при этом в случае отсутствия градиента давления Hydrodynamic effects in liquids with internal rotasions
Galimbekov A.D., Gaysina G.A.
z p 0 , уравнение линий тока как для волн типа Е, Bashkir state agrarian university
The article deals with the problem of flow of a polarizing and
так и для волн типа Н легко интегрируются, подстанов-
magnetizing liquid between two parallel conducting plates is
ка (3), (4) и (5), (6) в (7) приводят к одинаковому резуль- considered. In such a system, electromagnetic waves are
created by a high-frequency energy source, and two types of
тату: electromagnetic waves of type E and type H. In liquids with
dispersion of electric and magnetic permeability, the
dz k ctg2ky , electromagnetic moment of forces acts on the RF EMF, so the
dy paper considers the generalized Navier-Stokes equations,
which take into account the influence on the fluid's
dz k ctg2kydy 1 d ln sin2ky , hydrodynamics of the internal moment of momentum due to
2 the proper rotation of particles (molecules, extraneous
inclusions). Exact analytical solutions are found for the cases
ln sin2ky 2z C 0 , (8) of propagation of Е-type and H-type waves. It is shown that
the shape of the current lines in the absence of pressure
где C -постоянная интегрирования. Из (8) следует, gradients for both E-type and H-type waves coincide, do not
depend on the electric and magnetic field strengths,
линии тока не зависят от напряженностей соответ- respectively, and are directed opposite to each other.
ственно электрического и магнитного поля, а зависят от Keys words: high-frequency electromagnetic fields, polarizing and
magnetizing liquids.
параметров и k n , где n 1,2... . На рисунках References
L 1. Gyarmati I. Nonequilibrium thermodynamics. –M .: Mir, 1974.-
304 p.
1 и 2 изображены линии тока для электромагнитных 2. Landau L.D., Lifshits E.M. Electrodynamics of continuous
media. Moscow “Nauka”, Main Edition of the Physics and
волн типа Е и Н соответственно, при n 1, 0,01, Mathematics Literature, 1982.-624 p.
3. Boa-Te-Chu. Thermodynamics of electrically conductive moving
откуда следует, что линии тока для волн типа Е и Н, media // Sat .: Plasma in a magnetic field and direct
имеют одинаковую форму, но направлены противопо- conversion of thermal energy into electrical energy. – M.:
ложно друг другу. Gosatomizdat, 1962.- С. 62-83.
4.F. L. Sayakhov, L.A. Kovaleva, A.D. Galimbekov, A.M., Khaidar.
Литература Electrophysics of oil and gas systems: Textbook.-Ufa. RIO
BashGU, 2003 .-- 190 p.
1. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. –М.: 5. Shirman Y.D. Radio waves and cavity resonators. M., 1964.-172
Мир, 1974.-304 с. p.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика
сплошных сред.-Москва «Наука», Главная Редакция
Физико-математической литературы, 1982.-624 с.
3. Боа-Те-Чу. Термодинамика электропроводных
движущихся сред // Сб.: Плазма в магнитном поле и
прямое преобразование тепловой энергии в электриче-
скую.–М.: Госатомиздат, 1962.-С. 62-83.
4. Ф. Л. Саяхов, Л.А. Ковалева, А.Д. Галимбеков,
А.М, Хайдар. Электрофизика нефтегазовых систем:
Учебное пособие.-Уфа. РИО БашГУ, 2003. – 190 с.
5. Ширман Я.Д. Радиоволны и объемные резонато-
ры. М., 1964.-172 с.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
201
Применение водосборных воронок
для очистки акваторий от плавающих загрязнений
Земляная Нина Викторовна Введение
д.т.н., профессор, кафедра инженерных систем зданий и со- Загрязнение акваторий нефтепродуктами может но-
оружений Инженерной школы Дальневосточный федеральный
университет, [email protected] сить как глобальный, так и локальный характер. Аварии
на нефтедобывающих платформах и танкерах, приводя-
Грищенко Евгений Вячеславович, щие к разливу тысяч тонн нефти, являются причинами
аспирант, кафедра инженерных систем зданий и сооружений экологических катастроф больших масштабов. В Мировой
Инженерной школы Дальневосточный федеральный универ- океан совершается сброс около 10 миллионов тонн
ситет, [email protected] нефтепродуктов в год, которые являются причиной обра-
зования тончайшей радужной пленки. После сброса од-
Рассматриваются причины и особенности формирования поля ной тонны нефтепродуктов на воде образуется нефтяное
загрязнения поверхности моря. Приводятся примеры негатив- пятно толщиной до 10мм. Попавшая одна тонна покрыва-
ного экологического состояния акваторий, расположенных в ет площадь примерно 1200 га поверхности воды [1, стр. 7-
районе причалов. Предлагается схема сбора загрязненного 11]. Не меньший ущерб приносят нефтепродукты, сбра-
слоя водосборными воронками и дальнейшая очистка его на сываемые на портовых акваториях.
передвижных локальных очистных сооружениях. В зависимо-
сти от поставленной задачи допускается применение системы Взаимодействие нефти и воды сопровождается фи-
сбора загрязненного слоя водосборными воронками и даль- зико- химическими процессами, ответственными за
нейшей очисткой на стационарных очистных сооружениях формирование слоистой структуры и протекающими с
установленных непосредственно вблизи водоема. Использу- различной интенсивностью на разных стадиях форми-
ется метод гидродинамических особенностей теории безвих- рования нефтяного загрязнения [3, стр. 7-11]. Основ-
ревых потоков для расчета поля скорости и размеров площа- ные из них:
ди вовлечения поверхностного слоя в водосборную воронку.
Комплексные переменные применяются для формирования - растекание нефтепродуктов – процесс распро-
потенциала и функции тока суммарного течения. Оценка вли- странения по поверхности воды;
яния трения выполняется в рамках представлений о вязкой
жидкости. Для этого используется уравнение сохранения - испарение легких фракций нефтепродуктов – про-
энергии для вовлекаемого в воронку потока. цесс, приводящий к уменьшению объема нефти в
Ключевые слова: водосборная воронка, поверхностное за- пленке. Испарение снижает воспламеняемость и ток-
грязнение, акватория, метод гидродинамических особенно- сичность пленки, но увеличивает вязкость и плотность;
стей, локальные очистные сооружения.
- диспергирование – естественное измельчение ка-
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 пель нефтепродуктов вследствие механического пере-
мешивания пленки волнами;
- эмульгирование - смесь воды и нефтепродуктов,
отличающейся при определенных соотношениях высо-
кой вязкостью и устойчивостью к распаду;
- окисление – взаимодействие нефтепродуктов с
воздухом и газами;
- седиментация – осаждение происходящее в ре-
зультате увеличения плотности частиц нефтепродуктов
после испарения и адсорбции нефти минеральными
частицами, содержащимися в воде.
Поверхность воды бухт и заливов морей загрязнена
не только нефтепродуктами. Обычная картина около
причалов и набережных знакома жителями приморских
городов. Это плавающие доски, синтетически пленки,
пластиковые бутылки, бумага, органические загрязне-
ния и т.д.
В практике очистки поверхности акватории приме-
няются щеточные, скребковые системы и системы с
водосборными воронками, общие представления о ко-
торых даны ниже.
Щеточные устройства способны собирать не только
плавающие нефтепродукты, но и мелкие загрязнения.
Применение такой системы целесообразно для лока-
лизации крупных розливов нефтепродуктов с включе-
нием мелкого мусора (частицы мусора меньше рассто-
яния между барабаном щетки и краем приемного ре-
зервуара). Недостатком устройства является высокое
электропотребление, необходимость последующей
очистки щеточного механизма, наличие большого об-
202
служивающего персонала и возможность потери рабо- ные компактные очистные сооружения. Аналогичная
тоспособности при попадании крупного мусора. схема применяется для очистки поверхности открытых
бассейнов. На рисунке 1 представлена комплексная
Скребковые механизмы способны собирать не схема установки для очистки акваторий от плавающих
только крупные розливы нефтепродуктов, но и крупный загрязнений.
плавающий мусор. Их недостатками являются энерго-
емкость, высокий вес, большие габариты, необходи- Расчет водосборных воронок
мость установки на плавучих устройствах, невозмож-
ность использования в прибрежной зоне. Количество воды Qс, поступающее в воронку, а за-
тем на очистные сооружения, будет зависеть от напора
Водоприемные воронки позволяют собирать по- на водосливе Н и длины водосливного фронта, по-
верхностные загрязнения практически в любой точке
акватории, разработаны и реализованы схемы уста- следний для окружности радиусом R будет равен 2 .
новки как береговых, так и плавающих воронок, ворон- Величину Qс определим из известных формул гидрав-
ки имеют низкое энергопотребление и просты в ис- лики [7]:
пользовании.
(1)
При помощи водосборных воронок и системы пода-
чи загрязненной воды на локальные очистные соору- где, в общем случае, l – длина водосливного фрон-
жения могут быть очищены акватории, защищенные от
ветра, в которых, как правило, собирается значитель- та; m – безразмерный коэффициент расхода, - уско-
ная часть плавающего мусора и нефтепродуктов. рение силы тяжести.
Преимущества воронок очевидны, однако, до При пренебрежимо малой скорости подхода и высо-
настоящего времени отсутствуют какие-либо рекомен- те водосливной стенки, стремящейся к бесконечности,
дации по расчету их производительности и площади, с m = 0,46.
которой собираются загрязнения.
В практике определения поля скорости и поля дав-
В предлагаемой статье предлагается метод расчета ления за пределами пограничного слоя при движении
сборных воронок, который решает следующие задачи: корабля широко используется теория безвихревых те-
чений (метод гидродинамических особенностей), для
- определение расхода воды, поступающего в во- формального описания которых используется плос-
ронку, а затем на очистные сооружения, в зависимости кость комплексного переменного [5, 6]. В этой плоско-
от глубины потока на гребне водослива; сти для описания двумерного течения вводится ком-
плексная переменная
- определение размера площади сбора загрязнений
в зависимости от скорости морских течений; (2)
- определение расстояния между воронками для Характеристическая функция
возможности очистки защищенных акваторий.
+i (3)
Описание и схема установки для очистки за-
грязненных вод с поверхности акваторий имеет действительную часть, , которая явля-
ется потенциалом движения, и коэффициент при мни-
мой части, - функция тока.
Скорости движения потока определяются из соот-
ношений
, (4)
В полярных координатах, r и (начало координат «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
находится в центре воронки)
(5)
где – угол наклона радиуса r к вещественной оси
х.
Представим поле морских течений, имеющих ско-
рость в локальной области около сборной воронки
как плоскопараллельный безвихревой поток, движу-
щийся вдоль вещественной оси х, для него характери-
стическая функция имеет вид [5]:
, (6)
а для движения воды к воронке (плоский сток) ха-
рактеристическая функция
Рисунок 1. Вид в плане системы сбора и очистки поверх- где Q - расход жидкости, м2/с, определенный по
ностного стока,
1 – водоприемная воронка, 2 – всасывающий трубопро- единичной высоте цилиндрической поверхности.
вод, 3 – насосная станция,
4 – напорный трубопровод, 5 – система очистки (сорбцион- Используем метод наложения потоков, тогда харак-
ная), 6 – выпускной трубопровод, 7 – причальная террито-
рия, 8 – кран-балка с талью, 9 – основание кран-балки. теристическая функция, полученная сложением (6) и
В данной статье предлагается метод очистки по- (7), после разделения действительной и мнимой частей
верхностного загрязненного слоя морской воды при
помощи сбора его водоприемной воронкой, оборудо- позволит получить потенциал и функцию тока
ванной мусоросборником в виде подъемной корзины
для крупных примесей. Освобожденная от крупных движения жидкости к стоку в плоскопараллель-
примесей вода далее насосом подается на передвиж-
ном потоке:
(8)
Скорости движения получим, дифференцируя по-
тенциал,
, (9)
203
Приравнивая функцию тока постоянной величине,
получим линии тока.
Рассмотрим несколько ситуаций, имеющих место на
портовых территориях.
1. Ветровые и остаточные морские течения в месте
установки сборных воронок отсутствуют. В этом случае
поле течений представлено стоком, потенциал, функ-
ция тока и скорости которого имеют вид:
. (10)
Линии тока в полярных координатах имеют вид
прямых линий, проходящих через начало координат и Рис. 3. Схема вовлечения воды в водосборную воронку
скорости безвихревого течения имеют нулевые значе-
ния при r Движение к стоку захватывает террито- Поскольку в радиальное движение к воронке вовле-
кается жидкость из плоскопараллельного потока, то это
рию всей акватории, что в реальных условиях неосу- движение будет возможно только в том случае, если
кинетической энергии стока будет достаточна для пре-
ществимо в связи с наличием сил вязкого сопротивле- одоления энергии, необходимой для изменения
направления линии тока
ния. Таким образом, в рассматриваемом случае ре-
Последнее утверждение следует из уравнения Бер-
шить задачу определения радиуса действия воронки нулли, которое составим для двух сечений 1-1 и 2-2
(Рис 3.).
можно только в рамках моделей движения вязкой жид-
кости.
2. Сборная воронка функционирует в поле остаточ-
ных течений и приливно-отливных колебаний (ветро-
вых течений нет).
vПоскольку r полное отсутствие остаточных тече- +. (12)
ний в акваториях маловероятно, рассмотрим второй, В уравнении (12) все члены представляют удель-
более реальный, случай установки воронки в поле пло- ные энергии z1 и z2 –положения, –давления,
скопараллельного течения, потенциал, функция тока и - кинетическая энергия плоскопарал-
лельного потока и стока к воронке, - коэффициент
скорости которого представлены зависимостями (8) и
(9). Здесь рассмотрим два случая: местного сопротивления при отделении потока. По-
- горизонтальные составляющие по оси х скоростей следний член уравнения (12) равен потерям напора
стока и морских течений совпадают (Рис. 2); энергии на изменение траектории движения.
- горизонтальные составляющие по оси х скоростей Уравнение (12) выписывается для струйки тока,
стока и морских течений противоположны. площадь сечения которой не изменяется после пово-
рота. В этом случае зависимость для коэффициента ,
приводится к виду [4]:
(13)
(14)
Значение коэффициента сопротивления принято
по [4] для отношения общего расхода ответвления Qб к
расходу морского потока Qc меньше 0,6. В этом случае
находится по формуле:
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 0,65 .
Рисунок 2. Схема течений при совпадении направлений гори- Для струйки тока можно принять Qб/Qс = 1, тогда
зонтальных составляющих скоростей
получим значение = 0,35.
Удельные энергии положения и давления для обоих
сечений равны, и исключаются из уравнения (12). То-
гда выражение (12) упрощается и превращается в за-
висимость
Для случая, показанного на рисунке 2, направления , (15)
радиальной скорости стока и направления морских
течений совпадают и имеют отрицательные значения: Разделим уравнение (15) на , и введем обо-
значение z = , после чего получим соотношение
, (11) для значения z, при котором начинается вовлечение
При скорость направлена по оси х и на беско- жидкости в воронку, при z 0,394.
нечном расстоянии от воронки при Выразив скорость через соотношение (11), полу-
. чим зависимость для расстояния действия воронки по
оси у (Рис.3):
Схема вовлечения воды в сборную воронку, пред- . (16)
ставленная на рисунке 3, является следствием сложе-
ния поступательного движения и движения к стоку. Для удельного расхода Q = 1м2/с и скорости оста-
точных течений 0,01м/с, расстояние
204
Рассмотрим второй случай - противоположное ров воронки и гидродинамического лотка, при котором
исключено влияние твердых стенок последнего.
направление скоростей движения морского потока и
Литература
потока к водосборной воронке. В нем значение яв- 1. Дегтярева О.Г., Сафронова Т.И., Дегтярев Г.В.
ляется положительным, кинематические характеристи- Методы и технические средства по охране окружающей
среды при разливе нефтепродуктов. Научный элек-
ки определяются по соотношениям (8) и (9). Очевидно, тронный журнал КубГАУ . № 01(9), 2005.19 (64-83) с.
расстояние ry, которое не зависит от направления дви- 2. Жигульский В.А. Технические методы и средства
безопасной утилизации нефтеводяных отходов при
жения плоскопараллельного потока, также будет опре- ликвидации аварийных разливов, автореферат диссер-
тации, Санкт-Петербург 2009. 196 с.
деляться по формуле (16).
3. Измайлов В.В. Трансформация нефтяных пленов
Расстояние вовлечения по оси х (rx), при противо- в системе океан-лед-атмосфера. Ленинград: Гидроме-
теоиздат 1988, 143 с.
положном направлении скоростей, можно найти, при-
4. Курганов А.М., Фёдоров Н.Ф. Гидравлические
равнивая , что позволяет получить зависимость: расчёты систем водоснабжения и водоотведения.
Справочник. Ленинград: Стройиздат, 1986 г. 440 c.
. (17)
5. Справочник по теории корабля, Том 1, Гидроме-
Для представленных выше условий (Q = 1м2/с, ханика, под редакцией Войткунского Я.И. Ленинград:
Судостроение, 1985. 768 с.
0,01м/с, ) расстояние rx = 16,0 м.
6. Эйдерман В.Я. Теория функций комплексного пе-
Для определения радиуса вовлечения, кроме пред- ременного и операционное исчисление. М.: Изд-во
Юрайт, 2018.263 с.
ставленного выше подхода в рамках представлений о
7. Чугаев Р.Р. Гидравлика. М.: Изд-во Бастет, 2008.
реальной (вязкой) жидкости, можно использовать соот- 672 с.
ношения метода гидродинамических особенностей. Application catchment funnels to clean water areas from
floating pollution
Чтобы получить уравнение нулевой линии тока доста-
Zemlyanaya N.V., Grishchenko E.V.
точно приравнять функцию тока нулю: Far Eastern Federal University
The causes and features of the formation of the pollution field of
(18)
the sea surface are considered. Examples of the negative
При уравнение превращается в тождество (0 ecological state of the water area near the berths are given. It
is proposed to collect contaminated surface layers using a
= 0). Для раскрытия неопределенности используем catchment funnel and to clean them at mobile local treatment
свойство малых углов, величина которых незначитель- facilities. Depending on the task, it is allowed to use a system
for collecting the contaminated layer with drainage funnels and
но отличается от нуля: sin составляющие further treatment at stationary treatment facilities installed
directly near the reservoir. The article uses the method of
уравнения (18), содержащие сокращаются и из урав- hydrodynamic features of the theory of potential flows to
calculate the velocity field and the captured zone size of the
нения (18) выводится формула (17). surface layer entering the catchment funnel. Complex
В таблице 1 показаны координаты нулевой линии variables are used to form the potential and function of a
current for the total flow. The influence of viscous friction
тока, определенные по зависимости (18) для условий, forces is taken into account in the framework of the energy
conservation equation for a real fluid.
представленных выше (Q = 1м2/с, 0,01м/с). Обра- Keywords: catchment funnel, surface pollution, water area,
method of hydrodynamic features, local treatment facilities.
щает на себя внимание факт совпадения величины References
1. Degtyareva O. G., Safronova T. I., Degtyarev G. V. Methods
по формуле (16) и по формуле (18) для . Это and technical means for environmental protection during oil
spill. Scientific electronic journal of KubSAU. No. 01 (9),
совпадение нельзя интерпретировать как наличие не- 2005.19 (64-83) p.
2. Zhigulsky V.A. Technical methods and means of safe disposal
существенных сил трения, скорее, совпадение обу- of oil-water waste during the liquidation of emergency spills,
словлено удачным выбором коэффициента потерь dissertation abstract, St. Petersburg 2009. 196 p.
3. Izmailov VV Transformation of oil captives in the ocean-ice-
энергии на изменение траектории движения потока. atmosphere system. Leningrad: Gidrometeoizdat 1988, 143 p.
4. Kurganov A.M., Fedorov N.F. Hydraulic calculations of water
Таблица 1 supply and sanitation systems. Directory. Leningrad:
Координаты нулевой линии тока Stroyizdat, 1986 440 c.
5. A Handbook of Ship Theory, Volume 1, Hydromechanics, edited
0 10 15 30 45 60 75 85 90 by Voitkunsky Ya.I. Leningrad: Shipbuilding, 1985.768 p.
6. Eiderman V.Ya. The theory of functions of a complex variable
град and operational calculus. M .: Yurayt Publishing House,
r, м 16,00 16,13 16,22 16,80 17,22 19,40 21,74 23,89 25,2 2018.263 p.
7. Chugaev R.R. Hydraulics. M .: Bastet Publishing House,
Заключение 2008.672 p. «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
Для определения поля скорости и характерных раз-
меров поверхности акватории, вовлекаемой в движе-
ние к водосборной воронке, использовался метод гид-
родинамических особенностей, который позволил реа-
лизовать поставленные цели работы. Главный резуль-
тат работы заключается в оценке параметров, опреде-
ляющих процесс. Теоретические исследования позво-
лили определить порядок размеров зоны действия во-
досборных воронок в зависимости от расхода воды,
поступающего в них, скорости морских течений и диа-
метра воронки. В свою очередь эти данные позволят
назначать расстояние между воронками и определять
производительность очистных сооружений.
Дальнейшее развитие работы предполагает прове-
дение экспериментальных исследований как лабора-
торных, так и численных. В обоих случаях необходимо
обеспечивать отсутствие влияния границ рассматрива-
емой области на параметры работы системы. Полу-
ченные зависимости помогут решить последнюю зада-
чу, обеспечивая, например, такое соотношение разме-
205
Совершенствование проектирования спецодежды
для пищевых предприятий с опытной ноской
и применением тензодатчиков
Заостровский Анатолий Анатольевич Научная новизна заключается в применении тензомет-
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химиче- рического датчика, преобразующего величину дефор-
ская технология, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный мации в удобный для измерения сигнал - основной
технический университет им. И.И. Ползунова», компонент тензометра (прибора для измерения де-
[email protected] формаций). В специальной одежде для пищевых пред-
приятий несколько ключевых точек снятия деформаций
Лёвкин Игорь Васильевич в режиме реального времени – это и используется тен-
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент ка- зодатчиками. Снижается время проведения опытной
федры информатики, вычислительной техники и информаци- носки.
онной безопасности, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный
технический университет им. И.И. Ползунова», Совершенствование компьютерных технологий
[email protected] проектирования одежды на базе использования систем
искусственного интеллекта убыстряют исследования в
Актуальность совершенствования проектирования спецодеж- области развития компьютерных технологий проекти-
ды для пищевых предприятий с опытной ноской и применени- рования одежды, показывают возможность разработки
ем тензодатчиков заключается в качественном выявлении систем, способных участвовать вместе с проектиров-
дефектов конструирования изделий в динамике. Конструиро- щиком в решении задач интеллектуального плана. [1,
вание швейных изделий сложный процесс – нужно сделать стр. 308]
развёртку сложной фигуры человека на плоскости и в динами-
ке с применением таких автоматизированных программ как Определены критерии деформации при опытной
Ассоль, Julivi, Грация, Леко, Grafis. Целью опытной носки яв- носке:
ляется проверка, с помощью тензодатчиков, в динамике. Кон-
структивные изменения корректируются с использованием - деформация точек конструкции швейного изделия
припусков (прибавок) после опытной носки. Научная новизна и образование дефектов в эксплуатации при динамике
заключается в применении тензометрического датчика, пре- проверяется тензодатчиками;
образующего величину деформации в удобный для измере-
ния сигнал. - определены критерии оценки устойчивости к де-
Ключевые слова: спецодежда; опытная носка; тензодатчик; формации конструкции швейного изделия на основании
динамика; Грация; Grafis; систематизации данных в динамике при эксплуатации;
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 - проведен анализ зон деформации специальной
одежды для пищевых предприятий.
Дефекты, наиболее часто встречающиеся в изде-
лиях на фигуре человека в динамике при эксплуатации
специальной одежды для пищевых предприятий мно-
гообразны, которые влияют на качество изделия.
Конструктивные дефекты специальной одежды для
пищевых предприятий во время опытной носки:
1.Горизонтальные складки – образуются в резуль-
тате недостаточной ширины детали в горизонтальном
направлении или её излишней длины в вертикальном
направлении. Недостаточная ширина детали приводит
к образованию напряжённых фиксированных дефектов.
А. Мягкие складки:
- наименование детали – полочка куртки; внешний
вид дефекта – складки под проймой куртки;
- наименование детали – рукав; внешний вид де-
фекта – складки верхнего оката рукава при стачивании;
- наименование детали – передние половинки брюк;
внешний вид дефекта – складки на переднем шве.
Б. Напряжённые складки:
- наименование детали – полочка куртки; внешний
вид дефекта – напряжённые складки на переднем шве;
206
- наименование детали – рукав; внешний вид де- ды для мясной промышленности составляет 210 г/м2 . «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
фекта – напряжённые складки двух сторон горизон- При проведении опытной носки спецодежды тензодат-
тального оката рукава при стачивании. чики крепятся в напряжённых местах при динамической
эксплуатации. Эти места следующие - полочка куртки –
В. Мягкие складки: возникающий дефект - складки под проймой куртки;
- наименование детали – рукав; внешний вид де- рукав – возникающий дефект - складки верхнего оката
фекта – складки верхней части рукава при стачивании; рукава при стачивании; передние половинки брюк –
- наименование детали – передние половинки брюк; возникающий дефект - складки на переднем шве; пе-
внешний вид дефекта – складки на переднем шве. редние половинки брюк – возникающий дефект - склад-
Г. Напряжённые складки: ки на переднем шве.
- наименование детали - боковые швы передних и
задних половинок брюк; напряжённые складки боковых Рыбная промышленность. Отрасль, включающая
швов передних и задних половинок брюк. добычу рыбы и морепродуктов, ее разведение (рыбо-
2.Наклонные складки - образуются в результате не- водство) и производство из них продуктов питания и
достаточных размеров детали в диагональном направ- других компонентов. Продукцией предприятий рыбной
лении или вследствие удлинения или укорочения сре- промышленности являются свежая, соленая, копченая
зов деталей по отношению к длине другой стороны. рыба, консервы, икра, морепродукты (замороженные и
А. Напряжённые складки: консервированные).
- наименование детали - передняя и задняя поло-
винки брюк; внешний вид дефекта - напряжённые Проектирование спецодежды и её изготовление для
складки передних и задних половинок брюк в районе пищевых предприятий рыбной промышленности состо-
промежности. ит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки, обувь и
- наименование детали - спинка; внешний вид де- непромокаемый фартук являются средствами индиви-
фекта - напряжённые складки под окатами рукавов. дуальной защиты и выдаются отдельно. Поверхност-
- наименование детали – рукав, окат; внешний вид ная плотность текстильного материала для спецодеж-
дефекта - напряжённые складки в верхней части окатов ды для мясной промышленности составляет 270 г/м2 .
рукавов. При проведении опытной носки спецодежды тензодат-
3.Угловые заломы – образующиеся в результате чики крепятся в напряжённых местах при динамической
недостаточной выпуклости или вогнутости сформиро- эксплуатации. Эти места следующие - полочка куртки –
ванной детали. возникающий дефект - напряжённые складки на перед-
А. Напряжённые складки: нем шве; рукав – возникающий дефект - напряжённые
- наименование детали - перед; внешний вид де- складки двух сторон горизонтального оката рукава при
фекта - напряжённые угловые заломы под окатами стачивании; боковые швы передних и задних полови-
рукавов спереди. нок брюк напряжённые складки боковых швов передних
- наименование детали - спинка; внешний вид де- и задних половинок брюк; передняя и задняя половинки
фекта - напряжённые угловые заломы под окатами брюк - возникающий дефект - напряжённые складки
рукавов сзади. передних и задних половинок брюк в районе промеж-
4.Дефекты динамического несоответствия. ности.
А. Напряжённые складки:
- наименование детали – верх изделия, рукав; Промышленность по переработке фруктов и
внешний вид дефекта - напряжённые угловые заломы овощей. Специализируется на производстве широкого
верхней части оката рукава при поднятии руки вверх спектра фруктовых и овощных ингредиентов для всех
вдоль туловища. областей применения. Это могут быть консервирован-
- наименование детали – передняя и задняя поло- ные и замороженные фрукты и овощи, полуфабрикаты
винка брюк при сидении; внешний вид дефекта - для хлебопекарной промышленности, продукты для
напряжённые угловые заломы передней и задней по- детского питания, соки.
ловинок брюк при сидении в районе подколенного сги-
ба и верхней части бедра. Проектирование спецодежды и её изготовление для
Крепление тензодатчиков в пищевой промышлен- пищевых предприятий по переработке фруктов и овощей
ности для качественного проведения опытной носки состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и обувь
представлены следующим образом. являются средствами индивидуальной защиты и выдают-
Мясная промышленность. Отрасль использует в ся отдельно. Поверхностная плотность текстильного ма-
качестве сырья мясо крупного рогатого скота, свиней, териала для спецодежды для мясной промышленности
птицы, кроликов. Начальным процессом переработки составляет 120 г/м2 . При проведении опытной носки
является забой животных, затем происходит обвалка спецодежды тензодатчики крепятся в напряжённых ме-
мяса, т. е. отделение его от костей. Часть продукции стах при динамической эксплуатации. Эти места следую-
предназначена для непосредственного употребления в щие - рукав – возникающий дефект - складки верхней
пищу, а другая отправляется на производство колбас, части рукава при стачивании; спинка - возникающий де-
копченостей, консервов, кормов для животных, меди- фект - напряжённые складки под окатами рукавов; перед-
каментов (инсулин, гепарин), изделий из пуха и пера, ние половинки брюк – возникающий дефект - складки на
клея, желатина. переднем шве; передняя и задняя половинка брюк при
Проектирование спецодежды и её изготовление для сидении - возникающий дефект - напряжённые угловые
пищевых предприятий мясной промышленности состо- заломы передней и задней половинок брюк при сидении в
ит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки, обувь и районе подколенного сгиба и верхней части бедра.
непромокаемый фартук являются средствами индиви-
дуальной защиты и выдаются отдельно. Поверхност- Масложировая промышленность. Занимается
ная плотность текстильного материала для спецодеж- переработкой растительного сырья. На выходе полу-
чают масла (подсолнечное, рапсовое, льняное) и мар-
гарин для употребления в пищу.
Проектирование спецодежды и её изготовление для
пищевых предприятий масложировой промышленности
207
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки, Крахмальная промышленность. Основной про-
обувь и непромокаемый фартук являются средствами дукт этой отрасли – крахмал, который производится из
индивидуальной защиты и выдаются отдельно. По- растительного сырья (картофеля, пшеницы, кукурузы и
верхностная плотность текстильного материала для маниоки). Дополнительным видом продукции является
спецодежды для мясной промышленности составляет патока и фруктовые сиропы.
180 г/м2 . При проведении опытной носки спецодежды
тензодатчики крепятся в напряжённых местах при ди- Проектирование спецодежды и её изготовление для
намической эксплуатации. Эти места следующие - ру- пищевых предприятий крахмальной промышленности
кав, окат - возникающий дефект - напряжённые складки состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и
в верхней части окатов рукавов; перед куртки - возни- обувь являются средствами индивидуальной защиты и
кающий дефект - напряжённые угловые заломы под выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек-
окатами рукавов спереди; передние половинки брюк – стильного материала для спецодежды для мясной
возникающий дефект - складки на переднем шве; боко- промышленности составляет 95 г/м2 . При проведении
вые швы передних и задних половинок брюк напряжён- опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в
ные складки боковых швов передних и задних полови- напряжённых местах при динамической эксплуатации.
нок брюк. Эти места следующие - полочка куртки – возникающий
дефект - напряжённые складки на переднем шве; рукав
Молочная промышленность. В молочной инду- – возникающий дефект - напряжённые складки двух
сторон горизонтального оката рукава при стачивании;
стрии молоко – сырье для производства. Предприятия боковые швы передних и задних половинок брюк
выпускают широкий ассортимент изделий: нефермен- напряжённые складки боковых швов передних и задних
тированные (сливочное масло, мороженое) и фермен- половинок брюк; передняя и задняя половинки брюк -
тированные продукты (сыры, кефир, йогурт), консерви- возникающий дефект - напряжённые складки передних
рованное и сухое молоко, казеин. и задних половинок брюк в районе промежности.
Проектирование спецодежды и её изготовление для Хлебобулочная промышленность. В России хлеб
пищевых предприятий молочной промышленности со- считался основой питания человека - поэтому хлебопе-
стоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и карная промышленность является главнейшей отрас-
обувь являются средствами индивидуальной защиты и лью АПК.
выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек-
стильного материала для спецодежды для мясной Проектирование спецодежды и её изготовление для
промышленности составляет 110 г/м2 . При проведении пищевых предприятий хлебобулочной промышленно-
опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в сти состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки
напряжённых местах при динамической эксплуатации. и обувь являются средствами индивидуальной защиты
Эти места следующие - спинка - возникающий дефект - и выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек-
напряжённые угловые заломы под окатами рукавов стильного материала для спецодежды для мясной
сзади; верх изделия, рукав - возникающий дефект - промышленности составляет 85 г/м2 . При проведении
напряжённые угловые заломы верхней части оката опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в
рукава при поднятии руки вверх вдоль туловища; пе- напряжённых местах при динамической эксплуатации.
редняя и задняя половинки брюк - возникающий де- Эти места следующие - спинка - возникающий дефект -
фект - напряжённые складки передних и задних поло- напряжённые складки под окатами рукавов; рукав –
винок брюк в районе промежности; передняя и задняя возникающий дефект - складки верхней части рукава
половинка брюк при сидении - возникающий дефект - при стачивании; передняя и задняя половинка брюк при
напряжённые угловые заломы передней и задней по- сидении - возникающий дефект - напряжённые угловые
ловинок брюк при сидении в районе подколенного сги- заломы передней и задней половинок брюк при сиде-
ба и верхней части бедра. нии в районе подколенного сгиба и верхней части бед-
ра; передние половинки брюк – возникающий дефект -
Мукомольная промышленность. Одна из базовых складки на переднем шве.
отраслей пищевой промышленности, занимающаяся
изготовлением муки из злаковых культур (ржи, пшени- Сахарная промышленность. Специализация этой
цы, ячменя) и бобовых. Технология производства отрасли – производство сахарного песка. Сырье –
насчитывает три ступени - сепарирование, промывка, свекла и тростник. Сахар поступает в продажу, а также
шелушение, дробление зерна; перемалывание в муку; на кондитерские фабрики, заводы по выпуску сахара-
фасовка в пакеты. рафинада и другие предприятия, где по технологии
производства необходимо это белое вещество.
Проектирование спецодежды и её изготовление для
пищевых предприятий мукомольной промышленности Проектирование спецодежды и её изготовление для
состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и пищевых предприятий сахарной промышленности со-
обувь являются средствами индивидуальной защиты и стоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и
выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек- обувь являются средствами индивидуальной защиты и
стильного материала для спецодежды для мясной выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек-
промышленности составляет 90 г/м2 . При проведении стильного материала для спецодежды для мясной
опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в промышленности составляет 85 г/м2 . При проведении
напряжённых местах при динамической эксплуатации. опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в
Эти места следующие - полочка куртки – возникающий напряжённых местах при динамической эксплуатации.
дефект - складки под проймой куртки; рукав – возника- Эти места следующие - рукав, окат - возникающий де-
ющий дефект - складки верхнего оката рукава при ста- фект - напряжённые складки в верхней части окатов
чивании; передние половинки брюк – возникающий рукавов; перед куртки - возникающий дефект - напря-
дефект - складки на переднем шве; передние половин- жённые угловые заломы под окатами рукавов спереди;
ки брюк – возникающий дефект - складки на переднем передние половинки брюк – возникающий дефект -
шве. складки на переднем шве; боковые швы передних и
208
задних половинок брюк напряжённые складки боковых Литература
швов передних и задних половинок брюк. 1. А.А. Заостровский, И.В. Лёвкин Совершенствова-
Кондитерская промышленность. Предприятия от- ние процесса проектирования специальной одежды
расли занимаются изготовлением продуктов питания для пищевых предприятий. – М.: Инновации и инвести-
высокой калорийности, основным компонентом которых ции, 331 с, №9, 2019, С.- 305 – 308.
является сахар. В структуре производства различаются
два направления: изготовление сахаристых кондитер- Improvement of design of overalls for food enterprises with
ских продуктов (карамель, халва, шоколад, ирис и т. an experienced sock and use of strain gages
д.), где содержание сахара преобладает, и мучных
(вафли, торты, печенье, пряники и т. д.) с большим со- Zaostrovskiy A.A., Lyovkin I.V.
держанием муки. Altay state technical I.I. Polsunova university
The relevance of improving the design of workwear for food
Проектирование спецодежды и её изготовление для
пищевых предприятий кондитерской промышленности enterprises with experienced wear and the use of load cells
состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и lies in the qualitative detection of defects in the design of
обувь являются средствами индивидуальной защиты и products in dynamics. Designing garments is a complex
выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек- process – you need to make a scan of a complex human
стильного материала для спецодежды для мясной figure on the plane and in dynamics using such automated
промышленности составляет 85 г/м2 . При проведении programs as Assol, Julivi, Grazia, Leko, Grafis. The purpose of
опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в experimental wear is to check, with the help of load cells, in
напряжённых местах при динамической эксплуатации. dynamics. Design changes are corrected using allowances
Эти места следующие - спинка - возникающий дефект - (additions) after experimental wear. The scientific novelty lies
напряжённые угловые заломы под окатами рукавов in the use of a strain gauge that converts the amount of strain
сзади; верх изделия, рукав - возникающий дефект - into a convenient measurement signal.
напряжённые угловые заломы верхней части оката Keywords: overalls; skilled sock; strain gage; dynamics; Grace;
рукава при поднятии руки вверх вдоль туловища; пе- Grafis.
редняя и задняя половинки брюк - возникающий де- References
фект - напряжённые складки передних и задних поло- 1. A. A. Zaostrovskiy, I.V. Lövkin Improvement of the process of
винок брюк в районе промежности; передняя и задняя designing special clothing for food enterprises. - M.:
половинка брюк при сидении - возникающий дефект - Innovations and investments, 331 with, № 9, 2019, S- 305 -
напряжённые угловые заломы передней и задней по- 308.
ловинок брюк при сидении в районе подколенного сги-
ба и верхней части бедра. «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
Макаронная промышленность. Сырьем для изго-
товления изделий является пшеничная мука высшего
сорта. Макаронная продукция составляет значитель-
ную часть рациона жителей РФ.
Проектирование спецодежды и её изготовление для
пищевых предприятий макаронной промышленности
состоит из куртки и брюк. Головной убор, перчатки и
обувь являются средствами индивидуальной защиты и
выдаются отдельно. Поверхностная плотность тек-
стильного материала для спецодежды для мясной
промышленности составляет 85 г/м2 . При проведении
опытной носки спецодежды тензодатчики крепятся в
напряжённых местах при динамической эксплуатации.
Эти места следующие - полочка куртки – возникающий
дефект - складки под проймой куртки; рукав – возника-
ющий дефект - складки верхнего оката рукава при ста-
чивании; передние половинки брюк – возникающий
дефект - складки на переднем шве; передние половин-
ки брюк – возникающий дефект - складки на переднем
шве.
Выявлено, что надежность специальной одежды
для пищевых предприятий в процессе эксплуатации
имеет наибольшее значение для потребителя. Опре-
делены коэффициенты запаса прочности конструкции
узлов и материалов для специальной одежды для пи-
щевых предприятий. Формализовано описание процес-
са конструирования специальной одежды для пищевых
предприятий в надёжности конструкции швейного из-
делия при эксплуатации.
Задачи совершенствования проектирования спец-
одежды для пищевых предприятий с опытной ноской и
применением тензодатчиков выполнены.
209
Подход к определению параметров системы
путем объединения апостериорных данных
Карапетян Тигран Сергеевич, Введение
старший преподаватель кафедры 101 ФГБОУ ВО «Московский Современный этап развития ракетно-космической
авиационный институт (национальный исследовательский
университет)», МАИ, [email protected] техники связан с развитием систем управления (СУ)
различных объектов управления. Основными из них,
Дикий Владимир Васильевич, применительно к воздушно-космическим силам, явля-
старший преподаватель кафедры 402 ФГБОУ ВО «Московский ются ракеты-носители (РН).
авиационный институт (национальный исследовательский
университет)», МАИ СУ РН должна обеспечивать устойчивость движе-
ния РН при воздействии ветровых возмущений и дру-
Бирюкова Анна Константиновна, гих случайных параметров атмосферы, а также сни-
студент кафедры 402 ФГБОУ ВО «Московский авиационный жать нагрузки на корпус РН путем формирования тра-
институт (национальный исследовательский университет)», ектории полета с минимально возможными углами ата-
МАИ, [email protected] ки (скольжения). Требования по управляемости и огра-
ничению углов атаки (скольжения) РН обеспечиваются
Ежегодно большинство ведущих держав осуществляет запус- при достаточно жестких ограничениях, накладываемых
ки космических аппаратов для решения различных задач. на величины скорости ветра и градиента скорости вет-
Орбиты и цели запусков могут кардинально различаться. В то ра.
же время все стремятся повысить точность оценки функцио-
нирования системы управления ракет-носителей. Для повы- На процесс функционирования СУ большое влия-
шения точности системы управления необходимо проводить ние оказывают случайные возмущения, вызванные
множество исследований, но наибольшую адекватность мож- шумами в деталях, отклонениями конструктивных па-
но получить только в результате натурных испытаний. раметров от их расчетных значений, а также профили
Подготовка к старту ракеты-носителя очень трудоемкий и ветра, давление, температура воздуха и другие слу-
финансово затратный процесс, поэтому обеспечить достаточ- чайные параметры, которые можно получить по ре-
ную статистическую выборку по натурным испытаниям не зультатам зондирования атмосферы в районе космо-
может себе позволить ни одно государство. дрома.
Предложенная методика позволяет объединить неоднород-
ную информацию в результате реальных пусков различных Показатели эффективности являются ее количе-
ракет-носителей в одни общие статистические данные натур- ственными характеристиками СУ, а критерии эффек-
ных летных испытаний и использовать их для повышения тивности формулируют условия, которым должны удо-
точности оценки технических характеристик системы управле- влетворять значения показателей эффективности и
ния летательных аппаратов. являются мерой, количественно выражающей степень
Ключевые слова: технические характеристики, система достижения требуемых значений этих показателей.
управления, ракета-носитель, отделяющиеся части.
Точность апостериорных данных, полученных по
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 результатам натурных испытаний намного выше ре-
зультатов моделирования, однако пуски, проводимые с
одинаковыми (близкими по параметрам) полезными
нагрузками и проводимые в равных (почти равных)
условиях встречаются очень редко.
Для оценивания исследуемых параметров СУ РН по
ограниченному объему неоднородной статистической
информации необходимо объединить результаты дан-
ных, полученных в ходе натурных летных испытаний в
одну совокупность. Это позволит значительно повысит
точность оценивания технических характеристик (ТХ)
СУ. Так как натурные испытания, а именно запуски ра-
кет-носителей (РН) производятся редко, (см. таблицу
1), причем РН и области ее выведения различны (за
рассматриваемый период, а именно за 2018-2019 годы
с космодрома «Плесецк» совершено всего 10 пусков из
них: (4 РН Союз-2.1б/Фрегат, 3 Рокот/Бриз-КМ и по од-
ному – Союз-2.1в, Союз-2.1б, Союз-2.1в/Волга), поэто-
му объединение всех результаты натурных испытаний
за год позволит значительно повысить выборку данных
и тем самым повысит точность оценки ТХ СУ.
210
Таблица 1 ского ожидания M ˆ 1 и ковариационной матрицы Kˆ 1
вектора рассеивания точек падения ˆ 1 .
Периодичность запусков РН с космодрома «Плесецк» за
Анализ этой задачи показывает, что она может быть
2018-2019 годы разделена на две части:
№ Дата запуска Название РН Название Назначение – задачу пересчета (приведения) реализаций
п/п КА
2 , 1, i2 , вектора рассеивания ˆ 2 к первым
1. 29.03.2018г. Союз-2.1в Космос- В интересах
условиям запуска РН;
2525 МОРФ Задача приведения результатов к единым условиям
2. 25.04.2018г. Рокот/Бриз- Sentinel-3 Научное уже решалась, и она сводится к определению операто-
ра приведения (матрицы приведения), к сожалению,
КМ его точность была не очень высокой, поэтому повыше-
ние точности решения задачи приведения позволит в
3. 25.10.2018г. Союз-2.1б Лотос-С №3 В интересах целом повысить точность решения задачи оценивания
неизвестных характеристик.
МОРФ
– задачу оценивания характеристик рассеивания
4. 03.11.2018г. Союз- Глонасс-М В интересах
M ˆ 1 и Kˆ 1 в первых условиях по статистическим
2.1б/Фрегат № 48 МОРФ
данным о рассеивании координат точек падения, полу-
5. 30.11.2018г. Рокот/Бриз- Родник В интересах ченным в результате пусков РН в первых и вторых
условиях.
КМ МОРФ
Для решения 2 задачи существуют классические
6. 27.05.2019г. Союз- Глонасс-М В интересах методы оценивания вероятностных характеристик, ко-
торые основаны на использовании однородной инфор-
2.1б/Фрегат № 48 МОРФ мации:
7. 10.07.2019г. Союз- Космос- В интересах – метод максимального правдоподобия;
– метод моментов;
2.1в/Волга (2535-2518) МОРФ – метод наименьших квадратов;
– и др.
8. 30.07.2019г. Союз- Прогресс В интересах Разработаны методы апостериорного оценивания
(опытные результаты и результаты моделирования
2.1б/Фрегат МС-12 МОРФ (априорные):
– метод Байеса;
9. 30.08.2019г. Рокот/Бриз- Гео-ИК-2 В интересах – комбинированный метод, разработанный Пугаче-
вым В.Н.;
КМ №13Л МОРФ – и ряд других.
Однако все они предполагают наличие однородной
10. 26.09.2019г. Союз- Тундра В интересах информации (полученной в одних условиях) и требуют
выполнение схемы испытаний Бернулли. В нашем же
2.1б/Фрегат №13Л МОРФ случае условия пусков изменяются, поэтому классиче-
ские методы нуждаются в дальнейшей доработке.
Результаты, представленные в таблице 1 возможно Поскольку на движения РН и ОЧ после ее отделе-
объединить и использовать при расчетах как общую ния от РН оказывает влияние большое число возму-
статистическую информацию. щающих факторов, имеющих, в основном, случайную
природу, то при проведении реальных пусков ОЧ могут
Содержание методики попасть в специально отведенные районы лишь с неко-
По результатам реальных пусков РН (таблица 1) торой вероятностью. Поэтому параллельно с оценива-
получены отклонения координат точек падения ЦБ от нием фактических районов падения ОЧ очень важной
расчетных значений. В первых условиях (РН Союз- задачей является оценивание вероятностей того, что
ОЧ приземлятся именно в заданных районах, а не за их
i2.1в) произведено 1 пусков, результаты которых пределами. Эти вероятности позволяют оптимизиро-
вать расходы на выведение КА и найти баланс между
представим в виде 1 , 1,i1 , а во вторых усло- затратами, связанными с устранением последствий
падения ОЧ за пределами отведенных районов, и рас-
iвиях (Рокот/Бриз-КМ) – 2 пусков с результатами ходами на доработку составных частей РН, гарантиру-
ющими приземление ОЧ в этих районах.
2 , 1,i2 (рисунок 1). Выводы
В процессе пусков РН невозможно обеспечить пол-
Рисунок 1 – Рассеивание точек падения ОЧ РН при пусках в ную идентичность условий их проведения из-за отли- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
различных условиях чий точек старта, полезных нагрузок, алгоритмов
управления. Поэтому получаемая статистическая ин-
Требуется по имеющейся разнородной информа- формация о рассеивании точек падения ОЧ на местно-
сти является неоднородной. Это затрудняет примене-
ции, то есть выборкам 1 , 1,i1 , и
2 , 1,i2 , оценить район падения ЦБ в первых
условиях пусков РН, то есть найти оценки математиче-
211
ние классических методов оценивания характеристик Approach to determining system parameters by combining
разброса ОЧ. posterior data
Предложенная методика позволяет повысить точ- Karapetyan T.S., Dikiy V.V., Biryukova A.K.
ность определения районов падения и оценить вероят- Moscow Aviation Institute (National Research University), MAI
ность попадания ОЧ в специально отведенные районы Annually, most leading powers carry out launches of space
за счет совместной обработки всей имеющейся стати-
стической информации, полученной в процессе пусков vehicles to solve various problems. The orbits and targets of
РН. launches can be drastically different. At the same time,
everyone is trying to improve the accuracy of the assessment
Литература of the functioning of the carrier rocket control system. To
1. Кудин Г.И., Насонов В.П. Теория полета ракет- increase the accuracy of the control system, it is necessary to
carry out a lot of research, but the greatest adequacy can be
носителей. – М.: МО РФ, 1994. – 736 с. obtained only as a result of full-scale tests.
2. Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика летательных ап- Preparations for launching a launch vehicle are a very laborious
and financially expensive process, therefore, no state can
паратов. – М.: Наука, 1982. – 352 с. afford to provide sufficient statistical sampling for field tests.
The proposed methodology makes it possible to combine
heterogeneous information as a result of real launches of
various carrier rockets into some general statistical data of
field flight tests and use them to improve the accuracy of the
assessment of the technical characteristics of the aircraft
control system.
Key words: technical characteristics, control system, launch
vehicle, separating parts.
References
1. Kudin G.I., Nasonov V.P. Theory of flight of launch vehicles. - M
.: MO RF, 1994 .-- 736 p.
2. Sikharulidze Yu.G. Ballistics of aircraft. - M .: Nauka, 1982.- 352 p.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
212
Использование экспериментальной каталитической
установки VINCI для каталитического риформинга
Левченко Людмила Олеговна, На современном этапе развития нефтеперерабаты-
студент, кафедра химии и технологии природных энергоноси- вающей и нефтехимической промышленности Россий-
телей и углеродных материалов, Институт нефти и газа, Си- ской Федерации все более остро встает вопрос, свя-
бирский федеральный университет, занный с необходимостью грамотного и четко обосно-
[email protected] ванного расчета оптимальных режимных и конструкци-
онных параметров процессов, являющихся основой
Кузнецова Илона Григорьевна, технологических регламентов всех без исключения
студент, кафедра технологических машин и оборудования существующих производств [1].
нефтегазового комплекса, Институт нефти и газа, Сибирский
федеральный университет, [email protected] Таким образом можно отметить что, одним из клю-
чевых элементов, существующей на данный момент на
Шарапкова Анна Сергеевна, Ачинском нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) Во-
студент, кафедра технологических машин и оборудования сточной нефтяной компании секции 200 является ката-
нефтегазового комплекса, Институт нефти и газа, Сибирский лизатор для каталитического риформинга РБ-44У мар-
федеральный университет, [email protected] ки Ш, обеспечивающий выход целевого продукта с чет-
ко регламентированным показателем октанового числа
Федотов Андрей Сергеевич, и групповым компонентным составом [2].
студент, кафедра технологических машин и оборудования
нефтегазового комплекса, Институт нефти и газа, Сибирский Свойства данного катализатора в процессе эксплу-
федеральный университет, [email protected] атации в значительной степени зависят от его место-
расположения в реакторах, в результате чего, верхние
Качаева Вера Александровна, его слои гораздо больше подвержены процессу закок-
студент, кафедра технологических машин и оборудования совывания, а также действию каталитических ядов,
нефтегазового комплекса, Институт нефти и газа, Сибирский приводящих к его необратимому отравлению [3].
федеральный университет, [email protected]
В качестве основного инструмента для осуществле-
В работе рассмотрено использование экспериментальной ния физического моделирования, а также изучения
каталитической установки для каталитического рифоминга, активности промышленного катализатора процесса
управление параметрами процесса которой осуществляется риформинга используется установка фирмы
при помощи программного обеспечения персонального ком- VinciTechnologies модели MicroCatalystBed (MCB),
пьютера. Также рассмотрена технологическая схема данной представленная на рисунке 1.
установки, модернизация и оптимизация её работы, путём
выявления слабых и сильных сторон. Установка представляет «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
собой настольный автоматизированный прибор на основе
мини-реактора объемом до 10 мл и совмещенной с ним
нагревательной печью. На данной установке произведено
физическое моделирование процесса риформинга с целью
оценки возможности сохранения верхнего слоя катализатора
в ректоре. Для риформинга использовался катализатор РБ-
44У марки Ш. Также с целью осуществления приблизительной
оценки экономической эффективности результатов проведен-
ного эксперимента, был произведен расчет количества ката-
лизатора вновь вовлекаемого в процесс.
Ключевые слова: каталитический рифоминг, нефть, газ, от-
бор проб, производство.
Рисунок 1 – Каталитическая установка
VinciTechnologiesMCB
213
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Установка представляет собой настольный автома- В число основных работ, произведенных для кор-
тизированный прибор на основе мини-реактора объе- ректной работы портативной каталитической установки
мом до 10 мл и совмещенной с ним нагревательной входят:
печью, обеспечивающих работу при температурах до
550 С̊ и давлении до 150 атмосфер. Система управля- - оптимизация работы поршневого насоса с выяв-
ется удаленно, с помощью интерфейса и программного лением оптимальных расходов и контролем погрешно-
обеспечения, установленного на компьютере и обеспе- сти в подаче сырья в реактор;
чивающего регистрацию и обработку данных. К числу
основных реакций и процессов, осуществимых на дан- - модернизация линий подачи газовой фазы, уста-
ной установке относятся: [5]. новка и герметизация дополнительных фитинговых
соединений;
- селективное окисление олефинов, парафинов и
ароматических углеводородов; - замена питающей емкости ;
- установка устройства для непосредственного от-
- паровой риформинг природного газа и нафты; бора газообразных продуктов реакции;
- автотермический риформинг природного газа и - замена и оптимизация работы потоковых линий.
нафты; Принципиальная технологическая схема портатив-
- гидроочистка, гидродесульфирование, мягкий гид- ной каталитической установки после внесения измене-
рокрекинг, первая и вторая фазы гидрокрекинга, гидро- ний представлена на рисунке 3.
изомеризация масляной фракции, синтез Фишера-
Тропша, гидрирование ароматических соединений; Рисунок 3 Принципиальная технологическая схема ката-
- реакции гидрогенизации; литической установки после внесения изменений
- изомеризация коротких и длинных парафиновых
цепей, олефинов, ароматических углеводородов, таких Для проведения эксперимента в зависимости от ис-
как этилбензол и ксилол; пытуемого катализатора необходимо определить сле-
- каталитический риформинг прямогонной и вторич- дующие параметры и условия эксперимента:
ной нафты.
Основными конструкционными элементами катали- - сырье;
тической установки являются: - объемную скорость подачи сырья;
- модуль подачи газа; - расход газа;
- модуль подачи жидкости; - температуру;
- реакторный модуль; -давление;
- модуль сепарации газа и жидкости; - объем загрузки катализатора.
- система отбора проб; Управление параметрами процесса осуществляется
- газовые часы. при помощи программного обеспечения персонального
На корпусе установки смонтированы штуцера для компьютера, входящего в комплект поставки портатив-
ввода и вывода газов и жидкостей, электрические вво- ной каталитической установки. После того, как все па-
ды и выводы, тумблеры. Согласно нормам техники раметры известны, можно преступать к непосредствен-
безопасности все вводы и выводы имеют соответству- ному испытанию. Оно сводится к следующей последо-
ющие обозначения. вательности действий:
Одним из наиболее ключевых этапов моделирова- - проверка наличия газов в баллонах;
ния технологических процессов, описанных в вышесто- - включение источника бесперебойного питания
ящем пункте и процесса риформинга в частности, яв- (ИБП), в соответствие с инструкцией;
ляется модернизация и оптимизация работы каталити- - включение питания установки;
ческой установки, путем выявления ее слабых сторон, - включение персонального компьютера;
минимизации или полного исключения мешающих фак- - подача газа на установку;
торов посредствам внесения изменений в уже суще- - установка параметров моделируемого процесса;
ствующую технологическую схему установки [4]. - ожидание достижения заданных значений пара-
Принципиальная технологическая схема каталитиче- метров;
ской установки VinciTechnologiesMCB до внесения изме- - замена подачи азота на подачу газа реакции, в со-
нений в ее конструкцию представлена на рисунке 2. ответствии с требованиями процесса;
- выполнение испытания катализатора в соответ-
Рисунок 2 Принципиальная схема установки МСВ до внесе- ствие с заданием на испытание;
ния изменений После завершения эксперимента необходимо вы-
полнить следующие действия:
- остановить подачу жидкого углеводородного сы-
рья;
- остановить подачу газа;
- отключить нагреватель реактора;
214
- охладить реактор до 150 ̊С; Using the experimental VINCI catalytic unit for catalytic
- разобрать реактор для удаления катализатора reforming
(при необходимости).
С целью осуществления приблизительной оценки Levchenko L.O., Kuznetsova I.G., Sharapkova A.S., Fedotov
экономической эффективности результатов проведен- A.S., Kachaeva V.A.
ного эксперимента был произведен расчет количества
катализатора, вновь вовлекаемого в процесс без Siberian federal University
ущерба качеству взамен утилизации. На основании The plant is a desktop automated device based on a mini-reactor
полученных данных можно сделать вывод о том, что
продукт (риформат), полученный на катализаторе, ото- with a volume of up to 10 ml and a heating furnace combined
бранном со слоев 30-40 и 40-50 см от верхней границы, with it
удовлетворяет требованиям существующего техноло- The work deals with the use of an experimental catalytic plant for
гического регламента производства по значению окта- catalytic rhyming the process parameters of which are
нового числа и содержанию ароматических углеводо- controlled using personal computer software. Also considered
родов. is the technological scheme of this installation, the
Назначение процесса каталитического риформинга, modernization and optimization of its work, by identifying
а также требования, предъявляемые к целевому про- weaknesses and strengths. The installation is a desktop
дукту, требуют гибкой в эксплуатации установки. Необ- automated device based on a mini-reactor with a volume of up
ходимое качество продукта достигается путем подбора to 10 ml and a heating furnace combined with it. This
сырья, катализатора и технологического режима. installation made physical modeling of the reforming process
to assess the possibility of maintaining the upper catalyst layer
Литература in the reactor. For reforming, the Sh-grade RB-44U catalyst
1. Азиева Р.Х. Императивы стратегического управ- was used. Also, in order to make an approximate estimate of
the economic efficiency of the results of the experiment, the
ления структурными параметрами интеграции при amount of catalyst newly involved in the process was
формировании производственных комплексов в нефтя- calculated.
ной отрасли : диссертация ... доктора экономических Keywords: catalytic rifoming, oil, gas, sampling, production.
наук : 08.00.05 / Азиева Раиса Хусаиновна; [Место за- References
щиты: Северо-Кавказский горно-металлургический ин- 1. Aziev R.Kh. The imperatives of strategic management of the
ститут (государственный технологический универси- structural parameters of integration in the formation of
тет)]. - Владикавказ, 2012. - 299 с. production complexes in the oil industry: the dissertation ...
Doctors of economic sciences: 08.00.05 / Azieva Raisa
2. Кошелева И.В. Методы расчета настроек адап- Khusainovna; [Place of defense: North Caucasian Mining and
тивных систем управления процессов химической тех- Metallurgical Institute (State Technological University)]. -
нологии: автореферат дис. ... кандидата технических Vladikavkaz, 2012 .-- 299 p.
наук : 05.13.07. - Москва, 2000. - 21 с. 2. Kosheleva I.V. Methods for calculating the settings of adaptive
control systems for chemical technology processes: abstract of
3. Кравцов А.В., Ивашкина Е.Н., Юрьев Е.М. Тео- thesis. ... candidate of technical sciences: 05.13.07. - Moscow,
ретические основы каталитических процессов перера- 2000 .-- 21 p.
ботки нефти и газа. Учебное пособие. - Томск: ТПУ, 3. Kravtsov A.V., Ivashkina E.N., Yuryev E.M. Theoretical
2010. - 144 с. foundations of the catalytic processes of oil and gas
processing. Tutorial. - Tomsk: TPU, 2010 .-- 144 p.
4. Маленьких В.С. Повышение энергоэффективно- 4. Little VS Improving the energy efficiency of isomerization units
сти установок изомеризации за счет подготовки сырья due to the preparation of raw materials and the rational
и рационального разделения продуктов : автореферат separation of products: abstract dis. ... candidate of technical
дис. ... кандидата технических наук : 05.17.07 / Малень- sciences: 05.17.07 / Little Vladislav Sergeevich; [Place of
ких Владислав Сергеевич; [Место защиты: Уфим. гос. protection: Ufim. state oil techn. un-t]. - Omsk, 2017 .-- 21 p.
нефтяной техн. ун-т]. - Омск, 2017. - 21 с. 5. Chirkova A.A. Automated training complex for catalytic
reforming process operators: dissertation ... candidate of
5. Чиркова А.А. Автоматизированный обучающий technical sciences: 05.13.07. - St. Petersburg, 1999 .-- 180 p.
комплекс операторов процесса каталитического ри-
форминга : диссертация ... кандидата технических наук «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
: 05.13.07. - Санкт-Петербург, 1999. - 180 с.
215
Особенности оценки «живучести» клапанных
гидропневмотопливных агрегатов с учетом
неравнопрочности их конструктивных элементов.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Мулюкин Олег Петрович Введение
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры
«Наземные и транспортно-технологические системы» Самар- Для оценки ресурса или «живучести» клапанных
ского государственного университета путей сообщения, гидропневмотопливных агрегатов (ГПТА) в эксплуата-
[email protected] ции проектировщиками этих агрегатов учитывается
разброс пределов прочности в узлах и в отдельных
Береснев Владимир Леонидович деталях применением инструментариев инженерно-
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Назем- статистического анализа, обеспечивающего выявление
ные и транспортно-технологические системы» Самарского в приоритетном порядке последовательности критиче-
государственного университета путей сообщения, ски нагруженных элементов (или критических парамет-
[email protected] ров с точки зрения прочности) с графическим иллю-
стрированием приводящих к отказам повреждений в
Путилин Сергей Викторович процентном отношении, и исследуется влияние форси-
кандидат технических наук, доцент кафедры «Наземные и рованных параметров на скорость этих процессов. По-
транспортно-технологические системы» Самарского государ- путно отметим, что регистрация информации произво-
ственного университета путей сообщения, дится на всех основных этапах жизненного цикла изде-
[email protected] лий (в производстве: несоответствия используемого
оборудования или операций технологического процес-
Лаврусь Ольга Евгеньевна са; при приемке: несоответствия материалов, комплек-
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Выс- тующих узлов или полуфабрикатов; в эксплуатации:
шая математика» Самарского государственного университета несоответствия, возникшие в период гарантийной или
путей сообщения, [email protected] послегарантийной наработки; при поставке: несоответ-
ствия, выявленные потребителем при сборке конечного
Новикова Вера Николаевна продукта, включая повреждения и нарушение товарно-
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Назем- го вида при транспортировании).
ные и транспортно-технологические системы» Самарского
государственного университета путей сообщения, В практике арматуростроения инженерно-
[email protected] статистический метод анализа неисправностей агрега-
тов автоматики и управления пневмогидросистем с
Охарактеризованы особенности оценки «живучести» клапан- конструктивно сложными ГПТА проводят, как правило,
ных механизмов гидравлических, топливных и пневматических на базе схемы Исикавы, реализуемой в виде многове-
агрегатов на базе инженерно-статистического анализа состо- тьевого «древа» неисправностей с представлением
яния их конструктивных элементов по мере выработки ресур- причин их возникновения и диаграмм Парето.
са, включая особенности расчета их критических параметров
при комбинировании внешних воздействующих факторов. Возможности и достигаемый эффект от использо-
Для конкретных устройств подобного рода построены схема вания схемы Исикавы и диаграммы Парето представ-
Исикавы, диаграмма Парето и «древо» причин и характера лен в таблице 1.
возможного «зарождения» в эксплуатации превалирующей
неисправности. Предложено комплексное использование дей- Таблица 1
ствующих научно-методических основ диагностирования кла-
панных агрегатов и рекомендаций разработанной при участии Достигаемые результаты при реализации схемы Исикавы и
авторов Гримул-теории
Ключевые слова: клапанный гидропневмотопливный агрегат, диаграммы Парето
уплотнительное соединение, превалирующий параметр, отказ,
неисправность, разрушение, схема Исикавы, диаграмма Паре- Метод анализа Достигаемый эффект
то.
Схема Исикавы Получение максимально приближенной к
реальности картины по влиянию критических
по прочности элементов и процессов накоп-
ления повреждений на надежность исследу-
емого устройства
Диаграмма Получение количественной оценки соотно-
Парето шения видов отказа с привязкой к обусло-
вившим причинам их возникновения (с указа-
нием на оси абсцисс анализируемых видов
неисправностей, а на оси ординат – причин,
их обуславливающих или кумулятивного %
неисправностей
216
Попутно отметим, что в случае комбинирования Основная часть
внешних воздействующих факторов (ВВФ) на исследу- На базе данных ряда литературных источников по
емое клапанное устройство критические параметры по анализу неисправностей клапанных ГПТА, разработан-
наиболее слабому в прочностном отношении элементу ных авторами [1-5], построены схема Исикавы (рис. 1) и
- уплотнительному материалу клапанно-седельной па- диаграмма Парето по уровню дефектности составных
ры ГПТА (для сравнительного сопоставления с данны- элементов (рис. 2), которые показывают направление
ми, найденными при помощи инструментариев инже- корректирующих действий по повышению качества
нерно-статистического анализа) могут быть получены «живучести») оцениваемых видов ГПТА.
из расчетов, представленных в [1, с. 455-475].
Рис. 1 – Схема Исикава для неисправностей клапанных ГПТА
Рис. 2 – Диаграмма Парето для неисправностей клапанных Рис. 3 – Конструкция клапанного имитатора «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
ГПТА 1,5,7 – набор элементов блочного корпуса; 2 – пружина рабо-
1 – потеря герметизирующей способности; 2 – отказ элек- чая с тарированной силовой характеристикой; 3 – крепя-
тромеханизма; 3 – усталостное разрушение, повреждение щийся с запорным органом по резьбе груз, выбираемый из
элементов конструкции; 4 – несоответствие параметров комплекта съемных грузов; 4 – жестко тарированная по
техническим условиям; 5 – заедание, заклинивание резьб и толщине втулка, выбираемая из комплекта сменных вту-
подвижных соединений; 6 – статическое разрушение; 7 – лок; 6 – жестко тарированная по толщине шайба, выбирае-
другие неисправности. мая из комплекта сменных шайб; 8 – вибродатчик фирмы
Bruel & Kjar Tupe 4339;
9 – пружина разгрузочная с тарированной рабочей характе-
ристикой; 10 направляющая, выбираемая из комплекта
сменных материалов, изготовленных из различных метал-
лов, 11 – запорный орган; 12 - камера демпферная
217
Из проделанного анализа следует, что при невысо- Рис. 4 – «Древо» причин и характера возможного «зарожде-
ких требованиях технического задания (ТЗ) к гермети- ния» в эксплуатации превалирующей неисправности кла-
зирующей способности уплотнительного соединения панного имитаторе (рис. 3) по данным пятилетней средне-
(УС) для несложных конструкций самодействующих статистической отчетности о наработке изделия.
пружинных клапанов (обратные и перепускные клапа- А – ствол «дерева»; а – один из «побегов» («отводов»)
ны, пропорциональные и двухпозиционные клапаны, «ствола».
клапанно-распределительные механизмы) и управляе- 1 – неисправность (несоответствие превалирующего па-
мых клапанов на базе поршневого привода с возврат- раметра требованиям ТЗ).
ной пружиной превалирующим параметром является 2 - причины, обуславливающие возможность возникновения
быстродействие или скорость перекладки исполни- неисправности.
тельного органа (ИО) из одного крайнего положения в 3 - условия и возможный характер «зарождения» неисправ-
другое. ности.
Разработка схемы Исикавы производилась по ре- Отказ клапанного ГПТА – это событие, заключаю-
зультатам наработки на ресурс авторской конструкции щееся в нарушении работоспособности его основного
клапанного имитатора, особенности которой представ- звена, - клапанного механизма, - и других узлов и эле-
лены на рис. 3. ментов, поддерживающих надежную его работы,
вследствие неисправности входящих в них узлов и де-
Конструктивные возможности клапанного имитатора талей. Соответственно, методы диагностики, использу-
по регулированию его параметров представлены в емые при оценки их «живучести» в эксплуатации, дож-
таблице 2. ны, в первую очередь, обеспечивать достижение гла-
венствующей задачи, - прогнозирование технического
Таблица 2 состояния узлов и деталей, обеспечивающих работо-
способность клапанного механизма на всем сроке вы-
Пределы регулирования конструктивных параметров ими- работки гарантированного ресурса.
татора или достигаемый эффект Ввиду наличия самых различных по назначению,
условиям эксплуатации и, соответственно, по конструк-
Регулируемые конструктивные пара- Пределы регулирова- тивному исполнению клапанных ГПТА в их состав вхо-
дят высокоточные прецизионные пары, приводные
метры ния или достигаемый электромеханизмы и другие узлы и детали, весьма
чувствительные к перепаду ВВФ, которые оказывают
эффект существенное влияние как на причину, так характер
проявления в них отказа/неисправности. В практике
1. Масса запорного органа 11, изме- 0,190…0,260 кг (при эксплуатации клапанных ГПТА наиболее опасными и
требующими немедленного выяснения причин возник-
няемой при помощи установки/съема отработке ресурса мас- новения являются «блуждающие» отказы, - речь идет
об отказах, способных проявляться кратковременно и
съемных грузиков 3 са клапана была равна не вызывать нарушение работоспособности устрой-
ства, то есть его выход из строя. Нередки случаи, когда
0,215 кг) распознание причин такого рода отказов известными,
классическими методами диагностирования решить не
2. Усилие затяжки рабочей пружины 2,26…6,6 Н (при отра- удается, что обуславливает разработку, апробирова-
ние и внедрение в арматуростроение новых способов и
2, изменяемой при помощи втулок 4 ботке ресурса усилие средств диагностики технического состояния динами-
чески нагруженных звеньев ГПТА с «блуждающими»
пружины составляло отказами.
4,6 Н) Поддержание высокой надежности клапанных
устройств ГПТА пневмогидросистем ответственных
3. Подбор нужного сочетания мате- Наличие комплекта объектов, эксплуатация которых сопряжена с возмож-
ностью возникновения экологической катастрофы в
риалов в контактируемой паре «за- разнородных по мате- окружающей среде, а также с безопасностью обслужи-
вающего персонала и большого количества людей
порный орган 11 – направляющая риалу направляющих (транспорт, энергетика, военное дело, химическое про-
10» при шероховатости их поверхно- 10 из ст.10Х18Н10Т, ал.
стей Ra = 1,250 и точности изготов- Сплава Д1Т и бронзо-
ления их контактирующих поверхно- вого сплава БрАЖ9-4
стей не хуже Н9/f9 (при отработке ресурса
в контактируемый паре
использовалась пара с
материалами:
ст.10Х18Н10Т – брон-
зовый сплав БрАЖ9-4.
4. Отжатие запорного органа 11 от 1,55 мм (при усилии
седла в корпусе 5 на расчетный ход, затяжки пружины 8,8 Н)
исключающий их соударение при
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 вибрационном нагружении путем
установки разгрузочной пружины 9
5. Изменение уровня демпфирования Не оценивался
внутри тракта устройства при помо-
щи съемных дросселей 13
Наработка имитатора на выработку ресурса произ-
водилась при величине управляющего давления воз-
духа (подвод со стороны «Упр»), равной 0,5 МПа и ве-
личине рабочего давления воздуха (подвод со стороны
«Вход»), равной 0,2 МПа.
Отметим, что для представленного на рис. 3 кла-
панного механизма более целесообразна детальная
разработка схемы Исикавы не по центральному «ство-
лу дерева» со множеством неисправностей, а по части
его побегов- ветвям, характеризующим превалирую-
щие неисправности и определяющие их причины с уче-
том условия и характера их «зарождения», - рис. 4.
218
изводство и др.) требует оперативного реагирования на Features of assessing the «survivability» of valve hydro-
выявление конкретных причин всех, даже гипотетиче- pneumatic fuel units, taking into account the uneven
ски возможных видов отказов/неисправностей узлов и strength of their structural elements
деталей клапанных ГПТА, и непрерывной, непрекра-
щающейся на всем сроке эксплуатации объекта работы Mulyukin O.P., Beresnev V.L., Putilin S.V., Lavrusya O.E.,
по совершенствованию и развитию научно- Novikova V.N.
методических основ диагностики узлов и деталей агре-
гатов, включая разработку методических рекомендаций State University of railway transport
по тестированию и приему на работу обслуживающего He article describes the features of assessing the «survivability» of
их персонала в рамках Гримул-теории [6].
valve mechanisms of hydraulic, fuel and pneumatic units
Выводы based on engineering and statistical analysis of the state of
1. Представлены некоторые особенности проведе- their structural elements as the resource is developed,
ния инженерно-статистического анализа «живучести» including the features of calculating their critical parameters
клапанных гидропневмотопливных агрегатов с учетом when combining external factors. For specific devices of this
неравнопрочности их конструктивных элементов. kind, an Ishikawa diagram, a Pareto diagram, and a «tree» of
2. Построены схема Исикавы и диаграмма Парето the causes and nature of the possible «origin» of the prevailing
для оцениваемых типов клапанных гидропневмотоп- fault in operation are constructed. The complex use of the
ливных агрегатов. existing scientific and methodological bases for diagnosing
3. Построено «древо» причин и характера возмож- valve units and recommendations developed with the
ного «зарождения» в эксплуатации превалирующей participation of the authors of the Grimul theory is proposed
неисправности конкретного клапанного устройства по Keywords: valve hydro-pneumatic fuel unit, sealing connection,
данным пятилетней среднестатистической отчетности prevailing parameter, failure, malfunction, destruction,
о наработке изделия. Ishikawa diagram, Pareto diagram.
4. Предложено комплексное использование дей- References
ствующих научно-методических основ диагностирова- 1. Mulyukin О.Р. Hydropneumatically units and their reliability /D.
ния клапанных ГПТА и рекомендаций разработанной E. Chegodaev, O. P. Mulyukin. - Kuibyshev: Book. Publishing
при участии авторов Гримул-теории house, 1990. - 104 p.
2. Mulyukin O. P. Elements of valve devices of aviation aggregates
Литература and their reliability: textbook /D. E. Chegodaev, O. P.
1. Мулюкин О.П. Гидропневмотопливные агрегаты и Mulyukin. Moscow: MAI Publishing house, 1994. - 208 p.
3. Mulyukin O. P. Calculation Methods and design principles of
их надежность /Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин. – Куйбы- high- resource valve assemblies with adjustable dynamic and
шев: Кн. изд-во, 1990. – 104 с. kinematic parameters for pneumatic hydro- fuel systems of
aircraft engines: abstract dis.... doctor tech. 05.07.05-Thermal,
2. Мулюкин О.П. Элементы клапанных устройств electric rocket engines and power plants of aircraft-Samara:
авиационных агрегатов и их надежность: учебное по- SGAU, 1995. - 36 p.
собие /Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин. – М.: Изд-во МАИ, 4. Lavrus O. E. Dynamic calculation of the membrane -spring
1994. – 208 с. electro- pneumatic valve of the reservoir with compressed gas
/O. E. Lavrus, O. P. Mulyukin, S. A. Finogenov // Bulletin of
3. Мулюкин О.П. Методы расчета и принципы проек- transport of the Volga region. - № 4. – Samara: Samara State,
тирования высокоресурсных клапанных агрегатов с 2008. - Pp. 5-10.
регулируемыми динамическими и кинематическими 5. Mulyukin O. p. Evaluation of the influence of destructive factors
параметрами для пневмогидротопливных систем дви- on the performance reliability of valve -seat pairs of pneumatic
гателей летательных аппаратов: автореферат дис.… hydroarmatura / O. P. Mulyukin, O. Yu. Grigorieva, M. P.
доктора техн. наук по специальности 05.07.05 - Тепло- Dudin, M. I. Borzenkov // Fundamental and applied problems
вые, электроракетные двигатели и энергоустановки of engineering and technology. - № 5 (290). - Orel: OrelGTU,
летательных аппаратов – Самара: СГАУ, 1995. – 36 с. 2011. - Pp. 65-71.
6. Mulyukin O. P. Basic concepts of Grimul-theory. Development
4. Лаврусь О.Е. Динамический расчет мембранно- of methodological recommendations for testing and hiring
пружинного электропневмоклапана резервуара со сжа- personnel /N. I. Gribanov, O. P. Mulyukin // International
тым газом /О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов journal «Pipeline fittings and equipment». - № 6 (105). - Saint
// Вестник транспорта Поволжья. - № 4. – Самара: Сам- Petersburg: «Valverus –TPA» LLC, 2019. - Pp. 78-79.
ГУПС, 2008. – С.5-10.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
5. Мулюкин О.П. Оценка влияния деструктивных
факторов на показатели эксплуатационной надежности
клапанно-седельных пар пневмогидроарматуры / О.П.
Мулюкин, О.Ю. Григорьева, М.П. Дудин, М.И. Борзен-
ков // Фундаментальные и прикладные проблемы тех-
ники и технологии. - № 5 (290). – Орел: ОрелГТУ, 2011.
– С. 65-71.
6. Мулюкин О.П. Основные понятия Гримул-теории.
Разработка методических рекомендаций по тестирова-
нию и приему на работу персонала /Н.И. Грибанов,
О.П. Мулюкин //Международный журнал «Трубопро-
водная арматура и оборудование». - № 6 (105). –
Санкт-Петербург: ООО «Валверус-ТПА», 2019. – С. 78-
79.
219
Методика организации исследовательской деятельности
школьников в условиях летнего экологического лагеря
Наумова Наталья Николаевна Последнее десятилетие в России характеризуется рас-
д.п.н., к.б.н., профессор кафедры коммерции и гостеприим- цветом технологических разработок в образовании,
ства института туризма и предпринимательства Владимирско- базирующихся на идеях гуманистической педагогики и
го государственного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, холизма. Для этих подходов характерно целостное от-
[email protected] ношение к миру и человеку, живущему в нем, акцента-
ция внимания на нравственно-ценностных аспектах
Шварева Ирина Станиславовна глобальных проблем. В качестве главной цели образо-
к.х.н. доцент кафедры безопасности жизнедеятельности, эко- вания провозглашается целостное развитие человека,
логии и химии Ковровской государственной технологической воспитание творческой, самостоятельной, и ответ-
академии им. В.А. Дегтярева, [email protected]. ственной личности, способной к взаимопониманию и
сотрудничеству. При этом очень важным аспектом яв-
В статье рассматривается опыт организации исследователь- ляется содействие самоформированию экоцентрист-
ской деятельности школьников на базе экологического лагеря ского мировоззрения, когда человек воспринимает себя
«Школа природы» в национальном парке «Мещера». Иссле- частью природы, частью руководствующейся в своей
довательская деятельность формирует определенную мето- деятельности законами и ограничениями целого - Био-
дологию познания, научный стиль мышления, и поисковый сферы.[1,2]
характер практической деятельности личности. Основу иссле-
довательских программ детского лагеря составляют монито- Наилучшие условия для развития экологического
ринг экосистемы реки Бужи. Приводятся методики организа- мировоззрения школьников создаются в экологических
ции детских исследовательских проектов по ботанике, гидро- лагерях и детских экологических экспедициях.[3,8] При
логии, гидрохимии, гидробиологии. Организация исследова- этом особое внимание уделяется организации иссле-
тельской деятельности с детьми включает несколько этапов. довательской деятельности, как средству самостоя-
На первом этапе подростки под руководством преподавателей тельного получения знаний о различных объектах при-
изучают карты района мониторинговых работ, составляют роды, о механизмах функционирования и развития эко-
гидрографическую схему местности, определяют тему работы, систем, о способах решения экологических проблем. [4]
объекты и предмет исследований. На втором этапе определя- Исследовательская деятельность формирует опреде-
ется схема отбора проб и производится сбор материала. Сле- ленную методологию познания, научный стиль мышле-
дующий этап посвящен камеральной обработке материала и ния, и поисковый характер практической деятельности,
его анализу. Результаты исследований заслушиваются на готовность и стремление получать, искать, перераба-
итоговой конференции. Обсуждаются вопросы работы над тывать информацию и творчески использовать ее на
проектами в течение всего учебного года. практике при решении экологических проблем.[5]
Ключевые слова: экологический лагерь, экологическое обра-
зование, исследовательская деятельность школьников, эколо- Перед организаторами любого экологического лаге-
гический мониторинг. ря встает задача разработки целостной исследова-
тельской программы, объединяющей всех участников,
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 а также выбора объектов наблюдений и методов ис-
следования достаточно аттрактивных для подростков и
в тоже время доступных для овладения ими за относи-
тельно короткий промежуток времени.
Основу исследовательской деятельности экологи-
ческого лагеря «Школа природы», который проводится
в национальном парке «Мещера» с 2011 года, состав-
ляют мониторинговые наблюдения за экосистемой реки
Бужи. Эта река является главной водной артерией
национального парка и объединяет северные и южные
экосистемы. Состояние речных и прибрежных биогео-
ценозов свидетельствует о «здоровье» экосистемы
национального парка в целом. Программа исследова-
ний носит комплексный характер и для ее осуществле-
ния приглашают ученых ботаников, гидрохимиков, гид-
робиологов, энтомологов, орнитологов. Организаторы
лагеря в качестве важного направления исследований
220
рассматривают изучение исторических аспектов взаи- им. В. А. Дегтярёва и Владимирского государственного «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
модействия природы и человека на данной территории. университета имени А.Г. и Н.Г. Столетовых. Привлека-
Собранный в ходе коротких этнографических экспеди- ются преподаватели вузов Москвы, Санкт-Петербурга,
ций материал позволяет сделать заключение об исто- учёные-экологи с большим опытом полевой работы.
рически сложившихся механизмах поддержания мест-
ным населением биоразнообразия природно- За десять лет практической работы лагеря «Школа
антропогенных прирусловых биогеоценозов: поймен- природы» накоплен большой опыт организации иссле-
ных лугов, пашен, лесов. дований, собраны и апробированы различные методи-
ческие подходы, выбраны наиболее интересные
Экологический лагерь «Школа природы» размеща- школьникам и доступные для реализации методы ис-
ется на специально подготовленной рекреационной следования. В результате такой методической работы
площадке на берегу реки Бужи в окрестностях деревни выработан эффективный алгоритм организации мони-
Ягодино. В лагере оборудуются гидрохимическая и торинговых исследований [6,10].
гидробиологическая лаборатории, отводятся помеще-
ния для занятий другими науками. Каждый школьник Первым этапом практической работы со школьни-
имеет возможность самостоятельно выбрать научную ками является знакомство с местом проведения экспе-
дисциплину, в рамках которой он будет проводить ис- диции. На этом этапе подростки под руководством пре-
следования и наставника-ученого, который поможет подавателей должны изучить карты района проведения
определить тему исследования, сформулировать гипо- экспедиции, составить гидрографическую схему мест-
тезу, цель, задачи работы, будет сопровождать его в ности, определить объекты и предмет исследований,
сложном пути овладения методиками отбора материа- сформулировать цели и задачи предстоящей работы,
ла, фиксации и обработки собранных образцов в поле- составить план работы. На этом этапе происходит рас-
вых условиях. Кроме исследовательской деятельности пределение обязанностей участников рабочей брига-
программа работы лагеря включает разнообразные ды. При этом старшеклассники, овладевшие навыками
оздоровительные, спортивные, развлекательные и во- исследовательской работы в предыдущих экспедициях,
лонтерские мероприятия, при этом все они объедине- выполняют роль бригадиров, их задача - организовать
ны единой задачей формирования экологической куль- работу бригады. Ребята-старшеклассники с большим
туры всех участников. энтузиазмом делятся приобретённым опытом с нович-
ками, сами получая при этом навыки организаторской
Продолжительность работы экологического лагеря деятельности.
«Школа природы» составляет две недели и за этот ко-
роткий срок школьникам необходимо освоить теорети- Занятия ботаникой из года в год привлекают школь-
ческий курс, познакомиться с простейшими мониторин- ников самого разного возраста, поэтому для учащихся
говыми методиками, провести наблюдения, собрать и шестых-седьмых классов руководители выбирают
проанализировать материал и подготовить выступле- очень простые и понятные темы исследовательских
ние на заключительную научную конференцию. проектов, например «Лекарственные растения поймен-
ного луга реки Бужи», «Растения-медоносы соснового
Теоретический курс, разработанный для школьни- бора». Поскольку одни и те же дети приезжают в ла-
ков 6-9 классов, включает обязательное изучение сле- герь в течение нескольких лет и многие выбирают дис-
дующих тем: основные принципы экологии, концепция циплину, которую уже начали изучать, по мере их
экосистемы, законы функционирования и развития взросления и овладения исследовательскими методи-
природных экосистем, роль человека в биосфере. Осо- ками темы проектов усложняются, старшие подростки
бое внимание уделяется изучению механизмов под- переходят к серьезным геоботаническим описаниям и
держания устойчивости природных экосистем, при этом анализу многолетней динамики популяций отдельных
материал рассматривается на основе тех биоценозов, видов растений. Каждый день ребята с руководителем
которые находятся непосредственно в поле зрения выходят на экскурсии и изучают растения определен-
школьников, то есть на примере озера, реки, луга, ле- ных экосистем (пойменного луга, соснового бора, сме-
са. Таким образом, теория практически сразу связыва- шанного леса, верхового болота, низинного болота),
ется с практикой, многие обсуждаемые вещи можно учатся работать с полевыми дневниками, собирать
отследить непосредственно в природе, получить чув- гербарии, проводить геоботанические описания.
ственное подтверждение логическим умозаключениям. Наиболее сложным этапом является камеральная об-
работка собранного материала, поскольку у современ-
Теоретические занятия проводятся в виде коротких ных школьников нет навыка работы с определителями,
лекций, продолжительностью 20-30 минут в утренние кроме того им необходимо запоминать достаточно
часы перед занятиями в лабораториях и выходом на большое количество видов и фиксировать свои наблю-
экскурсии и в вечерние часы, когда подводятся итоги дения. Подобная работа, несомненно, тренирует па-
дня. мять, приучает к собранности, аккуратности (вплоть до
педантичности), требует терпения, усидчивости, т.е.
После короткой лекции по общей экологии школьни- развивает волевые навыки, что в дальнейшем очень
ки расходятся по своим кафедрам и занимаются по пригодится подростку. При оформлении результатов
исследовательским программам, разработанным каж- своей работы школьники используют как возможности
дым из ученых, отвечающих за то или иное направле- компьютера и подготавливают презентации, так и ри-
ние общего мониторинга экосистемы реки Бужа. Рас- суют традиционные плакаты с изображением наиболее
смотрим методики исследовательской деятельности аттрактивных растений. Данный вид деятельности спо-
основных кафедр. собствует развитию эстетического компонента экологи-
ческого сознания личности.
Основу исследовательской работы кафедр состав-
ляет большой экологический практикум, значительное Важным этапом гидрохимических и гидробиологи-
место в котором занимают ботанические наблюдения, ческих исследований является определение мест рас-
а также гидробиологические и гидрохимические иссле- положения контрольных станций (точек наблюдений и
дования водных экосистем.[6] Руководят практикумом
преподаватели Ковровской технологической академии
221
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 отбора проб). Для этого подходящие места сначала органолептические свойства воды, цвет, цветность, рН,
намечают на карте. Затем в пеших рекогносцировоч- содержание растворённого кислорода и БПК, жёст-
ных походах выбирают те из них, которые наиболее кость. Все определения выполняются по общеприня-
доступны и информативны. Необходимо объяснить тым методикам в соответствии с методическими указа-
школьникам важность этого этапа работы: точки отбора ниями [9,10]. Занятия начинаются с ознакомления
проб должны быть репрезентативными, т.е. отражать школьников с правилами безопасности при работе в
характеристики водного объекта и его структуру и от- химической лаборатории. Затем старшие школьники
вечать задачам исследования. На территории нацио- под руководством преподавателя показывают приёмы
нального парка Мещёра в качестве контрольных стан- работы с химической посудой и реактивами, учат поль-
ций были выбраны место слияния рек Бужа и Поль, зоваться индикаторами, спиртовкой, обучают навыкам
удобные для подхода к воде места по течению обеих титрования и колориметрирования. Работы в химиче-
рек выше и ниже места их слияния, а также места на р. ской лаборатории требуют начальных знаний химии,
Бужа выше и ниже по течению деревни Ягодино. На поэтому в них принимают участие школьники 8-11
этих станциях в ходе экспедиции ежегодно проводятся классов.
отборы проб, необходимые замеры и наблюдения. По-
вторение ежегодных наблюдений на одних и тех же Гидробиологический практикум включает изучение
станциях позволяет проводить многолетний монито- макрозообентса и зоопланктона рек Поль и Бужа, а
ринг состояния рек на протяжении всего периода экс- также водоемов в пойме р. Бужа. На первом этапе ра-
педиций в Мещёре. боты юные исследователи знакомятся с основными
группами организмов, входящими в состав сообществ
Полевые исследования – важнейший этап гидрохи- данных водоемов, изучают методики отбора проб,
мического практикума. Этот этап включает натурные учатся пользоваться микроскопом и бинокуляром,
гидрологические наблюдения и замеры, отбор проб, их осваивают техники заполнения полевого дневника и
консервацию (для тех видов исследований, где это работы с ним. Затем дети приступают непосредственно
необходимо), выполнения гидрохимических исследова- к сбору материала, при этом используются планктон-
ний в полевой лаборатории. ная сеть Джеди малой модификации, гидробиологиче-
ские сачки, гидробиологический скребок, применяются
Гидрологические исследования начинаются с по- различные техники отбора проб. Собранный материал
дробного описания места отбора пробы в полевом либо разбирается на месте, и все полученные резуль-
дневнике (указываются дата, время, привязка к карте таты фиксируются в полевых дневниках, либо помеща-
(плану), характер берегов, дна, русла, растительности, ется в контейнеры для дальнейшей обработки в лабо-
наличие поблизости каких-либо антропогенных объек- ратории. Поскольку гидробиологические исследования
тов (зданий, выпусков стоков, фермы, с/х угодий и т.д.). проводятся школьниками, мы стремимся по возможно-
сти работать с живыми организмами и после необхо-
На каждой станции проводятся гидрологические ис- димых измерений возвращать их в родной водоем.
следования водного объекта по следующей схеме: Часть проб все же приходится фиксировать и разби-
рать в лаборатории, используя различные счетные
1. Определение ширины и глубины русла, выполня- камеры, обычно камеру Богорова для зоопланктона.
ется с лодки на каждой станции. В работе участвует
вся бригада. Предварительно оговаривается, кто за Полученные школьниками данные по составу зоо-
какой этап работы отвечает. Используются мотки ве- планктона и зообентоса, количественные характери-
рёвки с заранее нанесёнными с интервалом 1 м метка- стики развития планктонных и донных сообществ на
ми, на конце одного мотка прикрепляется груз. Это различных биотопах позволяют не только оценить био-
оборудование ребята готовят сами под руководством разнообразие и обилие видов, но и сделать заключе-
бригадира. ние о качестве воды в водоемах и их трофическом ста-
тусе. Подробно методики гидробиологических исследо-
2. Изучение профиля речного русла. Для этого на каж- ваний описаны нами в «Методах экологических иссле-
дой станции с лодки выполняется промер глубин по всей дований для школьников» [6].
ширине (створу) реки через каждые 2м. Затем на основа-
нии полученных замеров строится профиль русла. Завершающим этапом проведения гидрохимических
и гидробиологических исследований является обработ-
3. Определение скорости течения на стрежне. Для ка полученных данных и представление результатов.
этого используется плавучий предмет (обычно пласти- Для этого проводятся занятия, на которых школьники
ковая бутылка, на четверть заполненная водой), кото- получают знания в области математической статисти-
рый опускается в воду в месте самого интенсивного ки, учатся находить средние значения и погрешности,
течения, замеряется время, в течение которого пред- знакомятся с видами ошибок, способами представле-
мет достигает контрольной точки, расположенной в 50- ния данных в виде таблиц, графиков, рисунков и схем.
100 м ниже по течению. При этом каждый школьник получает индивидуальное
задание - тему для написания отчёта и подготовки ко-
Гидрохимические исследования выполняются с роткого доклада на заключительной конференции. Та-
лодки или с берега. Такие работы требуют предвари- кие конференции завершают работу экологического
тельного знакомства школьников с методами полевых лагеря. Ребята рассказывают о проведённых им ис-
исследований: определением прозрачности по диску следованиях, полученных новых знаниях, подводят
Секки, правилами измерения температуры, отбора итог проделанной работе. Наиболее увлечённые
проб воды с помощью батометра, консервации проб школьники на основе собранного летом материала и
воды. Желательно, чтобы в ходе полевой работы каж- полученных знаний продолжают исследования в тече-
дый участник не только наблюдал, но и имел возмож- ние всего учебного года.
ность провести каждый вид работ самостоятельно.
Подросток получает индивидуальное задание на
Работа с пробами воды, отобранными на маршруте, дом, которое обычно включает следующий блок: чте-
продолжается в полевой лаборатории, оборудованной
в лагере. Эта деятельность включает определение
важнейших гидрохимических показателей, позволяю-
щих проводить экологический мониторинг водоёмов:
222
ние литературы по теме исследования, завершение 7. Просекин К. А., Просекина А. А. Концептуальные
работы с собранным материалом, проведение необхо-
димых расчетов, анализ полученных результатов, основы экопросвещения школьников в условиях взаи-
формулирование выводов, оформление работы. Юный
исследователь поддерживает интеренет-связь со сво- модействия с особо охраняемой природной территории
им научным руководителем и куратором и может полу-
чить необходимую помощь и быстрый ответ на все ин- и средней образовательной школы // Самарская Лука:
тересующие его вопросы. Преподаватель Школы При-
роды, являющийся научным руководителем данного проблемы региональной и глобальной экологии. 2009.
подростка, помогает ему довести исследовательскую
работу до логического завершения и качественно №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontseptualnye-
оформить. Кроме того, менеджеры Школы Природы
помогают с поиском конференций и конкурсов различ- osnovy-ekoprosvescheniya-shkolnikov-v-usloviyah-
ного уровня (от региональных до международных), куда
можно направить выполненную исследовательскую vzaimodeystviya-s-osobo-ohranyaemoy-prirodnoy-territorii-
работу.
i-sredney (дата обращения: 13.03.2020).
В течение двенадцати лет работы Школы природы
(2007-2019) проведено пятнадцать экологических лаге- 8. Семерикова Л. В. Роль полевой практики в ис-
рей, в которых приняли участие более 700 школьников,
выполнено более сотни научно-исследовательских следовательской работе школьников // Исследова-
работ, из них 28 работ стали лауреатами российских и
54 региональных конкурсов исследовательских проек- тель/Researcher. 2012. №1-2. URL:
тов школьников.
https://cyberleninka.ru/article/n/rol-polevoy-praktiki-v-
Призовые места, регулярно занимаемые воспитан-
никами «Школы природы» на различных конференциях issledovatelskoy-rabote-shkolnikov (дата обращения:
и конкурсах экологических проектов не являются само-
целью, организаторы экологического лагеря понимают , 13.03.2020).
что главное – это те позитивные изменения в структуре
личности юного исследователя, которые позволят ему 9. Третьяков В.Ю. Полевые экологические исследо-
более тонко чувствовать свою неразрывную связь с
природой, самостоятельно находить нужные решения в вания (Водные объекты): СПб., 2006. 32с.
сложных ситуациях, повысят его самооценку.
10. Шварёва И.С. Мониторинг окружающей среды:
Литература
1. Афанасьева С. В. Становление и развитие эколо- Учеб. Пособие. Ковров: КГТА, 2005. 112с.
гического образования и просвещения // Вестник ПГУ Methods of organization of research activities of
им. Шолом-Алейхема. 2010. №2. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/stanovlenie-i-razvitie- schoolchildren in the conditions of a summer ecological
ekologicheskogo-obrazovaniya-i-prosvescheniya (дата
обращения: 13.03.2020). camp
2. Дерябо С.Д., Ясвин В.А. Экологическая педагоги- Naumova N.N., Shvareva I.S.
ка и психология. – Ростов на/Д.: Изд-во Феникс, 1996. –
480 с. Vladimir state University named after Alexander and Nikolai
3. Иванов С. А., Абрамова Н. Л. Генезис детских Stoletovs, Kovrov state technological Academy. V. A.
экологических практик: от изучения экосистем - к сен-
сорному взаимодействию с природой // Научный диа- Degtyareva
лог. 2016. №9 (57). URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/genezis-detskih- The article discusses the experience of organizing research
ekologicheskih-praktik-ot-izucheniya-ekosistem-k-
sensornomu-vzaimodeystviyu-s-prirodoy (дата обраще- activities of schoolchildren on the basis of the ecological camp
ния: 17.04.2019).
"School of nature" in the national Park "Meschera". Research
4. Колесникова И. А. Опыт воспитания исследова-
теля на Костромской областной станции юных натура- activity forms a certain methodology of cognition, scientific
листов // Вестник КГУ. 2008. №2. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-vospitaniya- style of thinking, and the search character of the individual's
issledovatelya-na-kostromskoy-oblastnoy-stantsii-yunyh-
naturalistov (дата обращения: 13.03.2020). practical activity. The research programs of the children's
5. Мосяго Е. М. Опыт организации исследователь- camp are based on monitoring the ecosystem of the Buji river.
ской деятельности школьников при изучении краеведе-
ния // Исследователь/Researcher. 2014. №1-2. URL: Methods of organizing children's research projects in botany,
https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-organizatsii-
issledovatelskoy-deyatelnosti-shkolnikov-pri-izuchenii- hydrology, hydrochemistry, and Hydrobiology are given. The
kraevedeniya (дата обращения: 13.03.2020).
organization of research activities with children includes
6. Наумова Н.Н., Шварева И.С., Лаврова Г.Н. и др.
Методы экологических исследований для школьников.- several stages. At the first stage, under the guidance of
Ковров: Маштекс, 2007. 286 с.
teachers, teenagers study maps of the monitoring area, make
a hydrographic scheme of the area, determine the topic of
work, objects and subject of research. At the second stage,
the sampling scheme is determined and the material is
collected. The next stage is devoted to Desk processing of the
material and its analysis. The results of the research are heard
at the final conference. The issues of working on projects
throughout the school year are discussed.
Keywords: environmental camp, environmental education,
research activities of schoolchildren, environmental
monitoring.
References «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
1. Afanasyeva S. V. Formation and development of environmental
education and enlightenment // Vestnik PSU im. Sholem
Aleichem. 2010. No2. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/stanovlenie-i-razvitie-
ekologicheskogo-obrazovaniya-i-prosvescheniya (accessed:
03/13/2020).
2. Deryabo S.D., Yasvin V.A. Environmental pedagogy and
psychology. - Rostov on / D .: Phoenix Publishing House, 1996
.-- 480 p.
3. Ivanov S. A., Abramova N. L. Genesis of children's
environmental practices: from the study of ecosystems - to
sensory interaction with nature // Scientific dialogue. 2016.
No9 (57). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/genezis-
detskih-ekologicheskih-praktik-ot-izucheniya-ekosistem-k-
sensornomu-vzaimodeystviyu-s-prirodoy (accessed:
04.17.2019).
4. Kolesnikova I. A. Experience of educating a researcher at the
Kostroma regional station of young naturalists // Bulletin of
KSU. 2008. No2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-
vospitaniya-issledovatelya-na-kostromskoy-oblastnoy-stantsii-
yunyh-naturalistov (accessed: 03/13/2020).
223
5. Mosyago EM. The experience of organizing research activities 8. Semerikova L. V. The role of field practice in the research work
of students in the study of local history // Researcher / of schoolchildren // Researcher / Researcher. 2012. No. 1-2.
Researcher. 2014. No. 1-2. URL: URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-polevoy-praktiki-v-
https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-organizatsii- issledovatelskoy-rabote-shkolnikov (accessed: 03/13/2020).
issledovatelskoy-deyatelnosti-shkolnikov-pri-izuchenii-
kraevedeniya (accessed: 03/13/2020). 9. Tretyakov V.Yu. Field environmental research (Water bodies):
St. Petersburg., 2006. 32с.
6. Naumova NN, Shvareva IS, Lavrova G.N. and other Methods of
environmental research for schoolchildren. - Carpets: 10. Shvareva I.S. Environmental Monitoring: Textbook. Allowance.
Mashteks, 2007. 286 p. Carpet: KSTA, 2005.112s.
7. Prosekin K. A., Prosekina A. A. The conceptual basis of
environmental education of schoolchildren in conditions of
interaction with a specially protected natural area and
secondary school // Samarskaya Luka: problems of regional
and global ecology. 2009. No2. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/kontseptualnye-osnovy-
ekoprosvescheniya-shkolnikov-v-usloviyah-vzaimodeystviya-s-
osobo-ohranyaemoy-prirodnoy-territorii-i-sredney (accessed:
03/13/2020).
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
224
Воздействие спорта на имидж страны
на примере чемпионата мира по футболу 2018 г. в России
Мартыненко Станислав Евгеньевич International mega-events - that is, large-scale, widely-
к.и.н., доцент, кафедра теории и истории международных от- publicized events that cause massive interest and
ношений Российского Университета Дружбы Народов, emotional involvement - always give the host country a
[email protected] unique opportunity for national branding. Therefore, many
countries so seek the right to host the Olympics or the
Пархитько Николай Петрович World Cup. Mega-events also include the Eurovision Song
к.и.н., доцент, кафедра теории и истории журналистики Рос- Contest or Expo (World Exhibitions), held in an unchanged
сийского Университета Дружбы Народов, [email protected] format, but with a change in location. However, the only
thing that ensures the very nature of the event is the
Статья посвящена изучению имиджевого фактора спорта на focused attention of a huge audience. How can these
примере Чемпионата мира по футболу в РФ в 2018 году. ЧМ- "spotlights" be used? There are various ways to do this:
2018 является хорошей иллюстрацией того, как позициониро-
вание государства на международной арене в период прове- - to advertise the strengths of national identity.
дения крупного спортивного мероприятия проводится на двух - to attract tourists.
уровнях. С одной стороны, имидж принимающей страны ста- - to destroy negative stereotypes (not instead, but after
новится более «интернационализированным». С другой сто- real reforms, if stereotypes are not unreasonable).
роны – граждане страны-хозяйки первенства получают воз- To accomplish these tasks, many PR techniques,
можность по-новому оценить имидж своей страны (если, ко- commercial branding, symbolic actions (including creating
нечно, они этого пожелают). Комментарии в соцсетях, а также a visual identity) are used - official statements are made,
простые отзывы зарубежных болельщиков, посетивших ЧМ- brand ambassadors are involved, etc. Most often, a mega-
2018 в России, свидетельствуют о крайне позитивном их вос- event can affect the overall perception of the country or city
приятии как страны, так и россиян. Неожиданно успешное of the event and the travel brand. Attraction of investments,
выступление российской команды дало стране дополнитель- talents and promotion of goods are tasks much less
ный повод для национальной гордости. Согласно опросам relevant to the emotional, festive nature of mega events.
общественного мнения, порядка 60% россиян уверены, что By the time the 2018 World Cup began, Russia's
прошедший ЧМ-2018 положительно повлиял на имидж России international image was controversial. Many observers
в мире. При помощи методологии социологической и полити- expressed the view that Russia was “stuck” between its
ческой наук в настоящем исследовании будет рассмотрен past and present image. Western experts in the vast
феномен воздействия спорта на имидж страны, принимающей majority of cases study Russia in terms of its impact on the
крупное международное соревнование. geopolitical situation. There is very little research from a
Ключевые слова: спорт, Кубок мира, Российская Федерация, “user” point of view: how attractive Russia is for visiting, for
футбол, имидж, СМИ, общество. study, for work.
Let’s research some statistical indicators in the years
preceding the championship. In 2012, the Country Brand «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
Index (CBI) ranked Russia 41st out of 50 in terms of all
aspects of its image. According to the “Sporting
Achievement” criterion, it ranked 6th, but ranked 42nd in
the “Contribution to International Peace and Security”
criterion. The indicators of perceiving the country as
hospitable were also low. The "average temperature in the
hospital" differed depending on the nationality of the
respondents: the Turks put Russia in 13th place, Poles in
49th [5]. The same situation is observed in other
measurements, for example, from the Pew Research
Center (USA): there are media figures which, upon closer
examination, turn out to be the sum of contrasting points of
view on Russia depending on the region, age and political
preferences of the respondents. In the spring of 2018, a
public opinion poll from the Pew Research Center in 25
countries showed that average global public opinion
considers Russia's global role to have increased over the
past ten years. 34% expressed a positive attitude towards
Russia.
225
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Regarding the country's attractiveness for foreign are also worthy of tourist branding. One can add the
investment, Standard & Poor’s upgraded Russia in volcanoes of Kamchatka and Baikal, known to a narrow
February 2018 and later confirmed it, believing that the circle of active tourists, to this list.
Russian economy is able to withstand the negative
consequences of hypothetic new international sanctions Commenting on Russia's international image in the
[14]. previous ten years, officials emphasized the distortion of
Russia's image by biased foreign media. As Vladimir
Another facet of Russia's image is attractiveness to Lebedenko (then the head of the department at the Ministry
“talents,” that is, qualified foreign workers and students - it of Foreign Affairs) noted in analyzing the Russian case in
is difficult to evaluate using generalized ratings. In a the classic book on national branding, “the real co-authors
number of countries - primarily developing ones, but also of the untrue image of Russia are the Western media and
among BRICS colleagues - the prestige of Russian higher information centers (...) It is noteworthy that opinion polls
education is high. Moscow State University Lomonosov - show: ordinary residents of Western countries are much
33rd in The Times Higher Education World Reputation better towards Russia than their elites, especially the
Rankings (2018). 22% of MSU students are foreigners [11]. media ” [9]. Such was the common position in the mid-
Russia is not the first country of choice for qualified 2000s, when active work began on building the image. In
specialists, but it is known that since the mid-1990s 2005, the Russia Today (now RT) television network was
Moscow has experienced an increase in the influx of expat organized in order to broadcast the Russian point of view
managers and foreign specialists attracted by more than on the most important world events. Sputnik news agency
competitive salaries. has the same goal with content in many languages. The
RBTH project produced applications for major publications
Regarding branded exports, the image of “Made in around the world.
Russia” products, leading expert on the theory of national
branding, Kate Dinni, noted that Russia has not used this External consultants were also involved in building the
strategy enough. Political scientist Gregory Simons image of Russia. Ketchum PR Agency in 2006-2014
believes that associations with the Soviet past are too promoted Russia as "a country with a favorable climate for
stable: “Such well-known brands and products as Pravda, foreign investment." In 2008, Rossotrudnichestvo was
the Bolshoi ballet, satellite, Kalashnikov, Faberge and founded, a federal agency whose mission is to provide an
vodka contribute to strengthening the symbols of culture “objective perception of modern Russia” in the world and
and aggression” [9]. Gazprom is known to the world, but strengthen a positive attitude towards it. The Skolkovo
this is from the field of politics, not consumption. Among project, figuratively referred to in some media as the
the innovative products that can be purchased, we name “Russian Silicon Valley”, should contribute to the image of
Kaspersky Anti-Virus. Russia as a high-tech power.
Regarding the Russians' perceptions of themselves, Increasing “soft power”, Russia consistently hosted the
there are interesting and rather contradictory summits of international organizations and major
measurements. The already mentioned Pew Research international events. In many official statements by officials,
Center study in the spring of 2018 showed that Russians including regarding the 2018 World Cup, Russia is directly
consider themselves to be an influential nation: 72% of described as an open, hospitable, rapidly developing
Russian respondents consider Russia's role on the world country with a rich heritage. Over the past few years,
stage more significant than 10 years ago [12]. Russia has consistently invested in international sporting
events: the Universiade 2013 in Kazan, the 2014 Winter
Let's look at what constituted a "tourist brand" of Olympics in Sochi, and the 2016 World Hockey
Russia, its image as a destination for tourist trips. In the Championship in 2016.
past 10 years, the authorities have expressed a clear
intention to develop inbound tourism, but it has never been The Russian authorities clearly saw the image-making
a strategic direction. Known difficulties along this path opportunities of sports competitions, primarily the Olympics
include infrastructure problems, a low level of services and the 2018 World Cup. And the Russian population was
outside the capitals, and poor knowledge of English in the same opinion. Before the Sochi Olympics, respondents
Russia. The visa regime, which is relatively complex, also in a VTsIOM poll said they expect this event to increase the
does not facilitate Russia's international competition for the country's prestige (52%), the development of sports (48%),
traveler. In 2011, tourism accounted for 2.5% of GDP. In and the growth of national identity (26%) [10].
2017, according to the UN World Tourism Organization
(UNWTO), 22.5 million tourists from abroad came to Given how little the world knew about Russia, the main
Russia - about the same as in 2010 [15]. Russia, as we image function of the 2018 World Cup was to be raising the
can see, has always had weak positions in tourist general public's awareness (awareness-raising) about
attractiveness ratings. Russian realities, with the accompanying goal of breaking
down “Russophobic” stereotypes in Western media. Of the
Some potential strengths of the Russian travel brand economically significant effects of the World Cup, an
are not known at all. For example, Russian cuisine: having increase in inbound tourist flow was expected. These
rich, special and varying gastronomic traditions from region expectations were interpreted by the Western media as a
to region, the country does not advertise its food. A study state goal to give friendliness to the image of Russia. So,
of territorial branding in Central Russia showed the some analysts called the 2018 World Cup "a show to refute
absence of any gastronomic information in most official Western ideas about Russian gloom and brutality."
promotional materials of regional tourism departments [4].
The British newspaper Guardian wrote during the
St. Petersburg is traditionally perceived abroad as a bidding campaign: “The country, and its leader in particular,
model for other Russian cities in attracting foreign tourists really wanted to take advantage of this boom (economic
and in investing in improving infrastructure and service. It is growth, strongly associated with record prices for oil and
also believed that Tatarstan with its combination of Muslim other resources) in order to re-establish itself as a world
and Orthodox cultures, Veliky Ustyug, already famous in power. The right to host the World Cup, which will be seen
Russia, but not beyond its borders, and the Golden Ring by hundreds of millions of people around the world, would
226
certainly help to root this idea, demonstrating strength and the “Potemkin villages”, even if they wanted to, could not «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
stability” [16]. be built because of the distance and scale of the event.
Consequently, fans who attended matches in several cities
The international opinion poll from Ipsos recorded a (recall, Fan ID owners had the right to travel by rail to the
generally positive attitude towards the 2018 World Cup in venue for free), saw real, non-tourist, Russian life. The
Russia. 56% of respondents agreed with the statement "I world has discovered Russia outside two capitals.
began to think better about Russia, since it is hosting the Guardian football commentator was impressed by Kazan.
World Cup"[8]. British actor Tom Rosenthal wrote "Message to the British:
Come to Russia and Feel Love", calling the organization of
The so-called symbolic actions in the case of mega- the championship fantastic.
sporting events are expressed in visual symbolism and in
shows at the opening and closing ceremonies of But the main role in this process was not among the
competitions that are symbolic in nature. press, but among the fans and tourists themselves. The
2018 World Cup created an opportunity for “people's
The controversial emblem of the 2018 World Cup has diplomacy”. About 800 thousand fans entered the country
remained in the memory of many. According to the official by Fan ID. Data on the total number of arrivals for the
description, she depicts the cup itself and the ball in championship, published by various departments, diverge
motion; and also symbolizes space exploration, icon very much depending on the calculation method. According
painting and a love of football. It was supplemented by a to preliminary FIFA statistics, Russians accounted for 46%
decorative font “Soul” in the old Russian style, specially of the ticket demand structure, 54% were divided between
developed by the same Portuguese design agency. many countries. Top 10 countries by the number of fans
According to V. Mutko, the Minister of Sports at that time, who came from them: USA, Brazil, Colombia, Germany,
the source of inspiration for the logo was rich Russian art Mexico, Argentina, Peru, China, Australia and England,
traditions and the history of ambitious achievements and despite the political situation. Each match was attended by
innovations, and FIFA President Sepp Blatter said that the an average of 47.4 thousand spectators. Based on these
logo reflects the “heart and soul” of the country. The data, it is easy to estimate that for the first time in history,
intricately staged presentation ceremony of the emblem tens of thousands of foreigners have visited Rostov-on-
began with the Russian astronauts who showed the world Don, Samara, Volgograd, Saransk - cities that have never
the logo on the air from the ISS, and then the image of the experienced such a concentration of foreign visitors before.
emblem was projected onto the facade of the Bolshoi The atmosphere of the international holiday penetrated
Theater and shown on the evening air. The symbolism is where it never penetrated.
obvious: it implies Russia's leadership in space and its
world-famous classical ballet. Then the official ball of the The Russian life seen by the fans contrasted with the
Championship was in space. most common stereotypes: they found delicious food and
good beer, cheap taxis, clean central districts, free wi-fi, a
At the opening ceremony of the 2018 World Cup, the fast metro, convenience stores and pharmacies. They got
message of the equalness of the world (in this case, world acquainted with the locals, took pictures with them and
mass culture) and Russian was clearly broadcast. World- celebrated together in fan zones and new bars with
class pop star Robbie Williams sang both solo and duet English-language signs. The result was a wave of evidence
with Russian opera diva Aida Garifullina. The supermodel in personal text and video blogs; moreover, bloggers from
Natalya Vodyanova was also actively involved in the Western countries were dominated by the rhetoric
ceremony - she has long been part of the world elite, but "everything is not at all as bad as our media write."
does not forget her roots. Returning home, the pleasantly surprised fans became
“lawyers” - or “brand ambassadors” - of Russia for many
The opening match, in which Russia defeated Saudi years. A vivid example is the video of the 17-year-old
Arabia with a score of 5-0, was widely favored by London video blogger and football fan of Togden's
international media, complimenting the level of organization “Expectations vs Reality In Russia” which he recorded with
and the game of the host team. his father after their trip to the 2018 World Cup. The plot
received about 560 thousand views (as of 08/20/2019). As
Since there was a great diplomatic conflict between stated in one of the comments to the video: “The case
Russia and Britain during the 2018 World Cup, there were when a guy with his father in 2 weeks did more to improve
no officials from this country at any of the tournament relations between citizens of the two countries than the
events: a boycott. At the opening ceremony, the first governments of these countries in 10 years”[6].
persons of the states were very few, but the final was
attended by the heads of both rival countries - France and The video was dedicated to the exposure of
Croatia, and 12 other leaders. Each match in the Russophobic myths of British mass consciousness. The
championship was dramatic in its own way. The reigning myth “Russian hooligans will beat you the very minute you
champion - the German team - dropped out in the group arrive” was refuted by their experience of communicating
stage, the Cup newcomers - the teams of Iceland and with many open and friendly people, the myth “Russian
Panama played their debuts; the Russian national team morons” fell when they bought a cake in Samara, and
played unexpectedly strongly, and few could predict someone drove them to the stadium for free, the myth
Croatia getting into the final. “Russians hate the British” had to be contrasted with the
fact that “both of our peoples love tea”, and the Russians
The quality and entertainment of the game know and love English culture. Is Russia a gray country?
automatically created in the mass consciousness positive Myth. Judging by the Volga landscapes, it deserves to
connotations with the Russian cities that hosted the become a popular tourist destination. Well, St. Petersburg
matches. Also, the fact that it was at the 2018 World Cup is "one of the most beautiful cities in Europe." The only
for the first time - and successfully - that the VAR video thing that Londoners did not like was the policy of Pobeda
system was used, which provided more objective judging, Airlines, which takes money from parents for the
created a positive connotation of innovation-Russia.
11 Russian cities that hosted the 2018 World Cup
matches underwent numerous facelift procedures and the
construction of a new transport infrastructure. Moreover,
227
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 opportunity to get a seat on board next to the children. The influence. Another category where Russia's ratings are
effect of word of mouth and eyewitness accounts are the above average is “Dynamism,” in particular because
best advertising in Russia for new potential tourists. In Russia is perceived as distinctive.
breaking stereotypes, “people's diplomacy” can be much
more effective than controlled media. And this is the main The 2019 edition of the Swiss IMD World
PR legacy of the 2018 World Cup. Competitiveness ranking, as in 2018, puts Russia in 45th
place out of 63. Finally, in the famous World Happiness
The success of Russia in hosting the World Cup was Index, where Finland leads this year, followed by Denmark
recognized by FIFA, the international media and the and Norway, Russia is in 68th place [9].
eyewitnesses of the competition itself.
About 5,000 journalists were accredited to the World
Russian authorities proclaimed it was a success for the Cup, mainly, naturally, sports commentators and
country's image. FIFA President Gianni Infantino said: photographers, but also general reporters and Moscow
“Everyone saw a beautiful hospitable country that wants to correspondents from foreign socio-political media. In the
show the world that everything that was said before may coverage of the 2018 World Cup in European mass media,
not be true. Many prejudices have changed because for the most part approving, the narrative of breaking
people saw the real Russia. ” Infantino declared the 2018 stereotypes was very noticeable.
World Cup the best World Cup in history (and for another
reason called it also the “most beautiful”). And he had During the championship, the media content was
reasons for it. mostly visual; the key attention was focused on the football
itself, on the best moments of the games and the emotions
According to the FIFA financial report for 2018, “for the of the fans. After the championship, the time has come for
2015-2018 cycle, FIFA revenue reached a new height of $ analysts and columnists, who summed up the mega-event
6.421 million, of which 5.357 million, or 83%, came from in all respects. Long-term BBC correspondent in Moscow,
income from the 2018 World Cup in Russia, the most Steve Rosenberg, considered the 2018 World Cup “a loud
profitable championship in our history" [7]. PR success” for Putin: “amazing new stadiums, free rail
trips to the tournament cities and the absence of
US President Donald Trump on his Twitter noted the aggressive crowds impressed the fans who arrived. Russia
“fantastic work of Russia” during the World Cup. The day made an impression of a friendly and hospitable: an
after the tournament was closed in Helsinki, the Russia-US obvious contrast with the authoritarian image of the
summit was held. country. All the foreign fans I spoke with were pleasantly
surprised”. However, in the same article, the mega-event is
According to official figures, Russia spent 688 billion called “a brief visit to the country of Oz,” after which “the
rubles on the preparation and conduct of the tournament. task for the Kremlin will be to convert short-term PR
The Russia-2018 Organizing Committee in its special study success into a long-term diplomatic effect” [13].
concluded that the World Cup’s total contribution to GDP
was about $ 17 billion (952 billion rubles), which exceeds The Guardian in the witty column “17 things we learned
the effect of the World Cup in Brazil, South Africa, at the 2018 World Cup in Russia” included the item: “There
Germany and South Korea and is close to achieved in is still no better way to wash the reputation of the regime.”
Japan in 2002. In relative terms, the economic effect of the The Guardian also published detailed analytics: “With the
2018 World Cup was about 1.1% of annual GDP. World Cup, Russia is finally changing its message a bit.
According to forecasts, the long-term annual effect of the Hundreds of thousands of foreigners see that Russia has
2018 World Cup on Russia's GDP after the championship good sides. For years, it was easier for Russian officials to
in the next 5 years will be 150-210 billion rubles, of which a shout about Russophobia than to open up and show the
third part accounts for the increase in tourist flow to Russia. other side of the country. Maybe this is a temporary
phenomenon, and it does not cancel the dark sides, but it
The final report of the Organizing Committee provides is definitely worth welcoming”[2].
the results of a survey of foreign fans in stadiums during
championship matches. 84% of respondents said they had Another British newspaper Independent in the article
changed their minds about Russia for the better after the “The World Cup helped Russia to show itself at its best -
World Cup and plan to return, while 90% would and the world smiled back”: “Of course, this fraternization
recommend friends and relatives to visit Russia [3]. with Russia will have to pass a reality check. It still snows
here at other times of the year, no enthusiasm of the fans
Another small survey to complete the picture. The can hide some serious political problems, and critics will
British edition of Telegraph posted on its website a survey say that President Vladimir Putin used the championship to
"World Cup 2018 aroused your desire to visit Russia?" with clean the international image, which has become more and
the answer options “No, such places are not for me” (37%), more the image of the pariah. But still, in the glorious
“Absolutely yes, it looks amazing” (39%) and “I have summer of 2018, Russia took its best look - and the world
already visited Russia” (24%) [9]. smiled back ”[1].
As for Russia's positions in reputation ratings, their new The effect of the World Cup, as well as of any mega-
editions (based on data collected after the end of the 2018 event, is short-term. Consistency, consistency in building a
World Cup), with rare exceptions, have not yet been reputation and broadcasting key messages confirming the
published, and this complicates the “was-it was” analysis. worthiness of this reputation are necessary to reinforce
In the FCI index (June 2019), Russia ranks 27th in achievements from a mega-event. For example, the World
reputation among countries of the world, 4 positions higher Cup stimulated interest in Russia as a tourist destination.
than in the previous issue of FCI (2014-2015). The experiment with Fan-ID showed that visa-free entry is
quite capable of increasing tourist flow to Russia. As a next
In 2019, the US News & World Report Best Countries measure for tourism development, the recently adopted
ranking puts Russia in 24th place, 2 positions higher than decree from 2021 introduces a simplified procedure for
last year. It is clear that the impact of the 2018 World Cup electronic tourist visas for residents of many countries. This
on this dynamics can only be assumed. In this ranking, the can be called a consistent measure.
main factor in Russia's reputation was “Power” - a criterion
that includes military power, leadership, and participation in
strong international alliances, economic and political
228
Another big task for the development of the service References «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
should be to increase the level of English. Many foreign 1. “The World Cup helped Russia to show itself at its best - and
fans surveyed called the poor understanding of English in
Russia the only difficulty in their generally excellent the world smiled back” // URL:
experience in the cities of the Championship. https://www.independent.co.uk/sport/football/world-cup/world-
cup-2018-russia-best-pictures-fans-video-fifa-vladimir-putin-
FIFA - just like the IOC during the Olympic Games, is a8443636.html (Date of access: 21.03.2020)
guided by the rule of separating sports from politics and 2. 17 things we learned from Russia 2018 – World Cup review //
any kind of national prejudice. The 2018 World Cup was URL: https://www.theguardian.com/football/2018/jul/15/world-
received positively precisely due to following this rule. The cup-2018-17-things-we-learned (Date of access: 21.03.2020)
final image results of the 2018 World Cup can be summed 3. 2018 World Cup in Russia Organizing Committee Final Report
up in the medium term (3-5 years), when it becomes clear // URL: https://rfs.ru/news/208313 (Date of access:
how inbound tourism is developing, more accurate 21.03.2020)
analytical data will be available, and, possibly, when the 4. Armenski, T., Stankov, U., Choi H. (2016). Destination
next World Cup will challenge “the most beautiful Branding Of European Russia: An Empirical Investigation Of
championship in FIFA history." The Web-projected Imagery. Novi Sad: Faculty of Sciences,
University of Novi Sad // URL:
The analysis above shows that the image of Russia https://www.researchgate.net/publication/328793218_Destinati
began to change on the first day of the Championship. on_Branding_of_European_Russia_An_Empirical_Investigatio
Every next day, he proved that Russia was fulfilling its n_of_the_Web_Projected_Imagery (Date of access:
obligations, that Russia was open to guests from all over 21.03.2020)
the world, that the safety of the Championship guests was 5. Country Brand Index 2012-2013 // URL:
carried out at a high level, that we were ready to make https://www.futurebrand.com/uploads/CBI_2012-Final.pdf
every effort to make our world Cup the best. About 10% of (Date of access: 21.03.2020)
each football World Cup fan returned to Russia in August - 6. Expectations vs Reality in Russia: The Truth About The World
December 2018, using a visa-free entry on the fan's Cup 2018 // URL: https://www.sott.net/article/390462-
passport (Fan ID). The number of such tourists amounted Expectations-vs-Reality-in-Russia-The-Truth-About-The-
to 5.4% of the total incoming flow of foreign tourists to World-Cup-2018 (Date of access: 21.03.2020)
Russia. This best proves the positive impact of sports on 7. FIFA financial report for 2018 // URL:
attitudes towards Russia abroad. https://resources.fifa.com/image/upload/fifa-financial-report-
2018.pdf?cloudid=xzshsoe2ayttyquuxhq0 (Date of access:
Image-making phenomenon of sport on the example of 2018 21.03.2020)
soccer world cup in Russia 8. Global Attitudes Towards the FIFA World Cup 2018 in Russia
// URL: https://www.ipsos.com/en/global-attitudes-towards-fifa-
Martynenko S.E., Parkhitko N.P. world-cup-2018-russia (Date of access: 21.03.2020)
RUDN University 9. Julija Urakcheeva. Vlijanie chempionata mira po futbolu 2018
The article is devoted to the research of the image-making goda na imidzh Rossii: ozhidanija i itogi nacional'nogo
brendinga // URL:
phenomenon of sport on the example of the 2018 Soccer http://www.relga.ru/Environ/WebObjects/tgu-
World Cup in Russia. The 2018 Soccer World Cup is a good www.woa/wa/Main?textid=5961&level1=main&level2=articles
example of the phenomenon when the positioning of a country (Date of access: 21.03.2020)
hosting a mega-sporting event becomes a game on two levels. 10. Kubok mira po futbolu-2018: Rossija pobedit? // URL:
The image projected onto a foreign audience is “internalized”: https://infographics.wciom.ru/theme-archive/society/religion-
the country's inhabitants assimilate this generated image as a lifestyle/sports/article/kubok-mira-po-futbolu-2018-rossija-
new perception of themselves (of course, if they like it). pobedit.html (Date of access: 21.03.2020)
Comments on social networks, observations and numerous 11. Lomonosov Moscow State University // URL:
evidence show that the 2018 World Cup reinforced the https://www.topuniversities.com/universities/lomonosov-
Russians' positive perception of themselves as a country, as a moscow-state-university (Date of access: 21.03.2020)
nation. The surprisingly successful performance of the national 12. Pew Research Center // URL: https://www.pewresearch.org/
team and universal praise for the World Cup gave occasion to (Date of access: 21.03.2020)
celebrate and feel a sense of national pride. According to 13. Rosenberg, S. Is Russia the real winner of World Cup 2018?
opinion polls, 60% of Russian respondents said that the World BBC News. 14.07.2018 // URL: https://bbc.in/2Pzkuxp (Date of
Cup had a positive effect on Russia's image in the world. access: 21.03.2020)
Using the methodology of social science and political science, 14. Standard & Poor’s Global Ratings. Russia. // URL:
the authors will reveal the fundamental basis of the researched https://www.standardandpoors.com/ru_RU/web/guest/ratings/r
phenomenon. atings-actions (Date of access: 21.03.2020)
Key words: sports, World Cup, Russian Federation, football, 15. United Nations World Tourism Organization // URL:
image, mass media, society. https://www.unwto.org/ru (Date of access: 21.03.2020)
16. World Cup 2018: 'covering the action provided drama every
day' // URL:
https://www.theguardian.com/membership/2018/jul/26/world-
cup-2018-drama-covering-football (Date of access:
21.03.2020)
229
Р-Адический анализ динамической системы
и явление энтропии
Пхиьо Вэй Лин Введение
аспирант, кафедра «Прикладная математика» МГТУ «СТАН- Понятие Р-адического числа было введено еще в
КИН», [email protected]
1897 году немецким математиком Куртом Гензелем.
Уварова Людмила Александровна Мы знаем, что Р-адическое число — это элемент рас-
д.ф.-м.н., профессор, кафедра «Прикладная математика» ширения поля рациональных чисел, получаемого на
МГТУ «СТАНКИН», [email protected] основе свойств делимости целых чисел на заданное
простое число р. Поля частных кольца целых p-
Зеар Аунг адических чисел называется полем p-адических чисел
аспирант, кафедра «Прикладная математика и Искусственный и содержит в себе поле рациональных чисел. Поле p-
Интеллект» Московский энергетический институт (МЭИ), адических чисел обычно обозначается . [1].
[email protected]
Целое р-адическое число для произвольного про-
Предложена математическая модель процесса восстановле- стого р обозначается через последовательность х = (х0,
ния памяти человека на основе динамических систем в метри- х1,...) вычетов хn по mod pn + 1 , что соответствует сле-
ческом пространстве Р-адических чисел. Элементами этого дующему условию:
пространства являются идеи. Предположим, что эти две идеи
близки, если они имеют достаточно длинный начальный сег- [ 1]
мент. Мы также предполагаем, что динамические системы С подобными числами можно проводить различные
могут располагаться в подсознании и управляться воздухом, математические процедуры [2], например для сложе-
что соответствует параметрам системы и дает представление ния и умножения целых р-А. ч. существуют конкретные
о начале итерации динамической системы. Показано, что да- формулы:
же простая Р-адическая динамическая система описывает
существенные характеристики процесса восстановления па- (2)
мяти человека. Изучение Р-адических динамических систем Каждое целое число m отождествляется с р-А. ч. х =
может быть применено во многих аспектах, включая изучение (m, m,...).
того, как работает наше мышление. В настоящее время осо- Р-адические числа можно сравнить и уподобить ря-
бенности работы мозга изучаются по-разному. одним из ду Лорана какой-либо произвольной функции, записы-
наиболее перспективных и актуальных направлений в изуче- ваются они в виде некоего бесконечного ряда по сте-
нии и моделировании работы мозга является моделирование пеням любого числа [3]. Данную запись можно сравнить
процессов мышления в р-адических системах координат. Кро- с десятичной, с тем лишь отличием, что целая часть
ме того, р-адическая динамическая система не должна рас- здесь бесконечна и соответствует положительным сте-
сматриваться отдельно от других наук. используя инструмен-
ты p-адического анализа, вы можете изучать генетику, осо- пеням :
бенности мозга и особенности мышления.
Ключевые слова: p-адических, математическая модель, ди- , здесь
намических систем, барьерных эффектов.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 - цифры , а
- одно из простых чисел
натурального ряда.
Каждый элемент поля р-А. ч. может быть представ-
лен в виде:
[3]
где аk - целые, k0 - некоторое целое число, аk0 ≠ 0, и
ряд сходится в метрике поля Qp . Числа х ∈ Zp с усло-
вием |x|p ≤ 1 (т. е. с k0 ≥ 0) образуют кольцо Zp целых р-
А. ч., являющееся пополнением кольца целых чисел
поля Q. Числа х ∈ Zp с условием |x|p = 1 (т. е. k0 = 0, a0 ≠
0) образуют мультипликативную группу и называются
р-адическими единицами [4].
Изучение р-адической математической физики, в
частности р-адического анализа и его особенностей
обосновано и актуально по следующим причинам:
230
1. Хорошо известны общие ограничения квантовой ведливо , где . Если явля-
гравитации для измерения расстояний на и за преде-
лами шкалы Планка: ется аттрактором, то его область притяжения является
см [4] .
где ∆x выражает неопределенность измерения рас- Любопытно также рассмотреть р-адическую обоб-
стояния х и ℓp имеет длину Планка, а при этом ̶ посто- щенную карту, которую можно определить по формуле:
янная Планка.
, где ..
2. Исходя из локально глобального принципа, когда
что-либо действует на все локальные поля (R, QP), оно С помощью простой сопряженности x можно
также действует на глобальное поле Q. Фундаменталь-
ные физические законы должны быть инвариантны по представить G в следующем виде , т. е.
изменению количества полей.
. [8]
3. Р-адические числа по своей сути имеют уни-
кальную ультраметрическую иерархическую структуру, При помощи прямой проверки мы можем выяснить,
поэтому они являются одним из наиболее применимых что неподвижными точками являются следующие:
в данном контексте математических инструментов в
изучении исследовании иерархических систем и явле- и [9]
ний.
Здесь -решения [10]
4. Существует часть р-адического анализа, связан-
ная с отображением Qp → R (C), и это дает важное Чтобы в полной мере исследовать динамику функ-
представление о том, как можно соединить р-
адические модели с квантовыми явлениями и иерархи- ций мы обратились к ряду авторитетных источников,
ческими системами.
где доказано существование неподвижных точек [6].
Рассмотрим р-адическую динамическую систему и
роль в ней неподвижных точек, а также явление энтро- Сначала отметим, что производная от f является
пии в контексте р-адического поля.
[11]
Используя (10) находим:
[12]
( ) [13]
Случай Пусть , то из [9] и [12] следует,
что .Пусть р=2, тогда из [8] следует, что
для некоторого с . Из этого
Р-адическая динамическая система и её прило- 0
жения
На данный момент множество трудов посвящено
изучению р-адических динамических систем. В данном
исследовании мы хотели бы сосредоточить внимание поскольку и .Теперь посчи-
, тогда, используя (9), полу-
на неподвижных точках и их роли и поведению в рам- таем . Пусть
чаем
ках р-адической динамической системы [5].
Пусть поле рациональных чисел. Каждое рацио-
нальное число может быть представлено в виде
, где r,n∈ , m-положительное целое число,а Пусть p = 3, тогда получаем, что ,σ=
p,n, m- простые числа. p-адическая норма и 2,3.
В множестве существующих работ, некоторые из
. Эта норма удовлетворяет так называемому
них указаны ниже, доказаны результаты существова-
сильному неравенству треугольника ния нескольких разновидностей неподвижных точек, в
нашем исследовании мы применили подобный подход
Из этого неравенства можно сделать вывод, что: для исследования барьерных эффектов.
Если , тогда [5]
Если ,тогда . [6] Энтропия в P-адическом поле «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
В рамках исследования р-адической динамической
Это ультраметричность нормы. относительно р- системы важно рассмотреть явление энтропии. Мы уже
знаем как определить энтропию случайной величины,
адической нормы определяет р-адическое поле . здесь нам поможет следующее соотношение [1]:
Любое p-адическое число может представлено в кано-
ническом виде:
[7] H ( X ) qx log 2 qx [14]
Где и -интергеры, x
. В этом случае где X – дискретная случайная величина, принима-
В динамической системе в , где ющая значения на конечном множестве и имеющая
и
является аналитической функцией и распределение вероятностей {qx }. Соответственно,
или . Обозначим , где уменьшение количества информации даётся форму-
лой:
. Если называется
I (X ;Y ) H ( X ) H ( XY ), [15]
неподвижной точкой. Неподвижная точка называ- здесь H ( X Y ) - условная энтропия входа в канал
ется аттрактором, если существует окрестность связи относительно выхода Y.
Изучение р-адических динамических систем можно
такая, что для всех точек спра-
применять многоаспектно, в том числе при исследова-
231
нии работы нашего мышления. В наши дни специфику 4. Р. Бенедетто, Гиперболические отображения в
p-адической динамике, Эргодическая теория, динами-
работы мозга изучают разными способами, одно из ка. Systems 21 (2001) 1–11.
перспективных и актуальных направлений в исследо- 5. С. Альбеверио, А. Хренников, Б. Тироцци, С. Де
Смедт, p-адические динамические системы, Теорема. и
вании и моделировании работы мозга – это моделиро- математика. Phys. 114 (1998) 276–287.
вание процессов мышления в p-адических системах 6. Холево А.С. Введение в квантовую теорию ин-
формацию. М.: МЦНМО, – 2002.
координат [7]. Мы предлагаем обратить внимание на
7. Хренников А.Ю. Моделирование процессов
энтропию и информацию и информацию в p-адическом мышления в р -адических системах координат. М.:
Физматлит, – 2004.
поле Qp , где p – простое число. Данные характеристи-
P-Adic analysis of a dynamic system and the entropy
ки очень важны в изучении процесса мышления, по- phenomenon
этому объяснять лишний раз актуальность подобного Phyo Wai Linn, Uvarova L.A., Zayar Aung
STANKIN Moscow state technical University, Moscow Power
исследования в интегральном смысле не приходится. В
Engineering Institute(MPEI)
поле Qp корректно определены все арифметические A mathematical model of the process of restoring human memory
операции, включая деление. Соответственно элементы based on dynamic systems in the metric space of P-adic
numbers is proposed. The elements of this space are ideas.
Qp представляются рядами вида: Let's assume that these two ideas are close if they have a long
enough initial segment. We also assume that dynamic
x ak ... a0 ... an pn ..., ai 0,1,..., p 1 [16] systems can be located in the subconscious and controlled by
pk air, which corresponds to the parameters of the system and
gives an idea of the beginning of the iteration of the dynamic
Величины qx принадлежат отрезку [0,1]. В данном system. It is shown that even a simple P-adic dynamic system
случае это возможно, если неотрицательные степени describes the essential characteristics of the process of
выражения [16] равны нулю и выполнено условие: restoring human memory. The study of P-adic dynamical
systems can be applied in many aspects, including the study
k1 aik ) 1 of how our thinking works. Currently, the features of the brain
( p k i are studied in different ways. one of the most promising and
relevant areas in the study and modeling of the brain is the
x i0 modeling of thinking processes in p-adic coordinate systems.
In addition, the p-adic dynamic system should not be
Тогда для энтропии получается следующая форму- considered separately from other Sciences. using p-adic
analysis tools, you can study genetics, brain features, and
ла: thinking features.
Keywords: p-adic, mathematical model, dynamic systems, barrier
k 1 aik k 1 aik effects.
p ki p ki Reference
( log2 ( 1. Kurt Hensel Über eine neue Begründung der Theorie der
algebraischen Zahlen // Jahresbericht der Deutschen
x i0 i0 Mathematiker-Vereinigung. - 1897. - Vol. 6. - No. 3. - Pp. 83-
H (X ) )) [17] 88.(he.)
2. M. Herman, J. S. Jokkoz, generalizations of some small
Соответственно, с помощью выражений [15], [17] divisor theorems to non-Archimedean fields, in: geometric
dynamics, Rio de Janeiro, 1981, in: lecture notes on
можно определить информацию, формула для которой mathematics., volume. 1007, Springer, Berlin, 1983, PP.
3. M. Khamraev, F. M. Mukhamedov, On a class of rational p-
в условиях независимости X и Y запишется в виде: adic dynamical systems, J. Math.Anal. Appl. 315 (2006) 76-89.
4. R. Benedetto, Hyperbolic maps in p-adic dynamics, Ergodic
I(X;Y) theory, dynamics. Systems 21 (2001) 1-11.
5. S. Albeverio, A. Khrennikov, B. Tirozzi, S. De Smedt, p-adic
a(1) k 1 a(1) dynamical systems, Theorem. and math. Phys. 114 (1998)
ik ik 276-287.
log2 ( A. S. Holevo, Introduction to quantum theory of information.
p k i p k i Moscow: mtsnmo, – 2002.
1 i0 1 6. Khrennikov, A. Yu., Modeling of processes of thinking in p-
k1 ))) х adic coordinate systems. Moscow: Fizmatlit, - 2004.
( (
x i0
k1 a(2) a(2)
ik ik
х(1 (
p k i p k i
x i0 2 2
k 1 )))
log2 (
i0
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Выводы
В заключении можно сказать, что мы рассмотрели в
целом р-адическую динамическую систему, обратили
внимание на важность ее исследования. Также подоб-
ная система была рассмотрена на фоне таких явлений,
как неподвижные точки и энтропия. Более того, р-
адическую динамическую систему не следует рассмат-
ривать обособлено от других наук, с помощью инстру-
ментов р-адического анализа представляется возмож-
ным изучить генетику, специфику работы мозга, осо-
бенности мышления.
Литература
1. Kurt Hensel Über eine neue Begründung der
Theorie der algebraischen Zahlen // Jahresbericht der
Deutschen Mathematiker-Vereinigung. — 1897. — Т. 6. —
№ 3. — С. 83—88.(нем.)
2. М. Герман, Дж. С. Йоккоз, обобщения некоторых
теорем малых делителей на Неархимедовы поля, в:
геометрическая динамика, Рио-де-Жанейро, 1981, в:
лекционные заметки по математике., том. 1007,
Springer, Berlin, 1983, PP.
3. М. Хамраев, Ф. М. Мухамедов, Об одном классе
рациональных p-адических динамических систем, J.
Math.Anal. Appl. 315 (2006) 76-89.
232
Методы пространственной выборки:
модификации и примеры использования
Русакова Инна Викторовна, Введение
аспирант кафедры статистики и эконометрики Санкт- В современных экономических исследованиях все
Петербургского государственного экономического университе-
та, [email protected] большее значение приобретают пространственные
характеристики. Активно развивается такое направле-
Обобщен опыт использования методов пространственной ние экономической науки как пространственная эконо-
выборки – маршрутного учета и учета на площадках – приме- мика, рассматривающая географию и топологию ис-
нительно к решению задачи учета численности безнадзорных следуемого объекта. Все чаще для решения практиче-
животных. Актуальность темы обусловлена потребностью в ских задач применяется гео-статистика, использующая
достоверных данных о количестве безнадзорных животных в аэрокосмические наблюдения.
населенных пунктах, особенно городских, для планирования и
финансирования мероприятий по регулированию их числен- Очевидно, что спектр методов сбора простран-
ности. Муниципальные службы, как правило, не располагают ственных данных весьма широк: от простейших, осно-
такого рода данными. Обобщение опыта применения суще- ванных на визуальных наблюдениях, до космических
ствующих методик учета бездомных животных показывает, технологий. Выбор метода, его обоснование зависит от
что основным препятствием к их широкому применению явля- масштабов решаемой задачи. Как всегда, при исполь-
ется трудоемкость. Предлагается упрощенный метод марш- зовании выборочного метода исследователь оказыва-
рутного учета, особенностями которого являются сбор данных ется перед выбором – что важнее: обеспечить высокую
на маршрутах, отобранных случайным образом, и экстраполя- точность данных или же минимизировать затраты на
ция результатов на суммарную длину дорожного покрытия. проведение обследования. Приоритет высокой точно-
Приведены результаты пробных наблюдений. В представлен- сти данных может привести к несоразмерному увели-
ном виде метод может быть использован неподготовленными чению затрат.
наблюдателями и не требует дополнительных временных и
финансовых затрат. В перспективе метод может найти приме- Метод пространственной выборки имеет свою исто-
нение для мониторинга других факторов повышения качества рию, которая в России связана с деятельностью зем-
городской среды. ских статистиков. С развитием промышленного произ-
Ключевые слова: метод пространственной выборки, метод водства широкое распространение получил такой ме-
моментных наблюдений, маршрутный учет, учет численности тод пространственной выборки как метод моментных
безнадзорных животных наблюдений, применяемый в основном в сфере управ-
ления персоналом для оценки эффективности исполь-
зования рабочего времени и оборудования на произ- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
водстве и в строительстве. Однако суть метода позво-
ляет рассмотреть возможность его и для решения дру-
гих задач. Подробное описание метода часто приво-
дится в руководствах по управлению персоналом, по
экономике труда [4]. При использовании этого метода в
определенный день наблюдатель обходит рабочие
места по заранее составленному маршруту и фиксиру-
ет вид деятельности на рабочих местах, попавших в
выборку – случайную, или механическую. Средняя
ошибка выборки не корректируется на объем гене-
ральной совокупности, и это может служить основани-
ем для использования метода моментных наблюдений
в случаях, когда объем генеральной совокупности не-
известен. В число таких задач входит, например, учет
численности бродячих животных.
Существование в городской среде бродячих живот-
ных, в частности, собак, представляя собой угрозу здо-
ровью и жизни людей - серьезная социально-
экономическая проблема, истоки которой – в избыточ-
ном предложении такого продукта человеческой дея-
тельности как домашняя собака, в бесконтрольном
разведении собак, в отсутствии необходимых правил
содержания и выгула домашних питомцев и несоблю-
дении правил существующих. Для принятия обосно-
233
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 ванных решений в сфере регулирования численности щадках, расположенных в двух основных типах город-
безнадзорных животных требуется знать количество их ской среды: жилой и промышленно-складской. За пе-
на конкретной территории. Необходимость учета бро- риод исследований в Петрозаводске с учетами прой-
дячих животных уже много лет указывается в законода- дено 2265,8 км, всего на маршрутах встречено 1081
тельных документах, включая вступивший в силу с 1 собаки. Учет бездомных собак на каждой из пробных
января 2020 федеральный закон "Об ответственном площадок проводился путем посезонного трехкратного
обращении с животными и о внесении изменений в обхода территории по определенному маршруту. Собак
отдельные законодательные акты Российской Федера- фотографировали, места обнаружения отмечали на
ции" от 27.12.2018 N 498-ФЗ. Проблемы учета бродя- картах. Описание 669 собак помещено в базу данных,
чих животных неоднократно обсуждались в СМИ созданную в среде Microsoft Excel [9].
[2,6,12,13,15], и являлись объектами научных исследо-
ваний [7,8,9,10,11]. Использование единой методики Группой исследователей Института проблем эколо-
учета и контроль ее применения по ряду показателей гии и эволюции РАН под руководством А.Д. Пояркова
поможет избежать расхождений в оценке численности дважды был проведен учет бездомных собак на терри-
безнадзорных животных в населенных пунктах. тории Москвы: в 1996-1997 гг. и в 2006 г. [16,17]. Мето-
дика основана на выборочных данных, единица отбора
Метод маршрутного учета. – площадка, учет должен охватывать не менее 5%
В мировой практике учет бродячих животных про- площади города, городская среда стратифицирова-
водится разными способами, включая прямой подсчет лась, полученные данные экстраполировались на сум-
и косвенную оценку. марную площадь города. Для обработки данных при-
В монографии Н.Г.Челинцева [25] обобщены и про- менялось специально разработанное программное
анализированы практикуемые биологами методы учета обеспечение.
животных и птиц в условиях дикой природы. Имеющие
различные подходы к учету, касающиеся в основном В 1996 году наблюдение проводилось на 10 пло-
ширины учетной ленты и вида расстояния обнаружения щадках методом пятикратного учета в течение 7-10
– перпендикулярного либо радиального – методы ос- дней. Данные по каждой встреченной собаке заноси-
нованы на достаточно простой формуле расчета плот- лись в специальную карточку, таким образом избегали
ности населения животных. двойного счета, а также исследовали миграцию собак.
Дополнительно опрашивали местных жителей и со-
(1) трудников учреждений. Полученные результаты свиде-
тельствовали о том, что миграция собак невелика, т. к.
где n – число обнаруженных на учетной полосе жи- встречаемость новых собак в конце 10-дневного учета
вотных, M – длина маршрута, W – ширина учетной по- близка к нулю. Для оценки численности собак исполь-
лосы [25, с.7]. зовалась база данных Access для Windows и метод
накопительного учета, при котором суммируется чис-
Однако данная формула может быть использована ленность всех индивидуально опознанных собак.
лишь при достаточно узкой учетной ленте, настолько
узкой, чтобы пренебречь недоучетом по ее краям. Но На карте учетной площадки выделялись различные
чем уже лента, тем меньшее число животных попадает элементы городской среды – выделы. Данные по вы-
в выборку. Чтобы избежать этого недостатка, предла- делам использовались в расчетных формулах. Опре-
гаются различные модификации метода маршрутного деление площадей различных страт среды производи-
учета, учитывающие вид функции обнаружения и огра- лось в лаборатории геоинформационных систем ФГУП
ниченность учетной ленты. Госземкадастрсъемка ВИСХАГИ при анализе спутнико-
вой карты Москвы. Площадь города стратифицирова-
Далее используются различные методы обработки лась следующим образом:
полученных данных, оценивается эффективная шири-
на учетной полосы, вводятся поправочные коэффици- 1. Городские леса.
енты при использовании совместно радиального и пер- 2. Парки, кладбища, монастыри.
пендикулярного расстояний обнаружения. 3. Жилая застройка.
4. Промзона.
С разной степенью вероятности все предлагаемые 5. Пустыри, сады, городские деревни и пр. (на эти
методы дают величину плотности населения животных участки экстраполировались показатели средней плот-
того или иного вида на определенной площадке, с ности по городу).
дальнейшей экстраполяцией результатов на всю ис- Для расчета плотности популяции собак в различ-
следуемую площадь лесного массива. ных стратах использована программа «Экстраполя-
ция», разработанная Н.Г. Челинцевым [25], в которой
Методы, описанные в работах [23,24,25], изначаль- применяются формула:
но разработаны для учета диких животных, однако
нарастающая потребность ведения учета безнадзор- , (2)
ных домашних животных, отраженная в работах
[7,8,9,10,11,16,17,22] привела исследователей этой где - средняя плотность населения собак в j-й
проблемы к решению использовать маршрутный учет в
различных модификациях. страте;
- число собак, учтенных в j-й страте;
Например, учет бездомных собак в Петрозаводске в
течение 2003-2007 гг. проводилось исследователями - общая площадь учета в в j-й страте.
кафедры зоологии и экологии Петрозаводского госу-
дарственного университета, д.б.н., проф., чл.-корр. Численность собак в j-й страте вычислялась по
РАН Э.В. Ивантером и асп. Н.А. Седовой. Кроме Пет- формуле
розаводска, исследования проводились также в горо-
дах Беломорск и Костомукша. В исследовании исполь- , (3)
зовался метод маршрутного учета на 12 пробных пло-
где - оценка плотности собак в страте, - гене-
ральная площадь страты [16].
234
Далее находилась предельная ошибка оценки новную причину нерегулярности учета бродячих жи- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
плотности и доверительный интервал оценки числен- вотных в населенных пунктах – это его трудоемкость.
ности собак в страте при вероятности 95%. Числен- Регулярный учет не ведется даже в мегаполисах, в
ность собак в городе оценивалась суммированием чис- частности, в Санкт-Петербурге, несмотря на принятый
ленности оценок во всех стратах. еще в 2008 г. Законодательным Собранием закон №
64-13 «О безнадзорных животных в Санкт-Петербурге»,
В результате численность бездомных собак была устанавливающий в числе полномочий Правительства
оценена в 21 342 экз. в период летнего учета и 20 918 в города определение порядка учета безнадзорных жи-
период зимнего учета. вотных. В Москве, по словам члена экспертного совета
при комиссии по экологической политике Мосгордумы
Относительная статистическая ошибка общей чис- Е. Ивановой, также отсутствует регулярный учет без-
ленности собак составила 9,7% в летнем учете и 5.4% домных животных: «…ни мониторинга животных на
в зимнем, что позволяет, по мнению исследователей, улице, ни программы льготной стерилизации, ни еди-
признать результаты достоверными, так как в экстра- ной информационной базы, ни программы оказания
поляционных зоологических учетах допустима относи- помощи животным. Хотя это все недорого, и город мог
тельная статистическая ошибка менее 20% [16]. бы осилить» [5].
С 2003 г. в Москве официально был прекращен от- Таким образом, для осуществления мониторинга
лов собак с последующим уничтожением. После стери- численности безнадзорных животных метод маршрут-
лизации собак возвращали в город. Для выяснения ного учета следует упростить.
влияния на численность и состояние популяции собак в
Москве в результате такой смены стратегии контроля, в Метод учета на случайных маршрутах.
2006 году той же группой исследователей с использо- Поскольку регулярный учет численности бездомных
ванием той же методики был проведен повторный учет собак важен для общественного благополучия, рас-
численности бездомных собак на территории Москвы. смотрим возможность проведения его силами самого
общества. В основе такого подхода- предположение о
Учет велся в течение одного сезона - с февраля возможном осуществлении подсчета безнадзорных
по апрель. По сравнению с предыдущим исследовани- собак на маршрутах, отобранных случайным образом.
ем, была разработана более детальная стратификация То есть известный метод маршрутного учета откоррек-
городской среды [17], а также выделено большее число тирован под неподготовленных участников наблюде-
учетных площадок – 40. В наиболее значимых для со- ния. Вкратце процесс сбора данных изложен автором в
бак типах среды было большее количество выделов. докладе [21] и состоит в следующем. В определенное
время все участники, следуя своими обычными марш-
По итогам исследования получены данные о нали- рутами, ведут подсчет встреченных безнадзорных со-
чии в городе 29 159 бездомных собак, то есть числен- бак. Координатор учета собирает эти данные и переда-
ность их за 10 лет возросла на 18%. Сделан вывод о ет для дальнейшей обработки в центр учета. Далее
незначительности такого увеличения с учетом того, что предлагается проводить экстраполяцию результатов на
изменилась контролирующая стратегия со стороны суммарную длину дорожного покрытия данного города,
служб города. А устойчивость показателей плотности в отличие от применяемой в предыдущих исследова-
населения бездомных собак свидетельствует о дей- ниях экстраполяции результатов на площадь террито-
ствии на численность и другие показатели их популя- рии. Тем самым предлагаемый метод освобождается
ции прежде всего авторегуляционных механизмов, а не от некоторых отмеченных недостатков – в частиности,
деятельности человека. не нужно учитывать площадь строений.
В качестве иллюстрации применения метода учета
По данной методике директором АНО «Благотвори- на случайных маршрутах приведем результаты его
тельное общество опеки бездомных животных», к.т.н. пробного практического использования.
Е.А. Ильинским был сделан ряд замечаний. В частно- Первый эксперимент был проведен в Санкт-
сти, отмечалось, что подсчет подобным способом мог Петербурге в 2014 году. В Санкт-Петербурге протяжен-
бы дать относительно точные результаты лишь в усло- ность дорог в 2014 г. составляла около 3 400 км [14],
виях дикой природы, так как на территории города рас- следовательно, 20%-я выборка должна была охватить
пределение плотности присутствия собак неравномер- маршруты общей протяженностью не менее 170 км.
но и нестационарно. Кроме того, при оценке размера Требуемый результат может быть получен при условии
площади обследуемой территории не учитывалась участия 17 человек, каждый из которых пройдет или
площадь строений, а значит, и популяционная плот- проедет не менее 10 км, либо число участников
ность собак рассчитывалась неточно. Среди принципи- наблюдения должно составлять 30 человек, со сред-
альных недостатков методики учета выделено было ним маршрутом длиной 5-6 км – это реальная для
отсутствие возможности оценить максимальную плот- обычного человека длина ежедневного пути. Организо-
ность присутствия бездомных собак в общественных вав группу людей, не связанных территориально, и го-
местах, так как при этом требуется фиксировать не товых провести наблюдения на своих обычных марш-
среднюю численность бездомных собак на учетных рутах, можно собрать данные не определенный момент
площадках, а встреченную за выборочные короткие времени, и затем сравнить результаты с полученными
интервалы времени максимальную численность без- методом учета на площадках. Итоги наблюдения 2014
домных собак в общественно значимых местах. Такая года сведены в таблице 1.
постановка задачи, по мнению Е.А. Ильинского, позво- На основе данных табл. 1 делением числа встре-
лила бы определить наиболее проблемные места в ченных особей на число километров маршрута рассчи-
городе [10,11]. тан показатель встречаемости: по результатам 1-го дня
Несмотря на отмеченные недостатки, предложен-
ная методика использовалась при учете бездомных
животных в городах Пензе [8], Якутске [7] и др.
Опыт учета безнадзорных животных, описанный в
работах А.Д. Пояркова и др. [16,17], В.А. Рыбалко [22] ,
Н.Ф. Золиной [8], В.А. Данилова и др. [7] выявляет ос-
235
учета – 0,69 особей на км, по результатам 2-го дня – длины дорог, а наблюдений в указанных районах не
0,62. проводилась. Оставшаяся часть длины дорог состави-
ла примерно 2000 км. Умножением на показатель
Таблица 1 встречаемости получаем численность порядка 1200-
1300 особей. Сопоставление полученные величины с
Результаты наблюдений на маршрутах в Санкт- численностью безнадзорных собак по данным СМИ в г.
Томске [12] и Санкт-Петербурге [15,19], позволяет
Петербурге, октябрь, 2014 предположить наличие корреляции этих величин с ре-
альной численностью безнадзорных собак на террито-
№ наблю- День 1 День 2 рии городов. Следует также отметить, что сбор данных
о численности безнадзорных собак в мегаполисе может
дателя Длина Число встре- Длина Число встре- иметь специфику, связанную с площадью территории и
плотностью населения. Соответствующие выводы
маршру- ченных без- маршру- ченных без- можно будет сделать на основе наблюдений в ряде
городов при количестве участников, достаточном для
та, домных собак та, надзорных охвата всей территории каждого города. На этом этапе
исследования будут выбраны города, по которым име-
км км собак ются опубликованные со ссылками на официальные
источники данные о численности безнадзорных собак.
1 0,6 1 8,0 0 Есть вероятность корреляции полученных учетом на
случайных маршрутах результатов с фактической чис-
2 0,9 3 18,0 3 ленностью бродячих собак, представленной в офици-
альных данных. Если предположение это верно, даль-
3 5,2 0 5,2 1 нейшее исследование позволит выявить соотношение
этих величин и использовать его для оценки численно-
4 0,4 0 0,4 0 сти безнадзорных животных.
5 2,0 7 2,0 8 Предлагаемый метод позволяет проведение мони-
торинга численности безнадзорных собак в любом го-
6 5,1 0 5,1 0 роде, где есть потребность и заинтересованные лица.
Полученные результаты могут быть в дальнейшем
7 1,0 4 1,0 4 объединены в централизованную базу данных, в рам-
ках федеральных округов или в масштабах страны.
8 3,2 1 3,2 0
Среди задач, которые поможет решить такая база
9 1,1 2 1,1 0 данных - прогнозирование объемов финансовых
средств, выделяемых на мероприятия по регулирова-
10 2,0 0 2,0 1 нию численности безнадзорных животных; выявление и
анализ факторов, влияющих на численность безнад-
11 0,5 0 0,5 0 зорных животных в регионах.
12 0,6 0 0,6 2 Таким образом, разработка единой методики учета
численности безнадзорных животных позволит органи-
13 3,0 3 3,0 5 зовать сбор информации, необходимой для создания и
актуализации единой информационной базы данных о
14 3,0 1 3,0 2 численности безнадзорных животных в российских го-
родах. База, в свою очередь, будет служить основной
15 5,2 2 5,2 5 для принятия решений о проведении необходимых ме-
роприятий по регулированию численности бродячих
Итого 33,2 23 50,3 31 животных.
Для проверки работоспособности метода случайных Заключение
маршрутов планировалось провести исследования в Для обоснования выбора того или иного метода
2017 году в ряде городов с уже известной приблизи- учета следует знать параметры размещения объектов
тельной численностью бездомных собак. Однако, по учета в совокупности. В рассмотренных случаях речь
причине слабого отклика потенциальных участников, идет о распространении животных на городской терри-
исследование удалось провести только в Томске. Чис- тории. Поскольку само явление бродячих животных –
ло участников – 11 человек. Время проведения наблю- фактор антропогенный, то и распространение его под-
дений – апрель 2017 г. Результаты представлены в вержено влиянию человека. Поэтому методы сбора
таблице 2. данных, разработанные для условий дикой природы,
представляются не вполне корректными. К тому же
Таблица 2 точность результатов учета диких животных и птиц бо-
лее высокая, так как играют роль природные законо-
Результаты наблюдений на маршрутах в Томске в течение мерности, В случае учета городских бродячих собак
невозможно предсказать развитие событий в популя-
дня, апрель, 2017. ции, на размер которой влияет множество факторов –
начиная от кормовой базы и заканчивая выделенными
№ наблюдения Длина маршрута, Число встреченных на отлов финансами. Таким образом, попытки добиться
высокой точности результатов, используя сложные
км безнадзорных собак
1 8,0 6
2 6,0 6
3 6,0 6
4 3,9 2
5 25,0 4
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 6 1,7 2
7 2,0 4
8 2,0 0
9 3,9 0
10 2,0 0
11 3,5 9
Итого 64,0 39
Показатель встречаемости получился равным около
0,6 особей/км. Как видим, его величина соразмерна
полученной в Санкт-Петербурге.
Суммарная длина дорожных покрытий в г. Томске
составляет 787 км [1]. Умножением суммарной длины
дорог на показатель встречаемости получаем число
особей - 480. Для аналогичного подсчета по Санкт-
Петербургу из суммарной длины дорожного покрытия
(около 3400 км [14]), вычтена длина КАД, а также сум-
марная длина дорог Колпинского, Петродворцового,
Курортного и части Красносельского районов, так как
эта величина составляет значительную часть общей
236
математические вычисления, часто терпят неудачу и – Режим доступа: https://realnoevremya.ru/articles/48411
вызывают критику оппонентов. Метод моментных
наблюдений на выборочных маршрутах наиболее при- (дата обращения: 01.02.2017).\\
ближен к условиям города, так как позволяет не отвле-
каться на такие параметры как ширина учетной полосы 7. Данилов, Вит. А. Учет бездомных собак г. Якут-
и помехи в виде строений. Метод учета бродячих жи-
вотных на случайных маршрутах с экстраполяцией ре- ска / Вит. А. Данилов, М.М. Сидоров, Вас. А. Данилов //
зультатов на длину дорожного покрытия лишен недо-
статков маршрутного метода, используемого в настоя- Наука и образование. – 2014. – № 2. – С.69-72.
щее время. Кроме того, он значительно сокращает
временные и финансовые затраты учета. Заинтересо- 8. Золина, Н. Ф. – Особенности экологии популя-
ванное в решении проблемы население способно на
регулярной основе проводить работы по подсчету жи- ций бездомных собак в городе Пензе / Н.Ф. Золина //
вотных и контролю результатов, самоорганизуясь по
принципу сети. Взаимодействие узлов такой сети, Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2011. – № 25. – С.
наличие обратной связи от координатора исследова-
ния и центра обработки результатов приведет к совер- 195-198.
шенствованию метода, получению результатов боль-
шей точности. 9. Ивантер, Э. В. Экологический мониторинг груп-
Небольшой объем полученной информации пока пировок бездомных собак (на примере г. Петрозавод-
что не позволяет использовать данную методику для
серьезных расчетов, моделей и программ. Однако ска) / Э.В. Ивантер, Н.А. Седова // Экология. – 2008. –
устойчивость полученных показателей встречаемости
собак позволяет предположить, что метод случайных № 2. – С. 116-121.
маршрутов при большем числе участников даст ре-
зультаты, пригодные для дальнейшего анализа. 10. Ильинский, Е.А. Замечания к отчету по монито-
Следует отметить, что учет на случайных маршру- рингу и учету численности бездомных собак в городе
тах пригоден не только применительно к безнадзорным
животным, но и к ряду различных явлений, и в перспек- Москве [Электронный ресурс.] / Е.А. Ильинский // Авто-
тиве может найти применение для мониторинга других
факторов повышения качества городской среды. номная некоммерческая организация «Благотвори-
тельное общество опеки бездомных животных». –
Москва. – 2006. - Режим доступа:
http://www.animalsprotectiontribune.ru/nnnn656.html . (Да-
та обращения: 21.02.2017)
11. Конференция «Проблемы исследований домаш-
ней собаки. Материалы совещания. ИПЭЭ им. А.Н. Се-
верцова РАН» 14 апреля 2006 г. (краткое изложение
некоторых событий первого дня конференции) [Элек-
тронный ресурс.] / Центр правовой зоозащиты. - Режим
доступа:
http://www.animalsprotectiontribune.ru/KonSev.html (Дата
обращения: 01.02.2017).
12. На территории Томска обитает 4 тысячи бродя-
чих собак [Электронный ресурс] / НИА Томск. – Режим
доступа: http://niatomsk.ru/more/49437/ – (дата обраще-
Литература ния: 01.02.2020).
1. Анализ улично-дорожной сети Томска [Элек- 13. Нодельман, В. Госконтракт на убийство [Элек-
тронный ресурс] – Режим доступа: http://clevertsk.ru/uds- тронный ресурс] / В. Нодельман // Известия. – 2016. –
analiz/ – (дата обращения: 01.04.2017). 25 октября. – Режим доступа
2. Аронова, Т. В Красноярске около 11 тысяч без- http://izvestia.ru/news/639772 – (дата обращения:
домных кошек и собак [Электронный ресурс] / Т. Аро- 03.03.2020).
нова // Комсомольская правда. – 2011. – 03 марта. – 14. Перечень автомобильных дорог общего пользо-
Режим доступа: вания регионального значения в Санкт–Петербурге (с
http://www.krsk.kp.ru/daily/25647.3/810548/– (дата обра- изменениями на 23 марта 2016 года). Приложение к
щения: 01.02.2017). постановлению Правительства Санкт–Петербурга от 17
3. Березина Е.С. Популяционная структура, осо- марта 2011 года N 300 [Электронный ресурс]. – Режим
бенности морфологии и поведения и роль домашних доступа:
собак и кошек в распространении природно-очаговых https://gov.spb.ru/law?d&nd=891848053&prevDoc=891848
инфекций в России. Дис. докт. биол. наук: 03.02.04: 053&mark=0#I0 – (дата обращения: 01.02.2017). «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
защищена 14.05.2015: утв.27.10.2015 / Березина Елена 15. По Петербургу бегает 7 тыс. бездомных собак.
Сергеевна. - Омск, 2015. – 452 с. [Электронный ресурс] / Балтинфо. – 2012. – 26 июля. –
4. Бизнес-статистика : учебник и практикум для ву- Режим доступа: http://www.baltinfo.ru/2012/07/26/Po–
зов / И. И. Елисеева [и др.] ; под редакцией И. И. Ели- Peterburgu–begaet–7–tys–bezdomnykh–sobak–293659 –
сеевой. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 411 (дата обращения: 01.12.2017).
с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-05724- 16. Поярков, А.Д. Исследование популяции бездом-
9. — Текст : электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: ных собак (canis familiaris) на территории Москвы. Со-
https://urait.ru/bcode/451247 (дата обращения: общение 1 / А.О. Верещагин, А.Д. Поярков, П.Л. Бого-
25.03.2020). молов // Зоологический журнал. – 2011. – том 90, № 4.
5. Голубева А. Убьют ли вашу собаку, если она по- – С.498-504.
теряется перед ЧМ-2018? [Электронный ресурс] / 17. Поярков, А.Д. Исследование популяции бездом-
А.Голубева, А.Напалкова / Русская служба Би-би-си. – ных собак (canis familiaris) на территории Москвы. Со-
2018. – 22 февраля. – Режим доступа: общение 2 / А.О. Верещагин, А.Д. Поярков, П.Л. Бого-
https://www.bbc.com/russian/features-42993441 - (дата молов // Зоологический журнал. – 2011. – том 90, № 6.
обращения: 21.09.2018) – С.724-732.
6. Горожанинова, М. Нижнекамск усыпит бездом- 18. Прекратите незаконную практику убийств живот-
ные «биологические объекты» на сумму 1,35 миллиона ных в Краснодаре. Петиция [Электронный ресурс] –
рублей [Электронный ресурс] / М. Горожанинова, М. Режим доступа:
Матвеев // Реальное время. Информационный портал. https://www.change.org/p/руководителю–следственного–
управления–прекратите–незаконную–практику–
237
убийств–животных–в–краснодаре – (дата обращения: 2. Aronova, T. In Krasnoyarsk, about 11 thousand homeless cats
01.02.2017). and dogs [Electronic resource] / T. Aronova // Komsomolskaya
19. Программа регулирования численности бездом- Pravda. - 2011 .-- March 03. - Access mode:
ных животных, г. Брянск [Электронный ресурс] / Обще- http://www.krsk.kp.ru/daily/25647.3/810548/– (accessed:
ство защиты животных «Вита». – 2013. – Режим досту- 02/01/2017).
па: http://vita32.org/programma_ano_vita/ – (дата обра- 3. Berezina E.S. Population structure, morphology and behavior,
щения: 01.02.2017). and the role of domestic dogs and cats in the spread of focal
20. Русакова И.В. Влияние демографических про- infections in Russia. Dis. Doct. biol. Sciences: 03.02.04:
protected May 14, 2015: approved 27.10.2015 / Elena
цессов на численность безнадзорных животных в рос- Berezina. - Omsk, 2015 .-- 452 p.
сийских городах / И.В. Русакова // Петербургская со- 4. Business statistics: textbook and workshop for universities / I. I.
циология сегодня. Выпуск 8., СПб., Нестор-История, Eliseeva [and others]; edited by I.I. Eliseeva. - Moscow: Yurayt
2017. – С.73-90. Publishing House, 2020. - 411 p. - (Higher education). - ISBN
21. Русакова И.В. Методика сбора оперативных ста- 978-5-534-05724-9. - Text: electronic // EBU Yurait [site]. -
тистических данных при решении задачи учета безнад- URL: https://urait.ru/bcode/451247 (accessed date:
зорных животных/ И.В.Русакова // Наука о данных : ма- 03/25/2020).
териалы международной научно-практической конфе- 5. Golubeva A. Will your dog be killed if she gets lost before the
2018 World Cup? [Electronic resource] / A.Golubeva,
ренции. Санкт-Петербург, 5–7 февраля 2020 г. – СПб. : A.Napalkova / Russian service of the BBC. - 2018 .-- February
Изд-во СПбГЭУ, 2020. – С.262-263. 22. - Access mode: https://www.bbc.com/russian/features-
22. Рыбалко, В.А. Учет безнадзорных собак в г. Пет- 42993441 - (accessed: 09/21/2018)
розаводске. Оценка многолетней динамики численно- 6. Gorojaninova, M. Nizhnekamsk will lull homeless "biological
сти [Электронный ресурс] / В.А. Рыбалко // Сайт Вла- objects" worth 1.35 million rubles [Electronic resource] / M.
димира Рыбалко. – 2010. – Режим доступа: Gorojaninova, M. Matveev // Realnoe Vremya. Informational
http://feralan.narod.ru/petrozavodsk.html - (дата обраще- portal. - Access mode: https://realnoevremya.ru/articles/48411
ния: 01.02.2017). (accessed: 02/01/2017). \\
7. Danilov, Vit. A. Registration of stray dogs in Yakutsk / Vit. A.
23. Челинцев Никита Геннадиевич Математические Danilov, M.M. Sidorov, you. A. Danilov // Science and
основы учета движущихся животных / Н.Г.Челинцев // Education. - 2014. - No. 2. - P.69-72.
Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 2013. №1. 8. Zolina, N. F. - Features of the ecology of populations of stray
Режим доступа: dogs in the city of Penza / N.F. Zolina // Proceedings of the
https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskie-osnovy- PSPU im. V.G. Belinsky. 2011. - No. 25. - S. 195-198.
ucheta-dvizhuschihsya-zhivotnyh (дата обращения: 9. Ivanter, E. V. Ecological monitoring of stray dog groups (for
21.03.2020). example, Petrozavodsk) / E.V. Ivanter, N.A. Sedova //
24. Челинцев Н.Г. Математика в учетах животных / Ecology. - 2008. - No. 2. - S. 116-121.
10. Ilyinsky, E.A. Notes to the report on monitoring and counting
Н.Г.Челинцев // Современные проблемы природополь- the number of stray dogs in the city of Moscow [Electronic
зования, охотоведения и звероводства. 2012. №1. Ре- resource.] / E.A. Ilyinsky // Autonomous Non-Profit
жим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/matematika- Organization Charitable Society for the Guardianship of
v-uchetah-zhivotnyh (дата обращения: 21.03.2020). Homeless Animals. - Moscow. - 2006. - Access mode:
25. Челинцев Н.Г. Математические основы учета http://www.animalsprotectiontribune.ru/nnnn656.html. (Date of
животных / Н.Г.Челинцев // М., ГУ Центрохотконтроль, appeal: 02.21.2017)
2000. - 431 с. 11. Conference “Problems of research of a domestic dog. Meeting
materials. IPEE them. A.N. Severtsov RAS ”April 14, 2006 (a
summary of some of the events of the first day of the
Spatial sampling methods: modifications and examples of use conference) [Electronic resource.] / Center for Legal Protection
Rusakova I.V.
St. Petersburg State University of Economics of Animals. - Access mode:
The experience of using spatial sampling methods — route
http://www.animalsprotectiontribune.ru/KonSev.html (Date of
counting and site counting — has been summarized as
applied to solving the problem of counting the number of street access: 02/01/2017).
animals. The relevance of the topic is due to the need for
reliable data on the number of street animals in settlements, 12. On the territory of Tomsk lives 4 thousand stray dogs
especially urban ones, for planning and financing measures to
regulate their numbers. Municipal services, as a rule, do not [Electronic resource] / NIA Tomsk. - Access mode:
have this kind of data. A generalization of the experience of
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 using existing methods of accounting for stray animals shows http://niatomsk.ru/more/49437/ - (date of access: 01.02.2020).
that the main obstacle to their widespread use is the
complexity. A simplified route accounting method is proposed, 13. Nodelman, V. State contract for the murder [Electronic
the features of which are data collection on randomly selected
routes and extrapolation of the results to the total length of the resource] / V. Nodelman // News. - 2016. - October 25. -
road surface. The results of trial observations are presented.
In the presented form, the method can be used by untrained Access mode http://izvestia.ru/news/639772 - (accessed:
observers and does not require additional time and financial
costs. In the future, the method may find application for 03.03.2020).
monitoring other factors to improve the quality of the urban
environment. 14. The list of public roads of regional importance in St. Petersburg
Keywords: spatial sampling method, moment observation
method, route accounting, counting the number of street (as amended on March 23, 2016). Appendix to the Decree of
animals
References the Government of St. Petersburg of March 17, 2011 N 300
1. Analysis of the Tomsk road network [Electronic resource] -
Access mode: http://clevertsk.ru/uds-analiz/ - (accessed: [Electronic resource]. - Access mode:
04/01/2017).
https://gov.spb.ru/law?d&nd=891848053&prevDoc=89184805
3& R#I0 - (accessed: 02/01/2017).
15. In St. Petersburg runs 7 thousand stray dogs. [Electronic
resource] / Baltinfo. - 2012 .-- July 26. - Access mode:
http://www.baltinfo.ru/2012/07/26/Po–Peterburgu–begaet–7–
tys–bezdomnykh–sobak–293659 - (accessed: 01.12.2017).
16. Poyarkov, A.D. A study of a population of stray dogs (canis
familiaris) in Moscow. Communication 1 / A.O. Vereshchagin,
A.D. Poyarkov, P.L. Bogomolov // Zoological journal. - 2011. -
Volume 90, No. 4. - S.498-504.
17. Poyarkov, A.D. A study of a population of stray dogs (canis
familiaris) in Moscow. Communication 2 / A.O. Vereshchagin,
A.D. Poyarkov, P.L. Bogomolov // Zoological journal. - 2011. -
Volume 90, No. 6. - S.724-732.
238
18. Stop the illegal practice of killing animals in Krasnodar. Petition 22. Rybalko, V.A. Accounting stray dogs in the city of
[Electronic resource] - Access mode:
https://www.change.org/p/ to the head of the investigative Petrozavodsk. Estimation of long-term population dynamics
office, stop the illegal practice of murders of animals in
Krasnodar (accessed: 02/01/2017). [Electronic resource] / V.A. Fishing // Website of Vladimir
19. The program for regulating the number of stray animals, Rybalko. - 2010. - Access mode:
Bryansk [Electronic resource] / Society for the Protection of
Animals "Vita". - 2013. - Access mode: http://feralan.narod.ru/petrozavodsk.html - (accessed:
http://vita32.org/programma_ano_vita/ - (accessed date:
02/01/2017). 02/01/2017).
20. Rusakova I.V. The influence of demographic processes on the 23. Chelintsev Nikita Gennadievich Mathematical foundations of
number of street animals in Russian cities / I.V. Rusakova //
Petersburg sociology today. Issue 8., St. Petersburg., Nestor- the registration of moving animals / N.G. Department of
Istoriya, 2017 .-- S.73-90.
Biology. 2013. No1. Access mode:
21. Rusakova I.V. The methodology for collecting operational
statistical data in solving the problem of accounting for street https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskie-osnovy-
animals / I.V. Rusakova // Data Science: materials of an
international scientific and practical conference. St. ucheta-dvizhuschihsya-zhivotnyh (accessed: 03.21.2020).
Petersburg, February 5–7, 2020 - St. Petersburg. : Publishing
house of SPbGEU, 2020. - S.262-263. 24. Chelintsev N.G. Mathematics in animal records / N.G.
Chelintsev // Modern problems of nature management, hunting
and animal husbandry. 2012. No1. Access mode:
https://cyberleninka.ru/article/n/matematika-v-uchetah-
zhivotnyh (access date: 03/21/2020).
25. Chelintsev N.G. The mathematical basis of animal accounting /
N.G. Chelintsev // M., GU Tsentrohotkontrol, 2000. - 431 p.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
239
Особенности развертывания орбитальной группировки
малых космических аппаратов
Студников Павел Евгеньевич, Особенности применения малых космических ап-
кандидат политических наук, доцент кафедры 614 ФГБОУ ВО паратов
«Московский авиационный исследовательский университет)»,
МАИ, [email protected] Малые космические аппараты (МКА) являются пер-
спективным направлением развития космических си-
В настоящее время интерес к малым космическим аппаратам стем и разрабатываются с использованием наиболее
проявляет все больше стран-участниц освоения околоземного совершенных технологических решений, что обеспечи-
космического пространства. Увеличение числа космических вает повышение эффективности их создания. Конечная
полетов приводит к загрязнению околоземного космического цель заключается в создании МКА на основе отдель-
пространства. Загрязнение околоземного космического про- ной электронной микросхемы, снабженной микродвига-
странства заключается в появлении космического мусора, так тельной установкой и другими исполнительными мик-
как он включает отработавшие космические аппараты, по- роэлектромеханическими системами. При этом речь
следние ступени ракет-носителей, разгонные блоки, отдель- идет о функционально законченных космических аппа-
ные элементы конструкций типа переходников, пироболтов, ратах (КА), которые могли бы производиться серийно и
крышек обтекателей и т.п. В будущем засорение околоземного запускаться в космос многочисленной группой с ис-
космического пространства может происходить от разрушения пользованием всего лишь одного носителя. Такие КА
космических объектов и в результате их столкновений. могут использоваться для решения проблем навига-
Проблемные вопросы применения малых космических аппа- ции, связи, дистанционного зондирования Земли и мно-
ратов впервые обсуждались на международном уровне в 2000 гих других. Переход к МКА отождествляется с техниче-
г. на 18-ой сессии Межагентского координационного комитета ской революцией в области космической техники по
по космическому мусору. По итогам дискуссии было принято аналогии с революцией вычислительной техники, когда
решение о проведении оценки влияния МКА и их группировок на смену громоздким вычислительными машинам при-
на долговременную эволюцию состояния техногенного засо- шли высокопроизводительные малогабаритные персо-
рения околоземного космического пространства и разработка нальные компьютеры. Вместе с тем, миниатюризации
предложений по предупреждению образования космического КА неизбежно приводит к ограничению их ресурсных
мусора в процессе их эксплуатации. возможностей и может оказаться причиной роста кос-
Ключевые слова: системный анализ, малый космический мического мусора. Таким образом, МКА обладают сле-
аппарат, космический мусор. дующими основными преимуществами [2]:
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 уменьшение размеров способствует снижению
стоимости и времени изготовления МКА, и, следова-
тельно, создает предпосылки их серийного изготовле-
ния;
снижение весовых характеристик обеспечивает
возможность запусков МКА ракетами-носителями по-
ниженной размерности, а также возможность запусков
в качестве попутной нагрузки;
создание орбитального резерва МКА способствует
повышению надежности функционирования и живуче-
сти космических систем;
миниатюризация КА, их блоков и узлов, переход в
дальнейшем от микро- и нано- к фемто-технологиям
позволит решать все те задачи, которые решают со-
временные спутники, а также новые задачи, которые
последним были недоступны. При этом уменьшается
вероятность образования нового космического мусора
(КМ);
увеличение скорости развертывания орбитальной
группировки (требуется меньшее количество запусков
для выведения требуемого количества МКА);
внедрение технологий МКА способствует миниа-
тюризации комплектующих элементов, развитию и
внедрению наиболее передовых наукоемких техноло-
гий в области космического приборостроения.
240
Вместе с тем, использование МКА сопряжено с сию, причем основное внимание сосредоточено на МКА
определенными недостатками, к числу которых отно- размерностью от 1 до 10 кг (нано-КА). В таблице 2 ука-
сятся следующие: зано общее количество успешных запусков по годам.
в силу ограниченных весо-габаритных характери- Таблица 2 2018 2019
стик МКА обладают ограниченными функциональными Успешные запуски МКА (2012-2019) по годам 3342 374
возможностями по сравнению с традиционными КА;
Годы 2012 2013 2014 2015 2016 2017
по изложенной выше причине МКА обладают по-
ниженной стойкостью к действию факторов космиче- Запуски 36 92 158 214 259 296
ского пространства, например, ионизирующих излуче- МКА
ний различного типа;
Рисунок 2 – Успешные запуски МКА (2012-2019) по основным
требования по миниатюризации массово- странам
габаритных характеристик МКА исключает возможность
внедрения в их структуру защитных элементов от мел- Из таблиц и рисунков следует, что работы в обла-
кого космического мусора; сти создания и запусков МКА активно развиваются. В
общей сложности за указанный период запущено 1771
ограничение ресурсных возможностей неизбежно МКА, что составляет ~45% от всех запущенных КА.
приводит к снижению сроков активного существования
(САС) МКА. Активное освоение МКА пониженной размерности в
известной степени свидетельствует относительно во-
С точки зрения обеспечения надежности в условиях енной направленности реализуемых проектов. Во-
воздействия факторов космического пространства к первых, решается общая проблема расширения функ-
наиболее критичным элементам МКА относятся борто- циональных возможностей космических систем за счет
вая электроника, солнечные батареи и микродвига- создания орбитальной группировки (ОГ) МКА, включая
тельные системы. По приведенным в докладе [2] оцен- группировки в составе традиционных КА и функцио-
кам для нано- и пико-КА (диапазоны масс 1-10 и 0,1-1 кг нально сопряженных с ними МКА, в том числе:
соответственно) САС составляет ~1-1,5 года. САС
фемпто-КА (диапазон масс 0,01-0,1 кг) оценивается от – расширение полей обзора в различных диапазо-
нескольких часов до единиц месяцев в зависимости от нах электромагнитного спектра;
положения на орбите. В области микро- и мини-КА
(диапазоны масс 10-100 и 100-500 кг соответственно) – организация оптимальных режимов ретрансляции
проводятся активные работы по увеличению САС до полезных сигналов и передачи их на наземные пункты
практически приемлемых условий эксплуатации более приема и обработки информации;
5-7 лет [1]. В таблицах 1 представлены данные относи-
тельно успешных запусков МКА различной размерно- – перераспределение функций между МКА, а также
сти в период 2012-2019 гг. по основным странам. между КА и МКА в процессе работы;
Таблица 1 – создание малогабаритных платформ для доставки
на орбиту и замены составных блоков КА, вышедших
Успешные запуски МКА (2012-2019) по основным странам из строя, выполнения других операций орбитального
обслуживания.
Запускающая Размерность МКА
Во-вторых, решается задача снижения вероятности
страна меньше 1 1 кг до 10 до 100 до 300 Всего обнаружения МКА, обладающих размером менее 10
кг кг кг кг (МКА) см, при использовании традиционных оптических и ра-
диолокационных средств контроля космического про-
Великобрит. – 6 23 11 23 63 странства. На основании сравнения моделей космиче-
ского мусора и данных каталога космических объектов
Германия 6 46 – 23 29 104 можно сказать, что в области низких околоземных ор-
бит (высота круговой орбиты менее 2000 км) данные
Индия 5 – 6 29 6 46 радиолокационных измерений в области размеров
космических объектов 4-5 см оказываются в ~30 раз
Канада – 7 29 18 11 63 ниже, чем ожидаемые потоки космического мусора со-
гласно общепризнанным моделям. Таким образом, да-
Китай – – 35 46 58 139 же в области низкоорбитальных объектов обнаружение
нано-КА и, тем более, пико-КА представляет значи-
Россия – 6 23 104 202 335 тельную сложность. Данное обстоятельство указывает
на возможность скрытного применения МКА для реше-
США 40 230 299 132 104 805 ния задач инспекции КА, или нанесения КА механиче-
ских повреждений, которые можно списать на столкно-
Франция – 35 – 15 23 73 вения с космическим мусором. Возможно планирова- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
ние и проведение других неподконтрольных операций в
Япония – 40 63 18 22 143 космосе.
Рисунок 1 – Успешные запуски МКА (2012-2019) по основным
странам
Как видно из таблицы 1 и рисунка 1, что лидерами
по освоению околоземного космического пространства
(ОКП) МКА являются Россия и США. Однако США, во
многом превосходит другие страны, в том числе и Рос-
241
Важным условием применения МКА является со- Features of the deployment of the orbital constellation of
блюдение требований руководящих принципов small spacecraft
Межагентского координационного комитета по косми-
ческому мусору (МККМ) [3] и Организации Объединен- Studnikov P.E.
ных Наций [4] по предупреждению образования косми- Moscow Aviation Institute (National Research University)
ческого мусора. Главным образом, это относится к тре- Currently, more and more participating countries are developing
бованиям, по которым, любой МКА должен прекратить
свое баллистическое существование в течение време- interest in the development of near-Earth space. An increase
ни менее 25 лет. Предварительный анализ запусков in the number of space flights leads to pollution of near-Earth
МКА с использованием ракет-носителей (РН) Днепр и space. Near-Earth space pollution consists in the appearance
Minotavr-1 в 2013 и 2014 гг. показал, что при запуске с of space debris, since it includes spent spacecraft, the last
использованием РН Днепр около 25% запускаемых stages of launch vehicles, booster blocks, individual structural
МКА оказываются на слабо-эллиптических орбитах с elements such as adapters, pyro-bolts, fairing covers, etc. In
оцененным сроком существования более 25 лет. Оцен- the future, near-Earth space clogging may occur from the
ки времени существования МКА, запущенных РН destruction of space objects and as a result of their collisions.
Minotavr-1, менее 25 лет. The problematic issues of using small spacecraft were first
discussed internationally in 2000 at the 18th session of the
Заключение Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. As a
Не все государства выполняют требования по огра- result of the discussion, it was decided to conduct an
ничению срока активного существования МКА, что не assessment of the influence of spacecraft and their groups on
способствует уменьшению количества тел антропоген- the long-term evolution of the state of technogenic pollution of
ного характера в ОКП. Запуски МКА осуществляются near-Earth space and to develop proposals for preventing the
ежегодно и все больше стран пытается развернуть formation of space debris during their operation.
свои ОГ, в связи с этим в Межагентском координацион- Key words: system analysis, small spacecraft, space debris.
ном комитете по космическому мусору повторно орга- References
низованы исследования по обсуждаемой проблеме с 1. Yakovlev M., Kulik S. Agapov V. et all - Small Satellites
возможным результатом в виде более жестких требо- Development and Space Debris Problem, Proceedings of the
ваний по использованию МКА в области низких около- 18th International Space Debris Coordination Committee,
земных орбит. Colorado Springs, USA, June 2000.
2. Gershenzon V., Karpenko S. - Small satellites - a provocation or
Литература a promising direction? Ecology and Life, vol. 12 (121), 51-57,
1. Yakovlev M., Kulik S. Agapov V. et all - Small 2011.
3. Inter-Agency space debris coordination committee space debris
Satellites Development and Space Debris Problem, mitigation guidelines, Scientific and Technical Subcommittee,
Proceedings of 18-th International Space Debris UN Doc. A / AC.105 / C.1 / L.260, Fortieth session, Vienna,
Coordination Committee, Colorado Springs, USA, June February 17-28, 2003.
2000. 4. Space Debris Mitigation Guidelines of the Committee on the
Peaceful Uses of Outer Space, UN Doc. A / 62/20, United
2. Гершензон В., Карпенко С. - Малые спутники — Nations, Vienna, 2007.
провокация или перспективное направление? Экология
и жизнь, вып. 12(121), с 51-57, 2011.
3. Inter-Agency space debris coordination committee
space debris mitigation guidelines, Scientific and Technical
Subcommittee, UN Doc. A/AC.105/C.1/L.260, Fortieth
session, Vienna, 17-28 February 2003.
4. Space Debris Mitigation Guidelines of the
Committee on the Peaceful Uses of Outer Space, UN Doc.
A/62/20, United Nations, Vienna, 2007.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
242
Степень универсальности бочкообразной
червячной фрезы при нарезании внутренних венцов
Фейгин Александр Владимирович Диапазон чисел зубьев колес, нарезаемых одной фре-
канд. техн. наук, доцент, кафедра «Двигатели внутреннего
сгорания», ФГБОУ ВО «Тихоокеанского государственного уни- зой, может иметь ограничения по следующим причи-
верситета», [email protected]
нам:
В теоретически точной схеме поверхность зуба колеса полу-
чается как огибающая поверхности фрезы в относительном 1) наличие подрезания на активном участке сопря-
движении с двумя независимыми параметрами, одним из ко-
торых является согласованное вращение фрезы и заготовки, а женной поверхности;
вторым – вращение фрезы (или заготовки) вокруг оси произ-
водящего колеса. Ввиду технологических трудностей, возни- 2) недопустимо большая погрешность профиля,
кающих при осуществлении такой схемы нарезания на зу-
бофрезерных станках неизвестных моделей, теоретически возникающая как следствие отступления от теоретиче-
точная схема заменена упрощенной, отличающейся тем, что в
качестве второго параметра выбрано поступательное движе- ски точной схемы обработки;
ние фрезы вдоль оси заготовки.
В статье рассматривается станочное зацепление при нареза- 3) невозможность формирования профиля зуба ко-
нии прямозубого зубчатого венца бочкообразной червячной
фрезой, с целью ответить на вопрос, содержащейся в заго- леса на всем его активном участке.
товке. По всей видимости отказ от теоретически точной схемы
получения поверхности зуба колеса как огибающей в относи- Для оценки влияния каждого из отмеченных выше
тельном двухпараметрическом движении фрезы и заготовки, и
замены её упрощенной должно привести к определенным признаков на диапазон чисел зубьев проведено анали-
ограничениям.
Ключевые слова: станочное зацепление, фреза, диапазон тическое исследование станочного зацепления.
чисел зубьев, двухпараметрическое огибание, погрешность
профиля, активный участок зуба колеса, подрезание. Уравнение производящей поверхности фрезы зада-
но в виде
(u, υ, φ1);
f1(u, υ, φ1) = 0, (1)
где u, υ – параметры эвольвентного цилиндра, ко-
торым образована фреза;
φ1 – угол поворота фрезы при её образовании.
Тогда сопряженная поверхность зуба колеса опре-
деляется системой уравнений:
(u, υ, φ1, φ2, а); а)
f1(u, υ, φ1) = 0; б)
(2)
f2(u, υ, φ1, φ2, а) = 0 в)
f3(u, υ, φ1, φ2, а) = 0 г)
здесь φ2 – угол поворота фрезы вокруг своей оси
при нарезании прямозубого внутреннего венца;
а – величина поступательного перемещения фрезы
вдоль оси заготовки;
выражения (2а) и (2г) – уравнения связи параметров
[2]. При составлении этих уравнений нами использова- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
на методика М. Л. Ерихова [3].
После преобразования системы (2) представим
уравнения поверхности зуба колеса в проекциях на оси
координат системы S2 (x2, y2, z2), жестко связанной с
колесом (рис. 1), в виде
x2 = rcos(υ – ψ1 + ψ2) + rυcosα sin(υ + α – ψ1 + ψ2) +
(r2 – r)cos ψ2;
у2 = rsin(υ – ψ1 + ψ2) – rυcosα cos(υ + α– ψ1 + ψ2) + (r2
– r) sin ψ2; (3)
z2 = u + а,
где –
угол производящего колеса, которым образована фре-
за;
– угол поворота производящего колеса при образо-
вании фрезы (u1 – передаточное отношение в первом
станочном зацеплении [1]);
α – угол профиля в расчетной точке;
r2 – радиус делительной окружности нарезаемого
колеса;
243
ψ2 = φ2u2 – угол поворота нарезаемого колеса (u2 – Расчеты проводились для нескольких вариантов.
При этом изменялось число зубьев производящего ко-
передаточное отношение в исследуемом станочном леса z (60,90), число зубьев нарезаемого колеса z2
(56,59,61 и 85,89,91) и радиус фрезы r1 (мм)
зацеплении). (50,55,60,65).
1.При исследовании подрезания следует выделить Анализ полученных результатов расчета позволяет
сделать следующие выводы: а) радиус фрезы в рас-
два этапа: исследование подрезания в особых точках четной точке r1 не определяет наличия подрезания; б)
подрезание второго рода имеет место при условии, что
сопряженной поверхности (подрезание 1-го рода) и число зубьев нарезанного колеса меньше числа зубьев
производящего, на базе которого была получена дан-
исследование подрезания в обыкновенных точках по- ная фреза (рис. 2). Физическая суть этого явления ста-
новится понятной, если вспомнить, что поверхность
верхности (подрезание 2-го рода). зуба производящего колеса по выбранному методу
образования сопряженного зацепления [1] является
Подрезание 1-го рода исследовались по известной общей вспомогательной поверхностью, и нарезание
внутреннего венца с числом зубьев z, сводится к наре-
методике [4]. Анализ результатов расчетов для различ- занию венца z2 зубчатым колесом z, что при условии z2
< z неизбежно приведет к интерференции. Следова-
ных вариантов исходных данных позволяет сделать тельно, минимальное число зубьев нарезаемого колеса
равно числу зубьев производящего, на базе которого
вывод об отсутствии этого вида подрезания при наре- получена фреза.
зании внутренних прямозубых венцов бочкообразной Рис.1
червячной фрезой.
Исследование подрезания 2-го рода сводится к
определению знака зазора между поверхностями в
локальной окрестности точки контакта. Решение задачи
облегчается тем, что при определенном выборе поло-
жительного направления нормалей «знак приведенной
кривизны совпадает со знаком зазора между поверхно-
стями» [5].
Уравнение предельной кривой на производящей
поверхности (поверхности витков фрезы), которой про-
изводящая поверхность должна быть ограничена для
исключения опасных по подрезанию точек на сопря-
женной поверхности, получено в работе [5] и имеет
вид:
(υ, φ1); а)
f1(υ, φ1, φ2, а) = 0; б)
(4)
f2(υ, φ1, φ2, а) = 0 в)
кI х кII = к (υ, φ1, φ2, а) = 0 г)
где кI и кII – приведенные кривизны в главных
направлениях приведения;
к – полная приведенная кривизна.
Для расчета использовались приведенные там же
[5] зависимости:
кI х кII = (5)
а11 = а12 = ,
а21 = а22 =
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 здесь и - два произвольных вектора, выбирае- Рис.2
мых так, чтобы вектор и не был компланарен об-
щей касательной плоскости в точке контакта; 2.Погрешность профиля согласно ГОСТ 1643-72
определяется в направлении нормали к теоретическо-
и - частные производные от радиуса (4 а) по му профилю, в данном случае к эвольвенте. Тогда ре-
параметрам и φ1; шению задачи по отношению погрешности профиля
сводится к определению зазора между реальной и тео-
и (i = 1,2) - частные производные от уравне- ретической поверхностями зубьев в сечении общей
ния (4б) и (4в) по параметрам и φ1 ; торцевой плоскостью.
Δп – определитель вида: В одной и той же системе координат (остановимся
на системе координат S2 (x2, y2, z2)) запишем уравнения
а δi j (i =1,2; j = 1,2) – определители, получающиеся торцевых сечений зубьев реального и теоретического
из определителя Δп заменой соответствующих строк колес. Затем проведем нормаль к теоретическому
строками из проекций ортов нормалей на направления
и.
244
профилю через соответствующие точки на реальном которому можно подобрать фрезу, зная число зубьев
нарезанного колеса.
профиле и вычислим величину отрезка нормали, за-
Рис. 3
ключенного между профилями. Заметим, что располо-
Рис. 4
жение теоретически точного и реального колес согла-
Нижняя кривая проведена через точки, соответ-
сованно таким образом, что профили их зубьев имеют ствующие минимально допустимому значению чисел
зубьев внутренних венцов, определенному из условия
общую точку на делительном диаметре. отсутствия подрезания 2-го рода на сопряженной по-
верхности; верхняя кривая – геометрическое место
Уравнение торцевого сечения теоретического про- точек, соответствующих максимально допустимым зна-
чениями чисел зубьев нарезаемых колес, определен-
филя возьмем в форме Н. И. Колчина [6]: ных из условия формирования профиля зуба на всем
активном участке. Слева контур ограничен значениями
r2cos 2 + r2 2 cosα sin( 2 + α); z = 34, так как при меньшем числе зубьев производя-
щего колеса не весь профиль зуба очерчен по эволь-
r2sin 2 ‒ r2 2 cosα cos( 2 + α), (6) венте. Ограничение контура справа не является обяза-
тельным, однако, необходимый набор фрез каждого
где и - координаты текущей точки теоретиче- модуля можно ограничить пятью (при z = 34; 42; 60; 100
и 230), так как внутренние венцы с числом зубьев бо-
ского профиля зуба; лее 560 изготавливаются сравнительно редко.
2 ‒ криволинейная координата эвольвенты. По результатам исследований можно сделать сле-
дующие выводы: 1) минимально допустимое число
Уравнение нормали к теоретическому профилю зубьев нарезанных колес определяется из условия
отсутствия подрезания 2-го рода и не может быть
имеет вид меньше числа зубьев производственного колеса, ис-
пользованного при образовании фрезы; 2) погрешность
= (7) профиля, возникающая как следствие приближенности
выбранной схемы, чрезвычайно мала и не ограничива-
Здесь X и Y – текущие координаты точек нормали; ет искомый диапазон чисел зубьев; 3) максимально «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
а и – проекции вектора нормали к теорети- допустимое число зубьев внутренних венцов, нарезан-
ных данной фрезой, определяется возможностью фор-
ческому профилю на оси системы S2 (x2, y2, z2) мирования профиля зуба на полной высоте активного
= ‒ sin 2 +α); участка.
= cos( 2 + α).
Величина отрезка нормали, заключенного между
профилями представляющая искомую погрешность,
определяется известным соотношением:
δ = , (8)
где и ‒ координаты точки реального профиля,
через которые проведена нормаль к теоретическому
профилю;
и ‒ координаты соответствующей точки на
теоретическом профиле, определяемые совместным
решением уравнений (6) и (7) при условии X = x2 и Y =
y2 ;
δ – искомый зазор.
Расчеты проведены для различных вариантов ис-
ходных данных, отличающихся значением z2
(34,42,60,100,230) и r1 (мм) (50, 55, 60, 65).
Результаты расчетов показали, что а) изменение
радиуса фрезы r1 практически не влияет на величину
погрешности; б) погрешность профиля, являющаяся
следствием замены теоретически точной схемы обра-
зования колеса приближенной, измеряется величинами
порядка (2–5) 10-4 мм (рис.3) и, следовательно, не
ограничивать диапазоны зубьев колес, нарезаемых
одной фрезой.
3.Требование полного формирования профиля ак-
тивного участка сопряженной поверхности зуба данной
фрезой выполняется, как показали данные проведен-
ных расчетов, только до определенных значений чисел
зубьев нарезаемого колеса (z2). При дальнейшем уве-
личении z2 оказывается, что ножка зуба колеса форми-
руется не полностью, что определялось по значениям
криволинейных координат соответственных точек зуба
колеса и витка фрезы. Так, например, при нарезании
фрезой, образованной производящим колесом с чис-
лом зубьев z = 43, точка на головке фрезы контактиру-
ет с соответственной точкой на ножке зуба колеса,
имеющей криволинейную координату 0,119735, в то
время, как точка, лежащая на границе активного участ-
ка зуба, имеет криволинейную координату 0,123944 и,
следовательно, не попадает на профилируемый уча-
сток. Это позволяет определить верхнюю границу диа-
пазона чисел зубьев нарезаемого колеса. Построен
ограничивающий контур (рис. 4) в координатах z, z2, по
245
Литература The degree of versatility of the barrel-shaped worm cutter
1. Фейгин А. В. Исследование станочного зацепле- Feigin A.V.
Pacific State University
ния при образовании бочкообразной червячной фрезы In a theoretically accurate diagram, the surface of the wheel tooth
для нарезания колес с внутренними зубьями. В сб.:
Автоматический контроль и управление. Хабаровска, is obtained as the enveloping surface of the cutter in relative
РИО Хабаровского политехнического института, 1974. motion with two independent parameters, one of which is the
consistent rotation of the cutter and the blank, and the second
2. Литвин Ф. Л. Теория зубчатых зацеплений. М., - the rotation of the cutter (or around the axis of the producing
«Наука». 1968. wheel. In view of the technological difficulties encountered in
the implementation of such a slicing scheme on the teething
3. Ерихов М. Л. Синтез зубчатых зацеплений по machines of unknown models, theoretically the exact scheme
условию нечувствительности к погрешностям монтажа. has been replaced by a simplified one, which differs in that the
В сб. трудов научно-технической конференции «Авто- second parameter is chosen as a progressive movement of
мобильный транспорт. Серия Теория механизмов и the cutter along the axis of the blank. The article examines the
детали машин», вып. 17. Хабаровск, 1969. machine-squeamishness when cutting a straight-toothed
jagged crown with a barrel-shaped worm cutter, in order to
4. Ерихов М. Л. Применение принципа огибания с answer the question contained in the blank. Apparently,
двумя независимыми параметрами в к анализу и син- abandoning the theoretically accurate scheme of obtaining the
тезу зубчатых зацеплений. Кандидатская диссертация. surface of the wheel's tooth as enveloping in the relative two-
Л., 1965. parametric movement of the cutter and blank, and replacing it
with a simplified should lead to certain limitations.
5. Ерихов М. Л. Принципы систематики, методы Keywords: machine hooking, cutter, range of tooth numbers, two-
анализа и вопросы синтеза схем зубчатых зацеплений. parametric bend, profile error, active part of the wheel tooth,
Докторская диссертация. Хабаровска, 1972. pruning.
References
6. Колчин Н. И. Механика машин. Т. 1, Л., «Маши- 1. Feigin A. V. The study of machine engagement in the formation of a
ностроение», 1971. barrel-shaped worm cutter for cutting wheels with internal teeth. In
Sat: Automatic control and management. Khabarovsk, RIO of the
Khabarovsk Polytechnic Institute, 1974.
2. Litvin F. L. Theory of gears. M., "Science." 1968.
3. Erichov M. L. Synthesis of gears on the condition of insensitivity
to mounting errors. On Sat Proceedings of the scientific and
technical conference “Road Transport. Series Theory of
mechanisms and machine parts ”, vol. 17. Khabarovsk, 1969.
4. Erichov M. L. Application of the principle of bending with two
independent parameters in the analysis and synthesis of
gears. PhD thesis. L., 1965.
5. Erichov M. L. The principles of systematics, analysis methods
and questions of the synthesis of gear patterns. Doctoral
dissertation. Khabarovsk, 1972.
6. Kolchin N. I. Mechanics of machines. T. 1, L., "Engineering",
1971.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
246
Зарубежный опыт в проектировании зданий
Бажин Григорий Михайлович, Германия – это государство в Западной Европе, явля-
старший преподаватель, кафедра металлические и деревян- ющееся финансовой державой Европы, а строитель-
ные конструкции, ФГБОУ ВО НИУ Московский государствен- ство является её наиболее значимым фактором роста.
ный строительный университет, [email protected] Немецкая строительная индустрия заработала отлич-
ную международную репутацию, основанную на инже-
Антониади Валерия Дмитриевна, нерном мастерстве, качественном управление проек-
студент, кафедра металлические и деревянные конструкции, тами и строительными работами.
ФГБОУ ВО НИУ Московский Государственный Строительный
Университет, [email protected] За последнее время население Германии суще-
ственно увеличилось, поэтому больше людей стали
В статье рассмотрен зарубежный опыт применения современ- нуждаться в доступном жилье. Описанные выше факты
ных технологий в проектировании на примере ведущего члена свидетельствуют о положительном сдвиге в немецком
европейского союза: Федеративной республики Германии. строительстве, однако это является и основной про-
Приведены примеры строительства новых объектов недвижи- блемой. В настоящее время существует серьезное
мости на территории ФРГ, запроектированных с использова- несоответствие между потребностями искателей домов
нием новых инновационных технологий. Представлены при- и типом домов, которые строятся в Германии. Проще
меры проектов зданий и сооружений, при проектировании и говоря, похоже, что немецкое строительство сосредо-
возведении которых применялись новые технологии и реше- тачивает свои усилия на строительстве больших и до-
ния. Проанализированы перспективы развития немецкой рогих объектов недвижимости, предназначенных для
строительной индустрии в целом и области проектирования в продажи, в то время как большинство населения стра-
частности. Дана оценка применяемых уже сегодня инноваций ны нуждается в доступных домах для сдачи в аренду.
в области проектирования в Российской Федерации и пер- Это критический недостаток в строительной стратегии
спективы развития строительной отрасли в нашей стране. сектора и приводит к усилению текущей проблемы не-
Приведены примеры использования новых технологий ин- хватки жилья. Еще один очень важный элемент, кото-
формационного моделирования на объектах строительства и рый необходимо принимать во внимание, касается цен
внедрение этой технологии в проектировании зданий и соору- на жилье, которые сильно завышены.
жений.
Ключевые слова. Строительство, конструкции, инновации, К настоящему времени очевидно, что строительный
проектирование, BIM. сектор Германии находится на критическом пути. Тем
не менее, огромный потенциал для отрасли все еще
существует. Но требуется честный и глубокий страте- «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
гический сдвиг, прежде чем немецкое строительство
будет готово использовать все возможности, которые
появляются на его пути.
Использование инноваций может действительно
усовершенствовать процесс строительства. Например,
прогнозная аналитика может помочь в более быстром
анализе воздействия, которое новое здание или дорога
может оказать на область. Способность идентифици-
ровать потенциальные риски и схемы в зависимости от
местоположения здания может в конечном итоге при-
вести к составлению дорожной карты строительства
для определенных типов областей или проектов. Само
собой разумеется, что это может сэкономить немецко-
му строительству значительное количество времени и
ресурсов в подобных будущих проектах.
Немецкие инновации [3] в области конвертов зда-
ний, наряду с активными солнечными системами,
трансформировали здания за пределы чистой нулевой
энергии (где здание производит столько энергии,
сколько оно использует, как измеряется в течение го-
да), теперь они функционируют как чистые экспортеры
энергии. Еще одно новшество, внедряемое в настоя-
щее время в Германии, продиктовано стремлением к
прозрачности. Вместо твердых стен, в Германии выби-
рают прозрачные профили для ненесущей стены.
247
Так, одним из примеров современного проектирова- Решения по остеклению фасада предложила ком-
ния в Германии является Эльбфилармония в городе пания Guardian Glass, а в Gartner разработали все фа-
Гамбург на реке Эльба. Это один из самых больших и садные элементы. Для этого проекта архитекторы вы-
акустически совершенных концертных залов в мире, брали стекло с магнетронным напылением, особенно-
который больше напоминает арену. Его сотворили ар- стью которого является солнцезащитное напыление,
хитекторы из знаменитого бюро Херцог и де Мерон, которое обеспечивает пропускание видимого света на
обладатели Притцкеровской премии, взяв за основу 47%. С помощью этого стекла удалось увеличить энер-
старый кирпичный склад кофе и какао. Максимальная гоэффективность здания, так как оно обладает низким
высота здания 108 метров и это самое высокое жилое солнечным фактором — 44%. Такой показатель помо-
здание в Гамбурге. гает снизить требования к системе кондиционирования
здания и контролировать температуру внутри него.
Структурная прочность старого склада была увели-
чена, чтобы выдержать вес нового дополнения, кото- Одной из трудностей при строительстве стала раз-
рое идентично в плане, но поднимается как волна от работка изогнутых стеклянных сегментов фасада — до
восточного до западного конца. 1745 свай и 428 сталь- этого момента еще никто не гнул стекла такой сложной
ных конструкций. 2200 панелей, в каждой – по четыре 3D-геометрии, однако результат превзошел все ожида-
стекла, покрытых защитной пленкой. И это не только ния — филармония стала сенсацией и привлекла вни-
филармония, в которой большой зал на 2100 мест и мание СМИ и миллионов людей со всего мира.
камерный – на 550. Здесь есть звукозаписывающая
студия, четыре десятка квартир, подземный гараж, Рис 2. Изогнутый стеклянный сегмент фасада Эльбфилар-
отель, рестораны, конференц-центр и смотровая пло- монии.
щадка. Разработкой акустических систем концертных
залов занимался известный японский инженер Ясухиса
Тоёта. Среди его работ – акустика концертного зала
Мариинского театра в Санкт-Петербурге, Дома музыки
в Хельсинки, Сантори-холл в Минато.
Здание старого склада представляет собой массив
из кирпича, испещренный отверстиями размером 50х75
см, которые сложно назвать окнами. Архитекторы
надстроили над ним новую стеклянную конструкцию в
виде кристалла, состоящую из частично изогнутых
стеклянных панелей, которые образую волны на фаса-
де. Прямо посередине здания, между новой стеклянной
конструкцией и старым кирпичным зданием, архитекто-
ры разместили балкон, опоясывающий филармонию.
Они назвали это Площадью, поднятой на 30 метров
над землей. Издалека эта часть филармонии выглядит
как шарнир, на котором держится “кристалл”.
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Рис 3. Схема строительства многофункционального офис-
ного здания
Рис 1. Конструктивная схема Эльбфилармонии в городе Ещё одним примером инновационных технологий
Гамбург. проектирования в Германии является проект Джаспер
Архитектор по превращению старого торгового центра
Главный зал на 2150 мест, практически изолиро- в городе Берлин в многофункциональное офисное зда-
ванный от остального здания, находится внутри стек- ние, покрытое полностью остекленным фасадом с вы-
лянного объёма. Архитекторы решили подвесить его на резанной формой, которое называется «UP!». В насто-
высоте 50 метров с помощью огромных пружин. ящее время строится в берлинском районе Фридрих-
схайн и должно быть построено в начале 2020 года.
248
Архитекторы Джаспер увидели возможность «раз- Литература «ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020
деть» квадратное здание размером 262 x 262 фута (80 1. Артеменко А. А. Актуальные вопросы инноваци-
x 80 метров) до его конструктивных бетонных колонн и
напольных плит, а затем разрезать треугольные приз- онного развития строительства // Молодой ученый. —
мы с каждой стороны квадратного здания, чтобы за- 2015. — №11. — С. 742-744. — URL .
полнить внутреннее пространство естественным све-
том. «Эти срезы, а также стратегическое террасирова- 2. Винер О. Е., Наумова Л. И. Инновационные тех-
ние и скручивание этажей, создают дополнительный нологии в современном строительстве // Экономика и
доступ к свету и оптимизируют вид на центр Берлина», менеджмент инновационных технологий. 2014. № 9
- сказал Джаспер Архитектор. (36). С. 48–49.
. 3. Кобышев Александр, «Инновации в Германии» -
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit
Рис 4. Проект многофункционального офисного здания. (GIZ) GmbH, 2013.
Для сравнения рассмотрим строительную инду- 4. Костецкий Д. А. Проблемы инновационного раз-
стрию в России [4], ведь страна за сравнительно корот- вития строительства // Приволжский научный вестник.
кий период — в течение полувека — стала мощной 2015. № 4–1 (44). С. 78–81.
индустриальной державой. Она создала мощную сеть
промышленных предприятий, которые функционируют 5. Селютина Л. Г. Значение информационного мо-
и развиваются на базе последних достижений науки и делирования строительных процессов и объектов про-
техники. Так, например, в России «зеленое строитель- ектирования в современных условиях // Сборники кон-
ство» начало развиваться не так давно, чего нельзя ференций НИЦ Социосфера. 2015. № 1. С. 9–10.
сказать о странах Евразийского союза или Америке. Но
уже сейчас в Российской Федерации активно создают- 6. Левин Ю.А. Рынок малоэтажного жилищного
ся проекты строительства экологически чистых мало- строительства: факторы развития и перспективы //
этажных зданий и небоскребов [2]. Также в последние Экономика строительства. 2005. № 12. С. 20-27.
несколько лет в России стало популярно BIM (Building
Information Modeling) -информационное моделирование 7. Левин Ю.А. Проблемы развития рынка мало-
здания [5]. Оно позволяет уменьшить количество оши- этажного домостроения и некоторые пути их инноваци-
бок в проектировании и на этапе строительства, обес- онного решения // Право и инвестиции. 2009. № 3. С.
печивает поддержку всего жизненного цикла здания от 60-62.
эскиза до сноса, и, что немаловажно, благодаря про-
зрачности всех процессов позволяет заказчику суще- Foreign experience in building design
ственно сэкономить. Или, например, ведутся разработ- Bazhin G.M., Antoniadi V.D.
ки, связанные с целенаправленным изменением Moscow State University of civil Engineering
надмолекулярной структуры цементных бетонов. Уче- The article considers the foreign experience of using modern
ные пока могут утверждать лишь то, что стоимость рос-
сийской продукции будет выгоднее, чем западные ана- technologies in design on the example of a leading member of
логи. the European Union: the Federal Republic of Germany.
Examples of construction of new real estate objects on the
Таким образом, можно сделать вывод, что иннова- territory of Germany, designed using new innovative
ции в строительстве – это передовые технологии, без technologies, are given. Examples of projects of buildings and
которых нельзя представить современное общество. structures where new technologies and solutions were used in
the design and construction are presented. The prospects for
the development of the German construction industry in
General and the field of design in particular are analyzed. An
assessment of the current innovations in the field of design in
the Russian Federation and the prospects for the development
of the construction industry in our country is given. Examples
of the use of new information modeling technologies at
construction sites and the introduction of this technology in the
design of buildings and structures are given.
Keywords. Construction, construction, innovation, design, BIM.
References
1. Artemenko A. A. Actual issues of the innovative development of
construction // Young scientist. - 2015. - No. 11. - S. 742-744. -
URL.
2. Wiener O. E., Naumova L. I. Innovative technologies in modern
construction // Economics and management of innovative
technologies. 2014. No. 9 (36). S. 48–49.
3. Kobyshev Alexander, “Innovation in Germany” - Deutsche
Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH,
2013.
4. Kostetskiy D. A. Problems of the innovative development of
construction // Volga Scientific Bulletin. 2015. No. 4–1 (44). S.
78–81.
5. Selyutina L. G. The value of information modeling of
construction processes and design objects in modern
conditions // Conference collections SIC Sociosphere. 2015.
No. 1. P. 9–10.
6. Levin Yu.A. Low-rise housing market: development factors and
prospects // Construction Economics. 2005. No. 12. P. 20-27.
7. Levin Yu.A. Problems of development of the market of low-rise
housing construction and some ways of their innovative
solution // Law and investments. 2009. No. 3. P. 60-62.
249
Математическое моделирование свойств бетона
с ортотропным компонентом
«ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ». № 3. 2020 Бочкарева Ольга Станиславовна, В настоящее время значительно возросло количество
ассистент кафедры строительных материалов, ФГБОУ ВО работ, посвященных вопросу повышения эффективно-
«Тюменский индустриальный университет», сти цементных композитов. Управление механизмом
[email protected] структурообразования бетона способствует повыше-
нию эксплуатационно-технических характеристик ком-
Зимакова Галина Александровна, позита, так как структура бетона определяет механику
к.т.н, профессор, заведующая кафедрой строительных мате- его разрушения, и осуществляется на различных уров-
риалов, ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный универси- нях воздействия. Наиболее распространенным прие-
тет», [email protected] мом управления структурными характеристиками и
физико-механическими свойствами бетона является
Каспер Елена Александровна, введение химических и минеральных добавок.
доцент кафедры строительных материалов ФГБОУ ВО «Тю-
менский индустриальный университет», [email protected] Другим способом модифицирования структуры яв-
ляется применение низкомодульных добавок, класси-
Еренчинов Сергей Александрович, фицированных П.Г. Комоховым как демпфирующие.
к.т.н., доцент кафедры строительных конструкций, ФГБОУ ВО Такие компоненты различного уровня дисперсности –
«Тюменский индустриальный университет», от минеральных наполнителей до мелких заполните-
[email protected] лей (молотый керамзит, золы, шлаки, древесные опил-
ки, гранулы полистирола) – исключают хрупкое разру-
В статье представлены результаты исследований бетонов с шение бетона, повышают трещиностойкость, ударо-
ортотропным компонентом с применением современной тех- стойкость, ограничивают возможность развития уса-
нологии математического моделирования и вычислительного дочных деформаций. [1] При этом применение боль-
эксперимента. Роль ортотропного компонента, заключающая- шинства добавок демпфирования требует компромисс-
ся в повышении механических свойств бетона, выполняют ного решения путем выбора между высокой прочно-
пружины из стальной проволоки. После статистической обра- стью и вязкостью разрушения.
ботки экспериментальных данных были получены аналитиче-
ские и графические зависимости прочности на сжатие, растя- Управление структурообразованием также возмож-
жение при изгибе и растяжение при раскалывании от длины но за счет применения дисперсно-армированного бето-
ортотропного компонента и его объемного содержания. Полу- на (фибробетон), являющегося перспективным компо-
ченные полиноминальные модели второго порядка позволили зиционным материалом с равномерно распределенны-
выявить оптимальные значения длины ортотропного компо- ми в матрице волокнами (фибрами) различного проис-
нента и его объемного содержания. В заключении представ- хождения. [2] Среди всего многообразия применяемых
лены технические характеристики: прочность на сжатие до волокон наибольший интерес представляют стальные
62,5 МПа, на растяжение при изгибе - 11,0 МПа, на растяже- фибры, модуль упругости которых составляет 200⋅103
ние при раскалывании - 9,5 МПа. МПа, что значительно превышает модуль упругости
Ключевые слова: бетон, модификаторы бетонной смеси и бетонной матрицы. Высокие жесткостные характери-
бетона, ортотропный компонент, длина и объемное содержа- стики стальных фибр позволяют им воспринимать рас-
ние ортотропного компонента, математическое моделирова- тягивающие усилия, тем самым повышая прочность на
ние, прочность на сжатие, на растяжение при изгибе, на рас- растяжение при изгибе и раскалывании, трещиностой-
тяжение при раскалывании. кость композита. [3-7] Формирование структуры стале-
фибробетона определяется параметрами стальных
фибр – объемное содержание, геометрические и меха-
нические свойства. [8] Эффективность работы компо-
зита зависит от анкерующей способности стальных
фибр в бетонной матрице. В трудах российских и зару-
бежных ученых предлагаются различные способы по-
вышения прочности на границе «фибра-матрица» за
счет изменения геометрии стальных фибр – отгибы на
концах, периодический профиль, волнистая форма. Но
несмотря на совершенствование конструктивных ре-
шений стальных фибр вопрос повышения их анкерую-
щей способности не теряет своей актуальности.
Принимая во внимание положительный эффект от
применения стальных фибр и демпфирующих добавок
250
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
№3-2020
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search