Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0111

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0111
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики"
Название доклада
Исследование технологии создания перспективной комбинированной системы пожарной сигнализации для авиалайнеров следующего поколения
Докладчик
Ильина Екатерина Евгеньевна
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
• Получение значимых научных результатов, позволяющих переходить к созданию нового вида авиационной системы пожарной сигнализации, обеспечивающей исключение большинства ложных срабатываний, более высокое быстродействие, возможность предсказания возникновения пожара;
• Снижение критической зависимости от импорта авиационных приборов и систем путем импортозамещения элементов авиационных систем пожарной сигнализации отечественными, отвечающими современным авиационным стандартам (DO/KT-254,ARP4754A, DO-160G, DO-178C);
• Существенное повышение пожарной безопасности перспективных российских пассажирских самолетов за счет вывода на рынок отечественной авиационной системы пожарной сигнализации, отвечающей современным авиационным стандартам (DO/KT-254,ARP4754A, DO-160G, DO-178C).
В проекте предлагается новый комплексный подход решения проблемы авиационной пожарной сигнализации, позволяющий преодолеть основной недостаток существующих подходов - большое количество ложных срабатываний, в частности, из-за запыления или загрязнения воздуха. Поставлена новая научно-техническая задача - исследование концепции комбинированной многоспектральной оптико-электронной системы предупреждения ложных срабатываний противопожарных датчиков. Предполагается, что количество ложных срабатываний уменьшится по крайней мере на порядок.
Актуальность и новизна исследования
В проекте предлагается новый комплексный подход решения проблемы авиационной пожарной сигнализации, позволяющий преодолеть основной недостаток существующих подходов - большое количество ложных срабатываний, в частности, из-за запыления или загрязнения воздуха.
Поставлена новая научно-техническая задача - исследование концепции комбинированной многоспектральной оптико-электронной системы предупреждения ложных срабатываний противопожарных датчиков. Предполагается, что количество ложных срабатываний уменьшится по крайней мере на порядок.
Проект является актуальным, что подтверждается рекомендательными письмами от авиационных фирм, предполагающих установку разрабатываемой системы на свои самолеты: АО "Гражданские самолеты Сухого", ПАО "Туполев", ПАО "Корпорация "Иркут".
Новизной, отличающей разработку от непосредственных зарубежных аналогов, является применение новых методов и технологии проектирования элементов системы и её программирования, обеспечивающих полное соответствие современным авиационным стандартам (DO/KT-254, ARP4754A, DO-160G, DO-178C), что упрощает последующую сертификацию.
Конкурентные преимущества вероятных результатов работы основываются на заложенных в основу разработки системы принципах отказоустойчивой работы за счет многоспектральной обработки информации о примесях. Другой основой конкурентных преимуществ является технология проектирования программно-технических средств, гарантирующая их последующую сертификацию по DO-254, ARP4754A, DO-160G, DO-178C, АП-25.
Описание исследования

Объектом исследований являются математические и физические модели, схемотехнические и программные решения, лежащие в основе технологии перспективной авиационной комбинированной быстродействующей системы пожарной сигнализации, а также ключевых её элементов: комбинированных (ультрафиолетовых и инфракрасных) извещателей о воспламенении, оптических датчиков дыма, многоспектральных датчиков перегрева, сканирующих датчиков газов.

Методология проведения прикладной научно-исследовательской и экспериментальной работы сочетает углубленное аналитическое, численное и экспериментальное изучение свойств и явлений, лежащих в основе методов обнаружения пожара на воздушном судне.

Все элементы системы должны пройти стендовые и летные испытания, а также соответствовать требования авиационных стандартов ARP4754A, DO/КТ 178С.

Результаты исследования

Выполнены теоретические исследования путей создания системы пожарной сигнализации на воздушном судне о пожаре, стойкой к ложным срабатываниям. Рассмотрены конструктивные решения, направленные на повышение чувствительности и избирательности пожарных извещателей. Установлены основные причины ложных срабатываний на борту самолета.

Разработана математическая модель интерференции оптического и лазерного излучения с мелкодисперсной взвесью твердых частиц в ультрафиолетовом (УФ), видимом и инфракрасном (ИК) диапазонах. Установлен диапазон частот, обеспечивающий надежную работу извещателей. Проведено исследование эффекта рассеивания света в частицах дыма различной концентрации и в частицах других сред (пыли, грязи и др.). Проведены расчетные исследования интерференции лазерного излучения на частицах пыли и жидкости.

Выполнены расчетные исследования оптического элемента экспериментального образца датчика - сигнализатора обнаружения дыма/перегрева.

Разработан и изготовлен экспериментальный образец датчика сигнализатора дыма/перегрева.

Проведены стендовые исследовательские испытаний экспериментального образца датчика – сигнализатора обнаружения дыма/перегрева.

В ходе исследовательских испытаний экспериментального образца датчика – сигнализатора обнаружения дыма/перегрева определена чувствительность сигнализатора к дыму и к температуре окружающего воздуха, полученные значения удовлетворяют требованиям технического задания. По результатам испытаний получено положительное заключение от Индустриального партнера.

Практическая значимость исследования
Разрабатываемые математические модели, программы и методики носят универсальный характер и могут быть использованы не только для целей построения систем пожарной защиты, но и для детекции вредных примесей в атмосфере, в том числе, биологических выбросов, т.е. в экологии и медицине.
Разрабатываемый комплекс пожарной защиты может найти применение не только в авиалайнерах МС-21, Сухой Суперджет - 100, Ту-204/214 и других воздушных судах, для которых он создается, но и на наземных пожаровзрывоопасных объектах, т.к. принципы обеспечения устойчивости к ложным срабатываниям, заложенные в его основу, носят универсальный характер.
Технология сертификации и верификации программного обеспечения, программно-аппаратный комплекс жесткого реального времени в последующем могут использоваться при разработке бортовых приборов и систем нового поколения.
Техническая документация на датчики и приспособления для их изготовления предназначена для применения на самолетах ПАО "Туполев", ОАО "Гражданские самолеты Сухого", ПАО "Корпорация " Иркут".
Прогнозируемый социально-экономический эффект от использования продукции, созданной на основе результатов данного исследования - в существенном снижении критической зависимости авиационной промышленности от импортных поставок; в повышении безопасности полетов и снижении на порядок числа ложных срабатываний противопожарной системы.
Для получения достаточного социально-экономического эффекта достаточно устанавливать новые системы на 30-40 воздушных судов в год (на каждом воздушном судне - от 16 до 22 датчиков). Это примерно соответствует перспективной программе производства только самолетов Сухой СуперДжет-100.
Постер

Постер_2016.ppt