Аннотации и ключевые слова

Механика

Рязанов В. В.

Работа посвящена проблеме удаления наноспутников формата CubSat3U с околоземной орбиты с помощью ионного потока, создаваемым двигателем активного космического аппарата. Рассматриваются законы управления активным космическим аппаратом на этапе сближения и буксировки наноспутника. Проведено моделирование на высоте 500 км и показано, что необходима установка дополнительных двигателей для стабилизации движения. Полученные результаты можно использовать при управлении активным космическим аппаратом относительно наноспутника на этапах сближения и буксировки.

Ключевые слова: космический мусор, наноспутник, бесконтактный способ, ионный поток, закон управления

Ледков А. С., Соболев Р. Г.

Рассматривается управление движением электродинамической тросовой системы, состоящей из двух материальных точек, соединенных невесомым тросом в плоскости магнитного экватора. Математическая модель построена с помощью уравнений Лагранжа второго рода. Управление силой тока ищется в виде суммы программного и стабилизирующего управлений. Показано, что в системе может быть реализован ограниченный набор программных движений на круговой орбите. С помощью теоремы Ляпунова об асимптотической устойчивости по первому приближению осуществлен подбор параметров закона стабилизирующего управления. Проведено численное моделирование, подтверждающее эффективность предлагаемого закона управления.

Ключевые слова: электродинамическая тросовая система, уравнения Лагранжа, дипольная модель, метод Ляпунова, стабилизирующее управление

Ковалев Н. В., Байков А. Е.

Ящик, несущий материальную точку, совершающую горизонтальные гармонические колебания, движется поступательно по горизонтальной плоскости. Между ящиком и плоскостью действует сила сухого трения Амонтона–Кулона. Получены уравнения движения ящика, найдена его зона залипания. Обоснована математическая корректность модели. Установлены движения ящика в зоне залипания, сделано предположение о финальных движениях ящика.

Ключевые слова: сухое трение, закон Амонтона–Кулона, зона залипания, решение по Филиппову, финальные движения

Бабайцев А. В., Бурцев А. Ю., Рабинский Л. Н., Соляев Ю. О.

В работе представлен вариант методики проведения прочностного расчета для толстостенной осесимметричной конструкции, состоящей из металлического сердечника (армирующего компонента) и внешней толстостенной оболочки, выполняемой из композиционного материала. Конструкция нагружается распределенной вдоль части ее длины погонной нагрузкой, связанной с действующим внешним давлением, и инерционными силами, связанными с возникающим ускорением. Методика основана на одномерной модели составного стержня переменного сечения, приближенно учитывающей поперечные деформации, что необходимо при анализе толстостенной конструкции, работающей под давлением. В предложенном подходе геометрия изделия разбивается на участки и аппроксимируется фрагментами в форме усеченных конусов и, в частном случае, цилиндров. В результате расчетов определяется распределение продольных нормальных напряжений растяжения/сжатия в оболочке и в армирующем стержне, а также оцениваются касательные напряжения на границе их контакта.

Ключевые слова: композитные конструкции, стержень переменного сечения, проектировочный расчет, толстостенный композит

Митин А. Ю., Тарлаковский Д. В., Федотенков Г. В.

Исследуется напряженно-деформированное состояние круговой цилиндрической оболочки типа Тимошенко и абсолютно жесткого эллиптического параболоида в процессе их соударения на сверхзвуковом этапе взаимодействия. Рассматривается процесс вертикального удара, движение оболочки рассматривается в декартовой системе координат. Контакт происходит в условиях свободного проскальзывания.

Постановка задачи включает уравнения движения оболочки и уравнение движения эллиптического параболоида как абсолютно жесткого тела, граничные и начальные условия. Для решения задачи используются функции влияния для круговой цилиндрической оболочки, которая представляет собой нормальные перемещения и является решением начально-краевой задачи о воздействии на поверхность упругой оболочки нормального давления, заданого в виде произведения дельта-функций Дирака.

Разработан и реализован численно-аналитический алгоритм решения системы связанный с обращением интегральных преобразований Фурье-Лапласа, который основан на связи интеграла Фурье с разложением в ряд Фурье на переменном интервале. Приведены примеры расчётов.

Ключевые слова: нестационарные контактные задачи, цилиндрическая оболочка типа Тимошенко, интегральные уравнения, функция влияния

Степанов Р. П., Кусюмов А. Н., Михайлов С. А., Тарасов Н. Н.

Представлены результаты экспериментального исследования концевых вихрей за прямоугольным крылом конечного размаха в ближнем поле (на расстоянии от 0,5 до 4,2 хорд крыла от задней кромки). В экспериментах использовалось прямоугольное крыло с относительным удлинением 7,8 и модифицированным профилем Göttingen 387. Число Рейнольдса соответствовало Re=350000 для скорости набегающего потока 28 м/с. Концевые вихри исследовались в диапазоне углов атаки от −6⁰ до 18⁰. Эксперименты проводились в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева. Исследование концевых вихрей велось по полям скоростей, полученным при помощи PIV-системы. Идентификации параметров ядра вихря проводилась с применением методов поперечных линий и Q-критерия, которые показали хорошее согласие. Представлены зависимости изменения размеров ядра вихря и циркуляции от угла атаки и расстояния до сечения вихря. Показано, что размеры ядра вихря растут с удалением от крыла и при увеличении углов атаки крыла. Построены зависимости изменения площади ядра вихря от значения . Установлено, что при больших углах атаки сворачивание жгута концевого вихря происходит на меньших дистанциях, чем при малых углах атаки. Показано, что максимальное значение относительной циркуляции является величиной практически постоянной и не зависит от значения угла атаки.

Ключевые слова: концевые вихри, ближнее поле, крыло конечного размаха

Голдовский А. А.

Проводится результаты определения контактных зон при ударном взаимодействии авиационных конструкций с твёрдыми преградами. Дан анализ существующих математических моделей ударного взаимодействия. Предлагается численная модель прогнозирования результатов ударного взаимодействия, а также методика определения зон соударения. В качестве объекта исследования выступает динамическое контактное взаимодействие ударного элемента с упругопластической преградой.

Ключевые слова: ударное взаимодействие, упругопластическая преграда, численное моделирование

Юдин Д. А.

Представлена адаптивная методика и результаты математического моделирования элементов конструкций изделий при соударении с различными типами преград. Решается задача разработки эффективной методики численного моделирования трехмерных динамических задач гидроупругости и динамики конструкций. Для решения этих связанных задач используется метод конечных элементов.

Получены результаты расчетов напряженно-деформированного состояния, с помощью численного моделирования, а также некоторые особенности процесса ударного взаимодействия изделия и преград.

Ключевые слова: напряжения и деформации, рикошетирование, разрушение, скорости подхода, угол приводнения, разрушение мембраны, смятие демпфера

Герасимчук В. В.

Приведены результаты решения прямой задачи кинематики для трапа посадочной платформы десантного модуля космического аппарата путем его представления в виде двухзвенного механизма с вращательными соединениями. Движение звеньев механизма описывается на основе матричного представления Денавита-Хартенберга совместно с методом Лагранжа-Эйлера. Качественное и количественное согласование результатов численного моделирования системы нелинейных дифференциальных уравнений динамики многозвенного механизма в сравнении с моделированием программным комплексом EULER свидетельствует об адекватности разработанных динамических моделей.

Ключевые слова: прямая задача кинематики, многозвенный механизм, космический аппарат

Информатика, вычислительная техника и управление

Голомазов А. В., Смирнов Н. Я., Иосифов П. А.

В работе рассмотрены вопросы построения информационной поддержки принятия решений в среде мультиагентных систем, способствующих повышению интенсивности и оперативности продвижения взаимодействующих субъектов к состоянию консенсуса при необходимости заключения контракта на перевозки.

Ключевые слова: информационная поддержка, человеко-машинное взаимодействие, критерии, ограничения, мультиагентные системы

Балакин С. В., Сербинов Д. Л.

В статье рассматриваются способы определения параметров емкостного датчика уровня, основанные на определении параметров его математической модели с помощью воздействия на него переменным током. Показана специфика технологического процесса определения параметров емкостного датчика уровня. Приведены существующие аналоги и раскрыты основные ограничения к их применению для решения задачи. Приведен вновь разработанный способ определения характеристик поплавково-индуктивных датчиков уровня жидкостных ракет. Рассмотрена модернизация способа за счет изменения вида сигнала возбуждения, направленная на увеличение точности. Представлены аналитические зависимости для определения параметров датчика, дана оценка погрешности определения его параметров. Приведены примеры реализации функционирования способа с помощью автоматизированного проектирования электронных схем, построенной на применении программируемых логических интегральных схем. Рассмотренный способ положен в основу создания аппаратуры нового поколения, предназначенной для определения параметров датчиков уровня заправки ракеты в условиях технического и стартового комплексов.

Ключевые слова: датчик уровня заправки, определение, параметры двухполюсника, переменный ток, точность измерения, эффективность ракеты-носителя, диэлектрическая проницаемость, электрическая емкость

Поляков А. А., Защиринский С. А.

Представлены основные принципы работы во внедряемой в АО «НПО Лавочкина» методике проведения макетно-конструкторских испытаний с использованием электронного макета космического аппарата.

Ключевые слова: макетно-конструкторские испытания, виртуальное пространство, электронный манекен, PLM-система, Siemens Teamcenter, Siemens NX, электронный макет изделия

Ананьев А. В., Рыбалко А. Г., Гончаренко В. И., Клевцов Р. П.

В работе предложен новый подход к решению задачи оперативного определения в полевых условиях систематической ошибки сброса свободнопадающих неуправляемых контейнеров перспективными ударными беспилотными летательными аппаратами малого класса. Разработаны способы оценки параметров отклонений точек падения свободнопадающих неуправляемых контейнеров на основе модификации способа обмера и способа засечек. Разработанные способы отличаются от известных повышенной точностью, оперативностью и экономичностью.

Ключевые слова: ударный беспилотный летательный аппарат, макет боеприпаса, способ измерения отклонения, координаты точки падения

Улыбышев С. Ю.

Настоящая статья является продолжением предыдущей работы, в которой были рассмотрены вопросы обоснования и проработки проектного облика перспективного космического аппарата-буксировщика (КА-Б) с двумя вариантами двигательной установки (ДУ), использующей жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) и стационарные плазменные двигатели (СПД), а также приведен расчет системы энергоснабжения КА-Б.

В данной работе подробно рассмотрены особенности реализации схем увода объекта космического мусора (ОКМ) с помощью КА-Б, имеющего в своем составе ДУ с СПД. Выбраны законы управления ориентацией вектора тяги на этапах перелета на орбиту ОКМ и его последующего увода, обеспечивающие решение поставленной задачи. Проведено математическое моделирование и сравнение по областям достижимости для двух вариантов формируемой орбиты захоронения компланарной орбите ОКМ и синхронно прецессирующей с ней. В первом случае схема одной миссии по перелету на орбиту ОКМ и компланарному спуску с ним затрудняется определением требуемого рассогласования орбит по долготе восходящего узла (ДВУ) для начала перелета и обеспечения возможности повторения операций. Во второй схеме данный аспект устраняется созданием орбит с синхронной прецессией (ОСП) в процессе перелета за счет коррекции наклонения. Определены границы эффективности использования указанных схем в зависимости от наклонения и высоты орбиты ОКМ. Сформулированы рекомендации по возможности применения указанных схем перелета в зависимости от параметров орбит буксируемых объектов.

Ключевые слова: математическое моделирование, космический аппарат-буксировщик, объект космического мусора, двигательная установка, жидкостной ракетный двигатель, стационарный плазменный двигатель, орбита захоронения, компланарная орбита, орбита с синхронной прецессией

Токарев В. В., Денискина А. Р.

В работе рассмотрены вопросы моделирования и автоматизации процессов и инструментов оценки зрелости поставщиков на основе применения лучших мировых практик, способствующих выявлению на ранних стадиях контрактных отношений возможных рисков, их предупреждению и исключению.

Ключевые слова: моделирование процессов, зрелость поставщиков, контрольный листок, автоматизация проведения аудитов, менеджмент качества

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2019

Вход