Abstract The paper presents the results of work on control and monitoring systems of an active magnetic bearings for the aircraft engine. Mathematic model of the active homopolar electromechanical actuator with permanent magnets is expanded. Mathematical model of the test object is developed what allows to propose a control algorithm. The experimental verification of this theory was performed on the laboratory test stand. Moreover, special monitoring system is also designed. Presented comprehensive approach allows increasing reliability of the aircraft engines, as well as in wind turbines, electric drives and machine tools spindles.
Abstract The publication describes an example of the anthropotechnical system (crew-spacecraft-environment) in view of engineering systems, which enables to shape their dependability by simultaneously ensuring the safety of space flight operations and more economical operations. Further research on developing the anthropotechnical system should involve the implementation of the elements of artificial intelligence based on expert systems or artificial neural networks.
Abstract The article presents a method for measuring Poisson’s ratio of the polyurethane foam, including shapes of the auxetic foam. The impact of technology applied in Air Force Institute of Technology, that is a method for processing the selected polyurethane foams, on the value of Poisson’s ratio of the auxetic foam shape was presented. In order to manufacture the auxetic foam shapes, two methods; mechanical-thermal and mechanical-chemical-thermal, were applied.
Abstract The article presents the evaluation methodology of the load-bearing capacity of natural airfield pavements in compliance with the Military Standard NO-17-A503:2017. There was addressed the problem frequently occurring on airfields regarding the insufficient load-bearing capacity of natural pavements, which has a direct impact on the safety of air operations by the military and civil aircraft. The approach of the authors of the standard to the complex evaluation of the load-bearing capacity of natural airfield pavements on individual airfield functional elements was described. Moreover, minimum requirements were provided that must be fulfilled to ensure the safety of air operations on natural airfield pavements.
Abstract The age of currently operated concrete airfield pavements in Poland exceeds 30 years operation period many times. Such a long working life of airfield pavements forced to search for the efficient and fast technologies of their reconstruction. The article described in detail the technologies of fast reconstruction of airfield concrete slabs using prefabricated slabs. The addressed technology guarantees the reconstruction and even the improvement of the condition of loadbearing capacity of mentioned airfield slabs which was confirmed during laboratory tests, field tests and practically verified in the real operation in the International Airport Kraków-Balice.
Abstract In this article, the research results of the usage of selected methods of the analysis of images for the recognition of hand gestures in human-computer interaction was depicted. The usage of this type of interaction is important in case of the so-called wearable computers (computer is integrated with the work clothing of an operator. For the recognition of gestures, the combination of two methods associated with the image processing was suggested and that is the Chan-Vese active contour model enabling to recognize objects on a given image, based on the curve evolution technique, Mumford-Shah functional, level-sets and the methods to create shapes with the use of Fourier descriptors. For the classification criteria as a compatibility measure a scalable Mahalanobis distance was used.
Abstract W niniejszej pracy zaprezentowana została metoda pozwalająca na zwiększenie możliwości wykrywania ruchomych obiektów przez konwencjonalny, różnicowy algorytm subtrakcji tła. Opracowany algorytm jest metodą hybrydową, łączącą różnicową metodę subtrakcji tła oraz algorytm obliczający przesunięcia histogramu konturowego (C-HDC – Contour Histogram Displacement Calculation). Poprawa niezawodności działania dotyczy sekwencji wideo zarejestrowanych przez ruchomą kamerę. W artykule zaprezentowano wyniki badań określające wpływ wprowadzenia poprawek na jakość otrzymywanych wyników detekcji.
Abstract In the paper, the initiation causes of damage to flame tubes of a basic combustion chamber and turbine units, which are the most common in the operation process of aircraft turbine engines (ATE), were presented. They were illustrated with the use of numerous examples of progressing degradation of the surface condition of parts and components of various types of aircraft engines which was found during endoscopic controls. On the basis of the systematic observation results, the process of destruction of the turbine rotor ring blades’ surface was discussed. The attention was paid to the current and still valid evaluation of the aircraft turbine engine’s suitability for further operation, taking into account the specifics of its use.
Streszczenie W artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych wykonywanych w zakresie statycznej próby wytrzymałościowej podwozia głównego samolotu lekkiego i wyznaczenia charakterystyki pneumatyka koła podwozia głównego. Badania były wykonywane zgodnie z metodykami wykonywania testów na potrzeby rozwiązań wprowadzanych do konstrukcji lotniczych. Stwierdzono, że statyczne próby wytrzymałościowe podwozia nie powinny być realizowane z wykorzystaniem amortyzatorów, ponieważ element ten, wykazujący silne właściwości lepkosprężyste, obciążony statycznie ulega przemieszczeniom niespotykanym w normalnej eksploatacji statku powietrznego. Ponadnormatywne przemieszczenia amortyzatora powodują, że rozkład obciążeń w pozostałych elementach podwozia jest niezgodny z założeniami konstrukcyjnymi, co w konsekwencji prowadzi do przerwania próby przy istotnie niższych obciążeniach od zakładanych. Stwierdzono również, że do wyznaczania charakterystyk pneumatyka nie ma potrzeby wykonywania testów na całej goleni podwozia, ponieważ wyniki otrzymywane w próbie ściskania samego koła z pneumatykiem są identyczne jak w próbach prowadzonych zgodnie z metodyką. Proces przygotowania do testów z użyciem samego koła oraz ich realizacja jest mniej czasochłonna i mniej kosztowna oraz dodatkowo nie powoduje konieczności budowania złożonych stanowisk badawczych.
AbstractNajczęściej spotykane w procesie eksploatacji lotniczych silników turbinowych (LST) przyczyny inicjacji uszkodzeń cieplnych zespołów turbin zostały opisane i zilustrowane przykładami stwierdzanej, podczas wykonywania kontroli endoskopowych, postępującej degradacji stanu powierzchni części i podzespołów różnego typu jednostek napędowych. Omówiono najczęściej wprowadzane w nich zmiany konstrukcyjno-technologiczne. Zwrócono też uwagę na wady wynikające z błędów, jakie popełnia się w procesie eksploatacji, remontu czy też wytwarzania, a rzutujących na bezpieczeństwo użytkowania LST.
Streszczenie Niniejszy artykuł opisuje model podejmowania decyzji w oparciu o wartości (ang. Value-Focused Thinking - VFT) opracowany w celu oceny różnych wariantów wdrożenia systemu monitorowania stanu technicznego struktury (ang. Structural Health Monitoring - SHM) wojskowego statku powietrznego. Rozpatruje się cztery warianty wspomnianego systemu (SHM) oparte na: kontroli wzrokowej (aktualne podejście), czujnikach piezoelektrycznych (PZT), czujnikach światłowodowych z siatką Bragga (FBG) i czujnikach próżniowych (Comparative Vacuum Monitoring - CVM). Przedstawiono przykład numeryczny w celu zilustrowania możliwości modelu. Analizy wrażliwości są wykonane dla takich wartości jak koszt, wydajność, dostępność statku powietrznego oraz poziom gotowości technologicznej (Technology Readiness Level - TRL), aby zbadać wpływ tych parametrów na całkowitą wartość informacji z zakresu stanu technicznego struktury dostarczanych przez określony wariant systemu SHM.
Abstract The analysis of structural dependability of technical system, especially determining the change in dependability over time, requires knowledge on density function or the understanding of cumulative distribution function of components belonging to the structure. Based on previously registered data concerning component defect, it is relatively easy to establish the average uptime of component as well as the standard deviation for this time. However, defining distribution shape gives rise to some difficulties. Usually, we do not have the sufficient number of data at our disposal to verify the hypothesis regarding the distribution shape. Due to this fact, it is a common practice, depending on the case under consideration, to apply the function of defect density. However, the question arises: Does the incorrect determination of types of distributions of components leads to the big error of estimation results of dependability and system durability? This article will not respond to this question in whole, but one will conduct a comparison of calculation results for a few cases. The calculations were conducted for the exemplary technical system.
Abstract Risk management is understood as a process supporting decision making through systemic assessment of possible courses of action, identification of hazards and benefits, and indication of the best way to carry out aviation tasks. The article presents a method of qualitative and quantitative risk assessment on the basis of military aviation incident analysis. The procedure of the suggested approach is contained in a probability and severity degree estimation algorithm and in subsequent steps: of identifying the risk factor (CZN) of a given category, analysis of risk associated with a given CZN, determination of risk, defining correcting actions, risk forecasting and its verification over the following assessment period. A simplified block diagram presents a proposal of the implementation of a qualitative and quantitative risk estimation procedure with the use of the TURAWA IT system, which function in the air forces.
Streszczenie W artykule opisano pomiary rezystancji kadłuba statku powietrznego, prowadzone w celu poszukiwania skorodowanych miejsc w strukturze połączeń mechanicznych kadłuba. Przedstawiono rozważania dotyczące błędów pomiarowych pojedynczych połączeń par elementów mechanicznych płatowca oraz całej struktury takich połączeń rzeczywistego statku powietrznego. Zaproponowano metodę superpozycji do lokalizowania par połączeń mechanicznych o zwiększonej rezystancji elektrycznej. Jednocześnie w celu prognozowania czasu eksploatacji wybranych (najbardziej zagrożonych) par połączeń mechanicznych kadłuba zaproponowano przeprowadzenie (w warunkach laboratoryjnych) procesu przyśpieszonego starzenia i przeliczenie wyników metodą Arrheniusa na czas rzeczywisty.
Streszczenie Jakość połączeń spawanych zależna jest od wielu czynników. Przedmiotowe normy określają warunki techniczne oceny jakościowej spawów, co stanowi podstawę do uznania połączenia za zgodne z wymaganiami lub wadliwe. W praktyce wykonanie połączenia spawanego całkowicie pozbawionego wad jest trudne. Do kontroli wewnętrznej struktury połączenia wykorzystać można nieniszczącą metodę z zastosowaniem przemysłowego tomografu komputerowego. Ta nowoczesna metoda diagnozowania łączy badanie rentgenowskie z zaawansowaną technologią komputerową. Podstawową zaletą tomografii komputerowej jest badanie obiektów w trzech wymiarach oraz możliwość wykonania rekonstrukcji przestrzennych. Celem artykułu jest omówienie wykorzystania tej metody do oceny jakości połączeń spawanych stopów aluminium. Możliwości tomografii komputerowej przedstawiono na przykładzie próbek spawalniczych wykonanych metodą TIG przy różnych parametrach procesu. Dokonano analizy jakości próbek wykazujących najmniejsze i największe zewnętrzne, jak również wewnętrzne wady spawalnicze.
Abstract W artykule omówiono zagadnienia związane z możliwościami zastosowania dwóch różnych rodzajów prądnic jednocześnie: prądnicy trójfazowej prądu przemiennego i prądnicy komutatorowej prądu stałego. Co więcej, prądnice te współdziałałyby synchronicznie ze sobą zarówno na etapie próbkowania elektromaszynowego, jak i na etapie próbkowania elektronicznego. Umożliwiłoby to strukturalną poprawę czułości i rozdzielczości. Jednocześnie otworzyłoby to nowe możliwości obserwacji nowych rodzajów zjawisk mechanicznych (nieśledzonych dotychczas metodami FAM-C i FDM-A), m.in. skręceń wałów transmisji.
Abstract The quality of welded joints depends on many factors. The relevant standards stipulate technical conditions of welds quality assessment, which provides the basis for stating whether the given joint is compatible with the requirements or whether it is defective. In practice, making welded joints that are totally devoid of defects is extremely difficult. To conduct the control of inner structure of the given joint a non-destructive method with the application of industrial CT scanner might be applied. This modern diagnosing method combines the x-ray examination with advanced computer technology. The basic advantage of computer-assisted tomography consists in examining objects in three dimensions and the possibility to carry out three-dimensional reconstructions. The aim of this article is to discuss the use of this method to evaluate the quality of welded joints made of aluminium alloys. Capabilities of computer-assisted tomography were depicted by the case of weld probes constructed with TIG (ang. Tungsten Inert Gas) welding by different process variables. One has made the analysis of the quality of probes showing the smallest and the biggest internal and external welding defects.
Abstract The study deals with the issue how to apply two different types of current generators at the same time, namely a three-phase AC generator and a DC generator of commutator type. What is more interesting, the two generators would be able to collaborate both during the phase of electromechanical sampling and the phase of electronic sampling. It will enable structural improvement of sensitivity and resolution parameters and shall open new opportunities to investigate new types if mechanical phenomena (that have not been already tracked by means of the FAM-C and FDM-A methods), such as torsion of torque transmission shafts.
Abstract The article includes the description of the measurements of the military aircraft’s fuselage resistance, conducted for the purpose of identifying corroded spots in the fuselage’s mechanical connections’ structure. Considerations regarding the errors in measuring the single connections of the airframe’s mechanical element pairs and the entire structure of such connections in an actual aircraft are also presented. The paper includes the proposal of the superposition method for locating the mechanical connection pairs with improved electrical resistance. Simultaneously, for the purpose of forecasting the time of exploitation of the selected (most endangered) fuselage mechanical connections pairs, the article proposes conducting (in laboratory conditions) of the accelerated ageing process and converting the results to real-time using the Arrhenius method.
Streszczenie Analiza niezawodności strukturalnej systemu technicznego, a zwłaszcza wyznaczenie zmiany niezawodności systemu w czasie, wymaga znajomości funkcji gęstości lub dystrybuant (zawodności) elementów wchodzących w skład struktury. Bazując na zarejestrowanych w przeszłości danych dotyczących uszkodzeń elementów, można w miarę łatwo wyznaczyć średni czas zdatnej pracy elementu oraz odchylenie standardowe dla tego czasu. Natomiast określenie postaci rozkładu nastręcza pewne trudności. Otóż z reguły nie dysponujemy dostateczną liczbą danych do weryfikacji hipotezy o postaci rozkładu. Z tego powodu powszechnie, w zależności od rozpatrywanego przypadku, zakłada się postać funkcji gęstości uszkodzeń. Powstaje pytanie: czy błędne określenie rodzajów rozkładów elementów powoduje duży błąd wyników oszacowania niezawodności i trwałości systemu? Niniejszy artykuł nie odpowie w pełni na to pytanie, ale zostanie dokonane porównanie wyników obliczeń dla kilku przypadków. Obliczenia zostały przeprowadzone dla przykładowego systemu technicznego.
