Работа посвящена актуальной теме повышения точности определения угловой ориентации автономных летательных аппаратов с применением динамической модели движения за счет использования априорной информации о сигналах управления, формируемых бортовым автопилотом в режиме парирования внешних воздействий. Разработанный алгоритм основан на квазиоптимальной модели движения второго порядка, полученной с учетом динамических ограничений и рациональных допущений. Для анализа его эффективности проведено численное моделирование процесса оценки угловой ориентации мультироторного беспилотного летательного аппарата. Полученные результаты демонстрируют повышение точности оценки угловой ориентации беспилотного летательного аппарата в среднем на 7–15 % в сравнении с аналогичным алгоритмом без учета команд автопилота.

На этапе разработки нового антифрикционного покрытия необходимо принимать во внимание физические и механические свойства тех материалов, из которых оно будет изготовлено. Модификация полимерных материалов для создания композитов с улучшенными свойствами – это активно развивающаяся область исследований. В статье представлена разработанная технология нанесения композиционного антифрикционного покрытия на основе каучука, модифицированного дисульфидом молибдена и порошком меди. Установлена оптимальная концентрация каучука и растворителя, которая позволяет достичь необходимой вязкости матричного связующего, а также выбраны интервалы варьирования компонентов. Для поиска оптимального процентного соотношения состава связующего и достижения наилучших триботехнических характеристик антифрикционного полимерного покрытия в целом применены симплекс-решетчатые планы.

Представлены результаты исследования влияния различных загрязнений и термоокислительного старения на диэлектрическую проницаемость и трибологические свойства турбинного масла ТП-22с. Экспериментально установлено, что введение в масло таких загрязнений, как порошок стали 40Х, кварцевый песок и вода, а также процесс его старения приводят к статистически значимому росту диэлектрической проницаемости и ухудшению антифрикционных характеристик – увеличению коэффициента трения и диаметра пятна износа. Выявлена сильная положительная корреляция между ростом диэлектрической проницаемости и увеличением коэффициента трения, что подтверждает возможность использования измерения диэлектрической проницаемости в качестве косвенного метода для оперативной диагностики состояния масла и прогнозирования износа узлов трения без проведения сложных трибологических испытаний.

Рассмотрено влияние добавки Al₂O₃ в разном процентном отношении в базовую матрицу эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 на ее трибологические свойства. Анализ гранулометрического состава и химической структуры исследуемого порошка оксида алюминия выявил оптимальное соотношение для выбора добавки к базовой матрице ЭД-20. Трибологические испытания проводились на машине трения по схеме «ролик – колодка», что позволило точно зафиксировать влияние нагрузки и скорости скольжения на износ образцов. Проведенные трибологические исследования показали, что введение оксида алюминия в различных массовых долях (1, 3, 5 %) позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики эпоксидного композита, снижая коэффициент трения. Эти эффекты обусловлены формированием на поверхности трения трибопленок, обеспечивающих стабильность контактного воздействия нагрузки. Проведенным спектральным анализом выявлено образование вторичных структур в результате взаимодействия алюминия с эпоксидно-диановой смолой. Полученные данные подтверждают перспективность использования эпоксидных композитов в узлах трения машиностроительных конструкций.

Новизна работы состоит в установлении влияния процентного содержания добавки оксида алюминия в матрицу композиционного полимерного материала на величину коэффициента трения по результатам проведенных экспериментальных исследований. При процентном содержании наполнителя 1 и 3 % было выявлено снижение коэффициента трения на ~9 %. Также в работе проведена оценка влияния нагрузочно-скоростного режима на трибологические характеристики полимерного композиционного материала.

Важнейшим показателем безопасной эксплуатации колесной пары вагона является прочность прессового соединения колеса и оси. В процессе и после монтажа колеса на ось обе детали соединения находятся в сложном напряженно-деформированном состоянии вследствие наличия натяга и значительных усилий прессовой посадки.

После запрессовки колеса на ось в зоне сопряжения имеют место зоны скольжения, которые в процессе эксплуатации будут увеличиваться естественным путем вследствие значительных динамических нагрузок. В результате действия знакопеременного изгиба снижается площадь сцепления колеса и оси, возрастает напряженное состояние остаточной части соединения как ответ на увеличенную нагрузку к площади сцепления. Тенденция к росту осевой нагрузки наряду с повышением скорости составов повышает вероятность сдвига колеса с оси. Прямое же измерение зон скольжения в эксплуатации не представляется возможным.

Выполнено компьютерное моделирование колесной пары, анализ и оценка напряженно-деформированного состояния прессового соединения. Представленные исследования будут полезны для принятия решений о недопущении опасного состояния при взаимодействии колеса и оси в прессовом соединении.

Выполнено исследование влияния технологических параметров микродугового оксидирования (МДО), включающих модификацию базового электролита углеродными нанотрубками, на износостойкость и микротвердость формируемых покрытий. С использованием концепции многофакторного эксперимента изучались такие факторы, как плотность анодного тока, концентрация углеродных нанотрубок в электролите и марка алюминиевого сплава (Д16Т, В95). Испытания на износостойкость проводились по схеме трения «шар – плоскость» по стандарту ASTM G133-02, измерение микротвердости – по методу Виккерса. С помощью методов корреляционно-регрессионного анализа и в результате последующей проверки адекватности моделей по критерию Фишера было установлено, что введение в электролит небольшого количества углеродных нанотрубок и использование в качестве подложки сплава В95 при пониженной плотности тока позволяют повысить износостойкость и микротвердость МДО-покрытий.

Резьбообрабатывающие станки специализируются на нарезания резьб различных типов и размеров, как внутренних, так и наружных, с использованием консольно-закрепленных дисковых и гребенчатых фрез. В статье представлены теоретические исследования и выведены аналитические зависимости уровней звукового давления и звуковой мощности для технологических процессов фрезерования. Полученные аналитические зависимости дают возможность прогнозировать уровень шума на различных стадиях резьбофрезерования и разрабатывать мероприятия по его снижению. К таким мероприятиям относятся оптимизация режимов резания, применение вибродемпфирующих материалов, использование шумозащитных кожухов и экранов, а также превентивное обслуживание станочного оборудования с целью устранения дисбаланса и люфтов. Внедрение предложенных рекомендаций позволит не только повысить точность и качество резьбовых соединений за счет уменьшения вибраций и улучшения стабильности процесса резания. Это, в свою очередь, приведет к снижению брака, повышению производительности и сокращению производственных затрат, но и снизить негативное воздействие шума на операторов станков.

Настоящая работа посвящена исследованию возможности создания на базе глинистых грунтов, применяемых при строительстве земляного полотна железных дорог, нового геокомпозитного материала, обладающего свойствами, позволяющими использовать его в качестве элемента конструкции грунтовых объектов, строящихся в сложных условиях, где от материалов и конструкций необходимы такие свойства, как пониженный вес и теплопроводность, при этом они должны обеспечить стабильность земляного полотна и его основания. В качестве такого материала в работе предлагается геокомпозит, состоящий из глинистого грунта и полиуретана, который в результате изготовления будет формировать пористую структуру и при этом не потребует дополнительного воздействия высокими температурами.

Исследованием выявлено, что традиционная стратегия освоения растущих перевозок путём увеличения веса поездов ограничена из-за особенностей грузопотоков и инфраструктуры. Определено, что ключевым фактором при планировании является не максимальный вес, а соответствие между весовой нормой, структурой грузопотоков и длиной станционных путей. Обоснована необходимость перехода к комплексному управлению пропускной способностью, сочетающему ситуационное повышение веса поездов с интенсификацией размеров движения, оптимизацией графиков и другими организационно-технологическими мерами. Предложены рекомендации по переходу к комбинированной стратегии управления пропускной способностью участков, сочетающей оптимизацию весовых норм с интенсификацией размеров движения, внедрением интеллектуальных систем управления и другими организационно-технологическими мерами, что позволит гибко осваивать растущие объёмы перевозок в условиях существующих инфраструктурных ограничений.

Специализация железнодорожных линий в современных условиях имеет сложную структуру, учитывающую различные показатели. В статье предложена система управления параметрами железнодорожных линий с использованием групп исходных, технологических, инфраструктурных и экономических показателей, на основе которых реализуется моделирование сценариев для функционирования малоинтенсивных железнодорожных линий. Система управления параметрами железнодорожных линий основана на использовании нечеткой логики по набору правил взаимного влияния различных показателей друг на друга.

Предлагаемая система параметров железнодорожной линии позволяет определять нечеткие веса показателей для формирование комплексного интегрального индекса, который дает возможность наиболее полно характеризовать работу железнодорожных линий различной специализации.

Разработаны сценарии функционирования малоинтенсивных железнодорожных линий для дальнейшего формирования управляющих воздействий, направленных на повышение эффективности работы железнодорожной транспортной сети.

Результаты исследования могут быть применены при разработке сценариев развития железнодорожной транспортной сети, а также при формировании комплексных программ развития транспортной системы с учетом особенностей рассматриваемых групп показателей.

Рассмотрены основные составляющие информационного обеспечения, необходимые для поиска оптимального маршрута по заданному критерию с привлечением автомобильного, авиационного, морского и железнодорожного транспорта. Для определения информационного обеспечения были рассмотрены принципы формирования маршрутов на примере различных транспортно-экспедиторских компаний, нормативные акты и справочники, регламентирующие процесс грузоперевозки различных типов груза на различных видах транспорта, а также принципы вычисления нормативных сроков доставки груза для каждого из вышеперечисленных видов транспорта. На основе проведенного анализа были определены основные данные, необходимые для решения задачи логистического навигатора, их источники и способы получения. Полученные результаты будут использованы для проектирования алгоритмической составляющей логистического навигатора.

В обзоре приводится краткое реферирование коллекции наиболее интересных докладов 9-й Международной научной конференции «Интеллектуальные информационные технологии для индустрии» (IITI’25), которая проходила в период с 4 по 7 ноября 2025 г. на территории Федерального центра «Сириус» в России. Конференция была организована Научно-технологическим университетом «Сириус», Ростовским государственным университетом путей сообщения и Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте при поддержке Российской ассоциации искусственного интеллекта.

Цель конференции – ускорить ориентированную на человека трансформацию в Индустрию 5.0 посредством инноваций на основе ИИ, способствуя внедрению практичных, безопасных и устойчивых технологий, которые ставят во главу угла интересы людей и прогресса. В докладах представлены междисциплинарные исследования, сочетающие ИИ в индустрии, человеко-машинный интерфейс, робототехнические системы, интеллектуальные транспортные системы, мягкие вычисления, машинное обучение, многоагентные системы с эмпирической проверкой в реальных промышленных условиях.

Рост объемов перевозок обусловливает необходимость повышения эффективности функционирования систем управления и обеспечения безопасности движения поездов. Повышению уровня безопасности движения поездов, а также пропускной способности транспортных путей способствует применение принципов и методов, реализуемых системами управления и обеспечения безопасности движения поездов, использующими цифровой радиоканал передачи данных. Одним из таких методов, среди множества известных на сегодняшний день, является адаптивное закрытие железнодорожного переезда посредством изменения протяженности участка извещения участников движения о приближении поезда к переезду, позволяющее обеспечивать безопасное движение автотранспорта через железнодорожный переезд при минимально допустимом времени извещения о приближении поезда.

Полноценное решение задачи определения пространственных координат единиц тягового подвижного состава основными устройствами безопасности на основе анализа сигналов автоматической локомотивной сигнализации в современных системах регулирования движения поездов на базе неограниченных рельсовых цепей невозможно без установления условий возникновения опасных отказов в шунтовом режиме работы. Это имеет важное прикладное значение, поскольку наряду с получением несоответствующего поездной ситуации приказа разрешения на движение основные устройства безопасности не будут иметь возможности уточнять пространственные координаты единицы тягового подвижного состава в границах рассматриваемой рельсовой цепи по сигналам, принимаемым из рельсовой линии. В статье на основе математического аппарата теории рельсовых цепей с использованием метода четырехполюсников получены основные расчетные выражения для определения величины поездного критерия по безопасности для шунтового режима работы. Получена характерная зависимость, позволяющая судить о протяженности опасной зоны при наихудших условиях для неограниченных рельсовых цепей с локомотивным приемником. Полученные результаты являются основой для формирования алгоритмов работы перспективной системы регулирования движения поездов без путевых приемников.

Представлено комплексное исследование, посвящённое обоснованию допустимого давления в тормозном цилиндре грузового вагона в зависимости от осевой нагрузки с учётом предотвращения юза колёсной пары при торможении. Рассмотрены три методических варианта определения предельного давления, отличающиеся подходами к учёту влияния скорости движения на расчётные значения коэффициентов сцепления колеса с рельсом и трения композиционных тормозных колодок. Особое внимание уделено влиянию коэффициента обезгрузки тележки на запас по сцеплению. Сравнительная оценка того, что подход с одновременным учётом коэффициента сцепления и коэффициента трения обеспечивает наилучший баланс между безопасностью торможения, устойчивостью против юза и эффективностью управления поездом в реальных эксплуатационных условиях.

Нестабильность выходного напряжения вторичных источников питания электровозов при значительных колебаниях напряжения в контактной сети приводит к сбоям в работе аппаратуры, отказам и экономическим ущербам от их простоя. В качестве решения предлагается разработка усовершенствованной конструкции управляемого вторичного источника напряжения с системой автоматического регулирования, обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения. Для достижения поставленной цели в работе выполнен анализ типовых схем вторичных источников питания, проведен расчет ключевых элементов, таких как разделительный трансформатор, и разработана система управления на основе регулятора напряжения, верифицированная с помощью имитационного моделирования в среде SimInTech. Результаты моделирования подтвердили работоспособность и эффективность разработанной системы управления, продемонстрировав ее способность поддерживать стабильное выходное напряжение при изменения входного.

Тормозное устройство осевого действия, к которому относится тормоз дисково-колодочного типа, постоянно совершенствуется. В эру цифровизации во всех отраслях не прекращаются попытки создать тормозное устройство с электромеханическим приводом. На данный момент предлагаемые конструкции электромеханических тормозов обладают рядом существенных недостатков, которые выявляются как в процессе проектирования, так и в процессе эксплуатации. Для решения этой задачи необходимо разработать промежуточную стадию тормозного устройства, работающего от «традиционных» приводов транспортного средства и изменяющего тормозные характеристики под изменяющиеся внешние условия. Для этого необходимо тормозное устройство оснастить блоком изменения тормозных характеристик при взаимодействии рабочих пар тормоза под дискретные внешние условия. В качестве основной изменяющейся тормозной характеристики был выбран тормозной момент. В результате проведенных исследований была разработана конструкция, которая позволяет изменять не только положение давления в системе «привод – колодка – диск», но и нормальную силу в паре тормоза.

Определение пространственных координат локомотивов, специального самоходного подвижного состава, а также головных вагонов моторвагонного подвижного состава является одной из базовых задач для систем регулирования движения поездов. Для ее решения широкое распространение получили напольные датчики, средства одометрии, а также приемники глобальных навигационных спутниковых систем.

В работе на основе математического аппарата теории четырехполюсников предложены расчетные выражения, позволяющие определить ток под приемными катушками движущегося подвижного состава при его произвольном положении вдоль рельсовой линии. Эти же выражения могут быть рассмотрены как трансцендентные уравнения для определения пространственных координат единицы тягового подвижного состава по известной величине сигнального тока под приемными катушками при заданной регулировке на питающем конце.

Полученные результаты могут быть применены в качестве математического обеспечения решения задачи позиционирования тягового подвижного состава в условиях нестабильной работы глобальных навигационных спутниковых систем.

Статья посвящена вопросам, связанным с научным сопровождением реализации новой Энергетической стратегии железнодорожного транспорта.

В части повышения энергосбережения и энергоэффективности рассматриваются вопросы, связанные с перевозочным процессом и тяговым подвижным составом: разработка методов снижения расхода энергии в системе «колесо – рельс», эффективная эксплуатация бесстыкового пути и совершенствование технологий лубрикации.

В вопросах применения низкоуглеродных источников энергии оценивается эффективность таких мер, как электрификация грузонапряженных участков железных дорог, использование природного газа в качестве моторного топлива, возможность использования водорода и накопителей энергии. В стационарной энергетике предлагаются к рассмотрению возможности собственной электрогенерации на основе возобновляемых источников энергии с использованием их в системах тепло- и водоснабжения (солнечные коллекторы, тепловые насосы, биотопливо) и модернизацией котельных с переводом их на низкоуглеродный природный и на сжиженные углеводородные газы.

В области совершенствования системы учета расхода топливно-энергетических ресурсов анализируется возможность увеличения количества и информативности показателей энергоэффективности, энергосбережения и углеродоемкости в отношении систем водоотведения, тепло- и водоснабжения. Также отмечается возможность использования низкоуглеродных источников в виде возобновляемых источников энергии.

Получены расчетные соотношения для определения величины тока в металлической оболочке волоконно-оптического кабеля, являющегося элементом тяговой сети с комбинированным экранирующим проводником. Цепь обратного тока электрифицированной железной дороги рассматривалась как линия с распределёнными параметрами, и при определении суммарного тока в металлической оболочке кабеля кроме тока, ответвляющегося из рельсового пути в оболочку волоконно-оптического кабеля, учитывались также токи, образованные в результате взаимоиндуктивной связи металлической оболочки с контактной сетью и рельсовым путем. Полученные аналитические соотношения необходимы для принятия решения о термической стойкости волоконно-оптического кабеля к длительно протекающим рабочим токам при работе в составе тяговой сети переменного тока.