Аннотации и ключевые слова

Механика

Попов И. П.

На основе и в терминах классической механики доказаны три теоремы, связанные с излучением ускоренных электрических зарядов. Общеизвестным обстоятельством является то, что центростремительная сила работы не совершает, (поскольку скалярное произведение ортогональных векторов необходимо равно нулю). Доказательства теорем 1 и 2 выполнены в терминах сил. Для инертных тел переход к терминам ускорений осуществляется в соответствии со вторым законом Ньютона. Для электрических зарядов переход к терминам ускорений осуществляется в соответствии с теоремой 3. Исходным пунктом исследования является достоверное утверждение. С ним выполняется ряд математически корректных преобразований. Следовательно, результат является необходимо достоверным. Результаты исследования могут использоваться при построении теоретических моделей явлений и процессов, а также учитываться в технических приложениях.


Ключевые слова: электромагнитные волны, скалярное произведение, ортогональные векторы, инертность

Екименко А. А., Михайлов Д. Ю.

В статье приведены результаты исследования воздействия частиц на конструкцию космического аппарата. Рассмотрен процесс образования кратеров, эквивалентных напряжений при скоростях 1, 1.5 и 2 км/с. Представлены графики полных напряжений по толщине преграды и изменение глубины кратеров по времени.

Ключевые слова: космический мусор, высокоскоростное воздействие, кратер, космический аппарат

Вин К. К., Темнов А. Н.

В статье рассмотрена задача в нелинейной постановке о колебаниях твердого тела с осесимметричной полостью вокруг горизонтальной оси OY и полностью заполненной двумя идеальными и несжимаемыми жидкостями. Получены нелинейные дифференциальные уравнения, описывающие нелинейные колебания твёрдого тела и поверхности раздела двух жидкостей в окрестности основного резонанса колебаний жидкостей. Для сосуда круглой цилиндрической формы гидродинамическая нелинейная задача сведена к последовательному решению линейных краевых задач. Полученные решения краевых задач в виде цилиндрических функций использовались для вычисления линейных и нелинейных гидродинамических коэффициентов в уравнениях колебаний рассматриваемой механической системы.

Ключевые слова: механическая система, цилиндрическая полость, гидродинамические коэффициенты, основной резонанс, возмущенная поверхность, вращательное движение

Способин А. В.

Изложен бессеточный метод численного решения системы уравнений движения невязкого сжимаемого газа в двумерной и трёхмерной постановке. Описан способ построения набора узлов расчётной области для заданной геометрии. На примере решения модельной задачи численного моделирования сверхзвукового течения газа вокруг сферы продемонстрирована применимость рассматриваемого подхода к задачам обтекания. Проведённый сравнительный анализ показал хорошее согласование полученных результатов моделирования с другими вычислительными методами.

Ключевые слова: численное моделирование, бессеточный метод, уравнения Эйлера, сверхзвуковое обтекание тел

Сназин А. А., Шевченко А. В., Панфилов Е. Б., Прилуцкий И. К.

Рассматриваются результаты исследования взаимодействия струйных органов управления с высокоскоростным набегающим потоком при различных числах Маха. В качестве объекта исследования выбрана коническая поверхность, с рядом отверстий по образующей, через которые происходит вдув газа. Показана вихревая структура течения вблизи места вдува газовых струй. Проведено исследование влияния мест вдува и различных чисел Маха набегающего потока на вихревые структуры, а также эффективность работы органов управления движением.

Ключевые слова: вдув газа, высокоскоростной поток, коэффициент давления, коэффициент усиления

Ротэрмель А. Р., Яшков С. А., Шевченко В. И.

В статье рассмотрен разрабатываемый программно-аппаратный комплекс для проведения весовых экспериментов с помощью тензометрических весов (3-КВТ) позволяющий автоматически проводить запуск сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3 (САТ СТ-3) и замер сил, воздействующих на модель летательного аппарата (ЛА), на протяжении всего времени работы САТ СТ-3.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием САТ СТ-3 в аэродинамической лаборатории Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского.


Ключевые слова: сверхзвуковая аэродинамическая труба, программно-аппаратный комплекс, тензометрические весы

Василенко Д. А., Дорофеев Ф. Е., Дорофеев Е. А.

Вычисляются аэродинамические силы, действующие на затупленный сжатый конус в потоке разреженного газа. Показывается, что существует такой угол полураствора конуса, что при увеличении этого угла подъемная сила становится отрицательной при произвольном угле атаки. Найдены значения этого критического угла для различных геометрий конического тела и числа Рейнольдса высокоскоростного потока.

Ключевые слова: аэродинамические силы в разреженном газе, число Рейнольдса, эффекты разреженности газа, нейронные сети

Пак С., Григорьев В. Г.

В данной работе предполагается, что конструкция из двух соосных оболочек, заполненных жидкостью, находится под внешним и внутренним давлением. К внутренней цилиндрической оболочке прилагается внутреннее распределенное давление, а к внешней оболочке — внешнее давление и эти давления являются независимыми переменными. Расстояние между внешним и внутренним цилиндрами также может изменяться, а каждая из этих переменных влияет на собственную частоту и устойчивость конструкции. На координатной плоскости двух параметров определяется граница области устойчивости, которая отделяет область, в которой нагруженная конструкция сохраняет устойчивость, от области, в которой конструкция теряет устойчивость. Расчеты этого исследования выполнены в системе Visual Basic for Applications (VBA) в среде табличного процессора Excel.

Ключевые слова: динамические характеристики, собственные частоты, осесимметричная оболочка, метод конечных элементов, многофакторная нагрузка, упругая оболочка с жидкостью

Герасимчук В. В., Телепнев П. П.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований эффективности применения демпфирующего покрытия для снижения виброактивности исполнительных органов. При работе таких механизмов, кроме управляющих воздействий системы ориентации, возникают негативные силы и моменты, передаваемые по конструкции космического аппарата на прецизионную аппаратуру, вызывая её ненадлежащее функционирование. Экспериментально установлено, что применение демпфирующего покрытия позволяет (до 7%) снизить уровень вибронагруженности конструкции космического аппарата во всем частотном диапазоне работы электромеханических исполнительных механизмов. А в пиковых областях высокочастотных колебаний возможно значительно (до 15%) уменьшить уровень амплитуды резонансных частот за счёт большего поглощения энергии подкрепляющего слоя подвергающегося циклическим деформациям демпфирующего материала. Применение демпфирующего покрытия может позволить снизить уровень виброактивности уменьшением амплитуды резонансных частот пика конкретной формы колебаний. Предложены рекомендации по выбору мест установки демпфирующего покрытия с подкрепляющим слоем.

Ключевые слова: вибрация, демпфирующее покрытие, космический аппарат

Бабайцев А. В., Рабинский Л. Н., Мин Я. Н.

На сегодняшний день аддитивные технологии используются для создания физических моделей, прототипов, образцов, инструментальной оснастки и производства пластиковых, металлических, керамических, стеклянных, композитных компонентов и компонентов из биоматериалов. Наибольший технологический интерес представляет изготовление конечных деталей из металлических сплавов, применяемых в авиакосмической индустрии, машиностроении, автомобилестроении, нефтегазовой отрасли, электронике, медицине и других отраслях промышленности. К наиболее прогрессивной и популярной технологии 3D-печати металлами относится селективное лазерное плавление (SLM). При изготовлении изделий по технологии SLM можно воспроизводить сложные геометрические формы, включая внутренние полости и каналы, а также при продуманных дизайнерских решениях — добиться минимального объема механической обработки и исключения дорогостоящей оснастки. Однако в следствии спекания порошка и локального неравномерного перегрева в синтезируемых деталей образуются температурные остаточные напряжения. Уровень которых может существенно повлиять на работу получаемых изделий. В работе представлен вариант методики определения остаточных напряжений в изделиях из нержавеющей стали PH1, полученных по технологии SLM. Для этого проводилось исследование остаточных напряжений на плоских прямоугольных образцах выращенных в 3х направлениях относительно плоскости построения (параллельно, перпендикулярно и под углом 45 градусов к платформе построения). Методика определения остаточных напряжений основана на определение деформации при сверлении зондирующего отверстия и последующего численного расчета для определения остаточных напряжений. Фиксация деформаций проводилась с использованием метода корреляции изображений. Подобный бесконтактный метод позволяет с высокой точности определить поле перемещений и деформаций с использованием сверлильной установки и фотокамеры с макрообъективом. Численный расчет проводился методом конечных элементов с учетом определенных деформаций из эксперимента в среде COMSOL Multiphysics. В результате расчетов было получено распределение остаточных деформаций и напряжений по всем образцам для всех его компонентов. Наиболее показательные результаты были получены на образце выращенного в плоскости построения.

Ключевые слова: аддитивные технологии, SLM, остаточные напряжения, зондирующие отверстия, корреляции цифровых изображений

Радиотехника и связь

Волков А. С., Солодков А. В., Суслова К. О., Стрельников А. П.

Работа посвящена разработке модифицированного RS—кода с целью применения его для систем с кодовым разделением канала типа CDMA. Главным образом рассматривается укороченный недвоичный циклический RS-код, исправляющий t ошибок. Приведён пример работы кодера и декодера RS-кода. Проведено моделирование в среде MATLAB 2014 и получены графики BER для оценки эффективности применения RS-кода.

Разработан прототип канала связи с применением укороченного RS-кода (28,24,5)GF(28) при модуляции BPSK в канале с AWGN на программно-определяемом автономном радиоустройстве NI USRP-2974. Были заданы параметры прототипирования с помощью набора программного обеспечения LabVIEW 2020 (64bit). Найден диапазон расхождения вероятности появления битовой ошибки с использованием RS-кода. Получены графики, доказывающие эффективность применения модифицированного RS-кода в системе с кодовым разделением канала — CDMA.


Ключевые слова: помехоустойчивость, укороченный код, декодирование помехоустойчивого кода, алгоритм Евклида, алгоритм Ченя, исправление ошибок и стираний, блоковый код, прототипирование кода Рида–Соломона

Демин Д. С., Кононенко П. И., Лебеденко В. И., Прилуцкий А. А., Резниченко В. И., Сидорчук Е. А., Сысоев В. К., Хмель Д. С.

В статье обоснован облик космического бортового радиолокатора на основе АФАР с использованием крупногабаритного рефлектора для L и P диапазона. Предложены варианты конструкции трансформируемой зеркальной системы на элементах надувных отверждаемых устройств. Обоснованы пути обеспечения точности формообразования и стабильности формы рефлектора с использованием мониторинга формы и адаптации радиолокационной системы к отклонениям геометрии.

Ключевые слова: радиолокатор, АФАР, конструкция зеркальной системы

Информатика, вычислительная техника и управление

Масюков И. И., Борзов Д. Б., Титов Д. В., Соколова Ю. В.

В данной работе представлена математическая модель и аппаратно-ориентированный алгоритм планирования программ в системах на кристалле, который позволит уменьшить временную задержку расчета новой топологии реконфигурируемой вычислительной системы и повысит ее отказоустойчивость. Производится программное моделирование разработанного алгоритма и алгоритма, основанного на идеях метода ветвей и границ для следующих типов графов: кольцевой, полносвязный, планарный, Кэли прямого произведения, звезда с применением построения Халина, двудольный.

Ключевые слова: система на кристалле, реконфигурация, архитектура, размещение, ПЛИС, конфигурация, математическая модель, алгоритм

Скрябин Ю. М., Потехин Д. С.

В статье оценивается возможность использования рациональной ортогональной анализирующей функции для обработки электростатических сигналов, получаемых системой электростатической локации летательных аппаратов. Приведен алгоритм нахождения коэффициентов анализирующей функции для обеспечения точного определения параметров электростатического сигнала. Проведен анализ время-частотного распределения сигнала, получаемого при его свертке с найденной функцией. На основе данного распределения предложен алгоритм определения параметров электростатического сигнала. Оценена помехоустойчивость данного метода по сравнению с вейвлет анализом на основе функции Морле, общепринятой в спектральной обработке электростатических сигналов.

Ключевые слова: обнаружение БПЛА, электростатический мониторинг, электростатический сигнал, время-частотное распределение

Агаев Ф. Г., Асадов Х. Г., Зульфугарлы П. Р.

Статья посвящена исследованию оптимальных режимов функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. Рассмотрены две задачи, оптимизации функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. В первой задаче проанализированы условия достижения постоянства пропускной способности канала передачи информации. Получено конкретно условие, при выполнении которого такое постоянство обеспечивается. Во второй задаче определяются условия, при которых интегральная величина пропускной способности достигает экстремальной величины.

Определенно, что такой экстремум в виде минимума пропускной способности может появится при выполнении следующих условий: (а) допускается наличие функции издержек в виде функциональной связи σ=σ(P(t)), где σ — среднеквадратическое отклонение белого шума, P(t) — мощность передаваемого сигнала; (b) допускается ограничение на интегральную величину этой функции; (c) обеспечивается прямая функциональная зависимость между указанными показателями.


Ключевые слова: передача информации, оптимизация, БПЛА, пропускная способность, беспроводная сеть

Асланова А. Б.

Очевидно, что расширение сферы применения БПЛА, оборудованных электрическими двигателями и батарейками (аккумуляторами) может вызвать необходимость учета фактора изменения веса в течение полета. К таким типам выполняемых задач беспилотниками можно отнести дифференцированную доставку полезного груза (распыление химикатов для уничтожения сельскохозяйственных вредителей, сброс воды в зоне лесных пожаров, сброс химических веществ для образования дождевых капель и т.д.). Таким образом, актуализируется вопрос об оптимизация режимных параметров БПЛА с учетом динамического изменения суммарного веса беспилотника в ходе полета. В статье сформулирована и решена задача определения оптимальной зависимости скорости полета БПЛА от веса батарейного беспилотника в режиме дифференциального сброса полезной нагрузки. Критерием оптимизации является условие минимизации среднеинтегральной величины силы преодоления аэродинамического сопротивления.

Показано, что оптимальная величина скорости полета батарейного беспилотника при этом прямо пропорциональна 1/3 степени веса БПЛА и обратно пропорционально 2/3 степени плотности воздуха.


Ключевые слова: батарейный беспилотник, полезная нагрузка, оптимизация, целевой функционал, аэродинамическое сопротивление

Вэй Я. С., Филиппова А. С.

В статье проводится анализ вклада геофизических возмущений (атмосферного и океанического) в колебательный процесс, синфазный с прецессией лунной орбиты. Получены решения дифференциальных уравнений движения земного полюса с учетом кинетического момента атмосферы и углового момента океана и выделены комбинационные гармоники, связанные с рассматриваемым колебательным процессом. Показано, что найденные гармоники могут быть частично обусловлены колебаниями подвижных сред атмосферы и океана.

Ключевые слова: земной полюс, чандлеровское колебание, геофизические возмущения

Проценко П. А., Хуббиев Р. В.

В статье рассмотрены вопросы ранжирования космических аппаратов оперативного мониторинга лесных пожаров с целью определения вклада каждого космического аппарата (КА) в решение задачи мониторинга для сосредоточения ресурсов комплекса управления на наиболее важных КА. Введен новый показатель вклада космических аппаратов в мониторинг наблюдаемого района, который показывает, о какой части района имеется актуальная информация. Разработана методика ранжирования КА дистанционного зондирования Земли, в которой ранжирование КА производится с учетом факта устаревания информации и нелинейности мониторинга района некоторой совокупностью космических аппаратов. Учет данных факторов позволяет выделить совокупность космических аппаратов, применение которых в значительной степени повышает эффективность мониторинга районов возникновения чрезвычайных ситуаций.

Ключевые слова: космический аппарат, космический мониторинг, эффективность, ранжирование космических аппаратов

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход