Нейросеть Пермского Политеха позволит снизить выбросы вредных веществ от самолетов
Выбросы от двигателей самолетов на аэродромах - это источник загрязнения окружающей среды. В частности, оксиды азота могут разрушать озоновый слой и увеличивать уровень радиации на поверхности Земли. С 2020 года Международная организация гражданской авиации приняла новые стандарты по выбросам вредных веществ современных типов самолетов. Ученые Пермского Политеха разработали измеритель на основе нейросетей, который позволит отследить выделение вредных веществ от газотурбинных двигателей в атмосферу.
Результаты исследования разработчики представили в сборнике 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus). «К неконтролируемым выбросам авиадвигателей, которые загрязняют окружающую среду, можно отнести дым, монооксид углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота и окислы серы. Оксиды азота наиболее опасны: они разрушают озоновый слой и повышают уровень радиации на поверхности Земли.
Новые стандарты, принятые в 2020 году Международной организацией гражданской авиации, обусловливают разработку новых, «чистых» камер сгорания для современных авиадвигателей. Мы предложили использовать адаптивный виртуальный измеритель вредных веществ на базе нейронной и нечеткой технологии», – поясняет один из разработчиков, ассистент, учебный мастер кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха Вячеслав Никулин.
Уровень вредных веществ ученым удалось снизить за счет перераспределения топлива по различным коллекторам. При этом газодинамическая устойчивость в камере сгорания сохраняется. Топливо-воздушная смесь равномерно распределяется за счет поперечных пульсаций, а ее параметры можно отследить с помощью коэффициента камеры сгорания.
«Газотурбинные двигатели самолетов работают в условиях неопределенности. Поэтому мы использовали инструментарий технологий мягких вычислений, который основан на нечетких системах, вероятностных моделях, нейронных сетях и генетических алгоритмах. Нейросеть анализирует давление и температуру в камере сгорания, расход топлива и другие параметры.
С ее помощью можно определить уровень окислителя в камере сгорания в режиме реального времени, а также спрогнозировать количество вредных веществ, которое выделит самолет во время взлета и посадки», – рассказывает профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Юрий Хижняков.
Нейронная часть измерителя состоит из двух персептронов. Первый определяет расход воздуха, который корректирует температуру газа при взлете и посадке с помощью нечеткого регулятора. Температуру газа в камере сгорания измеряет встроенный датчик. Второй персептрон вычисляет уровень оксида азота.
Расчеты ученых Пермского Политеха подтвердили, что технология позволяет снизить количество выбросов в районе аэродрома. Измеритель можно встроить в систему автоматического регулирования самолета для непрерывного мониторинга вредных веществ, считают ученые.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Проблема непереносимости глютена затрагивает до 150 миллионов человек во всем мире. Единственный выход — полностью исключить этот компонент из рациона. Однако существующий безглютеновый хлеб практически не содержит белка и клетчатки, быстро повышает уровень сахара и черствеет. При этом существующие зарубежные рецептуры разработаны под импортное сырье и технологии, что не позволяет применять их к российскому сырью. Ученые Пермского Политеха разработали новые рецептуры безглютенового хлеба и исследовали влияние многокомпонентных мучных композиций и добавок на его качество. Они впервые в России создали смеси, в которых по сравнению с существующими отечественными аналогами в два-три раза больше белка и жиров, а углеводов — на 30-50 процентов меньше.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно