3840

В сборнике: Актуальные вопросы энергетики. Материалы Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием. 2019. С. 48-56.

6.Пустоветов, М. Ю. Теоретическое исследование потенциала нейтральной точки нагрузки и токов утечки в тяговом асинхронном электроприводе электровоза постоянного тока // Известия Транссиба. 2012. №4 (12). С. 116–122.

7.Пустоветов М. Ю. Компьютерное моделирование системы электроснабжения автономного объекта: составные части модели, результаты// Материалы 62-й Международной сетевой научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов, магистрантов и студентов «Наука, техника и инженерное образование в цифровую эпоху: идеи и решения». Часть I. Бишкек, Кыргызский государственный технический университет

8.Суменко Л. Г. Англо-русский словарь по информационным технологиям / М.: ГП ЦНИИС. 2003. 782 с.

9.Попков О. З. Основы преобразовательной техники: учеб. пособие для вузов / М.: Издательство МЭИ. 2005. 200 с.

10.Мархиев А. Х. Компьютерное моделирование отключения короткого замыкания на входе инвертора напряжения солнечной электростанции // Модернизация и инновационное развитие топливно-энергетического комплекса: Материалы международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург: СПбФ НИЦ МС. 2020. №3. С. 44-46.

11.Носков, В. Н., Пустоветов, М. Ю., Синявский, И. В. Компьютерное моделирование процессов в тяговом асинхронном электроприводе электровоза постоянного тока при внешнем коротком замыкании // Вестник РГУПС. 2016. №3 (63). С. 112–116.

Азовский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», Азов, Россия

M.Yu. Pustovetov

OPTION FOR BUILDING RELAY PROTECTION

FOR ON-GRID SOLAR POWER STATION

Solar power plants based on photovoltaic converters are a modern trend in the energy sector, they are environmentally friendly: they do not require the extraction and burning of organic fuels, do not cause chemical and thermal pollution of the environment. A characteristic feature of solar power plants is the combination of devices operating on direct current and alternating current in their structure. The article suggests a variant of completing anon-grid solar power plant with relay protections for various purposes: maximum current, minimum voltage, maximum voltage, longitudinal and transverse differential current.

Keywords: On-grid solar power plants, photovoltaic converter, short circuit on DC buses, voltage inverter, relay protection.

Azov Institute of Technology (branch) Federal State Budgetary Educational Institution of Higher

Professional Education «Don State Technical University», Azov, Russia

300

УДК 519.711.3:623.746.5

А.И. Ремесков, Н.В. Рогов

СНИЖЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ПРИ РЕМОНТЕ ТРОСОВОЙ ПРОВОДКИ УПРАВЛЕНИЯ В ВЕРТОЛЕТЕ

Встатье приведен краткий обзор оперативного ремонта гибкой системы управления вертолета. Рассмотрен вопрос, насколько безопаснее и эффективнее применение разработанных и предложенных приспособлений для оперативного ремонта гибкой системы управления вертолета.

Ключевые слова: вертолет, трос, коррозия, оперативный ремонт.

Всвязи с увеличением темпов роста технического развития увеличился и

грузооборот всех видов транспорта, включая и воздушные перевозки. Определенный процент перевозок принадлежит вертолетам. В связи с широким применением вертолетов инженерно-техническому персоналу приходится сталкиваться с очень сложными научнотехническими и организационно-экономическими проблемами [1-11]. Особое место среди них занимает совершенствование восстановления и ремонта вертолетов. Решая эти проблемы, повышается эксплуатационная надежность вертолетов и экономическая эффективность применения вертолетов [4]. Анализируя состав вертолетного парка, условно можно выделить следующие категории вертолетов, представленные на рис. 1.

Рис. 1. Категории вертолетного парка

Вертолеты способны вертикально взлетать и производить посадку на ограниченные по размерам площадки, благодаря этой способности они в последнее время становятся более востребованными при грузо- и пассажироперевозках, чем самолеты [1].

Анализируя использование вертолетов для перевозки пассажиров и грузов, по показателю тонно-километров в час наиболее экономичны на расстояниях от 50 до 500 км. Вертолеты эксплуатируются при низких и сверхнизких температурах наружного воздуха [5].

301

Они производят пассажирские, транспортные и почтовые транспортирования в климатических критических метеоусловиях Заполярья, не говоря уже об их реализации при доставке оснащения, продовольствия и освобождение представителей человечества, особенно из дрейфующего и пакового ледяного плена [6].

При обслуживании вертолета особое внимание уделяют контролю управления летательного аппарата [9]. Авиационные тросы, обладая высокой прочностью и повышенной гибкостью при сравнительно малом погонном весе и небольших диаметрах, применяются в конструкциях вертолетов преимущественно в качестве органа управления [7].

На вертолете тросы подвержены воздействию сильно меняющихся атмосферных условий, способствующих их изнашиванию, поэтому через каждые 50 ч налета у вертолета осматривают тросовую проводку управления [8]. Особое внимание при осмотре обращают на места прохождения тросов по роликам, нет ли повреждения троса [2]. Так же тандеры тросов управления должны быть надежно законтрены. При обнаружении коррозии на тросах необходимо удалить коррозию с тросовой проводки управления ветошью, смоченной в керосине. Конструкция авиационных тросов определяется числом прядей в тросе, количеством проволок в пряди иих диаметром, родом сердечникаихарактером свивки(рис. 2) [3].

Рис. 2. Элементы конструкции системы управления вертолета Ми-8

Повреждение и изнашивание троса реализуется в краях перехлёстов, пережимов на роликах и воплощается в истирании проволок, изнашивании и расслаблении степени

отличительной чертой разрывание штучных нитей в свивке и фиксируется вследствие его протирки кусочками ваты.

Во время фиксации растрепанности, взлохмаченности троса, торцы разрыва замуровывают в середку пряди троса. Фрагменты латания нитей и проволоки свивки замазывают красной краской в формате кольцеобразного маркера в 5 мм шириной.

Преимущественночастовстречающиесяповреждения тросовпредставлены нарис.3[3]. При интенсивных полетах необходимо быстро восстановить вертолет в кратчайшее

время, поэтому применяют оперативные методы ремонта [10, 11]. С этой целью были

302

разработаны технологии для оперативного ремонта гибкой системы управления вертолетом.

Приспособление для восстановления фиксатора троса предназначено для установки фиксатора (бобышки) троса на прежнее место (рис. 4). Использование приспособления позволяет восстановить фиксатор троса и тем самым не менять старый трос на новое изделие.

Рис. 3. Дефекты авиационных тросов:

а, б – обрыв отдельных проволок в пряди и троса; в – обгорание;

г– заершенность троса; д – залом; е – вмятина; ж – износ; з – коррозия; и – вытяжка;

к– ослабление заделки

Рис. 4. Приспособление для восстановления фиксатора троса

При заплетке троса на коуш трос приходиться удерживать в руке на деревянной подставке и вводить конец шила под пряди троса, при этом необходимо следить, чтобы не

303

проколоть прядь или не повредить отдельные проволоки. Чтобы этого избежать было, предложено для заплетки троса на коуш острие шила на расстоянии примерно 10 мм с двух сторон затачивает в виде копья (рис. 5).

Глубина составляет около 2-3 мм. Новизна предложения состоит в использования усовершенствованного шила позволяющего подцеплять прядь троса и раскрытия жил для дальнейшего продевания другой пряди, без повреждения отдельных проволок троса.

Рис. 5. Приспособление для восстановления фиксатора троса

Для сращивания тросовой проводки управления вертолетом были разработаны технологии, которые являются простыми, не требуют специального оборудования, особой подготовки специалистов и приспособления имеют малый вес.

Приспособления для сращивания тросовой проводки управления вертолета (рис. 6) позволяют не только быстро и качественно производить ремонт, но и регулировать ее.

Рис. 6. Приспособление для сращивания тросовой проводки управления вертолета

304

Выводы

1.Результаты данного исследования показали, что при применении приспособлений для оперативного ремонта гибкой системы управления вертолета ускоряется процесс ремонта на 50 человека-часов.

2.Также имеется возможность регулировать натяжение тросов и упрощается технология оперативного ремонта, при этом не уменьшается надежность оперативного ремонта гибкой системы управления вертолета.

Литература

1.Далин В.Н., Михеев С.В. Конструкция вертолетов: учебник / М: МАИ, 2001. 352 с.

2.Сафин А. М., Чижов И.А ., Дмитренко Н.Н. Восстановление боевой авиационной

техники: Ремонт систем управления воздушного судна: учебно-методическое пособие / Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА». 2015. 65 с.

3.Дудник В. В. Конструкция вертолетов / Ростов н/Д: Издательский дом ИУИ АП. 2005. 158 с.

4.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Анализ статистики столкновений воздушных судов с птицами за 2002-2012 годы и современные средства обеспечения орнитологической

безопасности полётов /Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С. 65-77.

5.Авдюшина А. Е., Звягинцева А. В. Локализация объектов в распределенной системе видеонаблюдения / Информация и безопасность. 2010. Т. 13. № 4. С. 583-586.

6.Авдюшина А. Е., Звягинцева А. В. Система видеонаблюдения и локализация

природных объектов / Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. №12. С. 107-109.

7. Болдырева О. Н., Звягинцева А. В., Усов Ю. И. Целенаправленное управление экологической безопасностью производств /Вестник Воронежского государственного технического университета. 2004. № 10-1. С. 67-70

8. Звягинцева А В., Болдырева О. Н., Усов Ю. И. Построение моделей управления экологическими параметрами технологических процессов / Инженер, технолог, рабочий. Москва. 2004. №12(48). С. 31-33.

9.Авдюшина А. Е., Звягинцева А. В. Автоматизированная информационная система контроля параметров безопасности тепловых энергоустановок / Информация и безопасность. 2009. Т. 12. № 4. С. 585-592.

10.Головнева Т. И., Небелов Е. В. Ремонт деталей тросового управления: учебнометодическое пособие / Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА». 2013. 33 с.

11.Черепанов А. Ю., Клековкин А. Ю., Борисов Р. А. Ремонт летательных аппаратов

идвигателей: учебное пособие / Сызрань: ВУНЦ ВВС «ВВА». 2015. 118 с.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «ВоенноВоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

A.I. Remeskov, N.V. Rogov

REDUCTION OF DEFECTS DURING REPAIR OF CONTROL CABLE WIRING

IN A HELICOPTER

The article provides a brief overview of the operational repair of the flexible control system of the helicopter. The question of how much safer and more effective is the use of the developed and proposed devices for operational repair of the flexible control system of the helicopter.

Keywords: helicopter, cable, corrosion, operational repair.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

305

УДК 519.711.3:623.746.5

А.О. Родионов, Н.В. Рогов ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВКОНСТРУКЦИИ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Встатье рассмотрена российская классификация беспилотных летательных аппаратов, которая отличается от зарубежной классификации беспилотных летательных аппаратов. В работе проанализировано применения беспилотных летательных аппаратов по конструктивному изготовлению. Для снижения массы беспилотного летательного аппарата предлагается применять в конструкции новые сверхтонкие углеродные материалы.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, композиционный материал, кевлар, лонжерон.

После окончания Второй мировой войны 1945 года интерес к беспилотным летательным аппаратам существенно возрос, а с 1960-х годов наблюдается их применения для решения задач невоенного характера [1-10]. В целом историю беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) можно разделить на несколько этапов, которые представлены на рис. 1[1].

Рис. 1. Этапы развития БпЛА

Внастоящее время БпЛА используются для выполнения различных задач, однако одной из значимых из них является воздушная разведка, а также точечные удары. В воздушной разведке больше всего получили применение современные беспилотные летательные аппараты [4].

За последние десятилетия в области гражданских беспилотных летательных аппаратов наблюдается развития и создание недорогих беспилотных летательных аппаратов, с небольшой массой и размерами для спорта, отдыха и развлечений. Применение беспилотных летательных аппаратов позволяет решать задачи контроля, охраны и проведения активного досуга [2, 3].

Вобласти создания современных беспилотных летательных аппаратов наблюдается тенденция изготовления многофункциональных беспилотных летательных аппаратов, способных выполнять разнообразные задачи [5]. На сегодняшний день актуальные БпЛА, это

споршневым двигателем, что намного снижает стоимость разработок. В России разработками БпЛА с поршневым двигателем занимаютсяболее 100 предприятий.

На сегодняшний день зарубежная классификация беспилотных летательных

306

аппаратов не совпадает с российской классификацией. Например, легкие беспилотные летательные аппараты в России имеют большую дальность полета по сравнению с зарубежными аналогами [6]. Согласно российской классификации, БпЛА представлены на рис. 2 [3].

Рис. 2. Этапы развития БпЛА

Рис. 3. БпЛА самолетного и вертолетного типа

307

Новейшие БпЛА можно классифицировать по видам базирования (рис. 4).

Рис. 4. Виды базирования БпЛА

По конструктивному исполнению беспилотные летательные аппараты подразделяются на самолетные и вертолетные типы (рис. 3). Из рассмотренных 250 моделей российских беспилотных летательных аппаратов 70 % составляют самолетного типа и 30 % вертолетного типа.

Диаграмма распределения российских БпЛА самолетного и вертолетного типа по взлетной массе представлена на рис. 5. Как видно на диаграмме, 2/3 российских БпЛА самолетного типа имеют массу менее 150 кг. Так же на диаграмме видно, что микро, мини- и малые БпЛА – имеют одинаковое процентное соотношение, потому что у этих БпЛА низкая стоимость, многофункциональны и просты в эксплуатации.

Большая часть БпЛА вертолетного типа производится с массой до 7 кг, это объясняется применением этих БпЛА некрупными фирмами и предприятиями в гражданской сфере [4, 9].

Рис. 5. Диаграмма распределения по взлетной массе российских БпЛА а – самолетного типа; б – вертолетного типа

Для современных беспилотных летательных аппаратов стали предъявлять

308

повышенные требования как увеличения взлетной массы, дальности, продолжительности полета и уменьшение массы самого БпЛА [3, 8]. Использование современных конструкционных материалов, обладающих малой удельной массой и высокой прочностью, позволяет выполнять требования по созданию современных беспилотных летательных аппаратов.

Для снижения массы беспилотных летательных аппаратов предлагается применять сверхтонкие углеродные ткани с поверхностной плотностью до 3840 г/м² и толщиной до 0,02 мм и однолонжеронную схему крыла. В такой схеме лонжерон будет достаточно обеспечивать прочность и жесткость крыла при изгибе.

Также прочность крыла будет обеспечена за счет применения однонаправленного углепластика [7]. Снаружи лонжерон покрывается кевларом, это обеспечивает лонжерону ударостойкость [9, 10].

Для повышения живучести обшивки беспилотного летательного аппарата применяется «сэндвичевая» конструкция с заполнителем из пенопласта, а снаружи покрывается стеклотканью и кевларом, при этом слои располагаются под углом ±45°. Обшивка такого типа позволяет не устанавливать несколько нервюр, тем конструкция крыла и обладает достаточной степенью прочностью и жесткостью при малой массе крыла.

Беспилотный летательный аппарат должен легко и удобно транспортироваться, поэтому крыло целесообразно изготавливать разборным, состоящим из центроплана и двух консолей. Хвостовая балка у беспилотного летательного аппарата работает как консольная балка и воспринимает изгибающий и крутящий момент, возникающие от воздушных нагрузок, поэтому слои тонкой ткани, должны быть, уложены под углом +45° и -45°, а между слоями ткани уложены 2 слоя однонаправленного высокопрочного углеволокна.

Применение такого беспилотного летательного аппарата позволяет уменьшить массу беспилотного летательного аппарата до 10 % от массы всего летательного аппарата, так например массы несущих слоев обшивки, изготовленных, из двух слоев при поверхностной плотности 40 г/м² составляет около 38 г.

Таким образом, предложено рациональное применение композиционных материалов в конструкции беспилотного летательного аппарата.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

1.При применении удлиненного крыла у предложенного беспилотного летательного аппарата, толщина полок, лонжерона, превышает рассчитанную по условиям прочности толщину.

2.Использование сверхтонких углеродных тканей с кевларовым покрытием в элементах конструкции беспилотного летательного аппарата позволяет снизить его у массы.

3.Использование современных композиционных материалов, имеющих особенные характеристики по сравнению с традиционными материалами, позволяет уменьшить массу

конструкции БпЛА на несколько килограмм, и при этом повысить коэффициенте полезной нагрузки.

Литература

1.Моисеев В. С. Динамика полета и управление беспилотными летательными аппаратами: монография / Казань: РИЦ «Школа». 2017. 416 с.

2.Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищёв / М.: Большая Российская

энциклопедия. 1994. 736 с.

3.Каримов А. Х. Цели и задачи, решаемые беспилотными авиационными комплексами нового поколения // Труды МАИ. 2014. №47. С. 1-8.

4.Кузнецов Г. А., Кудрявцев И. В., Крылов Е. Д. Ретроспективный анализ, современное

состояние и тенденции развития отечественных беспилотных летательных аппаратов / Инженерный журнал: наука и инновации. 2018. Вып. 9. C. 1-22.

309