VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Эксплуатация современных парашютных систем самолёта позволяет сделать вывод о том, что их качественное состояние непосредственно влияет не только на решение учебно - боевых задач, но и на безопасность полётов, на работу системы спасение экипажа самолёта, терпящего бедствие [1]. Последствием изменения качественного состояния парашютной системы является нештатная ситуация в полёте, способная привести к катастрофе [2]. Анализ отечественных[2] и зарубежных[1] исследований показывает, что это изменение может быть связано с неправильной транспортировкой, применением не по назначению, с несоответствием условий хранения предъявляемым требованиям. Так, например: к числу основного авиационного вооружения относится типовая штурмовая авиационная бомба. Как в отечественной, так и в зарубежной боевой практике этому виду вооружения уделяют большое внимание. Связано это с тем, что ее бомбометание проводится с малых высот т.е. менее 1000 м и наиболее частое применение – в локальных конфликтах, возникающих в горно−пустынной местности различных географических районов. Отличительной особенностью этой бомбы является наличие в ней тормозной парашютной системы, которая уменьшает риск поражения собственного самолета осколками сброшенной бомбы.

Тормозные устройства могут быть различных конструкций и принципа действия, однако в отечественных штурмовых авиабомбах обычно используется парашют. Парашют вместе со специальным устройством ввода его в действие размещается в металлическом контейнере, который крепится к хвостовой части авиабомбы на заводе и является неотъемлемой частью авиабомбы. Стропы парашюта соединяются с предохранительным механизмом взрывательного устройства, исключающим или мгновенный подрыв авиабомбы, или вообще срабатывание взрывателя в случае отказа в действии тормозного устройства. При нормальном функционировании парашют по команде взрывательного устройства вводится в воздушный поток через 1—2 с после отделения авиабомбы от самолета.

Тормозное устройство снижает скорость полета авиабомбы, что увеличивает ее отставание от самолета, обеспечивая возможность ему удалиться от точки падения авиабомбы на безопасное расстояние. Парашютная система увеличивает угол подхода авиабомбы к поверхности взрыва, способствуя тем самым повышению эффективности поражения целей осколками. Необходимость установки тормозных устройств связана с тем, что авиабомбы обычной конструкции при сбрасывании с малых высот имеют малое отставание от самолета и малый угол подхода к поверхности. Следовательно, тормозные устройства типовой штурмовой авиационной бомбы обеспечивают эффективность ее применения.

Установлено, что оптимальными условиями хранения этих устройств, согласно требованиям завода изготовителя являются следующие: температура воздуха в хранилище от −30 до +30°С, относительная влажность воздуха от 45 до 73%. При этом выдвигается требование о полном отсутствие попадания прямых солнечных лучей и биологически активных вредителей.

Более того, выявлено, что на качественное состояние рассматриваемых блоков оказывает влияние скорость изменения выше перечисленных характеристик воздуха. При большой скорости их изменения происходит образование конденсационной влаги, которая приводит к зарождению биологически активных вредителей, к возникновению окислительно-разрушительных процессов, протекающих в основных блоках авиационной бомбы.

Надежность работы парашютно-тормозной системы штурмовой авиационной бомбы определяется рядом факторов, основными из которых являются: конструктивные, производственные и эксплуатационные. Установлено, что конструктивные и производственны факторы определяются проектирующими авиационную бомбу организациями и заводами изготовителями. Эксплуатационные факторы полностью определяются условиями ее эксплуатации и хранения.

Как показано в работах на штурмовую авиационную бомбу, находящуюся в хранилище воздействуют атмосферные процессы, характеризуемые физическими параметрами. Наиболее сильное влияние на нее оказывают изменения температуры и влажности воздуха, прямая солнечная радиация, запыленность и т.д.

В основе определения средней информационной микроклиматической нагрузки на тормозные устройства штурмовой авиационной бомбы в период ее хранения, как и в работе [6], лежит система «тормозное устройство штурмовой авиационной бомбы – микроклиматический параметр воздуха в хранилище».

Решение задачи по оценке микроклиматической нагрузки на авиационную штурмовую бомбу и ее тормозную систему проводиться с учетом одного из двух направлений. Первое направление решения задачи связано с такими условиями хранения, при которых достигается полное равновесие между атмосферными процессами, протекающими в хранилище с процессами, соответствующими им в самой бомбе. Второе направление решения задачи связано с такими условиями, при которых физические параметры воздуха в хранилище являются функциями времени и изменяются в зависимости времени суток, года, сезона.

Цель работы - путём построения формальной системы на основе использования методов информационной теории, разработать методический подход, позволяющий проводить численную оценку изменения качественного состояния парашютных систем в зависимости от воздействия на них климатических параметров атмосферы в период длительного хранения.

Рассматривается задача численной оценки изменения качественного состояния парашютных систем в зависимости от воздействия на них климатических параметров атмосферы в период длительного хранения.

Анализ изменения микроклиматических нагрузки в хранилище зависит от целого ряда факторов: от изменения температуры и влажности воздуха в хранилище, от притока прямой солнечной радиации, запыленности, от конструктивных особенностей самого помещения и его геометрических размеров. Поэтому микроклиматическая нагрузка в одном и том же хранилище имеет различные значения. Практика хранения авиационного вооружения в хранилище показывает, что надежность его работы зависит от физико-географических условий расположения в хранилище, микрофизических процессов, протекающих в них, а также от времени года, суток, повторяемости различных численных значений исследуемых параметров. Применительно к исследуемым параметрам воздуха в хранилище можно утверждать, что сумма равновероятного нормирования численных значений параметров воздуха в хранилище описывается законом:

,

где i - порядковый номер нормируемого параметра воздуха в хранилище, описывающий его состояние; n – конечное число микроклиматических показателей состояния воздуха в хранилище.

Следовательно, можно провести расчеты информационной оценки воздействия любого параметра воздуха на качественное состояние парашютной тормозной системы. Следует заметить, закон распределения вероятностей появления различных значений климатических характеристик - равновероятный. Подобным образом проводиться учет повторяемости градаций, создающих микроклиматическую нагрузку на исследуемый объект с учетом их повторяемости на основании использования выражения.

Результаты расчета информационной оценки воздействия температуры и влажности воздуха на исследуемый объект проводились по методике описанной выше. Предполагается, что хранилище расположено на территории московской области. В качестве исходных данных результатов измерений параметров воздуха использовались данные представленные в работе «Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей» (ГОСТ 16350-80, Москва, Госстандарт,1981 г.).

В качестве примера в таблице показаны результаты распределения среднесуточной температуры воздуха по числу дней для города Москвы и соответствующие им информационные показатели микроклиматической нагрузки.

Из анализа таблицы видно, что для нормируемых условий хранения тормозной системы штурмовой авиационной бомбы численное значение информационного показателя и соответствующее ей микроклиматическая нагрузка равны нулю.

Таблица - Распределение средней температуры воздуха

Температурные интервалы, °С	-39,9 – -30	-29,9 – -20,0	-19,9 – -10,0	-9,9 – 0,0	0,1 – 10,0	10,1 – 20,0	20,1 – 30	30,1 – 40,0
число дней	0,6	6,9	37,6	91,8	96,3	108,4	23,5	0,1
	-1,80	-1,62	-1,39	-1,12	-0,698	0	-0,698	-1,12

При отклонении условий хранения от заданных численное значение информационного показателя и соответствующей ему микроклиматической нагрузки увеличивается. Очевидно, это связано со структурой материала, из которого изготовлена парашютная система и их свойством зависимости от температуры воздуха. Следовательно, можно утверждать, что при длительном хранении парашютных систем авиационной бомбы в условиях несоответствующих предъявляемым требованиям к их хранению, надежность работы снижается. Это обстоятельство приводит к тому, что при конструировании запас прочности их завышается.

Для удобства анализа результаты расчета, показанные в таблице представлены в виде графической зависимости информационных показателей микроклиматической нагрузки на тормозные системы от численных значений температуры воздуха в хранилище (рисунок).

Рисунок - Графическая зависимость информационных показателей

микроклиматической нагрузки на тормозные системы от численных

значений температуры воздуха

Методика расчета прочности строп купола парашюта основана на учете микроклиматической нагрузки, создаваемой атмосферой в период его хранения в типовой штурмовой авиационной бомбе.

В силу обстоятельств на авиационную бомбу и её парашютную систему происходит воздействие внешних условий хранения, которые приводят к изменению его технических характеристик. Поэтому надежность работы систем стабилизации полета штурмовой авиационной бомбы уменьшается. Эти изменения можно учитывать, используя методику расчета прочности строп купола парашюта с учетом микроклиматической нагрузки.

Исследовалась оценка воздействия температуры и влажности воздуха в хранилище, прямой и рассеянной солнечной радиации на исследуемые объекты в период их хранения.

Установлено, что прочность строп купола парашюта для штурмовой авиабомбы зависит от ряда факторов, в том числе и от условий хранения. Результаты исследования воздействия температуры воздуха на парашютную систему авиабомбы представлены ниже. Следует заметить, что при нормальных условиях хранения авиационной бомбы и ее парашютно-тормозной системы прочность строп системы соответствовала 1250 Ньютон, которая была положена в основу оценки ее прочности с учетом микроклиматической нагрузки.

Таким образом, исследования показывают, что прочность парашютной системы зависит от микроклиматической нагрузки, воздействующей на нее в период хранения.

Эти изменения в среднем достигают 20%. Из этого следует необходимость учета условий хранения тормозных устройств штурмовых авиабомб для оценки характеристик прочности. Установлено, что прочность парашютной тормозной системы штурмовой авиационной бомбы при длительном хранении зависит от условий ее хранения и создаваемой на нее микроклиматической нагрузки, которая изменяется в среднем от 0 до 20% при температуре воздуха -20°С.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вооружение летательных аппаратов Д.Л. Чечик - М.: МАИ 2002 г.

2. Боевая авиационная техника. Авиационное вооружение под редакцией Д.И. Гладкова – М.: Военное издательство 1987 г.

3. Н. А. Лобанов Основы расчета и конструирования парашютов, - М.: Машиностроение, 1965 г.

4. Руководство по хранению авиационного имущества на складах, базах и в воинских частях авиации вооружённых сил.- М.: Воениздат 1988г.

5. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика, 2004г.

6. Справочник по высшей математике для инженеров и учащихся вузов. Под редакцией Семенделеева К.А, Бронштейн И.Н.- М.: Наука. 1980г.

Код для цитирования: Скопировать