Обґрунтовування технічної реалізації світлосигнальної системи злітно-посадочних смуг швидкого розгортання на основі світлодіодних випромінювачів - Автореферат

Участь в операціях з підтримання миру під егідою НАТО та в навчаннях у рамках програми «Партнерство заради миру» значно поліпшило знання штабних процедур Альянсу в управлінні військами (силами), технічному та тиловому забезпеченні тощо. Виходячи з цього, задача розробки основ побудови нової світлосигнальної системи для злітно-посадочних смуг на основі світлодіодних випромінювачів з можливістю управління геометрією і спектром світлових потоків є актуальною. Розробка математичної моделі управління прогином мембрани для зміни її сферичності з метою управління геометрією світлових потоків та відповідної методики розрахунку конструкції мембрани і пристроїв зміни її кривизни, які дозволяють функціонально реалізувати в одній конструкції декілька різновидів прожекторів: дальньої дії, заливаючого світла та інформаційного випромінювача для передачі інформації на відстані. В дисертаційній роботі використано аналітичні методи теорії пружності для розробки математичної моделі розрахунку деформації мембрани світлодіодного випромінювача; методи математичного моделювання для побудови профілів поверхні деформованих мембран при різних навантаженнях і матеріалах, з яких виготовлені мембрани; методи імітаційного моделювання для перевірки адекватності результатів, одержаних при математичному моделюванні та при експериментальній деформації мембран. Відмінність запропонованої світлосигнальної системи від відомих, що визначає її новизну, полягає у використанні мембранного випромінювача з тріадними світлодіодами, розташованими на поверхні мембрани, яка забезпечує управління геометрією і спектральним складом світлового потоку.Аналіз енергетичної ефективності цієї світлогенеруючої системи показує, що коефіцієнт корисної дії деяких елементів системи настільки низький, що зі 100% енергії палива тільки 0,25% перетворюється на світлову енергію, ще значна частина світлової енергії втрачається при формуванні індикатриси випромінювання через недосконалість світлотехнічних пристроїв. Тобто, якщо в мобільній системі світлозабезпечення використовувати замість дизель-генератора паливний елемент, а замість лампи розжарювання - світлодіодні випромінювачі, то ефективність перетворення внутрішньої енергії палива у світлову енергію підвищується з 0,175% в існуючій системі до 30% у запропонованій, що у 170 разів перевищує економічні показники діючої системи. У другому розділі розглянуто принципи реалізації мобільної енергоефективної світлосигнальної системи ЗПС швидкого розгортання на базі мембранного випромінювача з використанням тріадних світлодіодних структур, розташованих на поверхні пружної мембрани, яка завдяки зміні її кривизни дозволяє управляти геометрією та спектральним складом світлового потоку. Основним недоліком такого прожектора, крім великого споживання електроенергії, є обмежені можливості управління світловим потоком і спектральним складом випромінювання, а саме: неможливість переналагодити та використовувати прожектор дальньої дії як прожектор заливаючого світла і навпаки. Враховуючи те, що деякі довжини хвиль інфрачервоного (ІЧ) діапазону мають коефіцієнт поглинання атмосферою значно менший, у порівнянні з видимим діапазоном, а кораблі, літаки і вертольоти оснащені приладами нічного бачення, автором запропоновано включити в тріаду четвертий світлодіод ІЧ - випромінювання.У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що полягає в розробці основ побудови світлосигнальної системи для злітно-посадочних смуг на основі світлодіодних випромінювачів з можливістю управління геометрією і спектром світлових потоків.

Основний зміст