Аннотации и ключевые слова

73

Выпуск № 73 электронного журнала «Труды МАИ» подготовлен на основе наиболее интересных докладов, представленных на 12-й Международной конференции «Авиация и космонавтика», которая проходила с 12 по 15 ноября 2013 года в Московском авиационном институте (национальном исследовательском университете).
В работе конференции приняли участие более 450 человек, среди которых учёные и специалисты — представители предприятий авиакосмической отрасли, преподаватели, научные сотрудники, аспиранты и студенты научных и высших учебных заведений России ближнего и дальнего зарубежья, представители организаций авиакосмической отрасли иностранных научных сообществ Германии, Турции, Саудовской Аравии, Италии, Франции, Польши.
Доклады участников были заслушаны на девятнадцати заседаниях секций по основным направлениям конференции:

  • авиационные системы;
  • ракетные и космические системы;
  • энергетические установки и двигатели;
  • информационно-телекоммуникационные технологии;
  • экономические проблемы аэрокосмического комплекса;
  • математические проблемы в аэрокосмической отрасли.

Состояние и перспективы развития современной авиационной и космической промышленности, особенности подготовки кадров, научная составляющая отрасли стали главными темами прошедшей в Московском авиационном институте (национальном исследовательском университете) 12-ой Международной конференции «Авиация и космонавтика».

Методы и средства обучения

Коротаева И. Э.

В данной статье рассматриваются проблемы перевода на русский язык реалий-американизмов, связанных с воздушным транспортом. За основу взято положение о том, переводческую деятельность следует рассматривать не только как взаимодействие двух языков, но и как контакт между двумя культурами. Особое внимание уделяется классификации национально-маркированных лексических единиц в языке научно-технической литературы. Анализируются приёмы, используемые при переводе такой лексики на русский язык. Делаются выводы о целесообразности использования того или иного приёма перевода в зависимости от характера реалий.

Ключевые слова: слова-реалии, язык и культура, классификация реалий-американизмов, приёмы перевода

Коротаева И. Э.

Данная статья посвящена проблеме использования элементов страноведения в преподавании английского языка.Исследование основывается на компетентностном подходе, в рамках которого овладение социолингвистической компетенцией рассматривается как одна из задач курса изучения иностранного языка. Исследуется роль словарей, построенных на принципах лингвострановедения, в формировании социолингвистической компетенции студентов.Определяется, каким образом достигается основная цель лингвострановедения, состоящая в снабжении изучающих английский язык (неносителей языка) фоновыми знаниями в объёме, приближающемся к фоновым знаниям носителей английского языка и культуры по содержанию и форме.

Ключевые слова: лингвострановедение, лингвострановедческий словарь, язык и культура, социолингвистическая компетенция, фоновые знания

Математика. Физика. Механика

Пановский В. Н.

Представлено алгоритмическое и программное обеспечение разработанного интервального метода взрывов и его применение к задаче синтеза оптимального программного управления детерминированными динамическими системами. Решен ряд прикладных задач (ориентация и стабилизация спутника, задача о «мягкой посадке»), демонстрирующих применимость интервального метода взрывов.

Ключевые слова: интервальный анализ, глобальная оптимизация, метод взрывов, эвристический алгоритм, оптимальное управление, динамическая система

Орловская Н. М.

Рассмотрены биоинспирированные методы глобальной оптимизации: методы, имитирующие поведение лягушек, кукушек, светлячков, и метод, имитирующий распространение сорняков. Основная особенность всех четырех методов состоит в возможности поиска глобального экстремума многоэкстремальных целевых функций с большим числом переменных. Целью работы является анализ эффективности методов, который был проведен путем применения их для поиска глобального условного максимума нескольких типовых функций. Для каждого метода разработан пошаговый алгоритм решения поставленной задачи оптимизации, а также создано программное обеспечение.

Ключевые слова: оптимизация, глобальный экстремум, популяция, приспособленность, целевая функция, биоинспирированные методы

Егоров А. В., Азаров А. В.

Предложен численно-аналитический метод расчёта цилиндрической части металлокомпозитного баллона высокого давления с учётом нелинейной диаграммы деформирования металлической внутренней оболочки – лейнера. Решение задачи в рассматриваемой постановке основано на применении метода последовательных нагружений и модели идеального упругопластического лейнера на каждом шаге нагружения. Многослойная композитная оболочка считается ортотропной линейно-упругой. Для диаграммы деформирования лейнера построена аналитическая аппроксимирующая функция, что даёт возможность автоматизировать вычисления. Алгоритм расчёта реализован в программе MatLAB. Проведённые численные исследования показали, что точность результатов повышается с увеличением числа шагов нагружения, при этом напряжения и деформации в лейнере снижаются асимптотически.

Ключевые слова: металлокомпозитный баллон давления, расчёт, напряжённо-деформированное состояние, лейнер, нелинейная диаграмма деформирования

Авиационные технологии

Алексушин С. В.

Представлен подход к моделированию конструкции упруго закреплённой на летательном аппарате (ЛА) консоли стабилизатора с целью определения его собственных частот и форм колебаний до проведения частотных испытаний. Приведены результаты расчёта жесткости проводки управления стабилизатора ЛА. Предложен способ оценки собственных частот стабилизатора на ранних этапах проектирования с целью расчётов консольного флаттера.

Ключевые слова: металлокомпозитный баллон давления, расчёт, напряжённо-деформированное состояние, лейнер, нелинейная диаграмма деформирования

Смирнова С. И., Пахов В. В., Степанов Р. П., Жерехов В. В., Баракос Г. -.

Работа посвящается учёту и минимизации влияния поддерживающих устройств на аэродинамические характеристики различных тел в аэродинамических трубах всегда уделялось большое внимание. Интерференция между моделью и державками имеет сложный пространственных характер, и зависит от типа поддерживающих устройств, и характера обтекания тел, углов атаки и скольжения. Особенно важное значение имеют поправки на влияние подвесной системы, которые связаны с систематическими погрешностями измерения, особенно для удобообтекаемых моделей (тела вращений, изолированные фюзеляжи самолётов и современных вертолётов).
В аэродинамический трубе КНИТУ-КАИ были проведены систематические экспериментальные исследования различных поддерживающих устройств на аэродинамические характеристики тел вращения различных удлинений и моделей фюзеляжей вертолётов.
Сопротивление державок минимизировалось с помощью одно панельной подвесной системой разработанной на кафедре Аэродинамики МАИ. Этот подход позволил выявить влияние различных подвесных устройств (боковых цилиндрических державок и цилиндрической стойки) на интегральные аэродинамические характеристики различных моделей и оценить характер и величины поправок.

Ключевые слова: учёт и минимизация поддерживающих устройств, интегральные аэродинамические характеристики различных тел, аэродинамическая труба, типы поддерживающих устройств, тела вращения, изолированный фюзеляж моделей вертолётов

Донюков И. А., Маслов Ю. В., Мищенко В. Ю., Триадский Н. Н.

Рассматриваются вопросы разработки и создания опытно-промышленной установки формирования пресспакетов тормозных дисков авиационных колес из углерод-углеродных композиционных материалов. Приведены основные особенности разработанной установки и ее составные части. Также рассматривается технологический процесс создания смеси материалов необходимого качества.

Ключевые слова: композиционные материалы, тормозные диски, угольное волокно, каменноугольный пек

Кузнецов И. П., Паршин А. А., Халецкий Л. В., Шитов В. Ю.

Рассматриваются основные проблемы, возникающие при разработке рулевого привода перспективного маневренного самолета, связанные с формированием технически обоснованных требований к его динамическим характеристикам и основным базовым параметрам. На примере проекта рулевого привода рассматриваются основные методические подходы по выбору значений базовых параметров контуров его управления для перспективного маневренного самолета с аэродинамически неустойчивой компоновкой, обеспечивающих требуемую динамику замкнутой системы «самолет-система управления полетом – рулевой привод».

Ключевые слова: маневренный самолет, аэродинамическая неустойчивсть, компоновка, система дистанционного управления (СДУ), амплитудно-фазовые частотные характеристики (АФЧХ), электрогидравлический рулевой привод (ЭГРП), сервопривод

Космические технологии

Глебов И. В., Курмазенко Э. А., Романов С. Ю., Железняков А. Г.

Статья посвящена решению задачи прогнозирования функционирования перспективной регенерационной системы обеспечения газового состава (РСОГС) пилотируемого космического аппарата (ПКА), проектируемой для длительных автономных пилотируемых космических полетов за пределы околоземных орбит. Предложены формализованные описания отдельных блоков системы и имитационная модель для проведения анализа функционирования. Приведены результаты предварительных вычислительных экспериментов.

Ключевые слова: пилотируемый космический аппарат, регенерационная система обеспечения газового состава, система переработки диоксида углерода, прогнозирование функционирования, имитационное моделирование, формализованное описание

Хуснетдинов И. Р.

В ближайших планах России и ведущих космических зарубежных держав создание космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса, предназначенного для подготовки, пуска и доставки на околоземные орбиты сверхтяжелых полезных нагрузок в обеспечение задач полетов автоматических космических аппаратов и научных станций для исследования дальнего космоса и небесных тел Солнечной системы, а также в целях реализации пилотируемых программ изучения и освоения Луны, включая строительство и обслуживание лунной базы, и международных миссий, связанных с изучением Марса.

Ключевые слова: сверхтяжелый класс, SLS, SpaceX, NASA, анализ мировых тенденций

Окишев Ю. А.

Рассматривается баллистический перелет космического аппарата (КА) с низкой околоземной орбиты с двумя включениями химического ракетного двигателя (ХРД) в точку либрации L1 системы "Земля - Луна". Приведен алгоритм поиска оптимальной траектории двухимпульсного перелета в заданную дату попадания в точку либрации с учетом возмущающего ускорения Земли, Луны, Солнца, а также с учетом влияния нецентральности гравитационного поля Земли. Описано решение краевой и оптимизационной задач поиска оптимальной траектории. Численные решения получены методом Рунге-Кутты для системы дифференциальных уравнений движения КА в экваториальной геоцентрической системе координат, а также  найдена оптимальная дата попадания в точку либрации. Проведено сравнение результатов решения с ранее полученными данными. Приведены оптимальные значения импульсов скорости, даты старта, положение базовой орбиты, координаты точки старта для попадания в точку либрации L1 системы "Земля - Луна" в оптимальную дату.

Ключевые слова: математическое моделирование, баллистический анализ, метод Рунге-Кутты, точка либрации, L1, Земля – Луна

Аэрокосмическое двигателестроение

Богачева Д. Ю., Боровик И. Н.

Обзор математических моделей, используемых для расчета соотношения компонентов топлива в пристеночном слое камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя малой тяги (ЖРДМТ). Приведены расчеты по методикам, разработанным в ведущих научных организациях ракетно-космической промышленности: Lewis Research Center, Исследовательский центр имени М. В. Келдыша, БГТУ "Военмех" им. Д. Ф. Устинова, МАИ. Анализ результатов расчетов показал, что при соответствующей корректировке некоторые из моделей могут быть применимы к ЖРДМТ, работающим на газообразных компонентах  топлива.

Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель малой тяги, внутреннее завесное охлаждение, соотношение компонентов в пристеночном слое

Коршун Е. В., Маркианов А. В., Русаков А. В., Сизов А. А., Твердохлебова Е. М., Хомин Т. М.

Разрабатывается постоянно действующий электронный банк данных (ЭБД) по космическим энергодвигательным установкам (ЭДУ), содержащий рабочие характеристики составных элементов двигательных (ДУ) и энергетических установок (ЭУ), а также сведения о составе энергодвигательных установок  космических аппаратов (КА) различного назначения. В ЭБД включены штатные и перспективные ДУ и ЭУ КА, востребованные для задач российской космонавтики. Наличие такого ЭБД позволит комплексно оценить состояние научно-технических разработок в данной сфере как на сегодняшний день, так и в перспективе, а также облегчит разработчикам КА, ДУ и ЭУ поиск требуемых элементов при проектно-конструкторских и других работах.

Ключевые слова: электронный банк данных, космический аппарат, система энергоснабжения, энергетическая установка, двигательная установка, энергодвигательная установка

Балашов В. В., Могулкин А. И., Хартов С. А., Шлыгин А. В.

Представлены результаты теплового расчета двигательного модуля, выполненного в виде связки высокочастотных ионных двигателей повышенной мощности (35 кВт), расположенных вокруг приборного отсека. Расчеты выполнены с использованием программного пакета ANSYS.

Ключевые слова: высокочастотный ионный двигатель, двигательный модуль, тепловой расчет, поле температур

Беляев Е. Н., Воробьев А. Г., Гнесин Е. М.

Приведены результаты разработки нелинейной математической модели жидкостного ракетного двигателя 11Д58МФ, разрабатываемого в РКК «Энергия» для использования в составе РБ типа ДМ. Математическая модель позволяет моделировать маршевый режим работы двигателя, осуществлять энергетическую увязку параметров двигателя в условиях отклонения статических характеристик трубопроводов и всех его агрегатов (насосов, турбин, камеры сгорания (КС), газогенератора (ГГ), дросселей, шайб и прочего) и проводить всевозможные исследования связанные: с изменением схемы двигателя; с аномальными и аварийными ситуациями; с работой двигателя совместно со стендовыми или ракетными системами и т.п. Модель также позволяет исследовать новые конструктивные решения, направленные на модернизацию двигателя, повышение его надежности.

Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель, нелинейная математическая модель, стационарный режим

Хайрулин В. Т., Бажин С. В., Швырев А. А., Тихонов А. С., Гаскаров А. В., Самохвалов Н. Ю.

Представлены результаты продувок трех пакетов плоских решеток с «передне», «средне» и «задне» - нагруженными профилями при числах Рейнольдса от 500.000 до 200.000. Выполнено детальное моделирование экспериментальной установки и проведена верификация экспериментальных данных на различных RANS и URANS моделях турбулентности. По результатам проведённых работ выбраны оптимальные модели турбулентности, имеющие хорошее схождение с экспериментом и позволяющие оценить место возникновения отрыва пограничного слоя и величину генерируемых потерь.

Ключевые слова: низкие числа Рейнольдса, установка, испытания, модель турбулентности, лопатка турбины низкого давления

Мюллер А., Смирнова М. Е., Фейли Д., Хартов С. А., Хольсте К., Шиперс С. -.

Изучение траекторий ионов может предоставить множество информации о рабочем процессе в ионном двигателе (ИД). Предложенный метод предполагает, что сравнение результатов моделирования ионных траекторий с результатами эксперимента по измерению эмиттанса позволяют восстановить локальные параметры плазмы в разрядной камере. Измерения эмиттанса на разных расстояниях от среза двигателя в купе с измеренной энергией ионов определяют направление вектора тяги и его вариации, а также форму пучка, и, в перспективе, могут позволить оценить распределение объемного заряда в нем. Кроме того, использование предложенного метода для «оптимизации» элементарного отверстия ионно-оптической системы по параметрам извлеченного тока, расходимости траекторий ионов и, соответственно, ресурса электродов позволит повысит характеристики двигателя.

Ключевые слова: эмиттанс, ионный двигатель, ионно-оптическая система, ионный пучок

Дьяконов Г. А., Любинская Н. В., Семенихин С. А., Хрусталёв М. М.

Рассматривается применение абляционного импульсного плазменного двигателя (АИПД) для малоразмерных космических аппаратов (КА) с запасаемой мощностью ~25 Вт. В рамках работы проведены расчётные и экспериментальные исследования лабораторных моделей. Разработана физико-математическая модель процессов происходящих в абляционном импульсном плазменном двигателе данного типа. Результаты полученные на лабораторных моделях были успешно внедрены на экспериментальный образец ДУ ИПД-120 с запасаемой энергией 20 Дж, предназначенного для поддержания и коррекции орбиты малого низкоорбитального космического аппарата массой менее 100 кг.

Ключевые слова: ускорение плазмы, плазменный сгусток, абляционный импульсный плазменный двигатель

Крундаева А. Н., Шмотин Ю. Н.

Для решения задачи локализации фрагментов лопатки при ее аварийном обрыве была разработана конструкция комбинированного корпуса, которая состоит из металлической основы и слоя плотно намотанных на металлическую основу непропитанных арамидных нитей. Основным назначением комбинированного корпуса является недопущение повреждения конструкции самолета оборвавшимися в результате аварии фрагментами разрушившегося компрессора, в том числе оторвавшейся лопаткой или ее фрагментом. В рамках этой работы создана робастная конечно-элементная методология моделирования комбинированного корпуса, в которой предложен подход для моделирования намотки непропитанных арамидных нитей. Реализована методика построения и настройки компьютерной системы на базе трехмерного программного кода LS-DYNA, обеспечивающая достоверное моделирование многослойных композиционных материалов, применяемых в защитных системах двигателей для локализации оборвавшейся лопатки. Разработанная численная технология расчета динамического деформирования элементов конструкции верифицирована по результатам натурных испытаний.

Ключевые слова: комбинированный корпус, непропитанная арамидная ткань, деформирование, обрыв лопатки, прочность, бронезащита, расчет, метод конечных элементовю

Системы управления и навигации

Виноградов С. С.

Рассматривается задача синтеза нечеткого закона управления беспилотным вертолетом Raptor, функционирующего в условиях параметрических и внешних возмущений, при неполном измерении вектора состояния. При этом доступными для измерения являются ошибка угла и скорость ее изменения. Нечеткий регулятор строится на основе подхода Мамдани: для внутреннего контура стабилизации углов по результатам работы вспомогательного регулятора, построенного методом бэкстеппинг, а для внешнего контура пространственного движения по результатам работы регулятора с наблюдателями. Работоспособность алгоритма управления подтверждена моделированием и экспериментом на лабораторном вертолётном стенде.

Ключевые слова: нечёткая логика, малоразмерный вертолёт, синтез законов управления

Электротехника. Электромеханика

Зыонг Д. Х.

Целью данной работы является разработка модели бесконтактных электродвигателей для системы моделирования и проектирования электронных устройств OrCAD-PSpice. Модели предназначаются для автоматизации проектирования, моделирования и оптимизации высокоточных электроприводов с учетом как свойств электронных узлов управления приводами, так и свойств передаточных механизмов и исполнительных устройств. Модель бесконтактного электродвигателя строится по принципу электромеханической аналогии. Для построения модели использованы стандартные модели электрорадиоэлементов, имеющиеся в библиотеках OrCAD.

Ключевые слова: бесконтактный электродвигатель, электромеханическая аналогия, моделирование

Техническая кибернетика. Информационные технологии. Вычислительная техника

Брехов О. М., Тан Х. М.

Возможны планы оптимизации по времени выполнения запросов при обращении к многопроцессорной базе данных на основе естественного и  квазиоптимального методов упорядочивания элементарных запросов по процессорам.
В данной статье дается обоснование эффективности квазиоптимального метода распределения элементарных запросов в многопроцессорной базе данных.

Ключевые слова: базы данных, многопроцессорная ВС, запросы, элементарные запросы, оптимизация.

Радиотехника. Электроника. Телекоммуникационные системы

Зинин Е. Д., Мельников Г. А., Милосердов А. С.

Проанализированы возможности применения фазированных антенных решеток (ФАР) в качестве антенных систем глобальной спутниковой связи. Получены результаты, на основе которых построены ключевые зависимости между коэффициентом избыточности и уровнем интерференционных боковых лепестков. Анализируя зависимости, авторы показывают, что использование ФАР в качестве антенных систем глобальной спутниковой сотовой связи приводит к неоправданному увеличению массо-габаритных и энергетических характеристик таких антенн.

Ключевые слова: фазированная антенная решетка, глобальная спутниковая связь, апертурный излучатель, интерференционный боковой лепесток, коэффициент избыточности, минимальное количество излучателей, диаграмма направленности

Денисенко Д. В.

Проведен краткий обзор методов моделирования, применяемых на различных этапах проектирования планарных устройств сверхвысоких частот (СВЧ). Рассмотрены особенности моделирования фильтров и других экранированных планарных СВЧ устройств, даны рекомендации по проектированию. Сформулированы достоинства и недостатки методов и программ моделирования планарных СВЧ устройств на основе интегральных уравнений, а также их отличительные особенности. Намечены пути развития собственной программы 3D моделирования на основе методов моментов, предназначенной для расчета экранированных планарных СВЧ устройств на заключительных этапах проектирования.

Ключевые слова: метод моментов, метод граничных элементов, планарные устройства СВЧ, численные методы, электродинамика, интегральные уравнения

Скакун И. О.

Рассматривается метод сличений с использованием сигналов глобальных навигационных спутниковых систем в режиме Common View с целочисленным разрешением неоднозначностей на различных базовых линиях. Дается описание модели, используемой в обработке. Приведены различные оценки получаемой погрешности единичного измерения.

Ключевые слова: ГНСС, Common View, сличение шкал времени, целочисленное разрешение неоднозначности

Горбунова А. А.

Рассматривается алгоритм пространственной локализации источников стохастического электромагнитного излучения в составе радиотехнического устройства, основанный на двухточечном сканировании в ближней зоне временных сигналов тангенциальных компонент магнитного поля. Излучающая структура рассматривается как совокупность элементарных электрических диполей, расположенных в узлах сетки в области объекта. Для описания стохастического электромагнитного излучения используются пространственно-временные авто- и кросс-корреляционные функции. Эти характеристики, определяемые в области наблюдения, используются для восстановления распределения дипольных моментов в области объекта и оценки параметров реальных источников излучения. В работе рассмотрена процедура восстановления для двух характерных типов источников: некоррелированные источники и один распределенный источник в составе объекта. Также представлены результаты моделирования и продемонстрировано применение разработанного алгоритма к экспериментальным данным.

Ключевые слова: дипольная модель, ближняя зона, стохастическое электромагнитное излучение, двухточечное сканирование, параметрическая идентификация

Экономика и менеджмент

Тихонов А. И., Мокроусова Е. И.

Рассмотрена многоаспектность сущности экономической категории «интеграция», уточнено содержание ее системных свойств, проведена систематизация видов интеграционных объединений, проанализированы их формы в практике функционирования корпораций высокотехнологичных отраслей. Показана актуальность реорганизации отечественного авиадвигателестроения и ключевые аспекты развития его интегрированной отраслевой структуры.

Ключевые слова: интеграция; авиационное двигателестроение, реорганизация отрасли, дивизиональные структуры управления

Галькевич И. А.

Рассмотрены основные методы, используемые для определения технического уровня и конкурентоспособности изделий ракетно-космической техники (РКТ). Применение данных методов позволяет комплексно определять технический уровень разрабатываемых и выпускаемых изделий РКТ, отслеживать во времени динамику их развития, а также оценивать их конкурентоспособность относительно иностранных аналогов.

Ключевые слова: ракетно-космическая техника, космический аппарат, космическая платформа, тактико-технические характеристики, технический уровень, конкурентоспособность

Султанов Ф. Ф.

Представлено описание разработанной специалистами открытого акционерного общества «Уфимское моторостроительное производственное объединение» (ОАО «УМПО») межкорпоративной информационной системы (ИС) управления проектами на базе Microsoft Enterprise Project Management (EPM), реализующей взаимодействие между основными участниками проекта, в т.ч. территориально разделенными друг от друга. Создаваемое системой единое информационное пространство позволяет осуществлять мониторинг реализации всех этапов жизненного цикла проекта и оптимизировать процесс принятия решений. На первом этапе разработки ИС проведен анализ взаимодействия нескольких предприятий в рамках инновационного проекта, реализуемого по федерально-целевой программе и разработан алгоритм их объединения в единое информационное пространство с учетом большого количества информации по проекту и коммуникационных барьеров между участниками проектной деятельности. Результатом проведенного исследования стала методика формирования системы информационного взаимодействия предприятий, участвующих в реализации инновационного проекта разработанная специалистами ОАО «УМПО» совместно с Департаментом авиационной промышленности Минпромторга России. На основе созданной методики реализована модель информационного взаимодействия между предприятиями. В соответствии со структурой информационного взаимодействия определены основные требования, предъявляемые к системе для более эффективного управления инновационным проектом. Теоретико-методологическую основу исследования составили теории структурного анализа, системного анализа, реинжиниринга бизнес-процессов.

Ключевые слова: межкорпоративная информационная система, управление проектом, единое информационное пространство, жизненный цикл проекта

Новиков А. Н.

В статье предлагается технология проведения аудита систем управления авиационными промышленными предприятиями и организациями на предмет качества систем, их безотказности и защищенности обрабатываемой в них управленческой информации. Формулируется перечень основных этапов проведения аудита, их результаты и возможные рекомендации по совершенствованию систем управления на основе проведенного анализа.

Ключевые слова: система управления экономическим объектом, информационная безопасность, ИТ-аудит, эффективность системы управления

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход