Аннотации и ключевые слова

Механика

Добрышкин А. Ю., Сысоев О. Е., Сысоев Е. О.

Для проведения экспериментальных исследований тонкостенных оболочек возникает потребность в испытательных стендах, с помощью которых можно с высокой точность измерить один или несколько параметров. Один из самых существенных факторов – это исключение или сведение к минимуму погрешности измерений. Испытательные стенды позволяют существенно повысить качество измерений. В лаборатории строительных конструкций Комсомольского-на-Амуре Государственного Университета создан испытательный стенд для бесконтактного исследования свободных и вынужденных колебаний разомкнутых цилиндрических оболочек. Стенд металлический, жестко прикреплен к основанию, небольших размеров позволяет с высокой достоверностью измерять численные характеристики колебаний тонкостенных разомкнутых оболочек при изменении ширины, высоты и кривизны оболочек, а также способах крепления. Для его создания проведены исследования, направленные на выявление эффективных устройств, повышающих качество измерений.

Ключевые слова: тонкостенная цилиндрическая оболочка, испытательный стенд, свободные колебания

Арутюнян А. М., Кузнецова Е. Л., Федотенков Г. В.

Исследуется процесс нестационарного контактного взаимодействия абсолютно жесткого штампа и упругого полупространства, имеющего заглубленную полость произвольной геометрии и расположения с гладкой границей. Рассмотрено три варианта условий контакта: свободное проскальзывание, жесткое сцепление и контакт с трением.

Метод решения задачи построен с использованием граничных интегральных уравнений. Для получения граничных интегральных уравнений использована динамическая теорема взаимности работ. В качестве ядер интегральных операторов выступают объёмные функции Грина для упругой плоскости. В результате линейных аппроксимаций границ области по пространственной переменной и линейных аппроксимаций граничных значений искомых функций по времени, задача сведена к решению системы алгебраических уравнений относительно узловых значений искомых перемещений и напряжений на каждом временном шаге. Предполагается, что массовые силы в полупространстве отсутствуют. Используется прямоугольная декартовая система координат. Одна из осей направлена вдоль невозмущенной границы полупространства, вторая – вглубь полупространства.

Ключевые слова: нестационарные контактные задачи, упругое полупространство, полость, граничные интегральные уравнения, функции Грина, обобщенные функции, жесткий штамп, динамическая теорема взаимности, интегральные преобразования

Аунг Ч. Т., Бабайцев А. В.

В данной работе проводилось исследование влияния на ширину зону контакта изменения геометрических параметров цилиндрической оболочки эллиптического сечения под давлением зажатой между абсолютно жесткими пластинами. Исследование проводится путем аналитического моделирования метода в среде Wolfram Mathematics. В ходе аналитического моделирования была получена зависимость изменения ширины зоны контакта между оболочкой и жесткой преградой от действующего давления. Для полученного решения проводилось исследование влияния большой и малой полуосей, а также толщины оболочки на процесс изменения ширины зоны контакта в зависимости от действующего давления.

По результатам моделирования были получено, что увеличение малой полуоси влечет за собой уменьшение зоны контакта, а увеличение большой полуоси — увеличение ширины зоны контакта. Увеличение толщины оболочки уменьшает зону контакта оболочки с жесткой пластиной. Для изучения процесса скорости изменения ширины зоны контакта были получены аналитические зависимости ширины зоны контакта от изменения геометрического параметра путем аппроксимации.

Ключевые слова: цилиндрическая оболочка, жесткая поверхность, контактная зона, внутреннее давление, поперечная деформация

Бакланов А. В., Краснов Д. С., Гараев А. И.

Одними из основных параметров, определяемых в камере сгорания являются потери давления, полнота сгорания, неравномерность температурного поля на выходе, выбросы вредных загрязняющих веществ. В данной статье рассматривается влияние способа подачи топлива, реализованного в форсунке на изменение перечисленных выше параметров. Представлена конструкция стендовой установки предназначенной для испытания форсунок в имитаторе жаровой трубы, а так же режимы при которых данные испытания проводились. Получены результаты в имитаторе жаровой трубы с установленными струйными форсунками и форсунками с подачей закрученной топливной струи. Проведен анализ, по результатам которого сделаны выводы о эффективности применения струйных форсунок и рекомендации о постановке выбранного типа форсунок в полноразмерную камеру сгорания [1-4].

Ключевые слова: камера сгорания, газотурбинный двигатель, форсунка

Горелов С. Л., Нгуен В. Л.

Для тела вращения со степенной образующей вычисляется сила сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа на основе нескольких локальных моделей.

Решением вариационной задачи определяется степень в образующей тела минимального сопротивления в зависимости от удлинения в широком диапазоне чисел Рейнольдса.

Ключевые слова: гиперзвуковой поток, локальные модели, аэродинамическая сопротивление тела вращения, вариационная задача

Картовицкий Л. Л., Левин В. М., Яновский Л. С.

Предложена модификация модели псевдоскачка Крокко, позволяющая в структуре математической модели сверхзвуковой прямоточной силовой установки с зоной торможения оценить распределение параметров при переходе сверхзвукового потока к дозвуковому режиму течения. Выполнено численное моделирование газодинамических параметров в канале предкамерного диффузора (изолятора) заданной геометрии. Численное решение построено с использованием принципа минимального производства энтропии. Проведена верификация предложенной модели на данных, полученных в ходе испытаний модельной камеры сгорания двухрежимного прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ДПВРД). Модель предназначена для параметрических исследований в составе математических моделей прямоточной силовой установки.

Ключевые слова: газодинамическое сжатие, псевдоскачок, математическая модель, двухрежимный прямоточный воздушно-реактивный двигатель

Тимофеев П. М.

Подробно рассмотрены виды возвращения первых ступеней ракет на Землю. Рассмотрены плюсы и минусы каждого вида возращения ступеней. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых многоразовых ракет.

Ключевые слова: многоразовая ракета, возвращение первой ступени, методы возвращения первой ступени.

Нагорнов А. Ю.

Представлена математическая модель для расчета на флаттер беспилотного летательного аппарата из композиционных материалов с двухбалочным хвостовым оперением. Математическая модель построена в программном комплексе Nastran. Упругая модель аппарата представлена совокупностью балок, соединенных через податливые узлы. Аэродинамическая модель построена с помощью метода дипольной решетки (DLM). Рассмотрены особенности конструкции исследуемого аппарата. Представлены расчеты безрулевых и рулевых форм флаттера и проведен анализ полученных результатов.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, математическая модель, композиционный материал, флаттер, метод конечных элементов (МКЭ)

Радиотехника и связь

Маклашов В. А., Пиганов М. Н.

В данной работе рассмотрена математическая модель функционирования бортовой станции активных помех (САП), алгоритмы подавления проникающей помехи «компенсационным» способом, алгоритмы управления параметрами компенсирующих и модулирующих колебаний при подавлении проникающей помехи в условиях неполного знания характеристик радиоканала распространения радиоколебания.
Обобщенная математическая модель САП описывает работу радиоканала распространения радиоколебания по объекту размещения станции, полезные принимаемые радиосигналы, проникающие помехи. При построении модели были приняты следующие допущения: радиоканал распространения радиоколебания является линейным, т.к. нелинейные электрофизические эффекты, вызываемые облучением поверхности объекта невелики и ими можно пренебречь из-за сравнительно небольших значений мощности радиосигналов САП; распространение радиоколебания по объекту от передающей к приёмной антенне САП происходит по нескольким путям (многолучевой характер распространения); число путей, электрическая длина, затухание и набег фазы априорно неизвестны, и они быстро изменяются; при распространении радиоколебания по объекту размещения САП оно задерживается на каждом пути распространения пропорционально его длине, что приводит к неконтролируемым изменениям фазы и амплитуды проникающей помехи.

Ключевые слова: математическая модель, радиосигнал, проникающая помеха, алгоритм подавления, станция активных помех, эффективность подавления, критерии выбора, частота модуляции, фильтр, синтез, компенсирующее колебание, матричный вид.

Гусев С. Н., Миклин Д. В., Мороз А. В., Сахно И. В., Шерстюк А. В.

Представлено описание результатов разработки лабораторной установки для полунатурного моделирования канала передачи данных в ультразвуковом диапазоне длин волн. Приводится структурная схема, описание цифрового приемо-передающего тракта с программной обработкой сигналов. Представлены технические характеристики установки и основы методики проведения моделирования и оценки характеристик цифровых каналов передачи данных в составе систем дистанционного зондирования различного назначения.

Ключевые слова: полунатурное моделирование, ультразвуковой канал, программный прием сигналов, цифровой квадратурный приемник, частотная и фазовая автоподстройка частоты, вероятность битовой ошибки

Нгуен Ч. Н., Подстригаев А. C., Леонов И. Е.

Разработана математическая модель алгоритма определения типа модуляции радиолокационного сигнала в автокорреляционном приемнике. Определены границы применимости разработанного алгоритма. Обоснованы параметры фильтров, используемых в алгоритме. Исследовано влияние времени задержи на эффективность обнаружения. Выполнена оценка ресурсоемкости алгоритма. Даны предложения по реализации алгоритма на ПЛИС.

Ключевые слова: распознавание типа модуляции, автокорреляционный приемник, ПЛИС, радиотехнический мониторинг

Информатика, вычислительная техника и управление

Маркарян А. О., Чурков И. С.

В статье описана проблема отказов автоматизированных рабочих мест. Предложена информационная система, которая осуществляет сканирование, прогнозирование, идентификацию ошибок и выработку решений по их устранению. Разработана концептуальная модель системы принятия решений, определяющая её структуру. Для каждой из подсистем сформулированы критерии управления, формализованные в виде функционалов цели.

Ключевые слова: управление, система принятия решений, информационная система, автоматизированные рабочие места, отказы

Погосян М. А., Верейкин А. А.

Выявлены основные проблемные области разработки систем автоматической посадки летательных аппаратов: информационное обеспечение и управление. Представлен обзор литературы, посвящённый вопросам информационного обеспечения. Предложена классификация систем информационного обеспечения процесса автоматической посадки. Предложены рекомендации по построению систем автоматической посадки в части информационного обеспечения. Выявлены перспективы развития систем автоматической посадки летательных аппаратов в части информационного обеспечения.

Ключевые слова: летательный аппарат, беспилотный летательный аппарат, информационное обеспечение, навигация, посадка, система автоматической посадки

Табаков Е. В., Зинина А. И.

Целью работы является дальнейшее развитие автоматизированного анализа нормативности вычислительного процесса бортовых вычислителей космических аппаратов. Ранее предложенный подход обеспечивал лишь возможность анализа нормативности времён работы программных модулей в части их соответствия отведённым временным интервалам. В данной работе предложен новый алгоритм, который позволяет также проверять корректность работы вычислителя путём сравнения значений параметров в телеметрической информации (ТМИ), характеризующих его состояние в момент начального включения, с номинальными. На основе предложенного алгоритма реализовано программное средство. В результате увеличения числа учитываемых при формировании суждения о нормативности вычислительного процесса критериев возрос объём анализа, который может быть осуществлён автоматически.

Ключевые слова: космический аппарат, бортовое вычислительное устройство, телеметрическая информация, контроль нормативности, автоматизация анализа

Зарецкий Б. Ф., Курмазенко Э. А., Прошкин В. Ю.

Развитие пилотируемой космонавтики в сторону создания планетных баз делает особенно актуальной проблему разработки автоматизированной системы управления комплексом систем жизнеобеспечения (АСУ КСЖО) экипажа. Решение этой сложной задачи связано с поиском оптимальных решений при наличии множества противоречивых показателей. Применением системного подхода и формулированием группы глобальных критериев эффективности удалось существенно упростить методику решения задачи и предложить комплексный подход к построению АСУ КСЖО. Полученные результаты использованы при создании АСУ наземных испытательных стендов.

Ключевые слова: системный подход, управление, критерии эффективности, типовой стенд, имитационное моделирование

Дорожко И. В., Осипов Н. А., Иванов О. А.

В работе исследованы вопросы прогнозирования технического состояния сложных технических систем с помощью метода Берга и моделей искусственного интеллекта – байесовских сетей. Рассмотрены различные (типовые) функции диагностических признаков и проанализированы результаты прогнозирования. Для уточнения и прогнозирования вида технического состояния сложных технических систем предложено использовать результаты прогнозирования и апостериорный вывод в байесовских сетях доверия.

Ключевые слова: прогнозирование, техническое состояние, диагностический признак, метод Берга, байесовская сеть

Панкратов И. А.

В статье рассмотрена задача наискорейшей переориентации плоскости круговой орбиты космического аппарата (КА). Управление (ускорение от вектора реактивной тяги, ортогональной плоскости орбиты) ограничено по модулю и является кусочно-постоянной функцией. В работе построен оригинальный генетический алгоритм для нахождения количества активных участков движения КА и длительностей этих участков. Приведены примеры численного решения задачи для случая, когда отличие между начальной и конечной ориентациями орбиты КА составляет единицы градусов в угловой мере. Конечная ориентация плоскости орбиты КА соответствует ориентации плоскости орбиты спутников отечественной орбитальной группировки ГЛОНАСС. Установлены особенности и закономерности процесса оптимальной переориентации плоскости орбиты КА.

Ключевые слова: космический аппарат, орбита, оптимизация, кватернион, ген

Бортаковский А. С., Урюпин И. В.

В статье рассматриваются задачи планирования и оптимизации маршрутов плоского движения модели летательного аппарата при наличии препятствий. На этапе планирования разрабатывается оптимальный по быстродействию маршрут непрерывно-дискретного движения по заданной карте в обход имеющихся препятствий. При этом на основе достаточных условий минимизируется количество поворотов траектории и время достижения цели. На втором этапе запланированная траектория используется в качестве опорной для модели Маркова – Дубинса движения летательного аппарата и оптимизируется на основе необходимых условий оптимальности.

Ключевые слова: непрерывно-дискретное движение, минимизация переключений, оптимальное управление, быстродействие

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2020

Вход