Одним из источников загрязнения атмосферы являются выбросы от двигателей самолётов. К неконтролируемым вредным веществам относится дым, монооксид углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота и окислы серы. Оксиды азота наиболее опасны, поскольку разрушают озоновый слой и повышают уровень радиации на поверхности Земли.

С 2020 года Международная организация гражданской авиации приняла новые стандарты по выбросам вредных веществ современных типов самолётов: упор сделан на поиск и технологию новых – «чистых» камер сгорания для авиадвигателей. В Пермском Политехе (ПНИПУ) нашли возможность отслеживать этот процесс. Здесь разработали измеритель на основе нейросетей, который мониторит выделение вредных веществ от газотурбинных двигателей в атмосферу. Уровень вредных веществ учёным удалось снизить за счёт перераспределения топлива по различным коллекторам. При этом газодинамическая устойчивость в камере сгорания сохраняется. Топливо-воздушная смесь равномерно распределяется за счёт поперечных пульсаций, а её параметры можно отследить с помощью коэффициента камеры сгорания.

Газотурбинные двигатели самолётов работают в условиях неопределённости. Поэтому специалисты использовали инструментарий технологий мягких вычислений, который основан на нечётких системах, вероятностных моделях, нейронных сетях и генетических алгоритмах. Нейросеть анализирует давление и температуру в камере сгорания, расход топлива и другие параметры. С ее помощью можно определить уровень окислителя в камере сгорания в режиме реального времени, а также спрогнозировать количество вредных веществ, которое выделит самолёт во время взлёта и посадки.

Нейронная часть измерителя состоит из двух персептронов. Первый определяет расход воздуха, который корректирует температуру газа при взлёте и посадке с помощью нечёткого регулятора. Температуру газа в камере сгорания измеряет встроенный датчик. Второй персептрон вычисляет уровень оксида азота. Расчёты подтвердили, что технология позволяет снизить количество выбросов в районе аэродрома. Измеритель можно встроить в систему автоматического регулирования самолёта для непрерывного мониторинга вредных веществ, считают учёные.