Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по разное

На правах рукописи

Н И К О Л А Й К И Н Н и к о л а й И в а н о в и ч

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ

ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

в СИСТЕМе ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

гражнданнснкой авиации

Специальность	05.02.22 - Организация производства (транспорт)

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена на кафедре "Безопасность полётов и жизнедеятельности" Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный технический университет гражданской авиации (МГТУ ГА).

Научный консультант		Ц		Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, доктор экономических наук, профессор Барзилович Евгений Юрьевич

Официальные оппоненты:

Ц	доктор технических наук, профессор				Коняев Евгений Алексеевич

Ц	Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор				Медведев Виктор Тихонович;

Ц	доктор технических наук, профессор				Мунин Анатолий Григорьевич;

Ведущая организация		Ц	Федеральное государственное унитарное предприятие ГосНИИ ГА

Защита состоится " 19 " марта 2009 года в 14 30 часов на заседании диссертационного совета Д 223.011.01 при Московском государственном техническом университете гражданской авиации по адресу: 125993, г. Москва, Кронштадтский бульвар, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " Е " ЕЕЕ. 2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 223.011.01

Заслуженный работник высшего

профессионального образования РФ

доктор технических наук, профессор

Камзолов С. К.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Осознание возникших в современном мире экологических проблем потренбонвало монбилизации сил, направленных на развинтие сонотнветнстнвуюнщих исслендонваний. Сегодня происходит пересмотр подходов к методам контроля, оценки и регулирования возндейнстнвия на окнрунжанющую среду любого необходимого обнщестнву тонвара (как изденлия, так и услуги), возникают новые концепции защиты окружающей среды от загрязнения и деградации.

В наши дни среди основных проблем возндушнного транспорта проблема экологически эффективного функционирования производственнных процессов и систем на авиапредприятиях гражданской авиации занимает следующее место после безопасности полётов. Впредь эколонгинчеснкие тренбования, регламеннтинруюнщие деятельность гражданской авиации (ГА), как и всей миронвой экономики, будут только возрастать.

Эффективность практических мер, принимаемых в системе обеспечения экологической безопасности, в значительной мере зависит от совершенства контнроля экологичности деятельности предприятий и правильности его испольнзонвания для регулирования результатов производственных процессов. Достинженние высокого уровня экологической безопасности в деятельности авианпреднприянтий и органнинзанций ГА по охранне окружающей среды возможно только при правильной органнинзации этой деянннтельнности.

Таким образом, исследования, посвящённые разработке научных основ организации контроля и регулирования экологической безонпасннонсти в сфере организации производства на транспорте, а результаты исследования именно этих проблем рассмотрены в диссертационной работе, являются актуальнынми, они имеют важное государственнное и международное значенние.

Цель исследования. Разработка методов и средств контроля и регулинронванния экологически значимых результатов производственных процессов гражнданннской авиации, дающих возможность повышать её экологическую безонпаснность

Основные задачи исследования. В диссертации для достижения цели были поставлены следующие задачи, решение которых получено автором и вынонсится на защиту:

выявить основные тенденции развития современной ГА, направления воздействия её деятельности на окружающую среду и количественно оценить иннтеннсивность такого воздействия в РФ;

разработать модель полного ресурсного цикла процесса выполнения авиатранспортной работы, выявить структуру цикла и составляющие его стадии, производственные процессы и системы;

создать математическую модель воздействия на окружающую сренду результатов производственных процессов выполнения авиатранспортной рабонты;

выбрать показатель эконлоннгинчеснкой оценки для экспресс-контроля воздействия на окнрунжающую среду в пределах ресурсного цикла процесса выполнения авиатранспортной работы;

разработать комплексную математическую модель предупреждения негативных последствий от загрязнения окружающей среды по результатам контроля её состояния в ходе выполнненния авиатранспортной работы;

разработать метод минимизации затрат на обеспечение экологической безопасности авиатранспортной работы;

создать локальные средства регулирования экологически значимых резульнтантов производственных процессов, комнпактнно встраиваемые в сущестнвуюнщие системы удаления загрязняющих веществ;

разработать математическую модель предупреждения аварийных выхондов из строя наиболее изнашиваемых элементов локальных средств регулиронванния;

обосновать и разработать концепцию системы обеспечения экологической безонпасннонсти выполнения авиаперевозок в гражданской авиации.

Объект исследования. Ненгантивное воздействие на окружающую среду, оказываемое результатами производственной деятельности гражданской авиации при выполнении авиатранспортной работы, формирование уровня эколонгической безопасности воздушного транспорта, практика контроля эколонгичнности деятельнности авиапреднприянтий и регулирования результатов воздейстнвия производственнных процессов на окружающую среду.

Предмет исследования. Процесс контроля и регулинронванния аспектов деятельности авиапредприятий, влиянющих на экологическую безонпаснность гражданской авиации.

Методические и теоретические основы исследования. Основу метондоннлонгии исследований, вошедших в диссертацию, состанвинли приннципы и приёнмы анализа, опирающиеся на научнные труды известных учённых, посвянщённные проннбнленмам теонрии организации (Ф.В. Тейлора, Р.Л. Дафта, Г.Л. Гантта, Б.З. Мильнннера), самоорганизации - синергетики (А.А. Богнданнова, И.Р. Пригонжинна, Г. Ханкенна), органнинзанции произнводнстнва на воздушном транспорте (Е.Ю. Барзинлонвинча, Б.В. Зубкова, Л.Н. Елинсова), технинческой эксплуатации и ренмонннта авиантехнники (Н.Н. Смирннова, Ю.М. Чинючина, А.А. Ицковича, В.П. Фролова, Е.А. Конняева), безонпасности полётов (В.Г. Воробьева, Р.В. Сакача, А.В. Майонроннва), физинко-химических систем (В.В. Кафарова, И.В. Комара, О.Г. Воронбьёнва), пронцесннсов и аппанрантов защиты окружающей среды (Н.М. Жавонронкова, А.Г. Касаткинна, А.М. Кутепова, А.Н. Планновннского, О.С. Чехова, А.И. Родионова), устойнчинвонго развития и компнлекснной эколонгинческой оценки производимых товаров и услуг (Н.Н. Моинсеева, Н.Ф. Рейнмерса, Г.А. Ягодина, Н.П. Тарасовой) и др.

В становлении российской научной школы, занимаюнщейнся эконнлогическими пронблемами ГА, значительную роль сыграли работы В.Е. Квитки, Б.Н. Мельнинконва, Б.Н. Карпина, С.Э. Демешкевича. Широко известны исследования в области авианнционной акустики А.Г. Мунина, А.Л. Клячкина, В.И. Токарева, в области звуконвонго удара возндушных судов - Ю.Н. Кулагина, в области эмисннсии газов авиандвингантелей - А.А. Горбатнко, А.И. Запорожца, В.П. Свинухова. Большие успехи достигннуты в результате мер, предпринимаемых Комитетом по защите окружаюнщей среды от загрязнннения ( КАЕП ) Междуннанроднной организации гражданской авиации ( ИКАО ).

Результаты многонлетнней работы в сфере обеспечения эконлоннгинчеснкой безонпаснности ГА учтены при выполнении настоянщей диссертации. Тем не менее задача защиты окружающей среды от воздействия авиации не была решена полнностью, при этом экологическая ситуация в мире в целом за последнее время ухудшилась.

Поэтому решение научнной проблемы разработки и обоснования органниннзанционнной структуры системы эконлоннгинческой безопасности узлов авиантранснпортных предприятий и принцинпов её реализации на основе современных достинжений науки и техники имеет важное государственное и международное значение.

Методы исследования, использованные в работе, - методы системного анализа, метод математического моделирования, методы вариационного исчиснленния, метод материальных и энергетических баланнсов, метод последонвантельнного анализа (правила "оптимальной остановки наблюдений"). Применительно к преднмету исследования для решения понставнленнных задач использовались: теория управляемых слунчайнных процессов, теория сложных систем, основы органннинзации произнводнстнва, теория гидрондинанмических процессов, теория тепло- и маснсонобмена, теория прикладной экологии и инженерной защиты биосферы.

Информационная база исследования. В качестве информационной и терминологической базы использованы:

- научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных стантей, научных докладов и отчётов, материалов научных конференций, семинаров;

- отечественные изобретения и патенты, а также патенты других стран;

- статистические источники в виде отечественных и зарубежных стантинстинчеснких материалов, включая данные ежегодных государственных аналитинчеснких донкнландов о состоняннии и охране окружающей среды РФ, о влиянии на её загрязнненние отечественного транспортного комплекса, и в частности воздушного транспорта;

- статинстинчеснкие отчёты о результатах деятельннонсти отрасли (воздушного транспорта) в ценлом и отдельных авиапредприятий;

- официальные документы в виде действующих кодексов, фенденральнных законнов, постановлений правительства, международных коннвенннций и согланншенний, документов ИКАО, а также норнмативнно-правовых актов транснпортннонго компнлекнса РФ, включая гражданскую авиацию;

- отечественные стандарты в облансти охраны окружающей среды и рационнальнного использования природных ренсурсов, а также международные докуменнты ИКАО и экологические стандарты Международной организации стандартинзанции (ИСО) серии 14 000;

- результаты собственных экспериментов и расчётов.

Научная новизна исследования определяется следующими резульнтантанми, впервые полученными лично автором:

- разработана модель ресурсного цикла выполнения авиатранснпортнной рабонты, выявлены его стадии, производственные процессы, системы;

- создана и апробирована математическая модель воздействия на окрунжаюнщую сренду результатов производственных процессов выполнения авиантранснпортнной рабонты;

- поставлена и исследована задача минимизации суммы средних финнаннсонвых затрат на обеспечение экологической безопасности путём оптиминзанции харакнтенристик локальных очистных систем для отходящих технонлонгинчеснких потонков;

- разработана математическая модель предупреждения ненганнтивнных последнстнвий загрязнения окружающей среды в ресурснном цикле выполннения авианнтранснпортнной работы ГА на основании результатов контроля состояния эконсиснтем;

- обоснован выбор комплексного показателя экологического экспресс-контнронля ненганнтивнного воздействия на биосферу деятельности авиапредприятий по выннполненнию авиатранснпортнной работы и предложена методика его количестнвеннного расчёта, учитывающая отнонсинтельнную негативность различных воздейнстнвий;

- предложены, исследованы и запатентованы новые локальные средства регунлирования экологически значимых результатов производственных процеснсов гражданской авиации на базе новых высокоэффективных и компактных масннсоннобнменнных устройств локальных очистных систем, встраиваемых в сущестнннвующие вентинлянционные системы с целью обеспечения минимальных финансовых затрат;

- разработана матемантиннчеснкая модель предупрежнденния аварийных выхондов из строя наиболее изнаншинваемых элементов локальных средств регулирования;

- разработана концепция системы обеспечения экологической безопасности авиатранспортной работы и выявлены приоритетные направления природонохнраннной деятельности в гражнданнской авиации, обеспечивающие снижение среднних удельных затрат на достинженние и поддержание заданного уровня эколонгинчеснкой безопасности.

Практическая значимость исследования. Результаты выполненного исследования и выводы, сделанные в работе, позволяют:

- предотвращать катастрофическое разрушение эколонгинческих систем в зоне влияния узлов авиатранспортных предприятий с инфранструктурой, свянзанной с ними ресурсным циклом;

- снижать затраты авиапредприятий гражданской авиации на охрану окрунжаюнщей среды в ресурсном цикле выполнения авиатранспортнной работы;

- оснащать стационарные источники загрязнения атмосферы авианпреднприянтий ГА компактными (встраиваемыми непосредственно в вентинлянциноннные сиснтенмы) и высокоэффективными локальными очистными системами;

- разрабатывать нормативно-правовые и инструктивно-методические докунменннты по орнганнинзации системы обеспечения экологической безопасности деятельнннонсти гражданской авиации и других видов транснпорнта.

Результаты исследования внедрены :

1. В отраслевых документах ГА:

- "Требования по обеспечению эколонгинческой безопасности при взаинмонндейнствии объектов ГА с окружающей средой", утвернжнденные Государственной службой гражданснкой авиации (ГСГА) Минтранса России 15.10.2002 г.;

- Федеральные авиационнные пранвиннла УОрганизанция охнраннны окрунжаннюннщей приннронднной среды и эконлонннгинннчеснкой безопасности возннндуншнннного транснпорнтаФ (проект), согласованные ГСГА Минтранса России 17.09.2003 г.;

- "Методическое руководство по организации деятельности авиапреднприянтий и органнизаций ГА в области охраны окружающей среды", утнверннжнденное ГСГА Минтранса России 18.11.2003 г.;

- Федеральные авиационнные правила УВедомственный экологический контроль в гражданской авиацииФ (проект), 2004 г.

При разработке перечисленных документов автор данной диссертации участнвонвал в качестве научного руководителя работ.

2. При организации контрольной и надзорной деятельности Управленния по надзору за поддержанием летной годности гражданских воздушных судов (Управления НПЛГ ГВС) Федеральной службы по надзору в сфере транспорта (ФСНСТ) Минтранса России. В 2008 г. соответствующие контрольные функции в установленном порядке переданы в Росавиацию, в которой образовано Управление поддержания летной годности гражданских воздушных судов.

3. На ряде предприятий Российской Федерации в виде локальнных очистных устройств технологического оборудования, в г. Франкнфурт-на-Майне (Германния) на предприятии ФЭБ Хальбляйтерверк, а также при организации прирондонохранной деятельности многих авианпреднприятий, в том числе авиакомпаний ЮТэйр, Томск Авиа, Якутия, Полет, аэропортов городов Уфа, Ставронполь, Южно-Сахалинск, Омск, Надым, а также Московского АРЗ РОСТО.

4. В учебном процессе, а именно:

- в учебнике "Экология" (М.: Дрофа, 2-е изд., 2003; 3-е изд., 2004; 4-е изд., 2005; 6-е изд., 2008). Учебник имеет гриф Министерства образонванния РФ и входит в перечень основной литературы, реконменнндуемой Примерной програмнмой по дисципнлине "Экология" для вузов Роснсии;

- в учебном пособии "Промышленная экология. Инженерная защита бионсфенры от воздействия воздушннонго транспорта" (М.: Академкнига, 2006). Пособие имеет гриф Министерства образования и науки РФ и гриф УМО вузов РФ по образованию в области эксплуатации авиационной и космической техники;

- при разработке тематики, структуры и содержания семинарских занянтий и практических работ по дисциплинам "Экология", "Промышнленнная эконлонгия" в МГТУ ГА, по дисциплинам "Экология", "Промышнленнная экология", "Эколонгинчесннкий аудит", "Процессы и аппараты защиты окрунжаюнщей среды", "Инженнернные комнмунникации города" в Московском госундарнстнвеннном универнсинтете инженнерной экологии (МГУИЭ), по дисциплинам "Экологическая экспертиза и сертификация", "Экологическая экспертиза селитебных зон" в Московском государственном горном университете (МГГУ), а также при обучении, повышеннии кванлинфикации и аттестации руководителей и специалистов эксплуатациноннных преднприяннтий ГА в области охраны окружающей среды на курсах "Экологическая безонпаснность ГА" Центра переподготовки и повышенния кванлинфикации кадров воздушннонго транспорта (Центра ППКК ВТ) РФ МГТУ ГА.

Апробация результатов исследования. Основные результаты диссернтации обсуждались и получили полонжинтельнную оценку на:

29 международных конференциях, форумах и симпозиумах, в том числе: 3-rd Conference on Applied Chemistry Unit Operations and Processes (Veszprem, Hungary, 1977); Международных НТК УСовннременные научно-технические пробннлемы ГАФ (Москва, МГТУ ГА, 1994, 1996, 1999, 2003, 2006 и 2008); Межндуннанродннной конференции УЦивилизованнный бизнес как фактор устойчивого разнвинтия РоссииФ (Москва, Неправительственный фонд им. В.И. Вернаднснконго, 1998); Международном форуме УЧенловек и гонродФ в рамках Межннндуннанроднной конфенреннции УЭволюция инфосферыФ (Москва, РАН, 1997, 2001, 2004 и 2007); Межнндуннародных коннференциях УИннженнерная защита окнрунжающей срендыФ (Москва, МГУИЭ, 2001 и 2002); Междуннароднных научно-технических симнпоннзиумах УДвигантели и эконлонгияФ (Москва, ВВЦ, 1998, 2000, 2002, 2006 и 2008); Международной научной конференции УБезопасность. Технологии. УправлениеФ Savety-2007 (Тольятти, 2007); 1-м Международном эколонгиннческом конгрессе УЭкология и безопасность жизнедеятельности промышнленно-транспортных комплексовФ ELPIT 2007 (Тольятти, 2007); Междунанроднной НПК УЭкологические проблемы инндусннтриальных мегаполисовФ (Москва, МГУИЭ, 2007); 12-й Междуннанроднной НПК УМеждисциплинарные исследования проблем обеспечения безопасннонсти населения в современных условияхФ (Москва, МЧС, 2007); 11-й Международной НПК УПроблемы упнравнления качеством городской средыФ (Москва, Академия государственнной службы при Президенте РФ, 2007); 5-й Международной НТК УНаука, обнранзование, производство в решении экологических проблемФ ЭКОЛОГИЯ-2008 (Уфа, УГАТУ, 2008);
7 всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе: V Всенсоюзном совещании по росту кристаллов (Тбилиси, 1977); VIII Всесоюзнной коннференции по микроэлектронике (Зеленоград, 1978); III Всесоюзной научннной конференции "ХИМТЕХНИКАЦ83" (Ташкент, 1983); III Всенсонюзннном совещании Абсорбция газов (Москва, 1987); Всесоюзной конфенреннции НТП и эксплуатация воздушного транснпорнта (Москва, МИИГА, 1990);
7 межреспубликанских, российских, республиканских и отраслевых конфенреннциях и семинарах, в том числе: III НПК Состояние и перспекнтинвы работ по охране окружающей среды в ГА (Москва, ГосНИИ ГА, 1990); Республиканской НПК Очистка газонвых выбросов промышленных преднприянтий (Тольятти, 1990); Российской НТК Новые материалы и технонлонгии машиностроения (Москва, МАТИ, 1992); Межреспубнлинканнской НТК "Процессы-93" (Ташкент, 1993); I Всероссийской научно-практической конференции Безонпаснность полётов и государственное регунлирование деятельнности в ГА (Санкт-Петербург, Академия ГА, 1995),

а также на 5 выставках:

Всесоюзной выставке научно-технического творчества молодёжи НТТМ-82. - Москва: ВДНХ СССР, 1982;
Международной специализированной выставке ФХИМИЯ-82Ф. - Москва: Красная Пресня, 1982;
Национальной выставке СССР. - Западный Берлин, 1983;
Международной выставке достижений молодых изобретателей "Болганнрия ЭКСПОТ85". - Пловдив: Болгария, ноябрь 1985;
Московской международной книжной выставке-ярмарке. - Москва: ВВЦ, 2008.

Экспонаты отечественных и международных выставок, выполненные на осноннве разработки и исследования оригинальных контактных массообменных устройств с участием автора, отменченны серебряными медалями ВДНХ (1982, 1989), диплонмом и грамотой.

Книги (комплект учебной литературы) признаны победителями в номиннанции Лучшее учебное издание по естественным наукам на IV Общенроснсийнском конкурсе учебных изданий для высших учебных заведений "Универнсинтетнская книга - 2008", вследствие чего МГТУ ГА награжден дипломом.

Публикации результатов исследования. По материалам исследований, представленных в диссернтанции, напинсанны и опубликованы, как санмостоятельно, так и в соавторстве, 71 основная печатная работа: 27 научных статей в 10 различнных журналах и изданиях, рекоменндонваннных ВАК Минобразования России для публинканции научных результатов докторских диссернтанций; 6 книг, включая 2 мононграфии; 18 научных статей в иных журннанлах и изданниях; 11 авторнских свиндетельств на изобретения и на промышленные образнцы; 9 иностранных патеннтов (Великобритания, Франция, Германия, Япония). Кроме того, опублинконваны тезисы многочисленных докладов на конфенреннциях, форумах, симпозиумах, конгрессах, выставках и т. п.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти разнделов, общих выводов по работе, списка использованных источников и прилонженний. Основная часть работы изложена на 367 страницах машиннонписного текста и содержит 72 иллюстрации, 42 таблицы, список литературы на 28 страннинцах, включающий 426 наименований. Общий объем - 404 странинцы.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены его цель и подлежавшие решению задачи, объект, предмет, метондинчеснкие и теоретинчеснкие основы исследования, перечислены использованные методы и инфорнманциноннная база, охарактеризованы научная новизна и практинчеснкая знанчимость диснсертационной работы.

Общая структура защищаемой работы представлена на рис. 1.

В первом разделе диссертации выполнен аналитический обзор состоянния объекта и предмета исследований. Анализ данных о происхондивншем в гражданской авиации (ГА) РФ за последние 15 лет на фоне междуннанроднных процессов позволил выявить современные особенности воздействия воздушннонго транснпорта на окружающую среду (ОС).

Распространено мнение, что воздействие воздушного транспорта на ОС заклюнчаннетннннся в выбронсах отработавших газов авиационных двигателей и в шунннме, созданваенмом воздушными судами (ВС), остальное несущественно и не требует внимания. Однако и шум, и газы авиадвигателей характеризуют, прежде всего, уронвень эколонгинческого совершенства продукции авиационной промышнленнности. Экспнлуантанциноннные предприятия ГА могут только добиваться поддернжания этих поканзантенлей в установленных пределах. Они не могут улучшить до современного уровня авиантехннику, выпущенную десятилетия назад и соответствующую устаревншим требованиням.

На рубеже веков в РФ завершился период спада 1990-х годов, и очевиден рост объёмов выполнения авиатранспортной работы. Объём негативного воздейннстнвия ГА на окрунжаюнщую среду увеличивается практически пропорнционнальнно увенличению объёмов перевозок. Существующее снинженние негативного воздейнстнвия вследствие перехода на экологически более совершенную технику незнанчинтельнно из-за медленного обновления авиапарка.

В диссертации показано, что за последние 15 лет в РФ резко (до четырёх сотен) уменьшилось общее колинчество аэронпортов, однако возросли междунанроднные авиаперевозки, в том числе увенлиннчинлось количество междунанроднных аэропортов до 70. Общий объём негативного возндейнстнвия, оказываемого возндушнным транснпортом на окружающую среду, предопренденлил требования, предъявнлянемые к экологической безопасности деянтельнности современной ГА, содернжанщиенся, кроме Федеральных законов, в специанлизинронваннных экологических станннндартах и в документах ИКАО, в малой степени - в отраслевых документах, таких как Федеральные авиационные правила (ФАП), Авиационные правила (АП) и др.

В работе впервые получена обобщённая характеристика химического зангрязннннения биосферы авиацией на фоне других видов транспорта за последние годы,

Н а у ч н а я п р о б л е м а

Разработка и обоснование организационной структуры системы

эконлоннгинческой безопасности узлов авиатранспортных предприятий и принцинпов её реализации на основе современных достижений науки и техники

Задачи

Разработать показатель эконлонгинчеснкой оценки для экспннннресс-контнроля возндейнстнвия на окрунжанющую среду в ресурнсном цикле (РЦ)

Разработать

математичеснкую модель предунпренжндения негативных последствий загрязнения

Создать средства регулирования воздействия

в виде эффекнтивннных и комнпактных лонкальнных очистнных сооруженний

Предложить математическую модель предунпрендительнной замены быстнро изнашиваемых элементов лонкальных средств регулирования

Создать концепцию системы обеспеч. экологинческой безопаснности

Методы

и способы

Нормированние компнлекнснного возндейнстнвия на окружающую среду. Материальнный баланс полнного РЦ

Математическое моделирование с использованнием метода последонвантельнного анализа (правило оптимальнной остановки наблюдений)

Деленние потоков; испольнзонвание пленочнных зон коннтакнта фаз и приннцинпа прондольнно-попенречного секционнирования

Вариа-цион-ное исчис-ление

Методы теонрии органнинзации и эконлонгинческого менеджнмента

Внедрения

Природоохнраннная деятельнность авианпреднприятий ГА

Контрольная и надзорная

деянтельность Роснтрансннадзора

Очистные сооружения предприянтий

различнных отраслей

Учебный процесс:

- МГТУ ГА;

- Центра ППКК ВТ;

- МГУ инженерной

экологии;

- других вузов

Разработанные руководящие

документы ГА

ФАП

Организация

охранны окрунжанюннщей природной среды

и эколонгинчеснкой

безонпаснности

воздушннонннго транспорта

(проект, 2003 г.)

Методическое руководство по организации деятельннонсти авиапредприятий и организаций ГА в области охранны окружающей среды

(2003 г.),

для реализации нормативного докуменннта

Требования по обеспечению эколонгической безопасности при взаинмондейнствии объектов ГА с окружающей средой (2002 г.)

ФАП

Ведомстнвеннный эколонгинческий

контнроль

в гражнданнской авиации

(проект, 2004 г.)

Рис. 1. Общая структура работы

анализ которой показал, что передвижные транспортные средства гражнданнской авиации загрязняют атмосферу только на 1 % от соответствующих выбросов источников всех видов транспорта страны.

Все стационарные источники авиапредприятий ГА химически загрязняют атмонсфенру на 4 % от суммарного показателя транспортного комплекса при

явнном лидировании таких отраслей, как лдорожный комплекс и железнондонрожнный промышленный. На газоочистку поступает только ~ 15 % выбросов станционнарнных источников ГА. Доля ГА в объёме сточных вод и их загрязннённности нефтепродуктами составляет 5 %, при этом очень мала оснащённость авианпредприятий ГА системами очистки сточных вод Ц на уровне всего 18 %. Твёрдые отходы воздушного транспорта составляют около 2 % от общей массы, образующейся в транспортном комплексе.

Относительно нова коннцепннция учёта всех видов воздейнстнвия на ОС в полннонм ресурсном цикле сущестнвонванния продукции, под которым подразунменванетнся сумма взаимосвязанных стадий от разработки принроднных ресурсов до утилинзанции всех образующихся отходов - "концепция лренсурнсного цикнла прондукнции", или, по терминологии международных экологических стандартов ИСО серии 14 000, - концепция лжизненного цикла продукции (услуги). В "Экологинчеснкой доктрине Российской Фенденнранции" (2002) сформулирована задача "введения ответстнвенннонсти пронизннвонндинтенля за произвенденнный продукт в течение всего цикла его сущестнвонванния от полученния сырья и производства до утилизации". Поэтому в диссертации автором проанализировано существующее полонженние и выявлено, что помимо воздействия выбронсов отработавших газов авианционных двигателей и шунннма, создаваемого воздушными судами, сущестнвунет ещё ряд значительных эколонгинчеснких факнтоннров, ибо гражданская авиация преднставнляет собой сложную технико-экононминчеснкую систему, объединняюнщую не только сфенры собственнной деятельннонсти, но и другие области хозяйстнвонванния челонвенка. Всё это увеличивает негативное воздействие на ОС при выполннении необхондиннмой обществу авиатранспортной работы.

В сфере количественного контроля техногенных воздействий результатов произнводственных процессов на окружающую среду известны три основные групнпы методик.

1. Методики, в основе которых лежит выделение укрупненных показантенлей, требуюнщих впоследствии экспертной оценки.

2. Методики расчёта "экоиндикаторов".

3. Методики, ориентированные на расчёт экономического ущерба, принчиннённного окнрунжающей среде деятельностью человека.

Эти методики оценки, несмотря на относительную простоту применения, не учинтынванют ряд сущестнвеннных факнторов, а именно: миграцию загрязняющих венществ в бионсфенре, их нанконпление в организмах, образование вторичных загрязннений и т. д.

В диссертации показано, что современная сиснтенма производственно-хозяйнстнвенного нормирования допустимого воздействия на ОС, ориеннтинронваннная на саннитарно-гигиенические нормативы предельно-допустимых концентраций (ПДК), имеет недостатки. Существующая система служит базой для совнренменнной прирондонохнраннной деятельности всех отраслей экономики, но не ориеннтиронвана на учёт геохинминчеснких и геофизических экологических особеннноннстей конкретной местности, окрунжаюннщей контролируемый техногенный объект.

Природоохранная деятельность эксплуатационных предприятий ГА форннминнровалась и совершенстнвонванлась в соответствии с развитием отечестнвенннонго экологического законондантельства. В частности, с принятием Федерального закона от 10.01.02 № 7-ФЗ Об охране окружающей среды значительно изменнинлось понимание роли мониторинга состояния окружающей среды. Так, если ранее мониторинг (наблюдение) за процессами, происходянщинми в окрунжаюнщей природной среде, организовывался просто для обеспечения заинтенренсонванных организаций и нансенления информацией об этих изменениях, то, в соответствии со статьёй 63 нового закона, информацию, полученную при осуществлении госэкомониторинга, органы государственной власти должны испольнзовать для принятия соотнветнстнвуюнщих решений и разработки мероприянтий по охране ОС.

Система экомониторинга позволяет полунчить комплексную оценку не тольнко всех особенностей воздействия различных химических веществ, но и воздейнстнвия физических факторов Ц авиационного шума, электромагнитных излученний, радиации и прочего антропогенного воздействия на природные системы, что важно для контроля процесса выполнения авиантранснпортнной работы во всём ресурсном цикле.

В заключение первого раздела диссертации сформулирована научная пронбленма, которую предстояло решить, а именно: разработать и обосновать органниннзанциноннную структуру системы эконлоннгинческой безопасности узлов авиантранснпортных предприятий и принцинпы её реализации на основе современных достинжений науки и техники.

Второй раздел диссертации посвящён разработке теоретических основ контроля экологической безопасности в гражданской авиации (ГА). Прежде всего в рабонте выявлены особенности формирования геотехнических систем вокруг узлов авиатранснпортнных предприятий.

В существующих условиях хозяйствования практически любой аэропорт, отстоящий от обслуживаемого им крупного промышленного центра или города, фактически представляет собой конгломерат из нескольких авиапредприятий ГА с инфраструктурой организаций, связанных с ними ресурсным циклом пронцеснса выполнения авиатранспортной работы. Это аэронвокнзал, авианнцинонннонн-техническая база (АТБ), топливозаправочная компанния, АТБ крупных авианкомннпаний, ремонтнные организации вплоть до авиаремонтных завондов, а также это гостиничный комплекс, охраннянемые и неорганнинзонваннные стоянки принбынваюнщенго автонтранснпорнта, магазины.

В работе показано, что всё перечисленное обнразует харакнтернный для гражнданнской авиации узел авиантранснпортнных предприятий (УАТП), хотя многие органнизации принадлежат к различным отраслям экономики.

Авиапредприятия и организации узла самостоятельны и финансово незанвинсинмы, тем не менее они взаимосвязано нацелены на выполнение единой авиантранснпортной ранбонты. При формировании экологической ситуации в регионе УАТП играет роль коннцентнринронваннного источника антропогенного воздействия на окружающую среду (ОС). Вокруг общей границы авиапредприятий и организаций узла существует санитарнно-защитнная зона и более широкая "зона влияния", в пределы которых попадают как естестнвенные, так и антропогенно изменённые экологические системы, а зачастую (с наруншенннием действующих санитарных правил) и жилые дома.

Разделить между отдельными субъектами хозяйствования ответственнность за негативное воздействие на экосистемы, приведшее к их разрушению, - заданча сложная. В диссертации показано, что эффективно регулировать воздействие на ОС каждой организации отдельно, без учёта общности выполняемой работы и их совместного воздействия на природу, - приннцинпиально невозможно. Поэнтонму для дальнейшего экологического анализа воздействия авиации на ОС обосновано применение теории финзико-химических систем (ФХС) и теории геотехнических систем (ГТС).

Геотехническая система, по определению, - это открытая система, в которой антропогенный (транспортный, промышленный или иной) объект обменивается массой и энергией с окружающей его средой. В ГТС процессы передачи массы, энергии и информации подчиняются тем же общим закономерностям, что и в искусственно созданных ФХС. Принроднную подсистему в ГТС можно считать химическим реактором с распределёнными параметрами, в котором протекают процессы, направленные на уменьшение материальной и энергетической технонгеннной нагрузки.

В диссертации разработана классификация физико-химических и геонтехнинчеснких систем в ГА, приведённая в табл. 1. Показано, что узлы авиантранснпортнных предприятий относятся к физико-химическим системам 4-го уровня, в рабонте они рассмотрены наиболее подробно.

Для эффективной природоохранной деятельности преднприянтий необхондим комплексный показатель экологического контроля, по контонрому можно было бы количественно оценить уровень воздействия на бионсфенру.

В работе впервые предложено и обосновано применение нового единого комплексного показателя экологического экспресс-контроля негативного химинчеснкого воздействия на ОС. Показатель предложено измерять в относительных единицах - единицах ненгантивного воздействия (ЕНВ). За 1 ЕНВ принята велинчинна ущерба ОС, равная ущербу, наносимому 1 тонной монооксида угленронда, выбронншенного в атмосферу.

Для описания воздействия авиатранспортной работы на среду, окружающую УАТП, в работе предлагается использовать метод материальных банланнсов. Исходнными данными при использовании предлагаемого ментонда служат общенприннянтые статистические сведения о работе авиапредприятий и организаций.

В работе предложено комплексный показатель экологического экспресс-контнроля воздействия ГА на ОС (I ГА ) в результате выполнения авиатранспортной работы рассчитывать как сумму негативного воздействия по видам воздейнстнвия, а именно:

Таблица 1

Классификация физико-химических и геотехнических систем

Общие классификационные признаки	Характерные примеры в ГА
1-й иерархический уровень
Технологическое устройство - аппарат или машинна, предназначенные для реалинзанции одного или ненскольких параллельно протекающих физико-химинчеснких пронцеснсов (при одинаковых параметрах в рабочей зоне) по переработке природного материала (в том числе вторичных ресурсов) либо для произнводнстнва или преобнранзонвания (утилизации) энергии	Двигатель на углеводородном топлинве: реактивный (для маршевого двингантенля самонлёнта); газотурбинный (для вспонмогательной силовой установки самоннлёта); внутреннего сгорания (для спецавтотранспорта)
2-й иерархический уровень
Технологическая линия - послендонваннтельность взаинмонсвязанных материальными (энергетичеснкинми) понтонками ФХС 1-го уровня, предназначенная для осунщестнвления ряда последовательных физико-химинческих пронцессов с целью превращения сырьевых материалов и топнлинва в целевой продукт (услугу)	Транспортное средство, обеспечинваюннщее перевозку людей (удовлетнвонряюнщее потребности в перемещении самоннго человека и/или его груза): возндушннное судно; автомобиль
3-й иерархический уровень
Авиатранспортное или иное предприятие и окнрунжающая его среда - совонкупнность технологических линий, основных и вспомогантельнных процессов, обесннпечивающих выпуск одного или нескольких целенвых продуктов (либо оказание услуг), с испольнзонваннинем дополнительных ресурсов окружающих эконсисннтем (атмосферы, водоёмов, территории)	Авиакомпания, аэропорт, автотранснпортнная организация
4-й иерархический уровень
Транспортный (промышленный) узел и окружаюнщая его среда Ц геотехническая ФХС, состоящая из нескольких ФХС 3-го уровня, связанных технонлонгией производства единной продукции (услуги или предмета потребления, необнхондинмых человеку) и объединённых взаимосвязанной инфранструктурой: источники энергии, транспортная сеть, бытовые и социнальнно-культурные предприятия, учреждения здраннвонохранения	Узел АТП вокруг аэродрома-аэронпорнта с нескольнкими авиакомнпанниянми, топливо заправочным комплексом, автонннзаправочными станциями, аэронвокнзаннлом, грузовым терминалом, стоянками личннонго и общественного авнтоннтранснпорнта, станцией железнной дороги, предннприянтиянми общестнвенннного питания, другими организанцинянми
5-й иерархический уровень
Территориально-производственный транспортный комплекс - геотехническая ФХС, объединяющая на определённой территории несколько ФХС 4-го уровння с целью полного использования компнлекснного ресурснного потенциала региона по принципу ресурсннных и производственно- (транспортно-) технологических циклов для удовлетворения потребностей людей	Крупный населённый пункт, меганпонлис, в котором потребности людей в перевозке обеспечиваются: воздушннынми судами на большие и сверхнбольншие расстояния; поездами Ц на среднние; автомобилянми Ц на малые расстояния
I ГА = k ,		( 1 )

где Ц количество негативного воздействия; k Ц индекс вида негативного

воздействия.

Для оценки химического воздействия в работе предложено использовать расчётные зависимости, включающие количество поступающего в ОС вещестнва, численную характеристику его негативности относительно выброса мононокнсинда углерода и ряд коэфнфиннциентов из законодательно установленных норм и правил природоохранной деятельности отечественных организаций.

Разработанный метод оценки, опирающийся на предложенный комплексный показатель, учитывает особенности негативного химического вознндействия загрязннннений на экосистемы в зависимости от индивидуальных свойств загрязнняющих веществ (отходов), а также от особенностей эколонгинчеснкой ситуации, состоянния и значимости разных экономических районов, бассейнов рек и тернринтоннрий РФ, характеристики плотности населения, фонового загрязнения и природоохранного статуса территории в местах, где происходит соответстнвуюнщее загрязнение.

Для теоретического обоснования принципов управления деятельностью УАТП по данным контроля состояния природнных экологических систем в геотехннинчесннкой системе соответствующего узла АТП в диссертации разработана матенманнтинческая модель системы обеспечения эколонгинчеснкой безопасности. В ней сумма средних финансовых затрат Sсум(t) на обеспечение экологической безонпасннности контролируемой экосистемы имеет вид

Sсум ( t ) = w Rкр( t ) + v Rпр( t ) + u Rзащ( t ) , ( 2 )

где Rкр( t ) и Rпр( t ) - интенсивность (количество за единицу времени) соответственно ката-

строфических и предупредительных восстановлений экосистемы в момент времени t;

Rзащ( t ) Ц интенсивность защитных процедур, уменьшающих воздействие на экосистемы, в

момент времени t;

w, v, u - средние затраты на одно критическое (аварийное), на одно предупрединтельное вос-

н становление свойств экосистемы и на одну защитную процедуру соответственно.

В случае отсутствия защитных систем регулирования ( nзащ (t) = 0 ) интеннсивнность катастрофических "регулировок" может быть представлена в виде

, ( 3 )

где , , - весовые коэффициенты;

Gм i ( t ) - расход i-го вещества, постунпающего в экосистему без очистки в момент времени t ;

Gэн j ( t ) - мощность потока энергии j-го вида, постунпающенй в экосистему без её поглоще-

ния (ослабления) системами регулирования в момент времени t ;

Gбио l ( t ) - расход организмов l-го вида, интродуцированных в экосистему воздушнными

судами с экипажем, грузами и пассажирами без их обезвреживания санитарно-эпидемио-

н лонгинчеснкинми устройствами регулирования в момент времени t ;

Кмi , Кэнj , Кбиоl Ц хозяйственная (или биологическая) ёмкость экосистемы для

постунпления в неё i-го вещества, энергии j-го вида или случайного интродуцирова-

ния не распространённых в ней особей l-го вида живого соответственно.

В результате постановки и исследования вариационной задачи в работе понканнзано, что только введение защитных сооружений позволяет миниминзинронвать средние зантранты по обеспечению экологической безопасности. Ранее считалось, что строинтельнство очистных сооружений всегда только удорожает систему, но, как следует из выполнненнного анализа, именно наличие очистных сооружений даёт возможнность мининнмизинронвать затраты в целом.

В третьем разделе диссертации решаются задачи повышения экологинчеснкой безонпасннонсти в гражданской авиации (ГА) путём специально организонванннного контроля и регунлиннроннванния возндейнствия на экологические системы, а именно за счёт оптимальннонго (по финансовым затратам) упрежндаюнщего управнления состоянием систем, обеспечивающего мининмальнные средние эксплуантанцинонные затраты в процессе управления и высокое качество эколонгинчеснки безопасного функционирования этих систем. Полученнные результаты позволили автору выявить особенннонсти управнления состояннинем эколонгинчеснких систем, окружающих узел авиантранснпортных предприятий с инфранструкнтунрой.

Предложенный алгоритм основынванется на специально организованном монденлировании и количественных изменренниях зависимых и изменняюнщихнся слунчайнным образом экологических паранметров. В теории и практике природонохраннной деятельннонсти для этих паранметнров установлены допустимые (критинчеснкиен) пренденлы изменения.

Критерии оптимизации при упреждении аварийных экологических ситуанций включают в себя, во-первых, потери (штрафы) вследствие выхода контронлинруенмых экологических параметров за установленные критические границы, а во-вторых, затраты на измерение этих параметров и на упреждающие лрегунлинровки экосистемы. В работе под "регулировкой" понимается восстановление утраченных принроднных свойств экосистемы, то есть восполнение её хозяйстнвеннной (биолонгинчеснкой) ёмкости. После "регулировок" экосистема ведёт себя как исходная и пригодна для дальнейшего использования в прежнем качестве.

Предложенный в диссертации многомерный алгоритм оптимального упрежнндения аварийных экологических ситуаций принципиально не опирается на аналитические решения. На основе этого алгоритма проведён численный экснпенримент, основанный на испольнзонваннии имеющихся результатов многонлетнних (более 15 лет) регулярных измерений нескольких экологических параметров (показателей) состояния экологической системы - искусственно созданного водоёма (пруда-охладителя) системы оборотного водоохлаждения теплонэнергентинческого узла химического комбината. В водоёме происходит охлаждение воды, испольнзуненмой для отвода тепла от узлов опоры и корпусов турбин. Эколонгинчеснкими параметрами являлись показатели прозрачности, кислотности, содернжанния женленза, общей жёсткости, биологического потребления кислорода.

В работе сначала рассмотрен случай управления состоянием эколонгинчеснкой системы при наличии информации об одном монотонно меняющемся обобнщённном экологическом параметре, или, что то же самое, о комплексном параметре экспресс-контроля (рис. 2).

S (t n) .

хn

L - S (t n-1)

х2

х1

t n = t . n

Е Е Е

t n-1

t n

t z

Рис. 2. Иллюстрация принятия оптимального управляющего решения по результатам контроля комплексного параметра состояния экологической системы

Функция удельных потерь при деградации экосистемы имеет вид

y (tn) =

(4 )

где tZ - случайный момент выхода экологического параметра S ( t n ) за уровень L;

С Ц средние потери на профилактическое восстанновление экологической системы;

А - "штраф" за выход параметров системы выше уровня L.

В данном случае задача заключалась в отыскании такого правила "регулиронвок" R*, при котором обеспечивается

Правило R* имеет вид R* = min (t*nЦ1, tz), где t*nЦ1 определяется из следующего стохастического неравенства:

1 - Р { Хn < L - S (t n-1) } .

( 5 )

Кривая оптимального упреждающего допуска

S (t nЦ1) L Ц F - 1 ( 1 - ) = ( tn ) .

( 6 )

В диссертации также рассмотрен случай управления состоянием экосистемы при наблюдении за набором её меняющихся экологических параметнров и предлонженна модель оптимального векторного управления состоянием экосистемы, суть которого сводится к следующему.

Пусть состояние некоторой экосистемы в момент времени t 0 описынванетнся знаннченннниянми r определяющих экологических параметров, образующих случайный вектор

Х ( t ) = ( х1 (t), Е, х r (t) ),

( 7 )

а случайная функция хi(t) описывает изменение с течением времени значения i-го параметра, i = 1, Е, r; векторная случайная функция Х(t) описывает изменение с течением времени состояния экологической системы в целом.

В начальный момент времени t = 0 система "отрегулирована" таким образом, что значения х1(0), Е, хr(0) равны заданным значениям u01, Е, u0r соответственно. С течением времени имеется тенденция отклонения параметнров от установленных значений, причём по каждому из определяющих эколонгинческих паранметнров может проявляться тенденция увеличения значения паранметнра с увенличением времени, прошедншенго с момента "регулировки". Кроме того, для каждого параметра известен критический уровень, при достижении и превыншеннии которого система "штрафуется" и подлежит срочному восстанновнленнию ("регулировке").

Пусть uкрi (uкрi > u0i) - критический уровень для i-го параметра, i = 1, Е, r. Тогда, если в некоторый момент времени t = t0 > 0 хотя бы одно из значений х1(t0), Е, хr(t0) превышает соответствующий критический уровень или равно ему, так что выполняется соотношение

( 8 )

то экосистема подвергается срочному "регулированию", в результате которого значения всех r определяющих экологических параметров возвращаются к исходнным установленным значениям u01, Е, u0r . Каждое такое "регулиронванние" именет стоимость, равную а > 0. Эта стоимость складывается из "штрафа" за превыншенние хотя бы одним из экологических параметров критического уровня и стоимости самого регулирования.

Для предупреждения попадания системы в критическое состояние в диссернтанции предлонжено проводить предупредительные "регулировки" экосистемы, осунщестнвляемые при вынходе отдельных экологических параметров за соотнветнстнвующие предупрендинтельннные уровни. Пусть i-му параметру сопоставляется предупредительный уронвень uпрi (u0i < uпрi < uкрi ), i = 1, Е, r .

Если в некоторый момент времени t0 > 0 хотя бы одно из значений х1(t0), Е, хr(t0) превышает соответствующий предупредительный уровень или равно ему так, что выполняется соотношение

( 9 )

но не выполняется соотношение ( 8 ), то систему предложено подвергать предупрединтельному "регулированию", которое (так же как и срочное "регулинронвание") возвращает знанченния всех r определяющих экологических паранметнров к устанновнленнным значениям u01, Е, u0r . Предупрединтельное "регулинронванние" требует сущестнвенно меньших затрат b > 0, причём b < а.

Каждое измерение имеет стоимость с > 0, поэтому получаем общие затнраты на измерения и "регулировки" экосистемы при наблюдении к моменту времени t :

Ссум ( t ) = а nкр( t ) + b nпр( t ) + с nизм( t ) ,

( 10 )

где nкр(t), nпр(t) и nизм(t) Ц количество срочных, предупрендинтельных "регунлинронвок" экосистемы и пронизвендённых измерений к моменту времени t соответственно.

В этом случае задача состоит в отыскании такого набора значений h, uпр1, Е, uпрr , при котором минимизируются средние удельные издержки, а именно:

Сср = = ,

( 11 )

где М [С] Ц математическое ожидание затрат в период "регенерации" (интерванл

времени между соседними возвращениями экосистемы в исходное

состояние - "регенерациями" экосистемы);

М [Т] - математическое ожидание периода "регенерации" экосистемы.

Задача минимизации решается моделированием по набору реализаций сонставннляюнщих вектора Х (t) методом целенаправленного перебора с испольнзонваннием свойства эргодичности исследуемого векторного процесса.

Использование разработанного алгоритма проиллюстнринронванно схенмой на рис. 3. В этом случае возможно по минимуму математического ожиданния функционала качества определить упреждающие допуски для контронлинрунемых экологических параметров, моменты измерения (шаг наблюдения) и моменты начала измерения каждого параметра.

Монитонриннг объекта принронды: динаминчеснкие данннные по выбраннным экологическим паннраннметнрам

Многомерный алгоритм понниснка оптимальных упнрежннндений, момента начанла и шага наблюдений (продемонстринрован на приннннннменре реальных даннных)

Реализация оптимальнных реншений по упнрежнндению аварийных синтунанций на реальном обънекнте в автонмантинческом режиме

Рис. 3. Последовательность выбора параметров наблюдения за состоянием экологических систем и оптимальных упреждающих управлений

Выбор природных объекнтов монинтонринга в ГТС УАТП: определение объёнма и точнности измерения экологических паранметнров	Назначение набора упренжннданюннщих допусков возндейнннствия УАТП на окружающую среду

		Уточняенмые упренжндающие допуски в функции времени и объёма статистинченских данных

Сбор нормированной станнтистики об изменненнии экологических параметров окружающей среды в процессе деятельности УАТП	Функционирование УАТП с эвристичеснкими упрежндаюннщими допуснканми

Вычисление квазиоптинмальнных значений упрежндаюнщих допусков воздействия на окружающую среду	Ввод уточнённых квазинноптимальных упреждающих допусков

Рис. 4. Схема выбора оптимальных упреждающих управляющих действий по обеспечению высокой экологической безопасности деятельности узлов авиатранспортных предприятий: ГТС Ц геотехническая система; УАТП - узел авиатранспортных предприятий

Адаптивная схема поиска и реализации оптимального (по сумме средних финансовых затрат) решения представленна на рис. 4.

По мере сбора и накопления информации об экологических параметрах наблюнденния и управления по статистически идентичным объектам (которыми в целом и являются ГТС узлов авиатранспортных предприятий, расположенных в одной климатической зоне) расчётным путём могут уточнняться значения параметннров управления (управляющих допусков, момента начала и шага наблюнденний). Предложенная в работе реализация решения задачи в автонматинческом режинме управления показана в виде блок-схемы на рис. 5.

ПРИРОД-НЫЙ Объект

Координирующая деятельность службы экологического управления ГА

и регионального органа Минприроды

Датчики-преобнранзонвантели измеряемой информации

ЭВМ экологической службы УАТП

Алгоритм оптимального управления

Отрегулинрованное воздействие УАТП

Выдача упреждающих управлений

Система экологического

управления УАТП

Расчёт квот и передача на предприятия (и их локальнные средства регулирования экологической безопасности) откорректиронванных заданий

Рис. 5. Автоматизированное упреждающее управление состоянием природного объекта

В четвёртом разделе диссертации приведены оригинальные результаты разработки и исследования принципиально новых локальных технических средств регулиронванния экологически значимых результатов произнводственных процеснсов выполнения авиатранспортной работы на базе коннтактнных массонобнменнных устройств для локальных очистных сооружений.

Поскольку ограничение объёмов перевозок может входить в компентенннцию эколонгинчеснкой службы авиатранспортных предприятий тольнко в чрезвынчайнных эколонгинчеснких ситуациях, то очистка отходящих технонлонгических потонков от загрязняющих веществ является единнстнвенным реальнно возможным путём регунлинронвания экологически значимых результатов производственных процессов. Из всех видов образуюнщихнся отходов наиболее трудно произвести очистку газов, которые нельзя собрать и перевезти в другой регион.

В работе на основании проведённых исследований показано, какие констнннрукции контактных массонобнменнных устройств следует использовать для очистнки выбросов в аппаратах, встраиваемых в вентинлянционные системы станциноннарнных источников загрязнения атмосферы авиапредприятий для локальннонго регунлинрования экологически значимых результатов производственных пронцеснсов.

Основными требованиями к конструкции локальных средств регулинронванния являются:

1. Работоспособность при больших скоростях газа - для компактности, встраиваемости в существующие системы вентиляции без увеличения произнводнственных площадей, а также для меньшей материалоёмкости.

2. Малое гидравлическое сопротивление - для снижения затрат энергии.

3. Допустимость низкой плотности орошения - для повышения коннценнтранции уловленных загрязняющих веществ в жидкости и снижения затрат энергии на перекачку жидкости.

4. Возможность достоверного масштабного перехода от лаборанторнных моденлей к реальным размерам аппаратов без снижения эффективности улавливания загрязняющих веществ.

В работе показано, что перечисленным требованиям в наибольшей степени отвечают контактные массообменные устройства с плёночной зоной контакта фаз, один из вариантов конструкции которого приведён на рис. 6.

Сравнение по обобщённому показателю техноэкономической эффекнтивнннности контактных массообменных устройств, включающему такие показатели, как эффекнтивность массообмена (очистннки), гидравлические затраты на процесс, а также экономические затраты на изготовление и эксплуатацию, выполненное автором для ряда широко раснпростннраннённных конструкций, показывает (рис. 7), что плёночные устройства обладают наинбольшей эффективностью и предпочтительным диапазоном равномерной рабонты (на рис. 7 границы равномерной работы "тарелок" отмечены кружками).

Однако рабочие скорости газа в поперечном сечении названных констнрукнций, достигающие 2,5 м/с, недонстаточны для решения поставленной задачи создания "встраиваемых" локальных средств регулирования. Значительного повышения допустимых скоростей газа в сечении аппарата (до 7 м/с) и, таким образом, уменьшения габаритных размеров удалось достичь путём разработки предложенного автором диссертации нового способа организации потоков в массообменном аппарате.

Рис. 6. Схема одноэлементного плёночного контактного устройства тарельчатого типа, снабжённого жалюзи, рекомендуемого в качестве рабочей зоны локальных средств регулирования экологически значимых результатов производственных процессов

В соответствии с новым способом при противоточном контактировании понтонков газа (пара) и жидкости (зернистого материала) поток газа делят на равные части, каждая из которых поочерёдно взаимодействует с потоком жидкости, после чего части потока газа объединяют в общий поток. Оригинальный способ послужил основой для создания автором диссертации серии новых контактных массообменных конструкций тарельчатого типа, и, прежде всего, плёночной "тарелки" с делением потока газа (ПТДП). Новый спонсоб и реализующие его конструкции защищены авторскими свидетельстнвами.

В диссертации по результатам проведённых автором экспериментальных исследонванний получены зависимости, необходимые для расчёта основных рабочих характеристик ПТДП.

Гидравлическое сопротивление Рс (Па) сухой ПТДП потоку газа в аппанранте определяют по эмпирической формуле

. , ( 12 )

где Ц F-фактор, кг0,5 / (м0,5 с); wГ - скорость газа в сечении аппа-

рата, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с 2; Г - плотность газа, кг /м 3.

Критические скорости потока газа, при которых происходит смена гидравнлинческих режимов работы ПТДП, зависят от нагрузки по жидкости и размера кольцевых устройств для распределения жидкости по сечению аппарата (перенливнных патрубков).

Рис. 7. Зависимость показантенля техноэкономической эффекнтивннонсти от скорости воздуха (газа) в сечении аппарата для различнных видов "тарелок": 1 - колпачковая; 2 Ц дырчатая; 3 - решетчатая; 4 - ситчатая; 5 - с двумя зонами контакта фаз; 6 Ц обычная плёночная; 7 - плёночная, имеющая жалюзи

Экспенринментально получены зависимости для определения этих скоростей газа через величину F-фактора:

( 13 )

( 14 )

( 15 )

где hЩ - высота кольцевой щели центрального плёночного распределителя жид-

кости (переливного патрубка), мм; Lуд П - удельная нагрузка по жидкости

на единицу длины кольцевой щели распределителя, м3/ м .ч .

Важной характеристикой работы плёночных "тарелок" является РЖ - сопроннтивнленние, оказываемое плёнкой и каплями жидкости газовому потоку. В процессе эксперинменнтов подтверждено, что сопротивление ПТДП зависит от тех же паранннметнров, что и для обычных плёночных "тарелок", а именно: от скорости газа, нагрузнки по жидкости и высоты кольцевой щели. Получено, что РЖ плёночных "тарелок" с делением потока газа рассчитынванется по зависимостям:

для плёночного режима

( 16 )

для переходного плёночного режима

( 17 )

для переходного капельного режима

( 18 )

для капельного режима

( 19 )

Зависимость для расчёта нижней границы диапазона устойчивой работы по жиднкости для ПТДП, включая влияние диаметра переливного патрубка, следуюнщая:

( 20 )

При расчётах по зависимостям ( 12 ) Е ( 20 ) ошибка не превышает 10 %.

В диссертации приведены также экспериментально полученные автором зависимости для расчёнта массообменных характеристик работы ПТДП.

Из полученных в работе данных следует, что ПТДП рабонннтоспособны при больших скоростях газа, чем плёночные (в 2 раза) и ситчатые (в 2,5 раза) "тарелки", и имеют меньшее гидравлическое сопронтивнленние, чем ситчатые "тарелки", при меньшей материналонемнкости. Аппарат, в случае применения ПТДП, имеет рабончий объём в 4,4 раза меньше, чем при традиционных плёночных тарельчатых устройствах.

Предложенная, исследованная в диссертации и запатентованная констнрукнция "тарелки" позволяет реализонвать новый способ организации потоков в массоннобменном аппарате и получить характерные для него преинмунщества: возможность работы при значительно повышенных сконнростях потока газа (до скорости, соответствующей F0 = 5,0 кг 0,5 / м 0,5с) и снижение границы дианпазона устойчивой работы "тарелки" по жидкости (до 1,2 м 3 / м 2 ч).

"Тарелка" обладает малой материалоёмкостью, проста и не имеет узлов, легко забиваемых частицами уловленной пыли или возможным осадком. В диапазоне скоростей 3 Е 5 м/с "тарелка" обладает существенно меньшим гидравлическим сопронтивнленнием лтеоретической тарелки по сравнению со всеми известными коннтактнннынми массообменными устройствами. Резульнтантны исследований ПТДП, выполненных в диссертации, позволили испольннзонвать конннтактнные массообменные устройства тарельчатого типа с деленнием понтонков при создании компактных аппаратов, встраиваемых в системы веннтиннлянции для регунлирования экологически значимых результатов произнводнстнвенных процеснсов.

Исследования и анализ работы массообменных устройств тарельчатого типа с плёночной зоной контакта фаз и с делением потоков позволили разработать в диссертации методику их расчёта.

На новый способ и новую конструкцию плёночной тарелки с делением газового потока на две части, имеющую характерное для плёночных тарелок низкое гидравлическое сопротивление, получены авторнские свидетельства и 9 патентов в Великобритании, Франции, Германии и Японии. Новый способ организации потоков реализован в целом ряде других устройств тарельчатого типа, на конструкцию которых получено ещё 7 авторских свидетельств.

В пятом разделе приведены полученные в диссертации результаты разнранботнки концепции эколонгинческой безопасности выполнения авиатранспортной работы в гражданнской авиации (ГА). Предланганенмая в соответствии с полученннынми в работе результатами и сделанными вывондами схема организации прирондонохнранннной деятельности в отрасли приведена на рис. 8, а структура отраслевой системы экологической безопасности ГА - на рис. 9.

Важнейшими составляющими разработанной системы экологического управнленния авианпредприятий и организаций ГА являются:

- проведение производственного экологического контроля;

- осуществление мониторинга состояния окружающей среды;

- обеспечение строительства и эксплуатации локальных систем регулинронванния воздействия на окружающую среду (ОС), в качестве которых выступают очистные сооружения;

- проведение предупредительного регулирования воздействия узлов авиантранснпортных предприятий на окнруннжающую среду по результатам контроля состояния экосистем (экомониторинга);

- переход на экологически более совершенные оборудование и технонлонгии (новые воздушные суда и новые авиадвигатели).

Деятельность отраслевых экологических служб по обеспечению экологинчеснкой безопасности, как показано в работе, оснноннвывается на результатах монинтонриннга природных и природно-антрнонпонгеннных объектов, входящих в геотехннинчеснкие системы узлов авиатранспортных предприятий.

Предложенная система экомониторинга позволяет полунчить комплексную оценнку не тольнко всех особенностей воздействия различных химических веществ, но и возндейнстнвия физических факторов Ц авиационного шума, электронмагннитнных излунченний, радиации, а также иных видов антропогенного воздействия узлов авиантрансннпортнных предприятий на окружающие экосистемы.

Одной из важнейших характеристик отечественной отраслевой сети управнленния системой экологической безопасности в ГА бундет являться гетерогеннность, т. е. способность обеспечивать обнмен инфорнманцией в сети компьютеров, имеюнщих разнличную коммуннинканциноннную и аппаратную конфингунрацию, а также различнное программное обеспечение. Кроме того, на скорость передачи

информации будет влиять выбор маршнрунта от отправителя к получателю, что, как известно, является лузким местом в современных отечественных сетях из-за их малой скорости передачи инфорнманции и низкого качества. Для достиженния пункта назначения перенданваемой информации может потребоваться преондонлеть несколько транзитных участков между маршрутизаторами.

Б И О С Ф Е Р А

Б

У з е л А Т П с инфраструктурой

Б

Эксплуатация ВС (лётная и

техническая)

Деятельность по обеспечению экологической безопасности

каждого авиапредприянтия и организаций инфраструктуры

Эксплуатация ТО и Р зданий, сооружений, оборудования

Топливо- и энернгонобеспечение

Автомоб. перевозки

Жизнеобеспече-ние людей; ути-лизация отходов

Деятельность по обеспечению экологической безопасности узла АТП (выполняемая коорндинационным экоцентром)

Обеспечение экологической безопасности ГА РФ

Иные отрасли: обранзование, культура

Смежные отрасли экономики РФ: Роспром (в т.ч. авиац. пром-сть), топливно-энергетические отрасли

Минприроды РФ

Рис. 8. Схема организации системы обеспечения экологической безопасности ГА:

АТП Ц авиационно-транспортное предприятие; ВС Ц воздушное судно;

ОС - окружающая среда; ТО и Р Ц техническое обслуживание и ремонт

Узел авиатранспортных предприятий

(АТП) с инфраструктурой

Датчики - анализаторы

Отдел 1

А Т П

. . .

Центральный сервер

Цех 2

Коммутатор

Подраз-деление N

Маршрутизатор

Т е р р и т о р и а л ь н а я с е т ь

В ы с о к о с к о р о с т н а я с е т ь

М е ж д у н а р о д н а я с е т ь

Рис. 9. Структура отраслевой сети управления системой обеспечения экологической

безопасности гражданской авиации

В диссертации предложено координацию деятельности экологических служб отдельных преднпринянтий и орнганнизаций, а также распределение квот на донпуснтинмое воздействие на ОС геонтехннинчеснкой системы узла поручить его координнанцинонному эколонгинчеснкому центру, который будет выполнять расчёнты по алгонритму векторного управнленния с упреждением неблагоприятных экологинчеснких ситуаций.

Федеральный орган исполнительной власти, ответственный в сфере ГА, будет проводить ведомственный экологический контроль, распределять междуннаннроднные и межотраслевые квоты на допустимое загрязнение ОС, коорндиннинровать деятельность основных узлов авиатранспортных предприятий, обеспечинвать наднзор и контнрольн за соответствием поставляемой авиатехники дейстнвунюнщим эконлонгинческим тренбонваниям и нормам, решать вопросы экологической сернтиннфинканции. Он же от имени отрасли взаимодействует с Минприроды РФ, органнанми государстнвеннного экологического контроля, смежными отраслями экономики страны, межндуннародными организациями, представляет в устанновнленнном понрядннке сведения государственной статистической отчётности гражданской авиации.

В работе показано, что очистные сооружения, используемые в качестве лонкальных средств регунлиннрования экологической безопасности, являются управнляемыми техннинческими комплексами длительного применения. Ряд заменяненмых или полннонснтью восстанавнлинваенмых эленменнтов таких сооружений (фильтнры, фильтрующая загрузка, адсорбент, ионообменные смолы и т. п.) имеют возрастающую во вренменни функцию интенсивностей отказов (t), ` (t) > 0. Задача определения оптимальных интернвалов предунпрендинтельных замен быстронизнашивающихся элементов (узлов, агрегатов) локальных средств регунлинронванния воздействия на окружающую среду (например, локальных очистных соорунженний) в диссернтанции решена методами вариационного исчисления по критерию максимальной готовннонсти к работе. Этапы решения задачи следующие.

Этап 1. Введение функционала готовности . ( 21 )

Этап 2. Нахождение класса функций распределения G (t), в котором необнходимо искать экстремум введённого функционала готовности. Обозначим его через G 0.

Этап 3. Доказательство того, что класс G 0 является вырожденным класнсом функций распределения G (t) с единичным скачком.

Этап 4. Определение класса функции F(t), в котором будет производиться поиск оптимального интервала предупредительной замены элемента. Обозннанчим этот класс через F 0.

Этап 5. Доказательство того, что класс F0 является классом лстареющих распределений с ` ( t ) > 0, где .

Этап 6. Нахождение ( 22 )

путём гладкой оптимизации преобразованного функционала этапа 1 по Т з. опт в классе G 0 (рис. 10) .

Рис. 10. Вырожденный вид функции G (t) со скачком в точке Тз.опт.

Этап 7. Нахождение экстремума преобразованного функционала этапа 1, получение следующего интегрального уравнения:

. , ( 23 )

где T1 и T2 Ц среднее время предупредительной замены и срочной замены

элемента соответственно;

T3 Ц оптимизируемое время предупредительной замены быстроизнаши-

вающегося элемента.

Решая уравнение ( 23 ), получаем оптимальный интервал предупрединтельнной замены элемента Тз.опт., обеспечивающий максимальное значение коэффинциннента готовности. В работе показано, что необходимыми и достаточными условиями, обеспечивающими единственное решение уравнения ( 23 ), являнютнся ` ( t ) > 0 и Т2 > Т1. Эти условия в задачах замены быстроизнаншиваюнщихнся элементов локальных технических средств регулирования воздействия на экосистемы практически всегда выполняются.

В диссертации далее показано, что разработанные контактные массонобнменнные устройства с делением понтонков позволяют создавать средства регулинронвания производнственных процессов и их экологически значимых результатов методом встраивания этих средств в вентилянционные системы в виде локальных очистных сооружений. Рассмотренны два характерных примера использования новых локальнных средств регулинронвания на авианпреднприянтиях принменннинтельнно к авианренмонтным процессам ЗАО "Московский авианренмонтный занвод РОСТО". Так, для регулирования воздействия на ОС экологически значимых резульнтантов произнводственных процеснсов нанесения гальванических покрытий газонвозндушнную смесь (из бортовых отсосов гальванинчеснких ванн) перед выбросом в атмонсферу следует очинщать методом абсорбции в аппаратах новой констнрукнции.

Наибольшее количество загрязннянюнщих веществ от участка окраски и эмалинтонвого отделения представляют сонбой пары органических растворителей 3-го и 4-го классов опасности. Рекуперация органических раствонринтенлей помимо эколонгинчеснкого имеет ещё и определённое экономическое значение. Для регулинронванния воздействия на атмосферу паров органических раствонринтенлей методом аднсорннбнции в работе обосновано использование в локальных средствах регулинронвания в качестве сорнбеннтов активированных углей марок АР-3 или СКТ-3.

В работе показано, что для ежегодного снижения выбросов в атмосферу и исключения последующего попадания в почву и вондонёмы (экологических систем района расположения завода) на 18 кг загрязняющих веществ 1-го класса опасности, на 120 кг - 2-го класса опасности и на 4000 кг - 3-го и 4-го классов опасности необходимо вентиляционную систему гальванического участнка и четыре системы участннка окраснки изделий и эмалитового отделения завода оснанстить систенманми регунлирования выбросов, каждая с тремя-четырьмя контактннынми устройнстнвами, реанлинзующими запатентованный способ деления газового потока.

Общие выводы по работе

1. Решена крупная научная проблема разработки и обоснования органниннзанциноннной структуры системы эконлоннгинческой безопасности узлов авиантранснпортнных предприятий и принцинпов её реализации на основе современных достинженний науки и техники.

2. Выявлено, что в гражнданнской авиации на современном этапе её развития следует повышать экологическую безопасность выполнения авиатранспортной работы, прежде всего путём:

- воздействия на функционирование производственных систем узла авиантранснпортных предприятий с инфраструктурой окружающих его организаций;

- контроля состояния окружающей среды узлов авиантранснпортных преднприяннтий, с обязательным использованием методов биоиндикации и биотестинронванния;

- регулирования негативного воздействия узла авиатранспортных преднприятий на окружающую среду через систему экологического управнленния на основе данных контроля состояния экосистем.

3. Предложен единый алгоритм управления для математинчеснкого обеспенченния экологинчеснконго регулирования воздействия на окружающую среду узлов авиатранспортных предприятий с инфраструктурой, связанной с ними ресурснным циклом выполнения авиатранспортной работы, что имеет важное значение для выполнения международных экологических требований.

4. Разработана методика предупредительного регулирования воздейнстнвия узлов авиантранспортных предприятий гражданской авиации на окружающую среду по результатам контроля состояния экосистем, позволяющая удешевнить выполнение авиантрансннпортной работы (снизить сумму средних финансовых затрат), повысить их экологическую безопаснность, а также выбирать:

- упреждающие допуски для каждого из контролируемых экологических параметров;

- единый шаг измеряемых наблюдений за изменением контролируемых экологических параметнров;

- моменты начала измерения каждого из контролируемых экологических параметров.

5. Научно обоснован выбор показателя экспресс-контроля негативного воздействия на окружающую среду экологически значимых рензульнтатов произнводнственных процессов, учитывающего относинтельнную негативность воздейстнвия разнообразных веществ, и разработана методика его количественной оценки, использующая метод материальных балансов в полном ресурснном цикле процесса выполнения авиатранспортной работы, которая позвонляет, в частности, осуществлять количественную экспресс-оценку прирондонохранных мероприятий при устанновнлении очерёдности их финансирования и реализации.

6. Установлено, что тольнко при применении локальных средств регулиронванния в виде систем очистки отходящих технологических потоков возможно снижать суммарные затраты на обеспечение экологинчеснкой безопасннонсти гражнданской авиации.

7. Созданы, экспериментально исследованы и запатентованы (9 патентов в 4 странах) новые компактные средства регулинронвания экологически знанчинмых резульнтантов производственных процесннсов выполнненния авиатранснпортнной работы на эксплуатационных предприятиях гражданской авиации.

8. Предложена методика выбора оптимального календарного интервала предупредительных замен элементов, наиболее изнашиваемых в процессе длинтельнной эксплуатации локальных средств регулирования (фильтров, фильтнруюнщей загрузки, адсорбента, иононобнменнных смол и т. п.).

9. Доказано, что помимо совершенствования авиатехники приоритетными (на современном этапе развития) нанправннленниянми повышения экологической безопасннонсти гражданской авиации в ресурсном цикле выполнения авиатранспортной работы являются:

- создание систем контроля состояния экосистем (экомониторинга), окрунжающих узлы авиатранспортных предприятий;

- оснащение стационарных источников загрязнения встраиваемыми локальннными устройствами регулирования (очистки) отходящих потоков.

10. Полученные результаты можно использовать в природоохранной деянтельнннонсти других видов транспорта, авиации МЧС и экспериментальной авианции, а также военно-воздушных сил в мирное время.

Публикации по теме диссертационной работы

Результаты исследований, представленные в диссернтанционной работе, опубликованы в следующих основных печатных работах автора.

Статьи в ведущих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования России для публикации основных научных рензульнтатов диссертаций на соискание учёной степени доктора наук

1. Николайкин Н.И. Оптимизация момента смены агрегатов и элементов систем защиты окружающей среды // Безопасность в техносфере. - 2008. - № 1.

2. Николайкин Н.И. Метод определения оптимального времени предупредительной замены сменных частей экобиозащитной техники // Химическое и нефтегазовое машинонстроенние. - 2007. - № 8.

3. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Смирнова Ю.В. Метод эколонгинчеснкой оценки химического и парникового антропогенного загрязнения // Химическое и нефтенганзовое машиннонстроение. - 2007. - № 10.

4. Николайкин Н.И., Рыбалкина А.Л. Особенности антропогенного воздействия на окружающую среду в чрезвычайных ситуациях при эксплуатации воздушных судов // Известия Самарского научного центра РАН, спец. выпуск Безопасность. Технологии. Управление. Т. 1. - 2007.

5. Николайкин Н.И., Рыбалкина А.Л. Чрезвычайные ситуации и аварии на воздушном транспорте и их экологическая опасность // Известия Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск ELPIT-2007. Т. 2. - 2007.

6. Николайкин Н.И. Экологическая оценка полного жизнненнного цикла деятельности эксплуатационных авиапредприятий гражданской авиации // Научный вестник МГТУ ГА. - 2006. - № 108.

7. Николайкин Н.И., Смирнова Ю.В. Загрязнение атмосферы в резульнтанте деятельности современного воздушного транспорта // Научный вестник МГТУ ГА. - 2006. - № 108.

8. Николайкин Н.И. Анализ модели воздействия результатов производственных процеснсов гражданской авиации на окружающую среду // Научный вестник МГТУ ГА. - 2006. - № 100.

9. Николайкин Н.И., Смирнова Ю.В., Матягина А.М. О методе оценннки эколонгинчеснкой эффективности авиатехники с учётом относинтельной негантивнности ингредиентов загрязннения // Научный вестник МГТУ ГА. - 2006. - № 100.

10. Николайкин Н.И., Барзилович Е.Ю., Николайкина Н.Е. Оптимальное управление возндейнствием промышленно-транспортных узлов на окружающую среду // Химическое и нефтенганзовое машиностроение. - 2006. - № 6.

11. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Карпин Б.Н. Комплексная эколонгинчеснкая оценка деятельности авиапредприятий // Безопасность в техносфере. - 2006. - № 1.

12. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Смирнова Ю.В. Анализ и оценка интеннсивности хинминческого загнрязнннения окружаюнщей среды в Российской Федерации пренднприятиями гражданской авиации // Экология пронмышленного произнводнстннва. Ц 2004. - № 1.

13. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Зубков Б.В. Оценка эконлогинчеснкой эфнфекнтивннонснти деятельности гражданской авинанции на основе коннцепции жизненнного цикла // Экология пронмышленного производстнва. - 2003. - № 1.

14. Матягина А.М., Николайкин Н.И., Зубков Б.В. Экологическая безонпаснность хозяйнстнвеннной деятельности гражданской авиации как важная соснтавнляющая безонпаснности России // Вестник Российской академии естественных наук. - 2003. - Т. 3. - № 2.

15. Николайкин Н.И., Матягина А.М. Жизненный цикл авиатранснпортнной услуги // Научный вестник МГТУ ГА. - 2003. - № 66.

16. Николайкин Н.И., Матягина А.М. Проблемы организации сиснтемы упнравннления эконлонгинческой безонпасностью ГА // Научный вестник МГТУ ГА. - 2001. - № 40.

17. Тарасова Н.П., Ягодин Г.А., Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е. Обранзование как фактор устойчивого развития // Экология и промышленность России. - 2000. - № 10.

18. Николайкин Н.И. Проблемы охраны окружающей среды в гражданнской авиации // Экология пронмышленного производстнва. Ц 1999. - № 3.

19. Николайкин Н.И. Аппарат для очистки отходящих технологических газов // Химинчеснкое и нефтяное машинонстроение. - 1988. - № 10.

20. Николайкин Н.И. Гидродинамика плёночной тарелки с денленнием газового потока // Теоретические основы химической технологии. - 1988. - Т. XXII. Ц № 1.

21. Николайкин Н.И., Чехов О.С., Жаворонков Н.М., Кутепов А.М. Плёночная тарелка с делением газового потока // Теоретические основы химической технологии. - 1982. - Т. XVI. Ц № 6.

22. Чехов О.С., Кутепов А.М., Николайкин Н.И. Исслендонвание высокоэффективного многощелевого плёночного распреденлинтенля-конденсатора // Теоретические основы химичеснкой технологии. - 1978. - Т. XII. Ц № 4.

23. Чехов О.С., Сулейменов М.К., Николайкин Н.И. Интенсификация процесса маснсонобмена на плёночной тарелке и оценка её эффективности // Теоретические основы химической технологии. - 1978. - Т. XII. - № 6.

24. Чехов О.С., Николайкин Н.И., Кутепов А.М. О перспективности использования коннденсаторов смешения с многощелевым плёночным распределителем // Известия высших учебных заведений: Химия и химическая технология. - 1977. - Т. ХХ. - Вып. 7.

25. Nikolaykin N.I. Method for determining the optimum time for preventative substitution of replaceable components of ecological and biological technology // Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 43, Nos. 7-8, 2007 (перевод издательства Springer Science+Bisiness Media, Inc. [New York, USA] статьи, приведенной выше под № 2).

26. Nikolaykin N.I., Matyagina A.M., Smirnova Yu. V. A method of ecological estimation for man-made chemical and greenhouse gas pollution technology // Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 43, Nos. 7-8, 2007 (перевод издательства Springer Science+Bisiness Media, Inc. [New York, USA] статьи, приведенной выше под № 3).

27. Nikolaykin N.I., Barzilovich E.Yu., Nikolaykina N.E. Optimal control of the effects from industrial transportation on the environment // Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 42, Nos. 5-6, 2006 (перевод издательства Springer Science+Bisiness Media, Inc. [New York, USA] статьи, приведенной выше под № 10).

Книги и монографии

28. Николайкин Н.И. Управление экологической безопасностью промышленно-транснпортнных и энергетических узлов: Монография. - М.: МГУ инженерной экологии, 2007.

29. Барзилович Е.Ю., Лончаков Ю.В., Николайкин Н.И. Оптимальное управление соснтоняннием систем на основе решений, упреждающих неблангонпринятные ситуации: Монография. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006.

30. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. 2-е Е 6-е изд. - М.: Дрофа, 2003 Е 2008.

31. Николайкина Н.Е., Николайкин Н.И., Матягина А.М. Промышленная эконлогия. Инженнерная защита биосферы от воздействия воздушного транснпорнта. - М.: Академнкнинга, 2006.

32. Николайкина Н.Е., Николайкин Н.И., Чехов О.С. Основы экологии. - М.: МГАХМ, 1994.

33. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е. Основы экологии. - М.: МИИ ГА, 1990.

Статьи и работы в иных журналах и изданиях

34. Николайкин Н.И., Зубков Б.В., Рыбалкина А.Л. Анализ статистики чрезвычайных ситуаций в современной гражданской авиации // Проблемы анализа риска. - 2008. - Т. 5. - № 1.

35. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Матягина А.М. Экология: Пособие по изучению диснннциплины и выполнению контрольных работ студентами заочного обучения. - М.: МГТУ ГА, 2008.

36. Николайкин Н.И., Барзилович Е.Ю. Методика выбора интервала предупредительных замен элементов оборудования очистных сооружений // Экологические проблемы индустринальнных мегаполисов / Сб. трудов межд. научно-практической конференции. - М.: МГУИЭ, 2007.

37. Nikolaykin N.I., Rybalkina A.L. Peculiarities of emergency and accidents in air transport and it environmental danger / Proceedings of the First International Environmental Congress (Third International Scientific-Technical Conference) Ecology and Life Protection of Industrial-Transport Complexes ELPIT-2007. Togliatti, Russia. Vol. III.

38. Николайкин Н.И., Смирнова Ю.В., Карпин Б.Н. Промышленная эколонгия. Расчет вынбронсов загрязняющих веществ двигателями гражданских возндушнных судов. - М.: МГТУ ГА, 2006.

39. Смирнова Ю.В., Матягина А.М., Николайкин Н.И. Загрязнение окнрунжающей среды гражданской авиацией в мегаполисах // Пора перенмен: Материалы IV сессии постоянно действующей Международной конференции Эволюция инфосферы, проведенной РФФИ, ЮНЕСКО, РАН в 2004. - М.: МГВП КОКС, проект РФФИ № 02-06-87086, 2005. - Т. 2.

40. Николайкин Н.И. Развитие воздушного транспорта в современной России и проблемы обеспечения его экологической безопасности // Труды Межд. форума по проблемам науки, техники и образования. 6 Е 10 декабря 2004. - М.: Академия наук о Земле, 2004. - Т. 2.

41. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Смирнова Ю.В. Загрязнение биосферы предприянтинянми отечественной гражданской авиации // Труды Межнд. форума по проблемам науки, техники и образования. 6 Е 10 декабря 2004. - М.: Академия наук о Земле, 2004. - Т. 3.

42. Николайкин Н.И. Обеспечение экологической бензонпаснности аэропортов, расположенных вблизи и в черте городов и меганпонлинсов // Связь времен: Материалы III сессии постоянно действующей Междуннанроднной коннференции Эволюция инфосферы, проведенной РФФИ, ЮНЕСКО, РАН в 2001. Ц М.: МГВП КОКС, проект РФФИ № 00-06-87108, 2002. - Т. 2.

43. Николайкин Н.И. Факторы среды, экология популяций и сообществ, экологические системы / Экология. Ц М.: МГУИЭ, 2000.

44. Воробьев О.Г., Николайкин Н.И., Шешевилов Д.В. Экологическая оценка промышнленной продукции // Мониторинг, безопасность жизнендеянтельнннонсти. - 1997. - № 2.

45. Николайкин Н.И., Фоминых М.Б. Экологическая оценка технонлонгинчеснких процеснсов нанесения гальванических покрытий деталей авианциноннной технники в условиях авианренмонтнных предприятий ГА. - М.: МИИ ГА, 1993.

46. Николайкин Н.И., Кубринская М.Э. Охрана окружающей среды. - М.: МИИ ГА, 1991.

47. Рыбкин В.Ф., Николайкин Н.И. Диффузионная металлизация как способ повышения экологической и технической эффективности произнводнства // Проблемы соверншеннстнвования ремонта авиационной техники. - М.: МИИ ГА, 1990.

48. Михайлов Ю.А., Николайкин Н.И., Ткачева В.Н. Адаптивное управнленние от микронпронцессора электрофизическими параметрами слоев кремния // Электронная промышленность. - 1984. - Вып. 8.

49. Николайкин Н.И., Хусаинов К.Б., Чехов О.С. Колонная аппаратура, отвечающая тренбонваниям промышленной экологии // Рационнальнное использование принроднных ресурсов и охрана окружающей среды. - Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1977.

50. Chekhov O.S., Kutepov A.M., Nikolaykin N.I., Ribinsky A.G. On the Perspectivity of Using of Film Plates in the Modern Masstransfer Apparatus // In the Proceedings of the 3rd Conference in Applied Chemistry Unit Operations and Processes. - Veszprem, Hungary: 1977.

51. Чехов О.С., Рыбинский А.Г., Николайкин Н.И. Современная тарельнчантая массонобнменнная аппаратура // Химическая промышленность за рубежом. - 1976. - № 6.

Патенты, авторские свидетельства на изобретенния и свидетельства на пронмышнленные образцы

52. Авторское свидетельство СССР № 486522. Способ органинзаннции потоков в массообменном аппанраннте / О.С. Чехов, Н.М. Жаворонков, Н.И. Николайкин (СССР). 1975.

53. Патент ГДР № 137142. Verfahren zur Bildung von Stromen in Warme- und Stofнfaustauschapparaten / O.S. Chekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin (UdSSR). 1979.

54. Патент Франции № 2427117. Procede de formation de courant dans les appareils d' echange de masse et de chaleur / O.S. Chekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin (USSR). 1980.

55. Патент Великобритании № 1591935. Method of forming flows in heat- and mass-exchange apparatus / O.S. Chekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin (USSR). 1981.

56. Патент ФРГ № 2821220. Verfahren zur Erzeugung von Stromen in Vorнrichнtunнgen Zum Stoff -und Warmeaustausнch / O.S. Chekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin (UdSSR). 1981.

57. Авторское свидетельство СССР № 762906. Контактное устнройнство для тепнло-массообменных аппаратов / О.С. Чехов, Н.М. Жаворонков, Н.И. Николайкин, А.М. Кутепов, Э.Ф. Шургальский (СССР). 1980.

58. Патент ГДР № 137187. Kontarteirchtung fiir Warme -und Stofннfaustausнchkolonnen / O.S. Cecov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin, A.M. Kuteнpov, E.F. Shurgalsky (UdSSR). 1979.

59. Патент Франции № 2437856. Dispositif de contact pour appareils echangeurs de chaнleur et de masse / O.S. Cekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin, A.M. Kuteнpov, E.F. Shurgalsky (USSR). 1980.

60. Патент Великобритании № 2024036. Contact Device for heat-and mass-transfer appaнratus / O.S. Cekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin, A.M. Kuteнpov, E.F. Shurgalsky (USSR). 1982.

61. Патент ФРГ № 2828389. Kontarteirchtung fiir Warme -und Stofннfaustausнchkoнlonнnen / O.S. Cecov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin, A.M. Kuteнpov, E.F. Shurgalsky (UdSSR). 1982.

62. Патент Японии № 1191240. Contact Device for heat-and mass-transfer apparatus / O.S. Cekhov, N.M. Zhavoronkov, N.I. Nikolaykin, A.M. Kuteнpov, E.F. Shurgalsky (USSR). 1984.

63. Авторское свидетельство СССР № 590877. Тепло-массонобнменнный аппарат / А.Г. Рыбинский, О.С. Чехов, Н.И. Николайкин, Н.Н. Буканова (СССР). 1977.

64. Авторское свидетельство СССР № 599390. Колонна для тепнло-массообменных процессов / О.С. Чехов, Н.И. Николайкин, А.Г. Рыбинский и др. (СССР). 1977.

65. Авторское свидетельство СССР № 601014. Контактное устнройнство массонобнменнной колонны / О.С. Чехов, Н.И. Николайкин, А.Г. Рыбинский, Н.Н. Буканова (СССР). 1977.

66. Авторское свидетельство СССР № 627614. Аппарат для тепло-массонобнменнных процессов / О.С. Чехов, Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина (СССР). 1978.

67. Авторское свидетельство СССР № 637990. Контактное устройство для тепло-маснсонобменных колонн / О.С. Чехов, Н.И. Николайкин, А.Г. Рыбинский и др. (СССР). 1978.

68. Свидетельство СССР на промышленный образец № 9849. Высокопроизнводительная автоматизированная уснтанновнка осаждения кремнниенвых слоев из газовой фазы / Э.Б. Сигалов, Н.И. Николайкин, А.А. Овечкин и др. (СССР). 1979.

69. Свидетельство СССР на промышленный образец № 10259. Станция управнленния осажнденнннием слоев из газовой фазы / Э.Б. Сигалов, Н.И. Николайкин, В.И. Иванов и др. (СССР). 1980.

70. Авторское свидетельство СССР №740267. Аппарат для сжинганния и очистки газов / Н.И. Николайкин, Э.Б. Сигалов, О.С. Чехов и др. (СССР). 1980.

71. Авторское свидетельство СССР № 1053346. Аппарат для сжиннгания и очистки газов / Н.И. Николайкин, Э.Б. Сигалов, Н.С. Волков и др. (СССР). 1983.

Соискатель Николайкин Н.И.