Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Определение оптимального парка воздушных судов.

Припадчев А. Д.,

2.3 Систематизация направлений параметрического анализа авиационной транспортной системы

Основой авиационных работ в гражданской авиации является организация использования воздушного пространства, которая предусматривает обеспечение безопасного, экономичного и регулярного воздушного движения, а также другой деятельности по использованию воздушного пространства [23]. Организация использования воздушного пространства включает в себя:

• 1)  установление структуры и классификации воздушного пространства;
• 2)  планирование и координирование использования воздушного пространства в соответствии с государственными приоритетами;
• 3)  обеспечение разрешительного или уведомительного порядка использования воздушного пространства;
• 4)  организацию воздушного движения, представляющую собой:

а) обслуживание (управление) воздушного движения;

б) организацию потоков воздушного движения;

в) организацию воздушного пространства в целях обеспечения обслуживания (управления) воздушного движения и организации потоков воздушного движения;

• 5)  контроль за соблюдением федеральных правил использования воздушного пространства.

Структура воздушного пространства включает в себя зоны, районы и маршруты обслуживания воздушного движения (воздушные трассы, местные воздушные линии и тому подобное), районы аэродромов и аэроузлов, специальные зоны и маршруты полетов воздушных судов, запретные зоны, опасные зоны (районы полигонов, взрывных работ и тому подобное), зоны ограничений полетов воздушных судов и другие установленные для осуществления деятельности в воздушном пространстве элементы структуры воздушного пространства.

Основные методы повышения экономичности полета могут быть объединены в три основные направления, которые нацелены на совершенствование, как технологий выполнения полета, так и процессов, влияющих на качество его выполнения:

-  совершенствование процессов летной эксплуатации для повышения экономичности полета;

-  совершенствование управления воздушным движением в части повышения экономичности полета;

-  совершенствование технической эксплуатации в части повышения экономичности полета.

Решение поставленных направлений возможно при использовании в качестве целевой функции F, зависящего от многих переменных. В общем виде целевая функция представляет собой зависимость

,                     (2.1)

где Ф_П - сочетание параметров полета: скорости V, высоты H, θ угла наклона траектории и т.д;

Ф_АЭР - сочетание параметров конфигурации воздушного судна: угол отклонения стабилизатора φ, руля высоты  руля направления , элеронов , закрылков , предкрылков , интерцепторов ;

Ф_С.У. - сочетание регулируемых параметров работы силовой установки: степени дросселирования двигателей  , относительной площади сопла , относительной площади воздухозаборников  и др.;

 и  - группы параметров, определяемых системами УВД и технической эксплуатации, не являющиеся управляющими функциями, в процессе полета, но содержащие изменяемые исходные параметры, существенно влияющие на качество выполнения полета;

Х_МЕТ и Х_КОМ - группы параметров, связанные с метеорологическими и коммерческими условиями выполнения полета и являющиеся исходными при решении задач по повышению экономичности полета [7, 14, 18, 81, 82, 129, 131, 132].

Три группы параметров Ф_П, Ф_АЭР, Ф_С.У., могут быть управляющими функциями при минимизации функционала F. Эти задачи взаимосвязаны межу собой, однако каждая из них в большинстве случаев может быть сведена к независимому решению. В основе исследований экономичности полета лежит концепция назначения и учета в эксплуатации ресурсов планера Т_ПЛ, двигателей Т_ДВ и систем ВС ГА . Эта концепция основана на назначении для ВС ГА назначенных ресурсов по времени полета планера, двигателей или систем ВС:

- ;

- ;

- .

Данная концепция предусматривает учет и «списывание» ресурса в зависимости от времени наработки, которое принимается для планера и систем равным времени полета ВС, а для двигателей - также времени полета, но с учетом работы двигателей на земле.

Интенсивность повреждаемости конструкции в рамках этой концепции при учете наработки ресурса планера принимается как  независимо от режимов полета, ресурсные эквиваленты работы двигателей и систем воздушных судов также принимаются одинаковыми  и  независимо от режимов их работ.

Другая концепция основана на дифференцированном подходе в определении отработки ресурса планера, двигателей и систем агрегатов с учетом фактической нагруженности в эксплуатации. Эта концепция предусматривает учет и «списание» ресурса в зависимости от эквивалентного времени наработки, т.е. с учетом эквивалентной нагруженности. Поэтому для каждого типа ВС в зависимости от условий эксплуатации, режимов полета, режимов работы двигателей и его систем величины ресурса планера, двигателей и систем ВС в общем случае интенсивности повреждаемости являются переменными:

- ;

- ;

- .

Для применения этой концепции необходима разработка надежной системы учета эквивалентной нагруженности, включая разработку эквивалентов наргуженности и системы ее регистрации бортовыми приборами.[118]

Ключевым элементом анализа воздушного движения является исследование воздушных перевозок осуществляемых на региональном рынке гражданской авиации.

Исходя из этого, ИКАО рекомендует для анализа региональных перевозок использовать аппроксимационную модель, составленную на основе эконометрического анализа мировых авиаперевозок. Расчет выполненных пассажирокилометров производим по формуле

,                                             (2.2)

где  X - валовой внутренний продукт в реальном выражении (ВВП);

Z  - доход от пассажирских перевозок на пассажирокилометр в реальном выражении;

a - постоянный коэффициент, полученный методом статистической оценки;

В, С - коэффициенты ценовой эластичности спроса в отношении соответствующих  и .

С помощью логарифмирования уравнения, расчет выполненных пассажирокилометров вычисляем по формуле

.                               (2.3)

«Аэрофлот - Российские авиалинии» для прогнозирования объема перевозок в России применяет формулу

.                         (2.4)

Фирма Boeing для прогнозирования мирового пассажиропотока пользуется формулой

.                               (2.5)

Для учета влияния на пассажиропоток тарифов и других экономических и неэкономических факторов позволяющих оценить объем рынка авиаперевозок страны пользуемся формулой

,                                 (2.6)

где  X₁- индекс ВВП;

X₂ - средний авиационный тариф на внутренних воздушных линиях;

X₃ - переменная, учитывающая влияние особенных факторов;

a₁, a₂, a₃ - коэффициенты регрессии.

Для прогнозирования пассажиропотока применяем формулу

,   (2.7)

где  - изменение логарифма пассажиропотока за период;

 - статические вычисленные коэффициенты;

 - изменения логарифма уровня тарифов за период;

 - изменение уровня ВВП за период;

 - случайная величина (ошибка).

Причина выбора именно изменения величины логарифма пассажиропотока за период  =  вместо самого логарифма, как в описанных ранее моделях, объясняется желанием избавиться от стохастического тренда, чтобы полученный ряд показателей был стационарен. В долгосрочном периоде будет выполняться следующее равенство

.                                  (2.8)

Таким образом, однозначно через коэффициенты связываются такие показатели, как ВВП и число пассажиров авиатранспорта. Коэффициент является коэффициентом эластичности спроса по доходу и в долгосрочном периоде равен const.

В настоящей работе одной из задач является создание такого математического аппарата, с помощью которого в любой момент времени возможно аналитически и графически описать процесс воздушных перевозок ВС ГА и определить оптимальный парк воздушных судов. Эффективность эксплуатации воздушного судна зависит от множества параметров, следовательно, и решение данного уравнения - это сложная задача, поэтому целесообразнее было бы заменить его более простыми приближенными выражениями, т.е. аппроксимировать уравнениями регрессии.