукового удара
|
2013-2015 гг.
Результаты, достигнутые в предыдущие годы, в т.ч. в 2012 г.:
Основные результаты, достигнутые по окончанию ГК «Транспорт 2011» на декабрь 2012 года – см. Справку (предоставляется по запросу).
|
ФГУП «ЦАГИ»
(НИО-1, 3, 9, 10, 15),
ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова», ЗАО «Новые Гражданские Технологии Сухого», ОАО «Авиадвигатель»,
НТЦ им. А. Люльки;
ФГУП «ЛИИ им. М.М. Громова»
|
|
Юдин Владимир Григорьевич, ФГУП «ЦАГИ», отдел 2, начальник сектора № 1, рабочий тел. 556-36-49, e-mail: vg_yudin@tsagi.ru
|
3.30
|
Разработка технологии дальних авиаперевозок с дозаправкой топливом в полете
|
2013-2017 гг.
Результаты 2012 г.:
Наряду с традиционными способами улучшения топливной эффективности весьма значительная экономия топлива при дальних авиаперевозках (20-30 %) может быть реализована при использовании заправки самолетов в полете.
В рамках разработки технологии дальних авиаперевозок с дозаправкой топливом в полете в 2012 году были продолжены исследования экономической эффективности использовании заправки самолетов в полете и разработки системы автоматического управления процессом дозаправки. Исследования направлены на создание научного задела для разработки автоматизированной технологии дозаправки самолетов в полёте в целях снижения эксплуатационных издержек авиаперевозчиков, уменьшения расходов топлива на единицу транспортной работы и уменьшение выбросов СО2.
Экспериментально (в АДТ Т-102) и численно (с использованием программ ICEM CFD и ANSYS CFD) исследованы аэродинамические характеристики заправочного конуса с модифицированными перфорированными нервюрами с двумя вариантами «юбок» и с установленными в задней части кожуха заправочного конуса выдвижными управляющими щитками. Результаты этих исследований будут использованы при доработке заправочного конуса в целях повышения вероятности успешного контактирования с заправочной штангой.
Выполнен расчет поля скоростей в окрестности передней части фюзеляжа неманевренного заправляемого самолета на режиме, соответствующем дозаправке в воздухе. Математическим моделированием управляемого движения заправляемого самолета и заправочного конуса проведена оценка влияния поля скоростей на точность контактирования при дозаправке в воздухе и зависимость этого влияния от конструктивных и аэродинамических параметров системы шланг – конус.
Проведено статистическое численное моделирование процесса автоматической дозаправки на этапе контактирования при стабилизации заправочного конуса и оценено влияние параметров газодинамических органов управления на точность контакта. Определена вероятность контакта заправочного конуса и заправочной штанги при воздействии атмосферной турбулентности и наличии поля скоростей, индуцированного приближающимся заправляемым самолетом;
Исследование, проведенное с использованием разработанного в ЦАГИ программного комплекса имитационного моделирования процесса массовой дозаправки магистральных самолётов в воздухе, показало целесообразность управления временем прибытия заправляемых самолетов в зону дозаправки. Это позволит сократить время ожидания самолётами-топливозаправщиками заправляемых магистральных самолетов и время ожидания МС обслуживания, когда все находящиеся в зоне заправки самолеты - заправщики заняты.
Рассмотрен процесс массовой дозаправки СМС (прототип МС-21) на маршрутах Западная Европа – Северо-Восточная Азия (Япония) с заправочным комплексом, расположенным в районе г. Норильск. Управление временем прилета МС-21 в зону дозаправки осуществляется изменением крейсерской скорости полета в допустимых пределах на определяемом «диспетчером» комплекса имитационного моделирования удалении от зоны дозаправки. Расчеты показали, что при рациональном алгоритме формирования групп заправляемых самолетов затраты топлива самолетами МС-21 и заправщиками Ту-204з на ожидание дозаправки могут быть уменьшены на 3-4% от общего расхода топлива пассажирскими самолетами и самолетами - заправщиками.
|
ФГУП «ЦАГИ»
(НИО-2),
ОАО «НПП «Звезда»
|
|
Климин Александр Владимирович,
НИО-2, ведущий научный сотрудник, (495) 556-49-41, 8 916 579-72-89, 144klim@mail.ru
|
3.31.
|
Исследования по созданию пассажирского самолета с системой ламинаризации обтекания крыла и энергетическим методом увеличения аэродинамического качества на основе хладогенного потенциала криогенных топлив
|
2013-2017 гг.
Результаты 2012 г.:
В 2012 г. были продолжены работы по теоретическому основанию энергетического метода увеличения аэродинамического совершенства компоновок, основанного на применении несимметричного теплообмена. В частности, проведены подробные расчетные исследования влияния на аэродинамические характеристики различных вариантов нагрева - охлаждения обтекаемых поверхностей, принципиально возможных при практической реализации метода.
Расчеты показали, что при нагреве - охлаждении несущей поверхности крылового профиля наблюдаются следующие аэродинамические эффекты:
- охлаждение всей поверхности приводит к увеличению несущих свойств, увеличению сопротивления и росту аэродинамического качества;
- нагрев всей поверхности приводит к уменьшению сопротивления, ухудшению несущих свойств и падению аэродинамического качества;
- охлаждение только верхней поверхности увеличивает несущие свойства, затягивает отрывные процессы, улучшает общий характер обтекания и увеличивает максимальное аэродинамическое качество;
- нагрев нижней поверхности не меняет несущих свойств, уменьшает сопротивление и увеличивает величину максимального аэродинамического качества практически так же, как и охлаждение верхней;
- охлаждение нижней поверхности или нагрев верхней вызывают заметное уменьшение несущих свойств и падение аэродинамического качества;
- наибольшего положительного влияния на величину аэродинамического качества можно добиться с помощью охлаждения верхней поверхности с одновременным нагревом нижней;
- при охлаждении - нагреве поверхностей максимальное аэродинамическое качество профиля П-185-12 при числе Маха М=0.7, числе Рейнольдса увеличивается на  , что составляет порядка 10% от начального уровня;
- оптимизация распределения охлаждающего теплового потока вдоль хорды профиля показала, что абсолютное увеличение аэродинамического качества зависит в основном от интегральной величины теплового потока. Некоторое преимущество имеет вариант с возрастающим вдоль хорды охлаждением;
Расчетные исследования аэродинамических характеристик схематической компоновки пассажирского самолета с охлажденной на верхней поверхностью крыла и предположительным сдвигом положения ламинарно-турбулентного перехода приблизительно на 10%, показали возможность увеличения его максимального аэродинамического качества практически на  (на 2.5-3.0% при начальном уровне
По результатам проведенных исследований написана статья в «Труды ЦАГИ» «Расчетные исследования применения локального теплообмена на крыле, как средства повышения аэродинамического совершенства гражданских самолетов». Авторы: А.С. Петров, Г.Г. Судаков, В.Г. Судаков.
|
Все работы в 2012 г. были выполнены силами сотрудников НИО-2 ЦАГИ.
|
Возможности выполнения НИР за счет внутренних источников финансирования практически исчерпаны. Для успешного выполнения работы в дальнейшем необходимо привлечение сторонних организаций, изготовление технически сложных моделей, проведение нестандартного аэродинамического эксперимента в АДТ и натурных условиях, что невозможно без предусмотренного планом работ финансирования.
Без соответствующего финансирования все дальнейшие работы по теме будут заморожены.
|
Петров А.С., доктор физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник ЦАГИ, +7 (495) 556-3631, aspetrov@rambler.ru
|
3.32.
|
Исследования в обеспечение создания амфибийных ЛА нового поколения». Шифр «Амфибия»
|
2013-2017 гг.
Результаты 2012 г.:
Работа нацелена на разработку перспективных компоновочных решений, обводов корпуса, взлётно-посадочных устройств летательных аппаратов водного базирования, обеспечивающих увеличенные мореходные и эксплуатационные характеристики по сравнению с существующими. В рамках данного проекта в 2012 году были достигнуты следующие результаты:
Предложено и обосновано использование в конструкции поплавковых гидросамолётов амортизированных стоек для снижения перегрузок, действующих при движении на волнении.
Разработана и изготовлена схематическая модель поплавка и системы амортизации.
Выполнена серия буксировочных испытаний модели в гидроканале ЦАГИ. Результаты экспериментов качественно подтвердили заявленные предложения.
Разработана программа дальнейших исследований, включающая выполнение серии расчётных исследований, и выполнения модельных испытаний в гидродинамическом бассейне.
Предложены и обоснованы перспективные обводы корпуса поплавков, имеющих более высокие гидродинамические характеристики и обеспечивающие возможность совершения посадки на заснеженную поверхность.
|
ФГУП «ЦАГИ»
|
|
Соколянский Владимир Петрович, начальник Московского научно-исследовательского комплекса ЦАГИ, и.о. начальника НИО-12, ктн,
тел.: (499) 916-90-91, доб. 42 – 00,
e- mail: nach@mktsagi.ru
|
3.33.
|
Выбор рационального облика перспективных летательных аппаратов с расширенными возможностями базирования для применения в труднодоступных регионах Сибири, Дальнего Востока, Арктики и Антарктики и определение требований к соответствующей инфраструктуре эксплуатации и обслуживания. Шифр «Арктика»
|
2013-2015 гг.
О достигнутых результатах – см. п. 3.3 «Формирование научно-технического задела для комплексного решения проблемы авиационного транспортного обслуживания в малоосвоенных и труднодоступных районах Арктической зоны, Сибири, Дальнего востока и в Антарктике».
|
ФГУП «ЦАГИ», ЗАО «Самолёты Яковлева», ОАО «ЭМЗ им. В.М. Мясищева»; ОАО «Корпорация «Иркут»; НИИ СМ МГТУ имени Н.Э. Баумана
|
О предложения по организации работ – см. п. 3.3 «Формирование научно-технического задела для комплексного решения проблемы авиационного транспортного обслуживания в малоосвоенных и труднодоступных районах Арктической зоны, Сибири, Дальнего востока и в Антарктике»
|
Соколянский Владимир Петрович, ФГУП ЦАГИ, начальник Научно-исследовательского московского комплекса ЦАГИ, 8 (495) 916-90-14, nach@mktsagi.ru
|
