Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Воєнна наука. Військова справа arrow Обґрунтування технічної реалізації світлосигнальної системи злітно-посадочних смуг швидкого розгортання на основі світлодіодних випромінювачів
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


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

Анотації 

Лісовенко Д.В. Обґрунтування технічної реалізації світлосигнальної системи злітно-посадочних смуг швидкого розгортання на основі світлодіодних випромінювачів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 20.02.14 – Озброєння і військова техніка. Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 2006.

   Дисертація присвячена розробці науково-методичного обґрунтування технічної реалізації світлосигнальної системи злітно-посадочних смуг швидкого розгортання на основі світлодіодних випромінювачів з можливістю управління геометрією і спектром світлових потоків.
   Проведено аналіз енергетичної ефективності існуючої та запропонованої систем світлозабезпечення злітно-посадочних смуг. Показано, що для підвищення енергоефективності системи в цілому необхідно зменшити втрати у процесах перетворення внутрішньої енергії палива в електричну енергію; електричної – в світлову. Автором були розроблені повнокольорові світлодіодні випромінювачі на гнучких еластичних мембранах, що дозволило використовувати їх у різних світлосигнальних та навігаційних приладах замість ламп розжарювання Для цього світлодіоди трьох основних кольорів випромінювання розташовуються на поверхні мембрани. Управління індикатрисою випромінення здійснюється за рахунок зміни кривизни поверхні мембрани, завдяки чому змінюється положення оптичної осі кожного зі світлодіодів, у результаті світловий потік розширюється, перетворюючись на віяло, або звужується, збираючись у пучок.
   Розроблено математичну модель та методику розрахунку конструкції мембрани світлодіодного прожектора, що дозволяє управляти світловим потоком. Тому такий прожектор можливо використовувати для різних цілей як прожектор дальньої дії, так і прожектор заливаючого світла. Методика дозволяє вибирати конструкцію та матеріали мембрани, розраховувати її змінний перетин та формувати сферичний профіль прогинання для управління світловим потоком, зміни фокусної відстані та виключати ефект аберації. Світлодіодний прожектор дозволяє управляти спектральним складом світлового потоку з урахуванням реальних погодних і атмосферних умов, регулюючи співвідношення світлових потоків світлодіодів з різним спектральним складом випромінення.
   Показано можливості використання розробленої світлосигнальної системи для розмітки злітно-посадочних смуг аеродромів, організації освітлення інших військових та цивільних об’єктів, а також використання службами Міністерства з надзвичайних ситуацій і миротворчими підрозділами.
   Ключові слова: мобільна світлосигнальна система, світлодіодний прожектор, тріадні світлодіоди, мембрана, управління спектральним складом випромінювання, шлейфовий випромінювач.

Лисовенко Д.В. Обоснование технической реализации светосигнальной системы взлетно-посадочных полос быстрого развертывания на основе светодиодных излучателей.

Диссертация на получение научной степени кандидата технических наук по специальности 20.02.14 – вооружение и военная техника. Военный институт Киевского национального университеты имени Тараса Шевченко, г.Киев, 2006.

   Диссертация посвящена разработке научно-методического обоснования технической реализации светосигнальной системы взлетно-посадочных полос быстрого развертывания на основе светодиодных излучателей с возможностью управления геометрией и спектром световых потоков.
   Проведен анализ энергетической эффективности существующей и предлагаемой системы светообеспечения взлетно-посадочных полос.
   Анализ энергетической эффективности существующей светогенери-рующей системы показывает, что коэффициент полезного действия некоторых элементов системы настолько низкий, что из 100% энергии, аккумулированной в топливе, только 0,25% превращается в световую энергию, еще значительная часть света теряется при формировании индикатрисы излучения из-за несовершенства устройств светотехники. Самую низкую эффективность имеет такой элемент системы, как дизель-генератор, где в электрическую энергию превращается только 12%, а 88% – тепловые потери и расходы на трение в двигателе внутреннего сгорания и генераторе. Еще более низкую эффективность превращения электрической энергии в световую имеет лампа накаливания – ее коэффициент полезного действия находится в диапазоне от 1,17 до 2,5%, светоотдача 10-17 лм/Вт.
   Показано, что для повышения энергоэффективности системы необходимо уменьшить потери в процессах превращения внутренней энергии горючего в электрическую энергию и электрической в световую.
   Для достижения поставленной цели необходимо использовать новейшие разработки по прямому превращению внутренней энергии горючего в электрическую энергию, а именно: замена малоэффективного дизель-генератора на топливные элементы.
   Топливные элементы энергетически эффективнее, чем двигатели внутреннего сгорания. Коэффициент полезного действия топливных элементов составляет 50 %, тогда как коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания – 12-15%.
   За последнее десятилетие произошло значительное совершенствование эпитаксиальной технологии полупроводниковых светодиодов, поэтому светоотдача светодиодов стала большей, чем у ламп накаливания во всех основных цветах видимого диапазона. Световая отдача ламп накаливания составляет всего 10-17 лм/Вт, тогда как красные светодиоды дают 50-60 лм/Вт. Для желто-оранжевых светодиодов светоотдача превышает 100 лм/Вт; в сине-зеленый части спектра удалось достичь светоотдача 60-80 лм/Вт.
   Если в мобильной системе светообеспечения использовать вместо дизель-генератора топливный элемент, а вместо лампы накаливания – светодиодные излучатели, то эффективность превращения внутренней энергии топлива в световую энергию повышается с 0,175 % в существующей системе до 30 % в предложенной, что в 170 раз превышает экономические показатели действующей системы.
   Для замены ламп накаливания были разработаны полноцветные светодиодные излучатели на гибких эластичных мембранах, что позволяет использовать их в различных светосигнальных и навигационных приборах. Для этого светодиоды трех основных цветов излучения размещены на поверхности мембраны, скомутированы в последовательно-параллельные цепи и подключены к источнику питания. Управление индикатрисой излучения происходит за счет изменения кривизны мембраны, в результате изменяется положение оптической оси каждого из светодиодов и световой поток расширяется, превращаясь в веер или сужается, собираясь в пучок.
   Разработанная математическая модель и методика расчета конструкции мембраны светодиодного прожектора позволяют управлять световым потоком. Поэтому такой прожектор можно использовать для различных целей как прожектор дальнего действия, так и прожектор заливающего света. Методика позволяет выбирать конструкцию и материалы мембраны, рассчитывать ее переменное сечение, а для исключения эффекта аберрации формировать сферический профиль прогибания при управлении световым потоком, изменении фокусного расстояния.
   Светодиодный прожектор позволяет управлять спектральным составом светового потока с учетом реальных погодных и атмосферных условий, регулируя соотношение световых потоков светодиодов с разным спектральным составом излучения.
   Показаны возможности использования разработанной светосигнальной системы для разметки взлетно-посадочных полос аэродромов, организации освещения других военных и гражданских объектов, а также использования службами Министерства чрезвычайных ситуаций и миротворческими подразделениями.
   Ключевые слова: мобильная светосигнальная система, светодиодный прожектор, тріадные светодиоды, мембрана, управление спектральным составом излучения, шлейфовый излучатель.

Lisovenko D.V. Technical realization of light signal system for take – off quick turning on the basis of light – emitting diode radiators – Manuscript.

The dissertation for getting the scientific degree of Candidate of engineering sciences, specialty – 20.20.14 – armament and military equipment. The military institute of Kyiv national university by Taras Shevchenko, 2006.

   The dissertation is devoted to the working out of scientific and methodical basis of technical realization of light signal system for take – off and landing runways of quick turning on the basis of light – emitting diode radiofors with the possibility of geometry and light streams spectrum control.
   The analysis of power effectiveness of existing and being offered systems for take – off and landing runways light supply has been done. To increase the power effectiveness of system on the whole it is necessary to reduce losses in the processes of converting internal fuel energy into electric one and electric energy into light one. The author has developed light – emitting diode radiators of full colours on flexible elastic membranes. It gave the opportunity of using them in different light signal and navigation instruments instead of traditional lamps. To achieve it the light – emitting diodes of three main colours of radiation are placed on the membrane surfice. Radiation indicator control is possible due to the change of membrane surfice curvature. As a result we have the position change of optical axis of each light diode that leads to the light stream expansion which either transforms into fan or becomes narrower gathering into pencil of rays.
   The mathematical model and the method of membrane construction of light – emitting diode searchlight calculation have been worked out. Now it allows to control light stream. Such searchlight can be used for long distance signalling and as a floodlight. This method allows to choose construction and membrane materials, to calculate its changable position and form spherical profile of caving for light stream control and change of focal distance. Light – emitting diode searchlight gives the possibility of spectral composition of light stream control, taking into account real natural and atmosphere conditions, regulating correlation of light streams of light diodes with different spectral compositions of radiation.
   The dissertation deals with the possible methods of this system usage for marking of take off and landing runways of airfields, for the organization of other military and civil objects lighting, as well as for being used by the ministry of extraordinary situations and peace making sub-units. Key words mobile light signal system, light-emitting diode searchlight, triad light-emitting diodes, membrane, spectral composition radiation control, train radiator.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Обґрунтування технічної реалізації світлосигнальної системи злітно-посадочних смуг швидкого розгортання на основі світлодіодних випромінювачів

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!