산업기술 통합검색
환경보호는 현 시대가 당면한 가장 중요한 문제이다. 유감스럽게도 이제 인류는 현존하는 환경오염의 규모와 위험성이 전국적 내지는 범세계적 재난을 초래할 정도에까지 도달했음을 충분히 느낄 수 있는 지경에 이르렀다. 가장 높은 위험을 동반한 기술들을 분석하다 보면, 화학 및 석유화학, 에너지 생산, 핵발전 등이 환경오염의 주원인임을 알 수 있다. 의심할 여지없이 환경요인에 의한 재해를 최소한으로 줄이는 일은 현실적인 문제이며 다음과 같은 노선에 입각하여 그 해결책이 모색되고 있다:산업공해 및 화학제품에 대한 안전관리, 고품질의 장비 및 엄격한 기술적 규정의 개발.
프로젝트 진행 목표: 생태적 측면 및 품종개량에 관련된 세부사항, 개체수의 변동, 최적 밀도 및 매우 변동이 심한 서식 조건에 생육하는 유제류 개체군의 구성(Saiga Tatarica, Gazella Subgutturosa, Alces Alces, Capreolus Pygargus, Cervus Elaphus, Moschus Moschiferus, Sus Scrofa, Ovis Ammon, Ovis Vigne, Capra Cibirica, Equus Hemionous)에 대한 연구 및 이를 합리적으로 이용하기 위한 방법의 실천과 교육. 이와 같은 연구의 결과로서, 인위적으로 변경된 환경에 서식하는 유제류 개체군을 활용하기 위한 조건을 진단할 수 있는 기반을 마련하는 동시에 개체군의 추이를 모니터할 수 있다.-
카자흐스탄 지역에는 중생대 및 신생대의 대륙 및 해양 퇴적층이 잘 발달되어 있다. 현재까지 이 지역에서는 300군데가 넘는 장소에서 육상 및 해양 척추동물의 화석 잔류물이 발견된 바 있으며, 800개가 넘는 척추동물 분류군이 확인되었다. 널리 알려진 사실이지만, 새로운 장소 및 분류군을 찾아내는 일은 동물의 공간적 및 시간적 분포와 관련된 문제에 대한 판단을 내릴 때, biochrone을 실증 및 확인할 때 및 카자흐스탄의 층위 구성을 개선하고 상세하게 파악하는 작업 및 지역적으로 멀리 떨어진 서양, 동양 및 기타 대륙과의 상호관계를 파악하는 작업에 있어 유용한 실제적 기초를 제공해 준다. 실험실에서의 연구를 통해 밝혀진 사실에 기초하여 Phanerozoic, 즉 카자흐스탄 지역의 트라이아스기-쥬라기, 백악기-고제3기, 신제3기- quarternary에 대한 층위 구성을 밝혀낼 수 있었다.
UHF 아 임계 하에서의 방전의 비행에 대한 적용.연구결과는 비행 시에 발생하는 음속굉음과 충격파를 감소시키고, 동체 주변에 발생하는 아음속 및 초음속 유동을 제어하며, 엔진에서의 연료의 점화와 연소를 제어하는데 적용될 수 있다.
본 제안서에서는 초음속과 극 초음속으로 비행하는 항공기 주변에 형성되는 공기 유동에 대한 심도 있는 지식을 얻기 위해 복잡한 수치해석 및 실험적인 연구에 관한 내용을 제안한다. 연구는 개선된 수치해석 방법과 공기 역학적인 특성들에 관한 실험적인 데이터와 수치해석 데이터들을 데이터 베이스화 하는 것에 기초한다. 예측되는 결과들은 연구될 모델의 모양들과 방법 선택의 복잡성 그리고 해석 방법들이 실제로 유사하지 않기 때문에 과학적인 참신함이 기대된다. TsAGI와 ITAM에 있는 첨단 실험 장비들과 Keldych 응용수학 연구소에 있는 병렬 처리용 슈퍼 컴퓨터를 이용하여 개발되는 새로운 수치 해석적인 방법에 의한 연구 결과들은 독창적이라고 할 수 있다. 최대 연산 능력이 수 GFLOP인 병렬처리 컴퓨터는 3차원 형상 주위에 생성되는 다차원 유동해석 문제를 해석하는데 적용하기 위해서 개발되었으며 이는 본 연구의 목적과도 부합한다. 따라서 본 연구의 목적은 연료 절감과 환경 보호적인 요구에 부합하는 초음속 및 극 초음속 비행기의 개발을 좀 더 효율적으로 설계하기 위한 효과적인 방법을 개발하는 것이다.연구결과는 차세대 비행기를 위한 수학적인 모델과 수치 해석적인 방법들을 개발하는데 필요한 기초 자료들로 사용될 것이다.
많은 중요한 민간항공 문제들을 해결하고 비행 안전을 향상시키기 위해서 새로운 방법이 개발되었다. 먼저 이는 환경적이며 자원을 절감시키는 레이더와 관련된다. 전통적으로 공중 교통 제어 시스템에 사용되는 기계식 레이더들은 복잡한 상황에서 시간 변화에 따른 최근의 요구 조건들을 만족시키지 못한다. 그러나 위상-배열 레이더들은 새로운 제어 방법을 적용할 때만 그 장점을 발휘할 수 있다.이 제안서의 원리는 전기 공간 주사 제어법과, 인공지능 및 설비들을 갖춘 첨단 무선 기술의 조합으로 이루어져 있다. 상황 지향적 제어는 전문가 시스템과 정보를 담고있는 데이터베이스를 이용해서 작동되며 최적의 결정을 내릴 때 필요하다. 내려진 결정은 공중에 대한 해석이 시스템의 현재시간동안 정밀검사 계획을 실행하도록 하는데 적용된다(작동 모드의 선택이 관측된 항공기에 대해 개별적으로 수행됨).상황 지향적 제어 레이더는, 본 프로젝트에서 제안된 바와 같이, 미리 정해진 계획에 따라 상황을 연속적으로 해석하며 레이더의 전원을 관측된 목표물들에 국부적인 상황이 위험한 순으로 해서 분산시킨다. 이러한 제어를 통해서 잠재적으로 충돌의 위험이 있는 경우를 신속하게 결정할 수 있으며 또한 목표물들에 방사되는 전체출력의 양도 줄일 수 있다.본 연구의 중요한 목적은 차세대 자동화된 공중 교통 통제 레이더를 개발을 위해서 필요한 방법을 개발하는 것이다.
헬리콥터 제조와 관련된 기술적인 노하우는 중합체 복합 재료들에 있다. 특히 리브가 있는 꼬리 빔에 관한 기술이 개발된다.이러한 기술은 리브와 빔 구조의 강도를 동일하게 할 수 있으며 설계에서의 작동 특성을 증가시킨다.리브의 제조에서의 체적의 증가, 제조상의 품질, 부품의 물리적/기계적 그리고 작동 특성의 향상.
이 장치는 수상에서 긴급 착륙 시에 수면의 요동으로부터 헬리콥터를 보호하기위해 개발된 매우 효과적인 장치이다. 모듈형태로 설계되었으며, 각각의 모듈은 공기 슬롯, 압력 실린더, 작동기를 포함한다. 이러한 모듈 시스템은 각 모듈들에 맞게 다양한 방법으로 헬리콥터에 장착 시킬 수 있다.헬리콥터를 수상 긴급 착륙 시스템의 최적 설계 시에 적용될 수 있다.
충격파에 의한 연소문제는 극 초음속 추진체를 항공기에 적용할 수 있다는 점에서 주목할 필요가 있다. 최근에 널리 사용되고 있는 이러한 시스템의 성능평가에 있어서 첫째 단계는 폭발에 의해서 발생하는 파동을 동반하는 유동을 가정하는데 기초한다. 그러나 유동의 구조는 기체 동역학, 화학, 내부 자유도의 여기 등과 같은 많은 과정들간의 상호작용 때문에 매우 복잡하다. 따라서 유동구조를 미리 가정하는 것은 부적당하다고 생각된다. 이와 같은 추진체의 적절한 성능을 내기 위해서는 특정한 문제들을 해결할 필요가 있다. 이러한 문제들 중의 하나는 경계층 벽면에서 연소폭발이 일어나기 전에 조기 점화 없이 미리 혼합하는 문제이다. 이를 위해서 충격 시스템에서 점화가 일어나기 전에 손실 없이 신속하게 혼합하는 문제를 해결하는 것이 필요하다. 이러한 연구의 목적중의 하나는 “폭발 파 엔진” 과 같은 혼합과정의 배치에 관한 권고 사항들을 공식화 하는 것이다. 두 번째 문제는 충격 시스템에서 점화와 연소의 안정화와 관련된 문제이다. 즉 실제 유동은 균일한 연료(공기 혼합체)와 같지 않다는 것을 고려하여, 충격파에 의한 점화 뒤에 신속하고도 효율적인 연소를 시킬 필요가 있다. 연소실 입구에서의 비균질성 매개변수의 분포를 비행하는 동안에 자유유동에서의 넓은 범위의 조건들에 대해서 고려해야만 한다. 충격 시스템 형상, 점화 지연, 점화 충격의 위치 등은 연소실 입구에서의 조건들에 매우 의존적이다. 혼합에서의 경계층 벽면의 역할, 점화 및 연소 과정들이 계산되어져야 한다. 연소 효율은 기체 동역학과 화학 반응의 상호작용에 매우 의존적이다. 진동이완의 효과 또한 충격파의 흐름을 따라서 계산되어져야 한다. 더욱이 내부 자유도의 여기 또한 연소 동역학에 영향을 미칠 수 있으며 반대의 경우도 마찬가지이다. 연소 효율에 있어서 난류와 화학 반응간의 상호작용의 영향의 평가 또한 중요한 문제이다. 유동 구조, 특히 충격파, 팽창 파, 혼합과 경계층, 흡기 지역, 열 방출 부분들에서의 양질의 결과를 얻기 위해서 수치해석이 요구된다. 따라서 이러한 수치해석을 위해서 효과적인 전산유체역학(CFD) 코드를 사용해야만 한다. 현재 복잡한 기체 동역학 구조와 난류 혼합이 수반되는 유동의 상호작용을 계산하기위한 모델과 컴퓨터 코드가 보편적인 난류모델을 포함하여 CIAM에서 개발이 되로 있는 중이다. 진동 여기와 화학 반응의 모델들(수소화 공기 간의 진동 여기에 의한 상호작용)의 개발이 진행중이다. 충격파에 기인한 연소 및 추진체의 성능평가를 위한 기술들은 아직까지는 개발 단계에 있다.충격파에 기인한 연소의 연구배경에 기초해서 Shcramjets의 성능평가를 위한 기술이 개발될 것이다. 이를 위해서는 기체 동역학과 화학 반응들 간의 상호작용을 고려하여야 하며 화학 반응과 진동 이완에 대한 구체적인 시뮬레이션이 수행되어야 한다. Shcramjets에서의 연소 과정을 충격을 이용하여 점화와 연소의 안정화 시키는 방법을 이용함으로써 합리적인 계획이 공식화 될 것이다. 일반적인 Shcramjet과의 비교도 이루어 질 것이다.
각각의 vane과 날개의 row내에서의 유동을 자세하게 고려한 다단식 터보 기계들의 유동 통로에서의 1차원, 2차원, 3차원 비정상 상태 유동해석 방법들이 많이 개발되어져 왔다. 이들 방법들은 손실, 냉각 공기의 주사(선택) 등을 고려하기 위해 부가된 항들을 갖는 비정상상태 Euler 식에 기초한다. 이러한 접근 방법은 충격파가 있는 유동, 공기 흡입 조절장치에서의 유동 등과 같은 광범위한 조건들 하에서 널리 사용되며 특히 터보 압축기와 송풍기에 적용된다. 컴퓨터 프로그램은 손실과 반응억제 그리고 경험적인 정보들과의 상관관계가 잘 이루어지도록 짜여진다. 또한 컴퓨터 터보 실험 장비라고 불리는 시스템에 통합된다. 이러한 시스템은 전체 가스 터빈 엔진의 유통 통로를 지나는 유일한 유동을 생각하는 것이 가능하게 해준다.엔진에 대한 실험 데이터들을 고찰한 후에, 컴퓨터 터보 실험 장비는 주로 다음과 같다.- 엔진의 정상상태 지역들에 대한 계산(쵸크를 좁힌 지역과 좁히지 않은 지역, 충격파를 포함하는 아음속, 천이음속, 초음속지역);- 임의의 지역에 대한 서로 다른 엔진 기능의 요소들의 자동 조정;- 엔진의 비정상상태 지역에 대한 계산;- 엔진 전체에서도 특별한 엔진 부품들의 수정.
대기는 인류가 직면한 문제들 중에서도 매우 집중적으로 연구되고 있는 중요한 문제이다. 배기 가스들은 항공기 엔진들과 육상 운송기의 엔진, 정지 가스 터빈들에 의해서 배출되며 대기오염의 주된 요인이 되고 있다. 현재, 중요한 대기오염 문제로써 지상에서의 오염과 대류권에서의 온실 가스들 또는 낮은 성층권에서의 오존의 감소 등과 같은 치명적인 문제들이 있지만 이들에 비해서 질소산화물(NOx=NO+NO2)은 가장 중요한 성분들이다. 전통적인 연소 기술로는 현재상태에 비해서 NOx를 많이 줄이지 못한다. 공기/연료를 각각 따로 공급하고 상대적으로 낮은 난류의 공기/연료 혼합은 집중적으로 질소 산화물이 발생하는 연소실 내에서의 고온 화학 반응물들의 생성 지역을 피하기는 불가능하다. 현재까지 난류 연소 이론에 의한 연구에 기초한 새로운 기술에 의하면 상당한 양의 NOx의 생성 율을 줄일 수 있다고 생각할 수 있다. 새로운 기술의 요소들은 혼합의 증대, 소용돌이 유동의 광범위한 이용, 공기/연료의 균일한 혼합, 저온에서의 연소 모드 등이다. 요소들의 최적의 조화는 연료/질소 산화물의 구체적인 동역학과 화학반응과 난류간의 복잡한 상호작용을 고려한 독창적인 계산 방법에 기초해서 결정될 수 있다. 그러한 개념적인 측면과 계산 방법은 첨단 연소기의 모델들에 대해서 실험적으로 검증이 되어져야만 한다. 차후에 새로운 기술의 응용은 연료 1kg당 NOx 생성이 5 g을 목표로 하는 차세대 SSTs용 항공기용 연소기와 배기가스에서의 NO2 의 양이 5 ppm을 목표로 하는 정지 가스 터빈용 연소기에 적용될 것이다.연료 1kg당 NOx 생성이 5 g을 목표로 하는 차세대 SSTs용 항공기용 연소기와 배기가스에서의 NO2 의 양이 5 ppm을 목표로 하는 정지 가스 터빈용 연소기의 개발.
비행기의 항력을 줄이는 신기술이 개발되었다. 최적의 형상의 교환과 같은 통상적인 방법들에 의한 해결의 가능성은 거의 없어 보인다. 새로운 기술은 가속도를 줄이기 위해서 차량 주위의 유동을 제어하기 위해 플라스마 발생기를 사용한다. 가스 주사에 의한 유용한 공기 역학적인 간섭과 차량의 표면부분에서의 국부적인 에너지의 발생에 의해서 중요한 영향이 발생한다. 아음속, 천이음속, 초음속 하에서 풍동에서 원뿔 실린더 모델 실험을 수행한 결과, 항력이 2배에서 4배까지 줄어들었다. 비행기의 항력을 감소시켜주는 플라즈마 기술은 연료를 상당히 절감시켜줄 것이다. 천이음속에서의 항력의 감소는 초음속으로 비행하는 비행기가 음속장벽을 통과할 때 좀더 안정된 비행이 되게 할 수 있다. 따라서 본 연구는 과학적으로 유용할 뿐 아니라 상업적으로도 가치가 있는 연구라고 할 수 있다.본 기술은 연비 절감이라는 측면에서 볼 때 연간 수십 억불의 경제적인 이익을 얻게 할 것이다.
차세대 초음속 항공기(SST-2)의 동체 주변에서 발생하는 난류 제트와 와류에 대한 이론적인 연구는 가스의 화학적인 반응과 수증기의 응축을 고려하여 연구가 진행중이다. 또한 지구의 대기에서의 오존층 파괴에 대한 항공기의 전체적인 영향의 평가와 함께, 제트와 와류에서의 화학적, 상의 종류들의 원거리 음향의 가능성들도 이론적으로 연구가 진행중이다.비행에서의 안전성을 증가시키고, 비행 회랑의 개선, 지구환경에 미치는 항공기의 영향의 감소.
항공기의 추진체의 효율과 작동상의 안전성은 다른 항공기 요소들에서의 후류와 관련하여 감소시킬 수 있다. 제안된 이론적 및 실험적인 연구는 항공기 추진체의 효율과 작용상의 안전성을 향상시키기 위한 와류유동의 제어와 관련된 연구와 와류유동과 관련하여 추진체에서의 물리적인 유동의 유형을 밝혀낼 필요가 있다. 연구는 이용 가능한 데이터의 일반화와 이론, 설계, 실험을 통해서 수행된다.항공기 추진체의 효율과 작동상의 안전성간의 간섭의 영향을 연구할 때, 본 연구결과는 후류와 높은 압력 기울기에 의한 유동간의 간섭에 관한 기초적인 법칙에 관한 연구에 적용될 수 있다. 또한 추진체의 효율과 안전성의 향상을 목적으로 와류유동의 제어에도 적용될 수 있다.
길이방향의 와류는 터보 엔진의 매개변수와 작동의 안정성에 영향을 준다. 와류는 3개의 엔진을 장착한 동력장치 중에서 중간 엔진의 구부러진 통로에서 발생한다. 이러한 상황은 작동을 멈출 때 모든 종류의 동력 장치들에서 발생한다. 이러한 현상이 일반적으로 많이 발생함에도 불구하고 아직까지 이러한 현상에 대한 연구가 되어져 있지 않다.이론 및 실험적인 연구가 필요하다. 현재 계산기술과 여러 개의 소프트웨어가 개발되어 있다.연구결과는 놓은 바이패스 비율을 갖는 터보 엔진의 설계에 적용될 것이다.
항공기용 복합재료 셸의 열강도 분야에 대해서 체계화된 연구가 이미 TsAGI에서 수년동안 진행되어오고 있다. 극한하중을 결정하는 이론들이 전통적이고 현상학적인 접근 방법들에 기초하여 일정하지않은 온도장 하에 있는 복합재료 셸에 대해서 정의 된다. 가열, 유연하면서도 강화된 셸의 설계, 길이방향으로의 압축과 외부 압력 그리고 토크와 단면 굽힘과 이들의 조합된 하중 하에서 유리와 탄소, 유기 플라스틱 등과 같은 요소들에 대해서 극한하중 하에서 이들 조건들에 따른 변화의 법칙들이 연구되어 왔다. 수치해석 결과와 실험데이터 간의 비교가 이루어 질 것이며 설치 및 실험 방법들에 대한 전체적인 계획이 짜여질 것이다.본 연구내용은 항공공학에서의 셸 설계에 대한 기술개발과 관련하여 현재 러시아, 미국, 독일, 일본, 한국, 중국에서 출판될 예정이다.
본 연구는 공기 역학적인 설계 단계에서의 일반 항공기의 비행안전을 보장에 기여할 것이다. 항공기의 공기 역학적인 특성들과 안정성, 치명적인 영역(실속, 회전, 비행 제어기의 고장, 엔진고장, 소용돌이 후류, 착빙)에서의 제어 및 비행안전 특성들에 대한 수치해석과 실험적인 결과에 기초하여 수행될 것이다.- 다양한 형태의 특성들을 갖는 항공기에 대한 실험적인 연구;- 프로펠러의 후류, 엔진 고장, 착빙, 풍동에서의 항공기의 공기 역학적인 특성들에 대한 실험적인 연구;- 모의 조종 시뮬레이터를 이용한 위험한 비행 영역에서의 안정성 및 제어 특성에 관한 연구;연구결과는 차세대 항공기와 현재 사용되고 있는 항공기의 비행 안전성을 향상시키는데 적용됨.
본 연구에서는 공항의 수용용량을 증대 시키기 위해서 이착륙에서의 안전거리를 줄이기 위한 방법을 연구한다. 이를 위해서 풍동에서 항공기 모형에 대한 소용돌이 후류의 영향을 수치해석과 실험적인 시뮬레이션이 수행될 것이다. 또한 몇 가지 소용돌이 후류의 조건들에 대한 수학적인 비행 동역학 시뮬레이션도 수행될 것이다. 연구방향을 다음과 같다.- 항공기의 공기 역학적인 소용돌이 후류의 영향과 비행 동역학, 실험 및 수치해석을 이용한 높은 각도의 유동의 흐름에 대한 연구가 수행됨;- 소용돌이 후류를 만났을 때 항공기에 가해지는 비해 동역학 및 공기 역학적인 조건들의 공식화;- 후류에서의 비행시의 모의 조종 시뮬레이션에 대한 항공기 제어용 알고리즘의 선택;- 공기역학 및 비행 동역학과 수치해석을 이용한 소용돌이 후류의 영향의 계산;- 소용돌이 후류의 영향을 보상하기 위한 회전 및 좌우요동의 제어 모멘트를 증가시키기 위한 풍동 실험;- 소용돌이 후류의 다양한 강도 하에서 항공기 구조들에 대한 공기 역학적인 하중의 해석.연구결과는 소용돌이 후류를 보상해주는 시스템을 장착한 신형 항공기의 설계에 적용될 것이다. 이러한 결과를 기준으로 항공기가 소용돌이 후류를 만났을 때 생존성을 향상시키기 위한 기술적인 결정들이 적용될 것이다.
양질의 비행을 제공하기 위해서 사용되는 높은 날개 하중이 가해지는 민간항공기의 이착륙 거리를 줄이기 위한 효과적인 해결책은 STOL(단거리 이착륙) 영역에 대한 자동화의 일부를 수동 제어하는 것과 기계화된 날개에서의 항공기의 엔진 제트 유동의 간섭에 기초한 강화된 동력에 의한 승강 개념을 이용하는 것이다. 제안된 연구의 내용은 다음과 같다.- 다양한 형태의 활주로 운용 비용과 짐의 분류, 승객의 처리에 관한 민간항공기에 적용될 STOL 개념의 개발;- 높은 운송 효율과 연관된 항공기의 STOL를 방해하는 매개 변수들의 선택;- 첨단 민간 STOL 항공기의 여러 등급에 대한 공기 역학적인 형태 매개변수의 최적화;- STOL 영역에서의 비행 안전성과 제어성, 안정성을 제공하기위한 개념의 개발;- STOL 항공기의 여러 등급에 대한 비행 제어 시스템의 합리적인 구조의 개발;- 단거리 활주로에서의 항공기의 자동운전을 제공하기 위한 특정방법의 개발.자동화된 여러 종류의 STOL 수동기에 대한 본 연구는 승객과 짐의 수송할 때 비행기에 의한 수송을 증가시킬 것이다. 비행장에서의 장비들에 대한 느슨한 조건들에 대한 사용 가능한 STOL항공기의 활주로를 증가시킴으로써 항공기 산업의 가능성을 확대시키고 항공수송의 비용을 감소시키고 효율을 증가시킴으로써 자동차 수동과 같이 경제적이고 환경적으로도 우위에 있는 방법이다.
1960년대 이후 R.E. Alexeev 중앙 수중익 설계 연구소, N.E. Zhukovsky 중앙 공기수상 동역학 연구소와 Wing-in-ground 수송기 개발 분야에서 러시아가 세계적인 선두주자가 될 수 있도록 했던 러시아 회사들에 의해서 복잡한 연구가 진행되었다. 10 종류 이상의 유인 항공기가 실험되었고 제작되었다. 이들의 무게는 1.5 ton에서 500 ton이상이며 최대속도는 500 km/h 이상이다. 이들 항공기는 실험용 및 군용 항공기들이었다. 본 연구의 목적은 차세대 민간 항공기의 개발을 위한 기술적인 기반을 확립하는 것이다. 이들의 개발에 있어서 중요한 문제는 공기수상 동역학적인 문제의 향상; 안정성, 제어성 제어시스템, 안전성, 환경적인 면, 인증 문제들이다.연구결과는 신형 민간 WIG 항공기의 개발에 적용될 것이다.