СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Аннотация


Эксплуатация авиационной техники путем назначения межремонтных сроков службы летательного аппарата, так называемый метод технической эксплуатации по ресурсу, имеет ряд существенных недостатков, сложность накопления и учета параметров эксплуатации, ресурс назначается на все летательные аппараты одного типа, а эксплуатация каждого отдельного образца уникальна и обусловлена своими условиями (неровности аэродромов эксплуатации, уровень подготовки экипажа и обслуживающего персонала, аэродинамические нагрузки на протяжении полетов и т. д.). На смену методу эксплуатации по ресурсу приходит метод технической эксплуатации по состоянию.Метод эксплуатации, при котором замена изделия при всех видах технического обслуживания и ремонта для его восстановления или списания производится только при отказе изделия или достижения им предотказного состояния,ставит основные задачи: выбор определяющих параметров работоспособности летательных аппаратов, диапазона границ параметров и контроль параметров на протяжении эксплуатации.

Решение проблемы эксплуатации по состоянию лежит в области применения систем встроенного мониторинга, позволяющих отслеживать параметры и условия эксплуатации летательного аппарата.

В данной работе рассмотрено применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций. Представлены мировые тенденции развития современной авиации на пути снижения затрат на обслуживание и переход к эксплуатации ВС по состоянию. Исследованы направления развития распределенных волоконно-оптических сенсорных систем (систем самодиагностики) и способы обработки информации от них. Развитие современной авиации идет по пути снижения затрат на эксплуатацию и обслуживание воздушного судна, тем самым осуществляется переход к эксплуатации по состоянию ВС. Реализация подхода эксплуатации по состоянию не может быть решена без применения в составе ВС системы самодиагностики.

В качестве примера системы самодиагностики предложено применение распределенных по конструкции оптоволоконных датчиков, позволяющих контролировать такие параметры, как деформация, температура и ускорение. Описан опыт применения датчиков для контроля состояния образцов материалов, используемых в конструкции ВС. Показана регистрация контролируемых параметров для решения задач самодиагностики, что позволит повысить надежность и снизить время обслуживание ВС.

Список литературы
1. Методы исследования конструкционных композиционных материалов с интегрированной электромеханической системой / Е.К. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев, К.В. Сорокин, М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров // Авиационные материалы и технологии. – 2010. – № 4. – С. 17–20.

2. Гуляев И.Н., Гуняев Г.М., Раскутин А.Е. Полимерные композиционные материалы с функциями адаптации и диагностики состояния // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 8. – С. 242–253.

3. Применение оптического волокна в качестве датчиков деформации в полимерных композиционных материалах / Е.К. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев, К.В. Сорокин, М.Ю. Федотов, Е.М. Дианов, С.А. Васильев, О.И. Медведков // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2010. – № 3. – С. 10–15.

4. К вопросу о методике проведения натурных климатических испытаний полимерных композиционных материалов / В.А. Ефимов, В.Н. Кириллов, О.А. Добрянская, Е.В. Николаев, А.К. Шведкова, Т.Г. Коренькова, И.С. Деев // Сборник докладов VIII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2010». – М., 2010. – С. 102–106.

5. Механические свойства полимерных композиционных материалов с интегрированными оптическим волокном / В.В. Махсидов, М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров, К.В. Сорокин // Деформация и разрушение материалов. – 2014. – № 9. – С. 2–7.

6. Grattan K.T.V., Sun T. Fiber optic sensor technology: an overview // Sensors and Actuators: A. Physical. – 2000. – Vol. 82, iss. 1–3. – P. 40–61.

7. Теоретические основы проектирования амплитудных волоконно-оптических датчиков давления с открытым оптическим каналом / Е.А. Бадеева, А.В. Гориш, А.Н. Котов, Т.И. Мурашкина, А.Г. Пивкин. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та леса, 2004. – 246 с.

8. Томышев К.А., Баган В.А., Астапенко В.А. Распределенные волоконно-оптические датчики давления для применения в нефтегазовой промышленности // Труды МФТИ. – 2012. – Т. 4, № 2. – С. 64–72.

9. Fiber grating sensors / A.D. Kersey, M.A. Davis, H.J. Patrick, M. Leblanc, K.P. Koo, C.G. Askins, M.A. Putnam, E.J. Friebele // Journal of Lightwave Technology. – 1997. – Vol. 15, iss. 8. – P. 1442–1463.

10. Kashyar R. Fiber Bragg grating. – San Diego: Academic Press, 1999. – 458 p.

11. An interrogator for a fiber Bragg sensors array based on a tunable erbium fiber laser / S.A. Babin, S.I. Kablukov, I.S. Shelemba, A.A. Vlasov // Laser Physics. – 2007. – Vol. 17, N 11. – P. 1340–1344.

12. Возможности, задачи и перспективы волоконно-оптических измерительных систем в современном приборостроении / В.Б. Гармаш, Ф.А. Егоров, Л.Н. Коломиец, А.П. Неугодников, В.И. Поспелов // Фотон-Экспресс. – 2005. – Т. 46, № 6. – С. 128–132.

13. Бабин С.А., Кузнецов А.Г., Шелемба И.С. Сравнение методов измерения распределения температуры с помощью брэгговских решеток и комбинационного рассеянья света в оптических волокнах // Автометрия. – 2010. – Т. 46, № 4. – С. 70–77.

14. Соколов А.Н. Яцев В.А. Волоконно-оптические датчики и системы: принципы построения, возможности и перспективы // Lightwave. Russian edition. – 2006. – № 4. – С. 44–46.

15. Волоконные решетки показателя преломления и их применения / С.А. Васильев, О.И. Медведков, И.Г. Королев, А.С. Божков // Квантовая электроника. – 2005. – № 12. – С. 1085–1103.

16. Медведков О.И., Королев И.Г., Васильев С.А. Запись волоконных брэгговских решеток в схеме с интерферометром Лойда и моделирование их спектральных свойств. – М.: [б. и.], 2004. – С. 12–39. – (Препринт № 6 / Рос. акад. наук, Науч. центр волокон. оптики при Ин-те общ. физики им. А.М. Прохорова).