Методологія інтелектуального аналізу та вибору типу електричної машини для систем запуску авіаційних газотурбінних двигунів перспективних літаків військово-транспортної авіації
DOI:
https://doi.org/10.54858/dndia.2024-20-9Ключові слова:
асинхронна машина, синхронна машина, концепція повністю електрифікованого літака, економічна ефективність, інтелектуальний аналіз даних, методи машинного навчанняАнотація
У статті розглянуте актуальне питання вибору типу електричної машини для повітряних систем запуску прямої дії, що пов’язане з переходом на концепцію повністю електрифікованого літака і як наслідок використання електричної енергії на борту літального апарату як основної.
Авторами статті запропоновано методику вибору типу електричної машини для систем запуску авіаційних газотурбінних двигунів перспективних літаків військово-транспортної авіації (ВТА), яка поєднує сучасні методи інтелектуального аналізу даних, машинного навчання та апріорні процедури багатокритерійної оптимізації – принцип рівномірної оптимальності. Наведено класифікацію електричних машин для повітряних систем запуску та введено показники ефективності літальних апаратів двох рівнів з метою аналізу впливу електричної машини на експлуатаційну ефективність. Сформовано базу даних основних параметрів, котрі дають змогу визначити тип безконтактної електричної машини яку доцільно використати в системі запуску газотурбінного двигуна літаків військово-транспортної авіації.
У статті запропоновано та практично розглянуто використання методів аналітичного аналізу даних: класифікації та кластеризації, які дозволяють чітко класифікувати електричну машину з необхідними енергетичними параметрами як таку, що відноситься до відповідного класу (типу) машин, розрахувати її ‟близкість” до існуючих машин з урахуванням введених обмежень та спростити в подальшому процедури вибору або проектування у разі відсутності готового зразка. Зазначені методи класифікації та кластеризації запропоновано використовувати перед застосуванням апріорної процедури багатокритерійної оптимізації з використанням введеної класифікації електричних машин як міток даних, що дозволяє здійснювати якісний аналіз електричних машин з погляду їх характеристик, які використовуються в подальшому в алгоритмі багатокритерійної оптимізації.
Результати досліджень дозволили зробити висновки щодо пріоритетності використання асинхронної машини з короткозамкненим ротором в електричній системі запуску літаків ВТА з урахуванням введених обмежень.
Посилання
Заріцький І.В., Сторожук С.М., Діденко Ю.Л., Перспективи розвитку електричної системи запуску газотурбінних двигунів військово – транспортних літаків // Зб. наук. праць ДНДІА. - К.:ДНДІА, 2016. Вип. № 12(19) - С. 213-217.
P. Kolpakhchvan, V. Parshukov, E. Yatsenko Determination of Equivalent Circuit Parameters of a Solid Rotor Asynchronous Electric Machine. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. - № 2(9). – рр. 1880-1885. DOI: 10.35940/ijitee.B7909.129219.
Левченко Л., Аушева Н., Караєва Н., Бурдеїна Н. MODELING OF EXTERNAL MAGNETIC FIELD OF ELECTRIC MACHINES. Advanced Information Systems, - 2024. - № 8(1), С. 24-30, DOI: 10.20998/2522-9052.2024.1.03.
Victor S. PetrushinN. S. PetrushinB.V. Kalenik. Designing of asynchronous induction machines for adjustable speed asynchronous electric drive sistems. 2008. – DOI: 10.7148/2006-0333.
J. Li, Guanchun Li. Design and Control of a Superconducting DC Linear Motor for Electromagnetic Launch System Wireless Personal Communications.- №102(1). – 2018. – рр. 611-618. DOI: 10.1007/s11277-017-5068-4.
S. Khanahmedova. Some Issues of Increasing the Efficiency of Electric Machines. PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY. - №9(0033-2097). 2024. – Р. 171-173.
Брускин Д.Э. Зубакин С.И., Самолеты с полностью эктрофицированным оборудованием. Сер. Электрооборудование транспорта. – Т. 6 /– М.: ВИНИТИ, 1986. – 108 с.
Алюшин Г.Н., Торопцев Н.Д., Асинхронные генераторы повышенной частоти. Сер. Основы теории и проэктирования – Москва: Машиностроение, 1974. – 343 с
Заріцький І.В., Коритько О.І., Вплив четвертої промислової революції на подальший розвиток концепції повністю електрифікованого літака // Зб. наук. праць ДНДІА. – К.: ДНДІА, 2020. Вип. № 16(23). – С. 40-43.
Заріцький І.В., Діденко Ю.Л., Щодо методики синтезу оптимального закону управління асинхронним стартер-генератором електрифікованого літака // Зб. наук. праць ДНДІА. – К.: ДНДІА, 2017. Вип. №13(20) – С. 171-176.
Б.А. Черпенников. Диалектические основы конструирования в самолетостроении. Харьков: Харьковский авиационный институт. (Учебное пособие по курсу ‟Конструкция самолетов”) 1984. – 128 с. (стор. 82-92);
Заріцький І.В., Діденко Ю.Л., Перспективи створення вітчизняного розвідувального літака на основі концепції повністю електрифікованого літака // Зб. наук. праць ДНДІА. – К.: ДНДІА, 2015. Вип. №12(19) – С. 217-220.
Система запуска авиационных двигателей, Методические указания к практической работе., Самарский государственный аэрокосмичний университет им. Академика С.П. Королева., Самара 2002. – 34 с.
И.П. Копылов., Электрические машины. Москва: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.
Специальные электрические машины. Источники и преобразователи энергии. Под редакцией доктора технических наук проф. А.И. Бертинова. М.: Энергоиздат, 1982. - 552 с.
Д.А. Бут Бесконтактные электрические машины. Учебное пособие для электромех. и электроэнерг. спец. Вузов. – М.: Высш. школ., 1990. – 416 с.
Авиационные электрические генераторы. Г.Н. Алюшин, И.М. Ищенко, Д.М. Красношапка, В.С. Мартынюк. Киев.: Киевское ВВАИУ, 1989. -184 с.
Ю.А Дубов, С.И Травкин, В.Н. Якимец. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем: М.: Наука., 1986, - 296 с.
Н.П Ермолин, И.П. Жерихин. Надежность электрических машин. Ленинград: Энергия. 1976. - 248 с.
Иностранные авиационные двигатели. 11-е издание под редакцией Л.И. Сорокина. ЦИАМ: 1987, - 319 с.
Г.Н. Алюшин. Методика розрахунку асинхронного стартера для системи запуску авіаційного двигуна Д-27 (на правах рукопису)., 18 сторінок.
Расчет электрических машин переменного тока повышенной частоты. Под редакцией профессора, доктора технических наук Свиреденко П.А. Издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского 1951. - 189 с.
В.И. Радин, Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович. Электрические машины. Асинхронные машины. Под. ред. И.П. Копылова., М.: Высшая школа. 1988. - 328 с.
Nils J. Nilsson. Introduction to machine learning. Robotics Laboratory Department of Computer ScienceStanford University, Stanford, 1998.–188 p.
Shai Shalev-Shwartz and Shai Ben-David. Understanding Machine Learning: From Theory to Algorithms. Cambridge University Press. – 2014. – 449 p. URL. [Електрон. ресурс]. – Режим доступу: https://www.cs.huji.ac.il/~shais/UnderstandingMachineLearning/index.html.
Hal Daumé. A Course in Machine Learning. Published by TODO. – 2015. – 193 p.
