<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Soil moisture content (SMC) is an important element of the environment, influencing water availability for plants and atmospheric parameters, and its monitoring is important for predicting floods or droughts and for weather and climate modeling. Optical methods for measuring soil moisture use spectral reflection analysis in the 350–2500 nm range. Remote sensing is considered to be an effective tool for monitoring soil parameters over large areas and to be more cost effective than <italic>in situ</italic> measurements. The aim of this study was to assess the SMC of bare soil on the basis of hyperspectral data from the ASD FieldSpec 4 Hi-Res field spectrometer by determining remote sensing indices and visualization based on multispectral data obtained from UAVs. Remote sensing measurements were validated on the basis of field humidity measurements with the HH2 Moisture Meter and ML3 ThetaProbe Soil Moisture Sensor. A strong correlation between terrestrial and remote sensing data was observed for 7 out of 11 selected indexes and the determination coefficient R2 values ranged from 67%– 87%. The best results were obtained for the NINSON index, with determination coefficient values of 87%, NSMI index (83.5%) and NINSOL (81.7%). We conclude that both hyperspectral and multispectral remote sensing data of bare soil moisture are valuable, providing good temporal and spatial resolution of soil moisture distribution in local areas, which is important for monitoring and forecasting local changes in climate.
</abstract>

Estimation of Bare Soil Moisture from Remote Sensing Indices in the 0.4–2.5 mm Spectral Range

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

In the shatter regime of a Whipple shield, a large central fragment makes a significant contribution to the damage-causing capacity of the debris cloud. Herein we present a feasible scheme for the identification and measurement of this large central fragment and propose an alternative approach to the ballistic limit equation (BLE) for the Whipple shield, deducing an alternative ballistic limit in the shatter regime based on the large central fragment’s characteristics. This alternative BLE is compared with the phenomenological Whipple BLE, the JSC Whipple BLE and the Ryan curve. Our alternative BLE, modified at the incipient fragmentation and completed fragmentation point, is shown to agree well with experimental results.
</abstract>

State Key Laboratory of Explosion Science and Technology

An Alternative Ballistic Limit Equation for the Whipple Shield in the Shatter Regime, Based on Characteristics of the Large Central Fragment

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

This paper present the results of our project to develop the preliminary design of a jet trainer plane (JTP) with a two-person crew, the base version of which is intended for cadet training. We first consider the assumptions and requirements for the new aircraft, and review the parameters of existing aircraft designs in the similarly-purposed class. Next we argue for certain design choices, regarding the aircraft layout, cockpit configuration, wing location and wingform, tail scheme, and powerplant. The resulting aircraft design is calculated to have a maximum flight speed of 940 km/h, a ground-level rate of climb of 100 m/s, and a range of 1130 km. The plane’s take-off mass is calculated, in three approximations, at 2264 kg. Lastly we present the training plane’s geometrical parameters, general view, and master geometry.
</abstract>

Preliminary Design for a Jet Training Aircraft

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Spiroid wingtip devices (WD) offer a promising way of improving the lift drag ratio of UAVs, but may on the other hand lead to negative aerodynamic interference of the wing with the WD and deterioration of the aerodynamic characteristics as compared to a wing without the WD. Determining the influence of the geometric parameters of a spiroid WD on aerodynamic wing characteristics, however, remains an understudied field. In our study, we investigated the influence of the following geometrical parameters on wing aerodynamic characteristics with WD: area, radius, camber angle, constriction, and pitch of the spiroid. We found that the positive effect of the WD is present at a relative radius > 0.05, as well as with an increase in the lift coefficient <italic>C</italic><italic>L</italic> as a result of an increase in the proportion of inductive resistance. For example, with the Reynolds number Re = 2.1×105 for a rectangular wing with an aspect ratio <italic>θ</italic> = 5.12 equipped with a spiroid WD with =0.15 the quality gain is almost 10% at <italic>C</italic><italic>L</italic> = 0.5, and at <italic>C</italic><italic>L</italic> = 0.7 is almost 20% and at <italic>C</italic><italic>L</italic> = 0.7 – almost 20% compared to a wing without WD. Moreover, we found that a change in the camber angle WD <italic>θ</italic> provides an increase in the derivative of the lift coefficient with respect to the angle of attack in the range from <italic>θ</italic> = 0° to <italic>θ</italic> = 130°. By changing the camber angle, it is possible to increase the lift drag ratio of the layout up to 7.5% at <italic>θ</italic> = 90° compared to <italic>θ</italic> = 0° at the Reynolds number Re = 2.1×105. From the point of view of ensuring maximum lift drag ratio and minimum inductive drag, the angle <italic>θ</italic> = 90° is the most beneficial.
</abstract>

Ivan Kozhedub National Air Force University

Aerodynamic Characteristics of a Straight Wing with a Spiroid Wingtip Device

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

This article examines, based on the available information and authors’ self-assessments, the environmental impact of turbine engine exhaust gases effect on the environment in the airport space during engines flight phases in the landing and takeoff cycle (LTO). The attention of aviation professionals is drawn to the fact that the amount of exhaust from the turbine engine is so significant that it may adversely change the ambient air at the airport. Consequently, increased emission level of carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) during engine start-up and idle may pose a threat to the health of ramp staff. Also, high emission levels of nitrogen oxides (NOx) during takeoff, climb, cruise and descent is not without importance for the environment around the airport space. The paper gives CO2, HC, CO and NOx emission estimations based on ICAO Engine Emission Data Bank and the number of passenger operations at a medium-sized airport. It also provides calculation results of aircraft CO2, HC, CO and NOx emission using average times of aircraft maneuvers taken from aircraft Flight Data Recorder (FDR) in the LTO cycle various aircraft types at the airport. The latter, based on actual maneuvering times, lead to significantly reduced estimates of toxic exhaust gas emission volumes.
</abstract>

Estimating Emissions of Harmful Exhaust Components by Aircraft Engines During the Takeoff and Landing Cycle in Airport Space

<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

This article reviews the methods of safety management using Heinrich’s and Bird’s pyramids. The presence of a causal relationship between pyramid levels, as a result of inconsistencies in the activities of an organization and personnel, lead to incidents, and incidents in turn lead to accidents. The existence of such a relationship makes it possible to predict the risk of “top-level” events by reducing risks at the middle and lower levels. A mathematical description of the development process of an undesired aviation event is presented, which makes it possible to evaluate the probability of the successful (or unsuccessful) completion of a transportation task. Also given is an analysis of the development of an aviation accident, based on the example of the crash of a Lufthansa A-320 aircraft on 14 September 1993 at the airport of Warsaw (Poland) while landing in adverse weather conditions.
</abstract>

Using Adverse Event Pyramids to Assess Probabilities in Airline Safety Management

AHEAD OF PRINT

Volume 2024 (2024): Issue 1 (March 2024)

Volume 2023 (2023): Issue 4 (December 2023)

Volume 2023 (2023): Issue 3 (September 2023)

Volume 2023 (2023): Issue 2 (June 2023)

Volume 2023 (2023): Issue 1 (March 2023)

Volume 2022 (2022): Issue 4 (December 2022)

Volume 2022 (2022): Issue 3 (September 2022)

Volume 2022 (2022): Issue 2 (June 2022)

Volume 2022 (2022): Issue 1 (March 2022)

Volume 2021 (2021): Issue 4 (December 2021)

Volume 2021 (2021): Issue 3 (September 2021)

Volume 2021 (2021): Issue 2 (June 2021)

Volume 2021 (2021): Issue 1 (March 2021)

Volume 2020 (2020): Issue 4 (December 2020)

Volume 2020 (2020): Issue 3 (September 2020)

Volume 2020 (2020): Issue 2 (June 2020)

Volume 2020 (2020): Issue 1 (March 2020)

Volume 2019 (2019): Issue 4 (December 2019)

Volume 2019 (2019): Issue 3 (September 2019)

Volume 2019 (2019): Issue 2 (June 2019)

Volume 2019 (2019): Issue 1 (March 2019)

Volume 2018 (2018): Issue 4 (December 2018)

Volume 2018 (2018): Issue 3 (September 2018)

Volume 2018 (2018): Issue 2 (June 2018)

Volume 2018 (2018): Issue 1 (March 2018)

Volume 2017 (2017): Issue 4 (December 2017)

Volume 2017 (2017): Issue 3 (September 2017)

Volume 2017 (2017): Issue 2 (June 2017)

Volume 2017 (2017): Issue 1 (March 2017)

Transactions on Aerospace Research

Aims&amp;ScopeAbout: History and MissionQuality AssuranceArchiving and IntegrityOpen Access and FeesAdvertising and MarketingPublishing Schedule AIMS &amp; SCOPE Core Focus and Article SelectionThe primary aim of Transactions on Aerospace Research is to serve as a dynamic platform for the advancement and exchange of state-of-the-art knowledge in aerospace research. The journal covers a wide range of topics in aerospace engineering, including but not limited to:  Aerodynamics and Aeroacoustics Avionics Aircraft Performance, Stability, and Control Structural Engineering Aerospace Materials Propulsion Systems Navigation and Guidance Systems Maintenance and Diagnostics Manufacturing Technologies Safety and Reliability Vibrations and Aeroelasticity Additionally, it welcomes contributions from related scientific areas intersecting with aviation and space exploration, including but not limited to the following:  Astrophysics Astronomy Remote Sensing Photogrammetry Atmospheric Sciences Materials Sciences Aviation and Space Law Aviation and Space Economy Aviation and Space Organization Aviation and Space Medicine History of Aviation and Space Technology Aerospace Communication In view of its history, Transactions on Aerospace Research has played a distinctive role in bringing the Eastern European aviation-engineering traditions to a wider global audience, and integrating them into the broader global traditions. However, the journal now has a more global reach. It continuously seeks to foster innovation and to encourage collaboration among researchers from diverse backgrounds, pushing the boundaries of what is considered possible in aerospace technology and science. By highlighting cutting-edge research and facilitating discourse on emerging trends and challenges, Transactions on Aerospace Research aims to be at the forefront of shaping the future of aerospace engineering and contributing significantly to the field's evolution. Transactions on Aerospace Research is an Open Access journal, offering increased visibility and impact for authors' work. We do not charge any article processing charges or other publication fees. This approach aligns with our mission to disseminate cutting-edge research freely and widely. ABOUT Transactions on Aerospace Research is published by the Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation in Warsaw. History and MissionThe Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation in Warsaw, originally established as the Technical Research Institute of Aviation back in 1926, has played a pivotal role in the testing and development of nearly all Polish-designed aircraft. The beginnings of the journal date back to an early series of publications known as “IBTL Reports”. After WWII, the Institute began publishing a research journal in 1956, then known as Transactions of the Institute of Aviation [Prace Instytutu Lotnictwa]. In 2018 the name was changed to the current one, Transactions on Aerospace Research – the new title reflecting our commitment to being a global platform for all scholars in aviation and space sciences. The primary aim of Transactions on Aerospace Research is to serve as a dynamic platform for the advancement and state-of-the-art knowledge in aerospace research. The journal has played a distinctive role in bringing the Eastern European aviation-engineering traditions to a wider global audience, and integrating them into the broader global traditions. However, the journal now has a more global reach. It continuously seeks to foster innovation and to encourage collaboration among researchers from diverse backgrounds, pushing the boundaries of what is considered possible in aerospace technology and science. By highlighting cutting-edge research and facilitating discourse on emerging trends and challenges, Transactions on Aerospace Research aims to be at the forefront of shaping the future of aerospace engineering and contributing significantly to the field's evolution. Under the leadership of Professor Cezary Galiński, Editor in Chief, our journal has consistently been growing in prestige and global reach. Quality AssuranceEach submission undergoes a rigorous double-blind peer-review process, ensuring the highest standards of academic excellence. We are proud to be indexed in a number of research databases, including the ICI Journals Master List and BazTech databases, highlighting our commitment to quality and accessibility in scientific publishing. Archiving and IntegrityAs a forward-looking scientific journal, we strive to ensure the longevity and integrity of our publications. We utilize the Sciendo archiving system in Portico [https://www.portico.org/] for long-term digital preservation. Additionally, our participation in the Similarity Check System guarantees the originality and trustworthiness of the content we publish. Open Access and Fees Transactions on Aerospace Research is an Open Access journal, offering increased visibility and impact for authors' work. We do not charge any article processing charges or other publication fees. This approach aligns with our mission to disseminate cutting-edge research freely and widely. The publishing costs for the journal are primarily covered by the Scientific Publications Department of the Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation in Warsaw, with additional funding sourced from the Polish Ministry of Education. Advertising and MarketingThe journal does not host any commercial advertising or marketing activities. Publishing ScheduleThe journal is published four times each year: in the months of March, June, September and December. WERSJA PLCELE I ZAKRESOPIS: Historia i misjaZapewnienie jakościArchiwizacja i integralnośćOtwarty dostęp i opłatyReklama i marketingHarmonogram wydawniczy CELE I ZAKRES Główny cel i zakres tematycznyCzasopismo Transactions on Aerospace Research ma za zadanie służyć jako dynamiczna platforma dla rozwoju i wymiany najnowocześniejszej wiedzy w dziedzinie badań nad lotnictwem i kosmonautyką. Czasopismo obejmuje szeroki zakres tematów z dziedziny inżynierii lotniczej i kosmicznej, w tym między innymi:  Aerodynamika i aeroakustyka Awionika Osiągi, stabilność i kontrola statków powietrznych Inżynieria strukturalna Materiały lotnicze i kosmiczne Systemy napędowe Systemy nawigacji i naprowadzania Konserwacja i diagnostyka Technologie produkcyjne Bezpieczeństwo i niezawodność Drgania i aeroelastyczność Ponadto, mile widziane są wypowiedzi z pokrewnych dziedzin naukowych, które przecinają się z lotnictwem i eksploracją kosmosu, w tym między innymi z następujących:  Astrofizyka Astronomia Teledetekcja Fotogrametria Nauki o atmosferze Nauki o materiałach Prawo lotnicze i kosmiczne Lotnictwo i gospodarka kosmiczna Organizacja lotnictwa i przestrzeni kosmicznej Medycyna lotnicza i kosmiczna Historia lotnictwa i technologii kosmicznych Komunikacja lotnicza Ze względu na swoją historię, Transactions on Aerospace Research odgrywa wyróżniającą się rolę w przybliżaniu wschodnioeuropejskich tradycji inżynierii lotniczej szerszej globalnej publiczności i integrowaniu ich z szerszymi tradycjami światowymi. Obecnie czasopismo ma jeszcze bardziej globalny zasięg. Nieustannie dąży do wspierania innowacji i zachęcania do współpracy naukowców z różnych środowisk, przesuwając granice tego, co uważa się za możliwe w technologii lotniczej i nauce. Transactions on Aerospace Research stara się być liderem w kształtowaniu przyszłości inżynierii lotniczej i kosmicznej oraz znacząco przyczyniać się do ewolucji tej dziedziny poprzez podkreślanie najnowocześniejszych badań i ułatwianie dyskusji na temat pojawiających się trendów i wyzwań. Transactions on Aerospace Research jest czasopismem Open Access. Nie pobieramy żadnych opłat za przetwarzanie artykułów ani innych opłat za publikację. Takie podejście jest zgodne z naszą misją swobodnego i szerokiego rozpowszechniania najnowszych badań. OPIS „Transactions on Aerospace Research” jest czasopismo naukowe publikowane przez Sieć Badawczą Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa w Warszawie. Historia i misja Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa w Warszawie została pierwotnie założona jako Techniczne Zakłady Naukowe Lotnictwa w 1926 roku i odegrała kluczową rolę w testowaniu i rozwoju niemal wszystkich samolotów polskiej konstrukcji. Początki czasopisma sięgają wczesnej serii publikacji znanych jako „Raporty IBTL”. Po II wojnie światowej, w 1956 roku, Instytut rozpoczął wydawanie czasopisma naukowego pod nazwą „Prace Instytutu Lotnictwa”. W 2018 roku nazwa została zmieniona na obecną, czyli „Transactions on Aerospace Research", co odzwierciedla nasze zaangażowanie w bycie globalną platformą dla wszystkich naukowców zajmujących się lotnictwem i naukami kosmicznymi. Czasopismo „Transactions on Aerospace Research” ma za zadanie służyć jako dynamiczna platforma dla rozwoju i wymiany najnowszej wiedzy w dziedzinie badań lotniczych. Czasopismo odgrywa wyróżniającą się rolę w przybliżaniu wschodnioeuropejskich tradycji inżynierii lotniczej szerszej globalnej publiczności i integrowaniu ich z szerszymi tradycjami światowymi. Nieustannie dąży do wspierania innowacji i zachęcania do współpracy naukowców z różnych środowisk, przesuwając granice tego, co uważa się za możliwe w technologii lotniczej i nauce. „Transactions on Aerospace Research” stara się być liderem w kształtowaniu przyszłości inżynierii lotniczej i kosmicznej oraz znacząco przyczyniać się do ewolucji tej dziedziny poprzez podkreślanie najnowocześniejszych badań i ułatwianie dyskusji na temat pojawiających się trendów i wyzwań. Pod kierownictwem profesora Cezarego Galińskiego, redaktora naczelnego, nasze czasopismo konsekwentnie zyskuje na prestiżu i globalnym zasięgu. Na podstawie komunikatu Ministra Edukacji i Nauki z dnia 17 lipca 2023 roku za artykuły publikowane na łamach Transactions on Aerospace Research przyznawane jest 20 punktów do dorobku naukowego. Zapewnienie jakościKażda praca złożona do czasopisma przechodzi rygorystyczny proces recenzji „podwójnie ślepej”, zapewniając najwyższe standardy doskonałości akademickiej. Jesteśmy indeksowani w wielu bazach danych badawczych, w tym w bazach danych ICI Journals Master List i BazTech, co podkreśla nasze zaangażowanie w jakość i dostępność publikacji naukowych. Archiwizacja i integralnośćJako przyszłościowe czasopismo naukowe staramy się zapewnić długowieczność i integralność naszych publikacji. Korzystamy z systemu archiwizacji Sciendo w Portico [https://www.portico.org/] w celu długoterminowej ochrony zasobów cyfrowych. Ponadto nasz udział w systemie Similarity Check gwarantuje oryginalność i wiarygodność publikowanych przez nas treści. Otwarty dostęp i opłatyTransactions on Aerospace Research jest czasopismem Open Access, oferującym większą widoczność i wpływ na pracę autorów. Nie pobieramy żadnych opłat za przetwarzanie artykułów ani innych opłat za publikację. Takie podejście jest zgodne z naszą misją swobodnego i szerokiego rozpowszechniania najnowszych badań. Koszty wydawnicze czasopisma pokrywane są głównie przez Dział Wydawnictw Naukowych Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa w Warszawie, a dodatkowe środki pochodzą z Ministerstwa Edukacji Narodowej. Reklama i marketingCzasopismo nie prowadzi żadnych komercyjnych działań reklamowych ani marketingowych. Harmonogram wydawniczyCzasopismo jest publikowane cztery razy w roku, w miesiącach Marzec, Czerwiec, Wrzesień i Grudzień 