2011. № 45

Тематический выпуск «Молодежь и будущее авиации и космонавтики–2010»

45 выпуск электронного журнала «Труды МАИ» является тематическим и содержит 71 научную статью, подготовленную на основе докладов, представленных на II Межотраслевом молодежном научно-техническом форуме «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» и признанных экспертными группами и Программным комитетом конференции соответствующими общепризнанным критериям высокого научного уровня. Заседания II Межотраслевого молодежного научно-технического форума «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» состоялись 2 декабря 2010 года во Всероссийском выставочном центре. Участниками форума стали более 700 человек, среди которых молодые ученые, молодые специалисты, аспиранты и студенты – представители более 50 предприятий аэрокосмической отрасли и смежных высокотехнологичных отраслей промышленности, 18 научных и высших учебных заведений России. В рамках форума по девяти направлениям (авиационная техника; двигатели и энергетические установки; системы управления, информатика и электроэнергетика; системы радиолокации, радионавигации, связь и оптоэлектроника; ракетная и космическая техника; математические методы в аэрокосмической сфере; экономика и менеджмент в авиационной и космической отраслях; инновационные технологии и материалы аэрокосмического применения) было заслушано 90 докладов по актуальным вопросам научно-технологического развития аэрокосмической отрасли и смежных отраслей промышленности. Программный и Организационный комитеты II Межотраслевого молодежного научно-технического форума «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» выражают надежду, что издание данного выпуска будет полезным для дальнейшего развития в Российской Федерации высоких технологий и кадрового потенциала таких технологий.

Математика. Физика. Механика

Рязанцева О. В.

В настоящее время при решении задач проектирования аэрокосмических систем и ракетно-космических комплексов достаточно широко применяются метаэвристические методы глобальной оптимизации [1]. Примером такого метода является «жадный» адаптивный алгоритм случайного поиска глобального экстремума [2], который рассмотрен в данной работе. Сформировано алгоритмическое и программное обеспечение метода, эффективность которого продемонстрирована на модельных примерах со сложной структурой линий уровня.

Ключевые слова: глобальный экстремум; метаэвристические методы; мультистарт; локальный поиск.

Редькина К. В.

Математическая модель течения описывает потенциальное течение с циркуляцией около цилиндра в присутствии пластин. Решение задачи обтекания цилиндра при наличии экранирующей поверхности получено для потока несжимаемой идеальной жидкости (НИЖ). В рамках численно-аналитического метода моделирование экранирующей поверхности выполняется с помощью набора точечных вихрей, равномерно распределенных по поверхности экрана. Получена зависимость максимальной скорости на контуре от расположения экрана. Исследованы зависимости величины циркуляции стационарного вихря от длины экрана, циркуляции вокруг цилиндра и положения отрывной зоны. Профили скорости в сечениях перпендикулярных экранирующей плоскости показывают возможность создания равномерного потока за отрывной зоной. Распределение давления по контуру в зависимости от значений циркуляции вокруг цилиндра, положения экранирующей поверхности и расположения отрывной зоны указывает на образование зоны разряжения внутри отрывного пузыря.

Ключевые слова: течение; комплексный потенциал; циркуляция, вихрь; условия стационарности; линии тока; численно-аналитический метод; отрывная зона; вихри Фёппла.

Метлицкая Д. В.

Предложена методика применения генетических алгоритмов поиска условного глобального экстремума с бинарным и вещественным кодированием для решения задачи оптимального управления нелинейными непрерывными детерминированными системами. Сформирован детальный алгоритм решения поставленной задачи, на основе которого создано соответствующее программное обеспечение. Приведен пример решения прикладной задачи и проведено сравнение полученных результатов с другими методами, иллюстрирующее эффективность сформированных алгоритмов.

Ключевые слова: генетические алгоритмы; бинарное кодирование; вещественное кодирование; непрерывная система управления; оптимальное управление.

Калас В. О.

Рассматривается задача о движении пассивно гравитирующей точки в поле притяжения двух одинаковых массивных тел, излучающих световую энергию. Считается, что масса гравитирующей точки много меньше массы притягивающих тел, поэтому ее влиянием на движение основных тел можно пренебречь. Траектории движения основных тел относительно общего центра масс – кеплеровские эллипсы. В окрестности устойчивого тривиального равновесия исследуются одномерные колебания точки вдоль оси Z, перпендикулярной плоскости орбиты главных тел и проходящей через центр масс системы. Получены уравнения колебаний с точностью до членов четвертого порядка малости по отклонениям. Получены условия существования параметрического резонанса 1:2. Методом усреднения исследованы резонансные колебания точки как при строгом резонансе, так и в окрестности резонанса: выведены усредненные уравнения, показано, что они допускают первый интеграл, построен фазовый портрет колебаний в окрестности резонанса (и при строгом резонансе). Результаты исследований дублируются в разных системах координат. Примером описываемой задачи является система из двух одинаковых по массе и излучению звезд, между которыми сосредоточены облака из пылевых частиц, подверженных влиянию как сил светового давления (парусный эффект), так и сил гравитации.

Ключевые слова: фотогравитационная задача ситникова; равновесие; параметрический резонанс; окрестность резонанса; фазовый портрет; бифуркационное значение параметра

Авиационная техника и технология

Долгов О. С.

В данной работе рассмотрен вопрос формирования моментно-инерционного облика перспективных типов летательных аппаратов, определены характерные зоны компоновки топливных баков и коммерческой нагрузки согласно их массе. Произведен анализ особенностей определения моментно-инерционных характеристик самолетов относительно осей OX, OZ и OY. Рассмотрены аспекты согласования моментно-инерционного облика с возможностями системы управления.

Ключевые слова: моменты инерции, компоновка, топливные баки, коммерческая нагрузка, система управления

Матвеев А. В., Махуков А. А.

В работе описываются методика и программный комплекс сопровождающего моделирования в процессе летных испытаний (ЛИ) беспилотных летательных аппаратов. Под сопровождающим моделированием подразумевается совокупность методов и опережающих исследований, основанных на имитационном моделировании движения БЛА, и направленных на упрощение анализа результатов ЛИ. Сформированная методика и программный комплекс были апробированы в процессе ЛИ БЛА ОАО «ОКБ имени А.С. Яковлева». В процессе работы была проанализирована телеметрическая информация аппарата; сформированы исходные данные, необходимые для моделирования; составлена и скорректирована по данным ЛИ имитационная модель продольного управляемого движения. На основе составленной модели был проведен анализ ряда полетов БЛА и предложены мероприятия по улучшению его летно-технических характеристик. Мероприятия были реализованы на БЛА и позволили успешно завершить летные испытания.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты; сопровождающее моделирование; лётные испытания; имитационное моделирование; matlab; simulink

Кузнецов А. Г.

В работе рассматриваются вопросы автоматизации посадки малогабаритного беспилотного летательного аппарата (МБЛА). Автоматизация посадки предполагает организацию помощи оператору МБЛА с учетом текущего и прогнозируемого пространственного положения МБЛА. В качестве источника навигационной информации рассматривается система технического зрения.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; помощь оператору; техническое зрение; оценка собственных координат; особая ситуация.

Анищенко Г. А., Молин К. Е.

В настоящее время этап динамических и ресурсных испытаний является самым длительным и затратным в процессе создания и модернизации вертолёта. Предварительные расчёты по имеющимся методикам не всегда позволяют получить достаточно точные результаты и избежать больших затрат на опытное производство. В данной работе изложен перспективный подход к изучению задач общей динамической прочности вертолёта, основанный на более широком применении метода конечных элементов. Рассмотрена задача динамического нагружения конструкции планера вертолёта отдачей от стрелковой установки при одиночном выстреле.

Ключевые слова: динамика; вертолёт; выстрел; метод конечных элементов; собственные частоты; демпфирование; амплитудно-частотная характеристика

Андреев А. В., Кирьянов А. И., Пашков О. А., Старостин С. В., Ушаков Н. В.

В статье представлены результаты экспериментального исследования характеристик самолета с аэродинамически несущим корпусом. На основе полученных данных и выявленных особенностей показана перспективность данного направления работ.

Ключевые слова: самолет; экспериментальная аэродинамика; несущий фюзеляж; безотрывное обтекание; вихревая структура

Макеев П. В., Шомов А. И.

При помощи программного комплекса [1] созданного на базе нелинейной лопастной вихревой модели винта со свободным диффундирующим следом [2; 3], разработанной на кафедре «Проектирование вертолетов» Московского авиационного института, проведены комплексные численные исследования аэродинамики несущего винта вертолета на режимах «вихревого кольца» [4; 5]. Для частного случая, трехлопастного несущего винта, численным методом смоделированы и проанализированы ряд режимов крутого снижения вертолета, соответствующих области «вихревого кольца». На основе полученных характеристик, свободного вихревого следа, векторного поля скоростей, линий тока, а также аэродинамических характеристик винта и махового движения лопастей получена совокупность признаков, позволяющих определять опасную область «вихревого кольца».

Ключевые слова: численный метод, несущий винт, вихревое кольцо, нелинейная вихревая модель, аэродинамические характеристики.

Серохвостов С. В.

Проанализирована возможность применения методик определения динамических характеристик, разработанных для «большой авиации», к миниатюрным летательным аппаратам (МЛА) самолетного типа. Исследованы аналитические выражения динамических характеристик микроаппаратов. Рассмотрены условия устойчивости микроаппаратов и влияния на эти условия облика и конструкции МЛА. Получены условия статической и динамической устойчивости, характерные частоты и времена для наиболее продолжительного этапа полета (крейсерского режима); исследовано влияние параметров конструкции и аэродинамической компоновки на динамические характеристики. Проведено сравнение с летным экспериментом.

Ключевые слова: миниатюрный летательный аппарат; МЛА; устойчивость; возмущенное движение

Чеглаков Д. И., Орлов С. В.

Настоящая статья посвящена созданию алгоритма точного пилотирования маневренного самолета в режиме «Дозаправка топливом в полете» для цифровой комплексной системы управления. В работе приведены требования к выполнению этого режима, и способы их обеспечения для повышения вероятности контактирования. В работе рассмотрены математическое и полунатурное моделирования алгоритма, анализ летных испытаний, корректировка математической модели процесса контактирования самолета с самолетом-заправщиком по результатам летных испытаний. Предложенный алгоритм прошел летные испытания по программе МиГ-29К/КУБ, в ходе которых получил положительную оценку. В настоящее время алгоритм входит в состав математического и программного обеспечения комплексной системы управления для опытных и серийных самолетов МиГ-29К/КУБ.

Ключевые слова: комплексная система управления; дозаправка топливом в полете; контактирование; префильтр.

Разбегаева И. А.

В данной работе представлена упрощенная методика расчета колебаний панелей фюзеляжасамолета. Проведенаверификация результатов расчетов на собственные формы колебаний прямоугольной пластины и отсека фюзеляжа. Упрощение задачи о колебаниях отсека фюзеляжа достигнуто за счет оптимально подобранной пластины. Так же предложена методика использования резиновых накладок для звукоизоляции самолета. Она позволяет разнести частоты колебаний от воздействия вентилятора двигателя и собственных колебаний обшивок фюзеляжа.

Ключевые слова: собственные частоты, прямоугольная пластина, отсек фюзеляжа, отклик конструкции,резиновые накладки.

Никитин А. И.

В работе рассматривается предложенная автором методика идентификации аэродинамических коэффициентов на основе синтеза следящей системы. Фактически решается обратная задача динамики: по записям изменений угловых скоростей и перегрузок восстанавливаются силы и моменты, вызвавшие эти изменения. Приведены подробные алгоритмы и соотношения для восстановления параметров продольного и бокового движения неманевренного самолета без системы улучшения устойчивости и управляемости. Графики сравнения переходных процессов до и после идентификации подтверждают практическую эффективность предложенной методики.

Ключевые слова: идентификация; следящая система; аэродинамические коэффициенты; летательный аппарат; математическая модель.

Захаров Д. Н.

Во время взлета и посадки самолет в течение некоторого промежутка времени находится вблизи поверхности земли. Возможностей аэродинамических труб и теоретических методов не достаточно, чтобы с заданной точностью описать эффект влияния близости земли с учетом движущегося экрана. Для выбора алгоритмов управления и получения материалов математического моделирования, необходимых для сертификации режима автоматического приземления самолетов типа Ту-204/214, Ту-334 при заходе на посадку по IIIА категории разработана методика по определению продольных аэродинамических характеристик самолета с учетом влияния близости земли.

Ключевые слова: влияние земли; воздушная подушка; эффект экрана; cкос; взлет; автоматическая посадка

Коробков А. А.

В процессе выполнения работы был проведён анализ условий функционирования ги-перзвуковых летательных аппаратов (ГЛА), анализ проблемной ситуации проектирования ГЛА, методов определения параметров движения ГЛА. Разработана математическая модель и методика определения основных параметров движения ГЛА длительного атмосферного полёта. Проведена оценка параметров аэродинамического нагрева поверхности и прогрева теплозащиты ГЛА, разработана методика оценки параметров тепловой защиты боковой по-верхности ГЛА, позволяющая на основе траекторно-баллистических параметров и величины теплового потока, подводимого к поверхности, в комплексе определять параметры тепловой защиты боковой поверхности ГЛА с учётом зависимости теплофизических характеристик теплозащитных материалов от термобарических параметров.

Ключевые слова: аэробаллистика; аэродинамический нагрев; гиперзвуковой летательный аппарат; тепловой поток; теплозащита; термобарические параметры; термонапряжения

Лавров А. О.

В статье подробно рассматриваются структура режимов работы бортовой оперативно советующей экспертной системы дальнего боя с наземной целью  (БОСЭС ДБП). В качестве примера приведен один из режимов работы БОСЭС ДБП: «атака одним самолетом визуально ненаблюдаемой групповой незащищенной цели с заранее известными координатами, изделиями с инерциально-спутниковой головкой самонаведения». Выделен перечень проблемных субситуаций, представлен прототип кадра индикации, рассмотрена роль БОСЭС ДБП в данном режиме работы.

Ключевые слова: бортовая оперативно-советующая экспертная система, инерциально-спутниковая головка самонаведения, дальний бой по поверхности

Чемякин А. В.

Настоящая работа посвящена вопросам методики анализа динамики отделения груза с использованием современных технологий компьютерного математического моделирования. На примере отделения ракеты от авиационного катапультного устройства рассмотрены порядок и особенности создания модели отделяющегося груза. Результатом работы является отработка технологии компьютерного моделирования, позволяющей создать адекватную динамическую модель отделившегося груза и измерить положения, скорости и ускорения любых его точек в любой момент времени. Предложены пути интеграции этой технологии с другими технологиями анализа и синтеза робототехнических систем авиационного вооружения

Ключевые слова: отделение груза; авиационное катапультное устройство; моделирование; твердотельная модель.

Архипова О. В.

Базовая версия бортовой оперативно советующей экспертной системы дальнего воздушного боя один на один построена на основе результатов математических исследований отдельных фрагментов дальнего воздушного боя. В данной работе описана база знаний экспертной системы и проведено моделирование дальнего воздушного боя для дуэльной ситуации при различных начальных условиях. База знаний интеллектуальной системы построена по иерархическому принципу, с использованием продукционных правил и оперативно решаемых игровых задач. Она ориентирована на решение задач в дуэльной ситуации дальнего воздушного боя на встречных и встречно-пересекающихся курсах при однократном пуске ракет с каждого самолета, с использованием оптимальных пространственных наступательных и оборонительных маневров, выбора оптимальных моментов пуска ракет и моментов применения помех информационным системам противника. Моделирование ряда типовых боевых ситуаций дает возможность составить игровую матрицу исходов боя, которая демонстрирует эффективность выбранной стратегии поведения истребителя в дальнем воздушном ракетном бою, а так же позволяет оптимизировать облик баз знаний интеллектуальной системы поддержки экипажа.

Ключевые слова: интеллектуальная система поддержки; экспертная система; дальний воздушный бой; структура базы знаний; проблемная субситуация; рекомендации летчику; логика работы «летчик - бортовая аппаратура

Капустин Д. Ю.

Работа посвящена исследованию динамических процессов раскрытия складывающихся частей рулевых поверхностей (СЧРП) авиационного средства поражения (АСП) переменной геометрии (АСП с раскрывающимися РП) в условиях возмущенного потока в окрестности самолёта-носителя (СН). Результатом работы стало впервые разработанное программно-методическое обеспечение, позволившее провести оценку эффективности технических решений, обеспечивающих безопасность старта АСП переменной геометрии из отсека перспективного самолета-носителя.

Ключевые слова: внутрифюзеляжное размещение; складывающиеся части рулевых поверхностей; безопасность старта.

Кузьмичев Р. В., Ситин Д. А., Степанов В. С.

Рассмотрены кинематические схемы приводов самолетов с повышенным уровнем электрификации, проанализированы возможности исполнительных механизмов петлеобразной формы и ограничения в их применении.Приведеныобщие требования к функциональным элементам исполнительных механизмов петлеобразной формы, пути их реализации и наиболее перспективные конструкции таких исполнительных механизмов. Описанысхемы резервирования приводов с петлеобразными механизмами, а также варианты реализациимногоприводных систем управленияобъектами больших размеров и недостаточной жесткости на примере системы управления створками грузоотсека самолета.

Ключевые слова: исполнительные механизмы приводов петлеобразной формы; электромеханические приводы; рулевые приводы; волновые передачи с телами качения; самолет с повышенным уровнем электрификации

Космическая техника и технология

Ануров А. Е.

Одной из главных тенденций развития бортовой аппаратуры РКТ является уменьшение массогабаритных характеристик при расширении функциональных возможностей и увеличении срока активного существования. Однако при этом возникают новые проблемы, такие как теплозащита и тепловые режимы в процессе эксплуатации аппаратуры в космическом пространстве, от которых существенно зависят ее надежностные и стоимостные характеристики. Массогабаритные характеристики известных теплоотводящих систем при снижении массогабаритных характеристик изделий РКТ (бортовой аппаратуры, конструкций микроплатформ, наноспутников и т.п.) весьма значительны. В этой связи становится привлекательным использование новых технологий, и, прежде всего технологий МОЭМС, обеспечивающих инновационное решение данного технического противоречия. В работе представлен прототип конструкции и технология изготовления отечественной микросистемы терморегуляции микро- и наноспутников, основанный на анализе технического уровня конструкций импортных образцов систем терморегуляции, использующихся для малых космических аппаратов Также проведен расчет экономической эффективности проекта, представлены ожидаемые результаты и предполагаемые эффекты.

Ключевые слова: космический аппарат; микросистемная техника; микрооптоэлектромеханическая система; микроэлектромеханическая система; поверхностная микрообработка; подвижный элемент; терморегуляция; variable emittance coating (Vari-E).

Авдеев А. В.

Обоснована возможность очистки околоземного космического пространства от опасных фрагментов космического мусора (ФКМ) с помощью космической лазерной установки (КЛУ) на основе крупноразмерного автономного непрерывного химического HF-лазера (HF-НХЛ) и определены требования к ее характеристикам: мощности и расходимости лазерного излучения, длительности импульсов при работе установки в импульсно-периодическом режиме, частоте повторения импульсов и продолжительности воздействия на ФКМ для увода их с орбит защищаемых космических аппаратов (КА). Рассмотрена возможность вывода предложенной КЛУ на орбиту ракетой-носителем «Протон-М».

Ключевые слова: космическая лазерная установка, автономный непрерывный химический лазер, фрагменты космического мусора, режим абляции, импульсно-периодический режим генерации излучения

Золкин С. Н.

Работа посвящена анализу нагружения конструкции ракеты-носителя (РН) тяжёлого класса при движении в плотных слоях атмосферы в зоне максимального скоростного напора в условиях струйного ветра и ветрового порыва. Время действия порыва выбирается исходя из информации о первых поперечных упругих тонах колебаний конструкции РН таким образом, чтобы гарантированно получить максимальные величины внутренних силовых факторов конструкции в обеспечение прочности. Такой анализ выполнен применительно к конструкции РН тяжёлого класса с полезной нагрузкой, состоящей из разгонного блока и спутника. Созданная для решения этой задачи конечно-элементная модель верифицирована по первым тонам колебаний относительно своего натурного объекта. В результате расчётов получены эпюры наиболее существенных внутренних силовых факторов в сечениях конструкции РН и выполнено сравнение эквивалентных сил растяжения и сжатия с несущей способностью отсеков и стыков её корпуса.

Ключевые слова: головной обтекатель (ГО); двигательная установка (ДУ); космический аппарат (КА); конечно-элементная модель (КЭМ); ракетный двигатель (РД); ракетно-космическая техника (РКТ); ракета-носитель.

Черемных Е. А., Зыков А. В.

Изложены результаты исследования динамики движения составного космического аппарата (КА) с вращающимся бескаркасным солнечным парусом и управляющим силовым гироскопом в подвесе Гука. Солнечный парус используется для передачи импульса объекту управления, а его центральная жесткая вставка – момента импульса. Доказана устойчивость стационарной формы вращающейся мембраны при регулярной прецессии прямым методом Ляпунова. На основе модальной декомпозиции гибкого вращающегося диска предложена система управления с адаптивным наблюдателем, предназначенная для активного демпфирования упругих колебаний солнечного паруса.

Ключевые слова: системы управления движением; теория колебаний; солнечный парус

Суворов М. А., Коломыцев И. В.

Рассматривается космический аппарат (КА), функционирующий на высокоэллиптической орбите типа «Молния». Конструкция КА определяет существенные ограничения на угловое положение аппарата в пространстве, зависящие от положения Солнца, участка орбиты и необходимости проведения корректирующих воздействий. При этом необходимо обеспечить проведение коррекций высоты перигея и инерциальной долготы восходящего узла (ИДВУ) с использованием двигателей малой тяги. Использование двигателей малой тяги создаёт ограничения не только на угловое положение космического аппарата, но и на возможность быстрого регулирования контролируемых орбитальных параметров. Анализ влияния конструктивных особенностей аппарата на возможность построения ориентаций, необходимых при проведении коррекций, позволил разработать логику планирования коррекций заданных орбитальных параметров. На основе эволюций контролируемых орбитальных параметров разрабатывается метод управления высотой перигея космического аппарата для поддержания высоты перигея и инерциальной долготы восходящего узла с минимальным расходом топлива.

Ключевые слова: космический аппарат; управление; орбитальные параметры; угловая ориентация; ограничения; эволюция орбитальных параметров.

Чичков С. А.

В статье рассматривается разработка ряда сварочных головок и вспомогательной аппаратуры для автоматизированной орбитальной сварки аргонно-дуговым методом (MIG/MAG) методом компьютерного цифрового прототипирования. Данное оборудование создано специально для решения задачи обеспечения качественной и быстрой автоматизированной сварки неповоротных стыков трубопроводов различного назначения из алюминиевых сплавов и сталей в аэрокосмической отрасли в монтажных и заводских условиях с гибкой настройкой параметров. Также описаны некоторые проблемы орбитальной сварки трубопроводов и методы их решения, технические характеристики головок, ряд нововведений и усовершенствований в их конструкции, а также перспективы и преимущества данного комплекса для нужд ракетно-космической отрасли.

Ключевые слова: орбитальная сварка; дуговая сварка в защитных газах; трубопроводные системы;автоматизированное проектирование; сварочные головки; цифровой прототип; трехмерное моделирование; AutodeskInventor

Аэрокосмическое двигателестроение

Захаров Д. Л.

Целью работы являлась отработка применения метода PIV (Particle image velocimetry) для исследования сложных высокотурбулентных потоков, характерных для течений газа в авиадвигателях и газотурбинных установках. Для верификации результатов измерений PIV, проводилось сравнение с результатами, полученными с помощью ЛДИС (Лазерно-доплеровский измеритель скорости). Также была разработана методика измерения фазоосредненных измерений полей скорости с помощью PIV. Кроме того, была разработана методика измерения полей концентрации газообразного топлива за фронтовыми устройствами камер с различными типами форсунок в составе фронтового модуля. В результате работы продемонстрирована возможность использования метода PIV в экспериментальных исследованиях, проводимых для создания перспективных авиационных двигателей и газотурбинных установок.

Ключевые слова: оптический метод; измерение скорости; измерение концентрации

Шеховцева Е. В.

Основная цель работы – это усовершенствование технологии изготовления цельных блоков цилиндрических зубчатых колес электроэрозионной обработкой (ЭЭО) рабочих поверхностей зубьев закрытого цилиндрического венца наружного зацепления с применением химико-термической обработки для повышения их контактной прочности. Исследовано качество поверхностного слоя рабочих поверхностей зубьев зубчатых передач ГТД, изготовленных ЭЭО. Установлено влияние режимов ЭЭО на качество рабочих поверхностей и их взаимосвязь с шероховатостью. Выполнен химический анализ поверхностей, изготовленных по предлагаемой и серийной технологиям.

Ключевые слова: цельный блок цилиндрических зубчатых колес; закрытый венец; электроэрозионная обработка

Волчков Г. В., Выставкин А. Г.

В настоящей конкурсной работе приведены результаты разработки проектного облика космической ядерной энергетической установки (ЯЭУ) с динамическим (паротурбинным) преобразованием энергии электрической мощностью 500 кВт. В работе представлены массогабаритные характеристики ЯЭУ и отдельных агрегатов, конструктивно-компоновочная схема изделия, предложены рекомендации по эксплуатации установки. Полученные результаты могут быть использованы при создании транспортно энергетического модуля на основе ЯЭУ мегаваттного класса.

Ключевые слова: космический аппарат; ядерная энергетическая установка; паротурбинное преобразование энергии; паротурбинная установка

Болдырев С. В., Овчинников А. Г., Меркулова Е. В.

В настоящей статье рассматривается твердотопливный регулируемый управляющий двигатель и его использование в системе аварийного спасения перспективного пилотируемого корабля. При выведении с космодрома «Восточный» перспективного пилотируемого корабля, в случае возникновения аварии ракеты-носителя на участке полета первой ступени, применение твердотопливного регулируемого управляющего двигателя позволяет: − использовать конфигурацию аэродинамически статически неустойчивого отделяемого головного блока; − обеспечить решение задач системы аварийного спасения и, в частности, приведение возвращаемого аппарата к моменту ввода комплекса средств приземления в окрестности выделенного околостартового района посадки.

Ключевые слова: твердотопливный регулируемый управляющий двигатель; система аварийного спасения; перспективный пилотируемый корабль; отделяемый головной блок; аэродинамическая статическая устойчивость; аэродинамическая статическая неустойчивость

Флейтлих Б. Б.

Рассмотрены методы расчета значения величины среднего температурного напора в одноходовых по обеим полостям перекрестноточных теплообменных аппаратах с непереме-шивающимися средами. Произведено сравнение распространенных в практике методов рас-чета среднего температурного напора в одноходовых перекрестноточных теплообменниках. Предложена алгоритмизация метода Смита.

Ключевые слова: средний температурный напор; перекрестный ток; метод Смита

Якутин А. В.

Предложено математическое описание рабочих процессов в жидкостных ракетных микродвигательных установках на однокомпонентном топливе. Это процессы каталитического и термического разложения гидразина, гидро- и газодинамические процессы течения в распределительном блоке, каталитическом реакторе и сопле, процессы теплообмена в камере двигателя, с учетом теплоотвода в стенку корпуса. Произведен численный анализ рабочих процессов и оценена тяга и удельный импульс микродвигателя. Проведены исследования зависимости распределения температуры потока в каталитическом микрореакторе от температуры его стенок. Предложенный подход численного исследования рабочих процессов в ракетных микродвигательных установках позволяет сократить время и стоимость их разработки.

Ключевые слова: микродвигательная установка; наноспутники; математическое моделирование; каталитический реактор; микросопло; разложение гидразина

Коротыгин А. А., Багров С. В., Пятунин К. Р.

Одной из основных тенденций в современном гражданском авиадвигателестроении является увеличение степени двухконтурности. Это приводит к использованию лопаток больших размеров и массы. Одним из конкурентоспособных путей решения проблемы снижения массы широкохордных лопаток вентиляторов в авиадвигателестроении является создание облегченных полых титановых конструкций. В данной работе исследованы существующие конструкции, выявлены их преимущества и недостатки и предложена оригинальная конструкция моноколеса вентилятора с полыми лопатками из титанового сплава, разработана маршрутная технология изготовления, проведено трёхмерное аэродинамическое проектирование лопатки вентилятора и оценены прочностные характеристики конструкции.

Ключевые слова: ТРДД; вентилятор; моноколесо; полая лопатка; механическая обработка; электрохимическая обработка; сварка трением; 3D аэродинамическое проектирование

Амелькин А. С.

В настоящей статье описывается и анализируется конструктивный способ стабилизации геометрии посадочной поверхности подшипника при силовых и термических деформациях корпуса подшипника. Показана целесообразность применения предложенного технического решения.

Ключевые слова: подшипник; усиливающая втулка; опора ротора; стабилизация геометрии; термические деформации

Машиноведение. Машиностроение

Порощай К. С.

В настоящей работе представлена новая конструкция и технология изготовления при-способлений для сборки, сварки и контроля трубопроводов на основе сквозного внедрения информационных технологий при проектировании и технологическом оснащении трубопроводов изделий. Целью работы являются сокращение сроков подготовки производства трубопроводов, снижение материальных и трудовых затрат, повышение качества оснастки. Приспособления изготавливаются из листовых деталей, выполняемых на лазерном оборудовании, и простых деталей вращения, вытачиваемых на токарном оборудовании. Сборка приспособлений сводится к простой состыковке деталей. Простота изготовления, низкая стоимость материала обуславливает высокую экономическую эффективность приспособлений. Ключевой особенностью работы является безэталонный способ производства трубо-проводов и технология изготовления приспособлений, которая не нуждается в материальных эталонах трубопроводов. Это позволят существенно повысить качество оснастки и точность трубопроводов, добиться экономии материальных и трудовых ресурсов в 1,5 – 3 раза, сократить сроки изготовления оснастки в 1,5-2 раза.

Ключевые слова: приспособление; конструктивная электронная модель; трубопровод; эталон.

Сапожникова Ю. А., Черников Д. Г.

Настоящая научная работа посвящена разработке гибридных и комбинированных технологий листовой штамповки, использующих статические и динамические нагружения. Разработаны технологические схемы ряда операций, не имеющих аналогов и на которые оформляются или уже получены патенты РФ. На конкретных примерах показана возможность использования многоцелевого конечно-элементного комплекса ANSYS/LS-DYNA для компьютерного моделирования связанных статико-динамических процессов. Разработана методика компьютерного моделирования связанных задач, выполнен комплекс экспериментальных исследований процессов «вытяжка - формовка» и «гибка - зафланцовка», подтвердивших основные преимущества комбинированных операций. В объеме опытно-промышленной проверки для ряда разработанных новых технологий спроектирована и изготовлена оснастка, осуществлено их опробование. Приведены фотографии готовых деталей, полученных с помощью этих технологий. Сформулированы технико-экономические преимущества разработанных технологий.

Ключевые слова: высокоскоростные методы; магнитно-импульсная штамповка; гибридные технологии; комбинированные технологии; индуктор

Огурцов П. С.

В статье представлены результаты моделирования процесса формообразования заготовки из сплава В95пч Т2 габаритами 400х600х6 в условиях ползучести материала в автоклаве при формообразовании на жесткой матрице двойной кривизны.

Ключевые слова: моделирование процесса; формообразование заготовки; ползучесть; напряженно-деформированное состояние.

Андрианов П. А.

Описывается новая технология изготовления ортогональных смешанных конических и гиперболоидных передач, ориентированная на единичное и серийное производство. Область ее применения – авиа- и приборостроение, производство спецтехники.

Ключевые слова: ортогональные смешанные конические и гиперболоидные передачи; технология; единичное и серийное производство

Системы управления

Синица С. П., Третьяков А. В.

На основе сочетания методов математического (ММ) и полунатурного моделирования (ПНМ) рассмотрено поэтапное исследование бортовой системы управления беспилотного летательного аппарата (БЛА) от формирования законов управления до завершения натурных испытаний.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; адаптивная система; математическое моделирование; полунатурное моделирование

1 - 40 из 71
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход