2012. № 52

Математика. Физика. Механика

Кузьмин А. М.

В статье описывается реализация построенной физико-математической модели, в которую входят процессы дробления, испарения, смесеобразования. Также описывается реализация стадийной заморозки продуктов сгорания, как механизм предотвращения образования полихлорированных диоксинов и дибензофуранов (ПХДД/ПХДФ).

Ключевые слова: физико-математическая модель, хлорорганические соединения, высокотемпературный поток, высокотемпературный реактор, закалка, форсуночная головка, камера сгорания.

Авиационная техника и технология

Тюменцев Ю. В., Козлов Д. С.

В статье рассматривается алгоритм обнаружения отказов ЛА, основанный на решении задачи идентификации модели движения ЛА и задачи классификации признаков отказной ситуации. Предлагаются решения поставленных задач нейросетевыми методами. Приводятся результаты, полученные в ходе вычислительных экспериментов по обнаружению отказов датчиков угловых скоростей и приводов управляющих поверхностей маневренного самолета.

Ключевые слова: диагностика отказов; нелинейная авторегрессионная сеть; задача идентификации; задача классификации; летательный аппарат

Моисеев Д. В., Фам С. К.

В статье сформулированы и доказаны некоторые свойства замкнутых маршрутов облета точек с известным местоположением в условиях воздействия на летательный аппарат постоянного по направлению и скорости ветра. Показана возможность применения этих свойств при составлении замкнутых маршрутов полета.

Ключевые слова: Задача коммивояжера, оптимальный маршрут полета, замкнутый маршрут облета, прогноз ветра, планирование маршрута полета.

Неделин В. Г.

В статье представлена общая постановка и схема решения задачи анализа конструктивно-технологических решений складных рулей. Алгоритм решения основывается на зависимостях, представленных в работе, при этом он содержит ряд изменений, вызванных конструктивными особенностями рассматриваемого объекта.

Ключевые слова: эталонное теоретическое решение; математическая модель; анизотропная пластина; конструктивные особенности; собственные колебания; аэроупругость; флаттер; дивергенция.

Касумов Е. В.

Рассматриваются особенности расчета системы внешних нагрузок при кинематическом и силовом анализе пространственных механических систем из композиционных материалов.
Для каждого вида аэромеханической схемы летательного аппарата система сил и мо-ментов своя и имеет свои принципиальные различия. С точки зрения решения системы уравнений движения взаимоувязанных тел аэромеханическая схема летательного аппарата рассматривается как система взаимоувязанных граничными условиями тел в трехмерном пространстве.
Полученный набор моделей позволяет произвести расчет типового профиля полета лег-кого вертолета с одновременным кинематическим и силовым анализом системы управления двухлопастным несущим винтом. Произведены расчеты флаттерных характеристик лопасти несущего винта с одновременной оценкой напряженно-деформированного состояния тор-сиона втулки.

Ключевые слова: математическая модель; численный эксперимент; кинематический анализ; силовой анализ; напряженно-деформированное состояние; флаттер; вертолет; проектирование.

Лошкарев А. Н.

Представлены результаты разработки методик расчета динамических характеристик и оценки ресурса элементов конструкции изделий авиационной техники в условиях совместной эксплуатации с носителем. Выполнена разработка конечно-элементной модели конструкции с учётом конструктивных особенностей и условий нагружения.  Сформированы алгоритмы оценки показателей долговечности тонкостенных конструкций рассматриваемых изделий, с учетом влияния сварных соединений. Разработана методика испытаний на вибрационную прочность, которая может быть использована для частичной замены летных испытаний на назначенный ресурс лабораторными вибрационными испыта-ниями.

Ключевые слова: авиационное изделие; несущая поверхность; метод конечных элементов; колебания; ресурс; виброускорение; вибронапряжение; случайная вибрация.

Бехтина Н. Б.

Существует дефицит данных повторяемости наземных нагрузок по сравнению с нагрузками от порывов ветра и маневренными нагрузками на воздушное судно (ВС) в полете. Наиболее продуктивным методом исследования данной проблемы является система математического моделирования (ММ) динамики полета ВС на этапах взлета и посадки, разработанная на кафедре АКПЛА МГТУГА.

Ключевые слова: наземные нагрузки; математическое моделирование; безопасность полетов; сложные метеоусловия.

Ле К. Д., Семенчиков Н. В., Чан К. Д., Яковлевский О. В.

Приводятся результаты численного исследования особенностей обтекания и аэродинамических характеристик дирижабля с работающими винтовыми движителями вдали от экрана (земной поверхности). Получены данные о зависимости коэффициентов его аэродинамических сил и моментов от углов атаки α и скольжения β, числа оборотов винтов дирижабля и величины скорости набегающего на дирижабль потока.

Ключевые слова: дирижабль; работающие винты; аэродинамические характеристики.

Ле К. Д., Семенчиков Н. В., Чан К. Д., Яковлевский О. В.

Приводятся результаты численного исследования особенностей обтекания и аэродинамических характеристик дирижабля с работающими винтовыми движителями вблизи экрана (земной поверхности). Изучены закономерности изменения коэффициента тяги винтов дирижабля, а также коэффициентов его аэродинамических сил и моментов в зависимости от изменения величин безразмерного расстояния дирижабля от экрана  , числа оборотов винтов и угла натекания ветрового потока на дирижабль β.

Ключевые слова: дирижабль; работающие винты; аэродинамические характеристики; ветровой поток.

Пичулин В. С., Смирнова Г. А.

Тепловое состояние пилота при маневрировании самолета является существенным фактором, влияющим на целевой результат полетного задания. В статье предлагается математическая модель, позволяющая в зависимости от режима работы пилота,  т. е. уровня энерготрат в каждый момент времени, и внешних условий, определять оптимальную температуру воздуха, подаваемого в вентиляционный костюм, обеспечивая комфортное тепловое состояние пилота. Модель может быть использована в индивидуальных системах жизнеобеспечения с автоматическим регулированием теплового состояния пилота.

Ключевые слова: индивидуальные системы жизнеобеспечения; вентиляция защитного снаряжение; система терморегулирования; вентиляционный костюм; моделирование теплового состояния пилота.

Пуртов И. С., Синча Д. П.

В статье описаны основные этапы работы алгоритма локализации местоположения беспилотного летательного аппарата(БЛА), основанного на анализе ключевых признаков  изображения и их дальнейшей обработки. Представлены результаты работы алгоритма поиска изображения в графической базе данных, представляющей собой набор тестовых снимков, полученных с бота БЛА.

Ключевые слова: распознавание образов, ключевые признаки изображения, SIFT, SOM, кластеризация, локализация местоположения БЛА.

Космическая техника и технология

Воронцов В. А., Крайнов А. М., Мартынов М. Б., Пичхадзе К. М., Хартов В. В.

В настоящее время в Федеральную Космическую Программу России включен один проект «Венера-Д» по созданию космического аппарата для исследования Венеры. Буква «Д» означает - длительные исследования. В результате проведения научно-исследовательских работ (НИР) был определен комплекс научных задач и сформирован проектный облик космического аппарата. Кроме того, в рамках НИР проведен анализ альтернативных технических средств, которые могут использоваться на следующих миссиях по исследованию Венеры.

Ключевые слова: космический аппарат (КА); ветролет; планетоход; пенетратор; аэростатный зонд; спускаемый аппарат (СА); орбитальный аппарат.

Бобе Л. С., Раков В. В., Канаев П. А., Аракчеев Д. В.

Проведено расчётно-экспериментальное исследование влияния содержания неконденсирующихся газов в центробежном многоступенчатом вакуумном дистилляторе на эффективность работы подсистемы дистилляции системы регенерации воды из урины. Подсистема предназначена для космической станции и основана на методе вакуумной дистилляции с рекуперацией тепла в центробежном многоступенчатом дистилляторе и в термоэлектрическом тепловом насосе. Данные для анализа получены в экспериментах, проведенных при остаточном давлении в дистилляторе от 400 до 800 мм вод. ст., температуре хладагента от 19 до 24 °С, газосодержании в камере сбора конденсата дистиллятора 0,2 0,7 и при числе оборотов ротора дистиллятора 1200 об/мин. При анализе использовались соотношения диффузионно-конвективного тепло- и массообмена в парогазовом пограничном слое, основанные на расширенной аналогии между этими процессами. Показано, что при увеличении содержания неконденсирующегося газа в камере сбора конденсата дистиллятора, эффективность использования вводимой в цикл дистилляции энергии и производительность по конденсату снижаются. Результаты расчётного анализа совпали с экспериментальными данными и подтвердили правильность принятых в системе регенерации технических решений, направленных на минимизацию содержания неконденсирующихся газов.

Ключевые слова: дистилляция; система регенерации воды из урины; тепломассообмен; неконденсирующиеся газы.

Авдеев А. В.

Предложена оптическая схема формирования импульсно-периодического силового излучения в космической лазерной установке при использовании непрерывной накачки активных сред в генераторах активной среды автономных непрерывных химических HF-лазеров. Обосновано применение в ней системы задающий генератор – усилитель мощности, обеспечивающей получение импульсов лазерного излучения с требуемыми параметрами для очистки околоземного пространства от опасных фрагментов космического мусора с размером от 1 см до 10 см. Найдена величина предельной длины активной среды в оконечном усилителе мощности (260 см), обусловленная при бóльших значениях возникновением вредного мощного усиленного спонтанного излучения.

Ключевые слова: космическая лазерная установка; автономный непрерывный химический лазер; задающий генератор; усилитель мощности; импульсно-периодический режим генерации излучения.

Бобе Л. С., Астафьев В. Б., Капица А. А., Стерин В. Ф.

На Международной космической станции (МКС) в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги проходит экспериментальную эксплуатацию мембранный фильтр-разделитель. Мембранный фильтр-разделитель (МФР) играет роль предварительной ступени сепарации в блоке разделения и перекачки конденсата атмосферной влаги. Помимо сепарации конденсата из конденсато-воздушного потока мембранный фильтр-разделитель обеспечивает предварительную очистку жидкости путем ее фильтрования через микропористые мембраны. Принцип работы МФР и его устройство описаны в работе [1]. В статье рассмотрены результаты исследования механизма фильтрования в мембранном фильтре-разделителе. Показано, что процесс фильтрования в МФР проходит с образованием осадка на поверхности мембраны. Для разработки методики расчета ресурса аппарата были проведены специальные исследования. На основании полученных данных предложена методика расчета ресурса МФР. Расчетные данные согласуются с данными, полученными в процессе экспериментальной эксплуатации мембранного фильтра-разделителя на борту МКС.

Ключевые слова: система водообеспечения; мембранная технология; сепарация жидкости; статическая сепарация; гидрофильная мембрана; ресурс микропористой мембраны; механизм фильтрования.

Шилов Л. Б.

Предложен критерий выбора для определения углов установки звездных датчиков, разработаны математические модели и алгоритмы имитационного моделирования для оценки относительного времени направления осей звёздных датчиков на участки неба, исключающих возможность засветки солнечными лучами и экранирования Землёй.

Ключевые слова: космический аппарат; звездный датчик; углы установки; относительное время; направление датчика на звёздное небо; моделирование полёта; имитация разворотов

Константинов М. С., Мин Т.

Данная работа посвящена анализу сложных схем полета к Сатурну для ближайших окон запуска с использованием гравитационных маневров и дополнительных импульсов скорости в глубоком космосе. Идея гравитационного маневра реализована уже давно. Но использование только этой идеи во многих случаях не позволяет выполнить энергетически сложные межпланетные космические маневры. По этой причине в настоящее время активно анализируется возможность использования дополнительных импульсов скорости в глубоком космосе совместно с использованием активных гравитационных маневров. Заметим, что в проекте «Кассини» использовались импульсы скорости в глубоком космосе.

Ключевые слова: межпланетный перелет, межпланетный космический аппарат, оптимальная траектория; гравитационный маневр; импульс скорости в глубоком космосе; оптимизация схемы полета

Яскевич Н. А.

Рассматривается новый рекуррентный алгоритм вычисления коэффициентов уравнений ди-намки в замкнутой форме для простой кинематической цепи. Он имеет вычислительную эф-фективность О(n2) и предназначен для моделирования движения космических манипулято-ров с вращательными шарнирами. Этот алгоритм может быть модифицирован для учета уп-ругости звеньев и реализации параллельных вычислений.

Ключевые слова: космический манипулятор; уравнения динамики; рекуррентный алгоритм; вычислительная эффективность;

Аэрокосмическое двигателестроение

Тихонов А. С., Самохвалов Н. Ю.

В данной статье выполнено численное моделирование теплового состояния сектора разрезного кольца турбины современного ГТД в сопряженной постановке в пакете ANSYS CFX 12.1. Проведена экспериментальная верификация полученных результатов на основе металлографических исследований секторов, а также испытаний газогенератора современного ГТД. Предложен ряд мероприятий по снижению температуры сектора на 45К по сравнению с исходной конструкцией.

Ключевые слова: турбина высокого давления; сектор разрезного кольца; тепловое состояние; численное моделирование

Богатый А. В., Дьяконов Г. А., Нечаев И. Л.

Статья посвящена перспективному направлению развития абляционных импульсных плазменных двигателей (АИПД) – двигатели с двухступенчатой системой ускорения рабочего тела. Рассмотрены принцип действия АИПД, различные типы двигателей, их достоинства и недостатки. Рассмотрены возможности повышения характеристик и сопутствующие этому проблемы..

Ключевые слова: электроракетный двигатель; абляционный импульсный плазменный двигатель; ускоритель плазмы; источник плазмы; малый космический аппарат

Воробьев А. Г., Боровик И. Н., Хохлов А. Н., Богачева Д. Ю.

Статья посвящена вопросу разработки метода определения оптимального расхода на завесное охлаждение в жидкостных ракетных двигателях малых тяг. Приведены способы охлаждения стенок камеры и сопла ЖРД МТ, описан алгоритм разработки ЖРД МТ с использованием экспериментально-расчетной системы.

Ключевые слова: ЖРД малых тяг, эффективность завесного охлаждения, экспериментально-расчетная система.

Канев С. В., Латышев Л. А., Нигматзянов В. В., Хартов С. А.

В работе приведены результаты напряженности электрического поля, температура электронов в камере радиочастотного ионного двигателя в зависимости от условий разряда – шага намотки индуктора, наличия ионно-оптической системы.

Ключевые слова: электроракетный двигатель; радиочастотный ионный двигатель; высокочастотный разряд; моделирование.

Ермилов Ю. И.

Рассматривается устойчивость жесткого ротора в лепестковых газодинамических подшипниках как к воздействию внутренних сил смазочного слоя, так и к действующим на ротор псевдогироскопическим возмущающим гидромеханическим силам. Приведены рас-четные уравнения и представлены результаты расчетов и анализ устойчивости ротора без воздействия и при  воздействии внешних возмущающих сил для лепестковых газодинамиче-ских подшипников c различными параметрами.

Ключевые слова: устойчивость ротора; лепестковые газодинамические подшипники; нестационарное уравнение газовой смазки; внешние возмущающие силы.

Маннапов А. Р.

Рассмотрены типовые конструкции пальчиковых уплотнений и традиционные техно-логии их обработки. Предложена новая технология импульсной электрохимической размер-ной обработки узких криволинейных межпальчиковых пазов и нанесения регулярных мик-рорельефов на контактные поверхности пальчиков, приведено описание используемой технологической оснастки и режимы обработки. Статья содержит фотографии колец пальчиковых уплотнений, обработанных по предложенной технологии.

Ключевые слова: пальчиковые уплотнения; электрохимическая обработка; электрод-инструмент; тонкая перфорированная пластина; узкие пазы; регулярные микрорельефы.

Егоров К. С.

В работе рассматривается постановка проблемы исследования теплогидравлических характеристик высококомпактных поверхностей теплообмена и приводится описание экспе-риментального стенда и методики измерений.

Ключевые слова: теплообменный аппарат; высокомпактная поверхность теплообмена; гелиексеноновая смесь, число Прандтля

Электротехника. Электромеханика

Анисимова Т. В., Данилина А. Н.

В статье рассмотрены способы формирования многоуровневого выходного напряжения инвертора, реализуемые цифровыми методам: способ, основанный на симметричной равномерной дискретизации многоступенчатых модулирующих сигналов пилообразным сигналом и способ, основанный на ассиметричной дискретизации, позволяющей снизить число мостовых модулей, а, следовательно, и источников постоянного напряжения без ухудшения качества выходного напряжения. Уравнения, на основе которых находятся моменты переключений силовых ключей мостовых модулей многоуровневого инвертора, сведены к нетрансцендентным, что позволяет реализовать рассмотренные способы непосредственно с помощью микроконтроллера.

Ключевые слова: каскадный многоуровневый инвертор; симметричная равномерная дискретизация; ассиметричная дискретизация; многозонная ШИМ.

Радиотехника. Электроника. Телекоммуникационные системы

Майоров Д. А.

Предложен новый подход к селекции движущихся целей для перспективных РЛС с поимпульсной перестройкой несущей частоты. Методом математического моделирования исследовано влияние различных факторов на работоспособность и характеристики способа.

Ключевые слова: селекция движущихся целей; радиальная скорость; сигналы с перестройкой частоты.

Пономарев Л. И., Вечтомов В. А., Милосердов А. С.

Проведена оптимизация крупноапертурного излучателя; приведены результаты численного расчета КУ в зависимости от параметров излучателя; определено минимальное количество облучателей в излучателе для обеспечения требуемого сектора обзора; приведена зависи-мость минимального количества лучей, от требуемого КУ МАР.

Ключевые слова: спутниковая связь; антенная решётка; крупноапертурный излучатель; коэффициент усиле-ния; сектор обзора.

Петров И. А.

В статье рассматриваются примеры проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ с использованием широкополосных согласующих структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Структуры СВЧ устройств, синтезируемые классическими методами, совмещаются с периодическими широкополосными структурами, что позволяет значительно увеличить число параметров для последующего параметрического синтеза. В результате удается значительно увеличить число вариантов схемотехнического построения разрабатываемых СВЧ устройств, расширить их рабочий диапазон частот, уменьшить габариты, придать устройствам новые частотные свойства.

Ключевые слова: линейные устройства СВЧ; нелинейные устройства СВЧ; широкополосные согласующие структуры.

Гончаров В. А.

Теоретически исследованы характеристики широполосных щелевых антенн, применяемые в радиоэлектронных и телекоммуникационных системах. Проведена оценка согласованности идеальной щелевой антенны по входу. Разработана расчетная модель слабонаправленного излучающего элемента. Предложена специальная методика оптимизации коэффициента отражения таких антенн. Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик антенн типа Вивальди.

Ключевые слова: методы расчета, квазиоптимальные антенны, согласующие устройства, матрица рассеяния, диаграмма направленности, результаты измерений, эмпирическая зависимость.

Овчинникова Е. В., Рыбаков А. М.

В статье рассмотрена конструкция рупорно-волноводной антенной решётки с моноимпульсной диаграммой направленности для бортовой РЛС. Антенная решётка выполнена по технологии гальванопластики.

Ключевые слова: микрополосковые антенные решетки; моноимпульс; механическое сканирование.

Кондратьева С. Г.

Разработана электродинамическая модель моноимпульсной  антенной решётки из рупорных излучателей. Определены характеристики направленности и схема построения антенной решётки.

Ключевые слова: рупорные антенные решетки; моноимпульс; механическое сканирование; гальванопластика.

Материаловедение

Ларин А. А., Резниченко В. И.

Развитие методов неразрушающего контроля композиционных конструкций позволяет всё точнее определять местоположение и размеры дефектов внутренней структуры материала. Создание методик оценки изменения физико-механических свойств изделия совместно с применением современных методов контроля позволит спрогнозировать ресурс конструкции и её прочностные и жесткостные свойства.

Ключевые слова: композиционные материалы; томография; несущая способность; прочность; дефекты внутренней структуры.

Экономика и менеджмент

Ефимова Н. С., Каченовская С. Г., Шкапова Т. А.

Статья посвящена актуальной проблеме внедрения информационных систем на предприятиях, создающих современные виды авиационного вооружения. Рассмотрена структура  создания  информационных систем  в авиационной промышленности. Отме-чены особенности обоснования стоимости процедур автоматизации производственных процессов в авиастроении.

Ключевые слова: промышленность, информационная система, эффективность.

Милоданова Ю. А.

В данном исследовании рассмотрено текущее состояние  мирового рынка авиационных двигателей и предложены ключевые направления стратегии адаптации товарного предложения двигателестроительного сектора России. В ходе работы организованы, систематизированы и созданы таблицы классификации зарубежных поставщиков первого и второго уровня. Положения теории позиционирования применены к предприятиям авиационной отрасли. Определен продуктовый портфель двигателестроительных предприятий.

Ключевые слова: авиационные двигатели; позиционирование; товарное предложение; поставщики первого уровня; поставщики второго уровня; продуктовый портфель.

Плонская Н. И., Кренёва Г. В.

В статье рассматривается метод сценарного планирования для разработки стратегии развития предприятия. На примере низкотарифной авиакомпании РФ детально описаны этапы, предшествующие созданию сценария. По итогам исследования предложена жизнеспособная стратегия развития авиакомпании и даны рекомендации по ее реализации.

Ключевые слова: сценарное планирование, низкотарифная авиакомпания, стратегия, конкурентное преимущество, авиаперевозки.

Тузикова Е. С.

В статье рассматривается взаимосвязь между оценкой справедливой стоимости компании и ее изменениями и динамикой котировок компании на фондовом рынке. Оцениваются возможности построения прогноза изменения рыночной ситуации на основе изменения данных оценок.  Также исследуются особенности аэрокосмической отрасли и их воздействие на полученные прогнозы.  Исследование проведено на примере аэрокосмической отрасли США и было протестировано путем формирования ретроспективного виртуального портфеля из ведущих компаний отрасли.

Ключевые слова: аэрокосмическая отрасль, построение прогноза, справедливая стоимость, фондовый рынок

Рузаков М. А., Байрамова Т. Ш.

В работе исследуется зарубежная практика в области авиационного двигателестроения. Проводится анализ основных форм сотрудничества между крупнейшими производителями двигателей. Рассматриваются некоторые инновационные аспекты стратегического развития двигателестроения России и проектируются возможные стратегии роста двигателестроительной корпорации.  

Ключевые слова: стратегическое развитие, формы сотрудничества, анализ рынка, авиационное двигателестроение

Кибзун А. И., Чернобровов А. И.

Рассматривается задача оптимизации производства (выбора оптимального направления деятельности) с критериями в форме квантили и интегральной квантили. Предложено ускорение стохастического квазиградиентного алгоритма. Рассматривается эквивалентность задач с постановкой в форме квантили и интегральной квантили при больших значениях вероятности. А также использование решения задачи с критерием интегральной квантили для построения верхней оценки квантили. Приведен пример решения задачи для наземного космического комплекса.

Ключевые слова: стохастическое программирование; квантиль; интегральная квантиль; квазиградиентный алгоритм; стохастическая аппроксимация

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход