Вышел в свет второй выпуск за 2026 год журнала «Транспорт БРИКС»
Вышел в свет очередной номер научно-практического рецензируемого сетевого журнала «Транспорт БРИКС».
Номер содержит следующие статьи.
Инженерное образование в России: становление, развитие, перспективы
К.А. Пашков, профессор РАН, д.мед.н., профессор, первый заместитель министра транспорта Российской Федерации
Российская инженерная школа оставила глубочайший след в истории человеческой цивилизации. Автор рассматривает развитие российской инженерной школы на протяжении более 300 лет — с момента учреждения указом Петра I в 1701 г. в Москве Школы математических и навигацких наук, которая стала первым в России военно-морским инженерно-техническим учебным заведением. Особую роль в развитии российской инженерной школы сыграло основание Александром I в 1809 году Корпуса инженеров путей сообщения — военизированной организации для строительства и эксплуатации транспортных объектов и при нем — Института Корпуса инженеров путей сообщения — первого в стране инженерного транспортного высшего учебного заведения (сегодня — Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I). Организатором и первым ректором Института был выдающийся инженер, ученый, государственный деятель Испании и России, педагог Августин Бетанкур.
В статье проанализирована история развития инженерного образования в России, представлена важная роль крупнейших инженерных учебных заведений — Горного института, ныне Санкт-Петербургский Горный университет Императрицы Екатерины II, и Императорского Московского инженерного училища Ведомства путей сообщения, сегодня Российский университет транспорта, и др. Отмечены наиболее важные вехи и черты развития российского инженерного образования в XIX — первой четверти XXI вв. Представлен вклад в подготовку российских инженеров-транспортников выдающихся ученых и педагогов, приведены примеры крупнейших достижений отечественной инженерной науки и практики. Представлены вызовы времени и перспективы технического образования в транспортной отрасли на современном этапе развития страны.
Д.А. Шестовицкий, к.т.н., доцент кафедры «Мосты» ПГУПС, Г.А. Ефремов, ст. преподаватель кафедры «Мосты» ПГУПС, Н.В. Козак, к.т.н., доцент кафедры «Автомобильные дороги, мосты и тоннели» СПбГАСУ
В нормах проектирования искусственных сооружений ВСМ срок службы мостовых сооружений назначается директивно и составляет 100 лет. При этом фактически он составляет 40–70 лет. Это одна из определяющих универсальных характеристик, отвечающих за основные параметры мостовой конструкции. Нормы проектирования не содержат методик и алгоритмов прогнозирования и обоснования срока службы проектируемых мостов. Уравнения предельных состояний не содержат переменной времени, а коэффициенты надежности учитывают вероятностный разброс исходных параметров, но не их изменение во времени. В данном исследовании предлагается метод прогнозирования и обоснования срока службы унифицированных железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов, разработанных для ВСМ в России, с учетом одновременного влияния климатических факторов деградации и больших динамических нагрузок в условиях высокоскоростного движения. Все исходные параметры имеют случайный характер, ввиду чего расчет срока службы предлагается вести в стохастической форме, где по результатам расчета получается гистограмма распределения срока службы. По данной гистограмме распределения можно определить срок службы с заданной обеспеченностью через целевые индексы надежности.
Л.М. Божко, д.э.н., профессор кафедры «Информационные и вычислительные системы» ПГУПС, И.В. Стрелков, аспирант кафедры «Информационные и вычислительные системы» ПГУПС
Компьютерная симуляция полета беспилотного летательного аппарата в модели с шестью степенями свободы сводится к интегрированию системы из 12 нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Качество решения и скорость работы симулятора напрямую определяются выбранной схемой интегрирования, однако этот выбор обычно делается по привычке, без количественного обоснования на конкретных задачах.
Цель: дать количественное сравнение пяти одношаговых методов интегрирования — явной схемы Эйлера, метода Хойна, Рунге-Кутты второго порядка в midpoint-формулировке, классического RK4 и адаптивной схемы Рунге—Кутты—Фельберга RKF45 — на задачах динамики БПЛА самолетного типа. В качестве программной основы использован разработанный авторами симулятор на Python. Результаты: на крейсерском полете длительностью 60 с при шаге 0,01 с RK4 дает погрешность по координате 8,6·10—7 м, тогда как явная схема Эйлера при том же шаге накапливает ошибку 1,23 м — разница шесть порядков. На координированном развороте ошибка Эйлера при том же шаге достигает 64 м и делает схему непригодной. Адаптивная схема RKF45 с допуском tol = 10–6 на крейсере сокращает число обращений к правой части с 24 тыс. (RK4, h = 0,01 с) до 5,9 тыс., т.е. в 4 раза, при сопоставимом порядке точности; на участке с ветровым возмущением преимущество еще заметнее — 3,7 против 12 тыс. обращений, причем ошибка RKF45 оказывается в 20 раз меньше по координате и в 20 раз меньше по скорости, чем у RK4 с фиксированным шагом.
Практическая значимость: сформулированы количественные рекомендации по выбору интегратора в зависимости от режима полета и требований к детерминированности вычислительного цикла.
Нетривиальные решения использования суровых условий Арктической зоны в железнодорожном строительстве
Л.С. Блажко, д.т.н., профессор кафедры «Железнодорожный путь» ПГУПС, A.B. Селезнев, к.т.н., доцент кафедры «Железнодорожный путь» ПГУПС
Строительство железных дорог в неблагоприятных природно-климатических условиях Арктической зоны России характеризуется, с одной стороны, дефицитом кондиционных местных грунтов, вызванным широким распространением высокольдистых грунтов; с другой — значительным увеличением потребности в грунтах, вследствие спрямления рельефа трассы на многолетнемерзлых грунтах за счет сооружения насыпей, практически исключая выемки. Все это факторы значительного удорожания строительства.
Предложены технические решения, позволяющие значительно сократить объемы земляных работ и потребности в местных грунтах при строительстве земляного полотна. К особенностям природно-климатических условий Арктической зоны прежде всего следует отнести гигантские объемы снегопереноса и сложные геокриологические условия. Сильно развитые деструктивные геокриологические процессы, одним из которых является вязкопластическое течение переувлажненных тонкодисперсных грунтов на склонах в условиях их попеременного промерзания, протаивания и действия силы тяжести (солифлюкция), значительно усложняют выбор трассы объекта.
Изложена технология изменения рельефа на участках пересечения трассой рельефных препятствий путем искусственной солифлюкции. Описаны решения, как провоцирования процесса солифлюкции, так и его остановки в требуемых границах. Рассмотрены наиболее перспективные области применения искусственной солифлюкции: локальные рельефные препятствия и подходы к мостам через несудоходные реки. Выдвинута гипотеза о термостабилизации грунтов оснований железнодорожных насыпей снежными отложениями, за счет их накопления зимой и сохранения при наступлении теплого периода. Предложены решения по длительной консервации снежных отложений у подошвы насыпей.