2013. Т. . № 69


Математика. Физика. Механика

Крупенин А. М., Мартиросов М. И.

Статья посвящена численному изучению поведения трехслойной симметричной по толщине прямоугольной пластины со сплошным изотропным заполнителем при вертикальном ударном взаимодействии с идеальной сжимаемой жидкостью (водой). Скорость начального взаимодействия считается малой по сравнению со скоростью звука в жидкости. Изучается начальный этап взаимодействия, когда гидродинамические силы и давления достигают максимальных значений. Проводится параметрический анализ относительно скорости взаимодействия. Учитывается влияние на динамику пластины гравитационных сил. Задача решается в связной плоскосимметричной постановке.

Ключевые слова: удар, трехслойная пластина, взаимодействие с жидкостью, численное моделирование

Рей Чжунбум .. ..

Разработан алгоритм расчета по методу конечных элементов (МКЭ) осесимметричных и неосесимметричных колебаний составных ортотропных оболочек вращения со шпангоутами. Упругая оболочка с учетом ее предварительного осесимметричного напряженно-деформированного состояния моделируется системой кольцевых конических полосок (КЭ). Шпангоут рассматривается как упругое кольцо с недеформируемым поперечным сечением, которое соединяет примыкающие к нему КЭ оболочки на одной, двух или более узловых окружностях.
Шпангоут с деформируемым контуром поперечного сечения рассматривается как упругая оболочка вращения, которая также представляется системой нескольких кольцевых конических КЭ.
В качестве примера рассмотрены свободные колебания цилиндрической оболочки с тонкостенным сферическим днищем, соединенных упругим шпангоутом. Оценено влияние параметров шпангоут на собственные частоты колебаний.

Ключевые слова: оболочка вращения, оболочки составные, шпангоута круговой, шпангоут тонкостенный, колебания упругие, метод конечных элементов

Кудимов Н. Ф., Сафронов А. В., Третьякова О. Н.

При старте ракет-носителей актуальной является задача исследования многоблочных струй двигательных установок. Особый практический интерес представляет взаимодействие многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой.Причем для данного случая практически отсутствуют экспериментальные данные.
В статье приведены результаты экспериментальных исследований взаимодействия многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой.

Ключевые слова: экспериментальное исследование, многоблочные струи, неустойчивость течения

Котельников В. А., Котельников М. В., Нгуен С. Т.

В статье рассмотрены физическая, математическая и вычислительная модель задачи обтекания плоского электрода потоком разреженной плазмы. Получены функции распределения компонент плазмы вблизи пластины, поля концентраций и скоростей ионов и электронов, а также распределение потенциал самосогласованного электрического поля. Исследованы нелинейные эффекты, возникающие при обтекании пластины потоком разреженной плазмы. Рассмотрено влияние указанных эффектов на структуру возмущенной зоны, в частности на распределение плотности тока по пластине.

Ключевые слова: пристеночная плазма, плоский электрод, функция распределения, спутник, разреженная плазма, уравнение Пуассона, уравнение Власова

Блинков Ю. А., Иванов С. В., Могилевич Л. И.

Настоящая работа посвящена компьютерному моделированию распространения нелинейных волн деформации в геометрически и физически нелинейных цилиндрических оболочках содержащих вязкую несжимаемую жидкость.

Ключевые слова: цилиндрическая оболочка, нелинейные волны деформации, гидроупругость, вязкая несжимаемая жидкость, солитон

Ву Виет Чунг .. ..

Высокоточное обеспечение эфемерид навигацинонных спутников на требуемом интервале времени является одной из важнейших основопологающих задач навигационных спутниковых систем. Сложность математического описания всех возмущающих факторов, действующих на космический аппарат (КА), вызывает ошибки определения и прогноза их орбитального движения. В статье рассматривается построение алгоритма вычисления эфемерид на текущий момент и их прогноза с учетом параметров вращения Земли (ПВЗ) методом численного интегрирования с целью повышения точности навигации. Прецессия, нутация, колебания земного полюса и неравномерность вращения Земли описываются математическими уравнениями, являющимися функциями от времени, с высокой точностью вычисления на ЭВМ. Реализация перехода от небесной к земной системе координат с учетом ПВЗ позволяют решать не только задачи, связанные с орбитальным движением спутника, но и могут быть использованы для решения ряда астрономических, геофизических, геодезических и других задач.

Ключевые слова: земной полюс, поправка к всемирному времени, прецессия, нутация, навигационный спутник, небесная система координат, гринвичская система координат

Авиационные технологии

Жеребин А. М., Топоров Б. П., Горлов В. М.

Изложены методические основы решения задачи обоснования обликовых характеристик авиационных комплексов (АК), функционирующих в условиях конфликта и неопределённостей.
Показано, что корректное решение задачи формирования облика АК может быть получено только в результате совместной оптимизации состава парка АК (по количеству и номенклатуре) и обликовых параметров АК каждого типа, составляющих этот парк, и строится как двухуровневая итеративная оптимизационная процедура. При этом на первом уровне предусматривается последовательное решение двух оптимизационных задач: задачи синтеза АК при заданном объёме целевых задач, решаемых формируемым парком, и задачи типажа, определяющей состав парка и распределение целевых задач между различными типами АК.
Второй цикл итерационного процесса определяется коррекцией заданного множества целевых задач по полученным на первом уровне результатам оптимизации.

Ключевые слова: внешнее проектирование, синтез, облик, типаж и парк авиационных комплексов, операционное моделирование, декомпозиция

Ньи Н. Х., Чжо Т. -., Маркин Л. В.

В статье рассмотрены геометрические аспекты прокладки соединительных трасс (пневмо- и гидросетей, электрожгутов) при компоновке авиационной техники. Особенностью рассматриваемой задачи является то, что размеры компонуемых трасс сопоставимы с размерами уже скомпонованных объектов (такая ситуация называется телесной трассировкой). Кроме того, к проектируемой трассе предъявляются дополнительные требования минимальной гладкости, что дополнительно усложняет задачу проектирования трассы. Для решения поставленной задачи предлагается использовать дискретные методы описания пространства компоновки (рецепторные модели), на основании которых сформирован алгоритм проектирования таких трасс. Проведение сравнение разработанного метода с существующими алгоритмами дискретной трассировки.

Ключевые слова: проектирование, трассировка, рецепторные модели, телесная трассировка, каналовые поверхности, обход препятствий, сглаживание траекторий

Игнаткин Ю. М., Макеев П. В., Шомов А. И.

Работа посвящена исследованию аэродинамических характеристик комбинации несущего (НВ) и рулевого винтов (РВ) вертолета одновинтовой схемы. Используется нелинейная лопастная вихревая модель винта со свободным диффундирующим вихревым следом, разработанная на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ. Рассмотрены режимы вертикального снижения вертолета, включая режим «вихревого кольца» несущего винта. Рассчитаны аэродинамические характеристики винтов, получены картины визуализации вихревого следа, полей индуктивных скоростей, а также линий тока, с учетом взаимной интерференции. Проведена оценка полученных результатов с точки зрения обеспечения путевого управления вертолета.

Ключевые слова: несущий винт, рулевой винт, численные методы аэродинамики винта, нелинейная вихревая модель, вертикальное снижение, интерференция между винтами, аэродинамические характеристики

Игнаткин Ю. М., Макеев П. В., Шомов А. И.

Работа посвящена исследованию аэродинамических характеристик комбинации несущего и рулевого винтов вертолета классической одновинтовой схемы. Используется нелинейная лопастная вихревая модель винта со свободным диффундирующим вихревым следом, разработанная на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ. Рассмотрены режимы горизонтального полета вертолета с небольшими скоростями со скольжением. Рассчитаны аэродинамические характеристики винтов, а также получены картины визуализации вихревого следа и обтекания винтов с учетом интерференции. Проведена оценка полученных результатов с точки зрения обеспечения путевого управления вертолета.

Ключевые слова: несущий винт, рулевой винт, численные методы аэродинамики винта, нелинейная вихревая модель, горизонтальный полет со скольжением, интерференция между винтами, аэродинамические характеристики

Купоросова Е. С., Милехин Л. Н., Максимов Е. Ю.

В статье рассматриваются несколько вариантов конструкций амортизирующего подвеса полезной нагрузки, установленной на подвижном объекте, создающем полигармоническое вибрационное возмущение. Для оценки эффективности предложенных методов амортизации объекта произведен аналитический расчет частот свободных колебаний с учетом влияния амортизирующих технических средств в заданном режиме работы. Приведены результаты математического моделирования вынужденных колебаний рассматриваемых систем.

Ключевые слова: полигармоническое возмущение, амортизирующий подвес, полезная нагрузка

Космические технологии

Ву Виет Чунг .. ..

В ряде практически важных задач навигации существенную роль может играть высокоточный прогноз движения полюса Земли на коротком интервале времени (15 – 40 суток). Построение модели колебательного процесса земного полюса основано на учете гравитационно – приливных моментов сил от Солнца и Луны. Проведено численное моделирование – выбор опорных функций и оценивание неизвестных коэффициентов модели с помощью метода наименьших квадратов. Дается сравнение построенной модели для различных интервалов времени с данными наблюдений Международной службы вращения Земли.

Ключевые слова: колебание, земной полюс, изменение широты, прогнозирование, гравитационный прилив

Аэрокосмическое двигателестроение

Ребров С. Г., Голиков А. Н., Голубев В. А., Молчанов А. М., Яхина Г. Р.

Проведено численное моделирование процесса смесеобразования в модельной камере сгорания при работе на компонентах кислород-водород, кислород-метан с параметрами топливных смесей и геометрическими размерами камеры, соответствующими условиям ранее проведенных экспериментов [1]. Получены данные о соотношении компонентов в зонах инициации горения, совпадающих с областями фокусировки лазерного излучения в ходе экспериментов. Подтверждены выбранные в экспериментах режим работы и момент включения лазера, как гарантирующий надежное и «мягкое» воспламенение топлива без заброса давления в момент начала горения.

Ключевые слова: численное моделирование, лазерное зажигание, камера сгорания, ракетный двигатель, оптический пробой

Важенин Н. А.

Рассматривается имитационное моделирование нетеплового излучения стационарных плазменных двигателей, которое представляет собой помеху для канала «Земля-КА» систем космической связи. Проводится сравнительный анализ статистических характеристик сигналов, полученных экспериментально, с соответствующими характеристиками имитационных моделей таких сигналов. Полученные результаты могут быть использованы при анализе помехоустойчивости различных алгоритмов приема сигналов в системах космической связи, функционирующих при воздействии данного вида помех.

Ключевые слова: космическая связь, импульсные помехи, стационарные плазменные двигатели, математические и имитационные модели

Давыдов А. В., Дегтярев С. А., Иванов А. В., Леонтьев М. К.

Представлена общая методика анализа роторов турбонасосных агрегатов со щелевыми уплотнениями в линейной и нелинейной постановке. Для щелевых уплотнений с плавающими кольцами разработан алгоритм, позволяющий учитывать гидродинамические силы, инерцию колец и силы трения. Представлены результаты анализа роторной системы турбонасосного агрегата со щелевыми уплотнениями и их влияние на вибрационные характеристики роторной системы.

Ключевые слова: роторная динамика, щелевые уплотнения, плавающие кольца, Dynamics R4

Волков А. А., Мищенко В. Ю.

Изложена методика определения энергетической эффективности гидромашин объемного типа. Введены параметры режимов работы гидромашины в виде безразмерных комплексов связанных с оборотами вала гидромашины, давлением нагнетания, параметром регулирования, температурой рабочей жидкости и др. Такая модель гидромашины позволяет определить области работы гидрамашиныт с КПД близким к максимальному и определить целесообразные параметры режимов разгрузки по расходу и давлению.

Ключевые слова: гидромашина, аксиально-поршневой насос, коэффициенты режима работы, объемные и механические потери, КПД, разгрузка по расходу и давлению, коэффициент трения, коэффициент объемных потерь, параметры регулирования гидромашины

Системы управления и навигации

Савченко Д. И.

Статья посвящена задаче нумерации отождествленных целей в информационно-управляющих системах различных носителей. Рассмотрены требования, которые должны удовлетворяться для получения устойчивой системы нумерации, облегчающей оценку обстановки оператором и обеспечивающей непрерывность решения задач в информационно-управляющих системах. Предложена совокупность алгоритмов решения задачи нумерации.

Ключевые слова: информационно-управляющая система, отождествление, источники информации, целевая обстановка, третичная обработка, нумерация целей

Савченко Д. И.

В статье предложены решающее правило и алгоритм, позволяющие повысить вероятностные характеристики отождествления целевых данных от двух источников информации за счет накопления и учета решений, принятых на нескольких вызовах задачи отождествления. Сложность предложенного алгоритма меньше, чем у известного аналога.

Ключевые слова: отождествление, источники информации, целевая обстановка, третичная обработка, информационно-управляющая система

Электротехника. Электромеханика

Жук А. З., Илюхина А. В., Пушкин К. В., Севрук С. Д., Фармаковская А. А.

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния добавок ряда органических ингибиторов коррозии алюминия в щелочной электролит воздушно-алюминиевого электрохимического генератора (ЭХГ) для авиационной и ракетно-космической техники на его энергомассовые характеристики. Получены поляризационные и коррозионные характеристики при температуре 333К для алюминия А995 и анодного сплава Al-In (А995+0,6 масс.% In) в 4М растворе NaОН (чистом) и с добавкой 0,052М цитрата калия, а также этого сплава и протекторного алюминиевого сплава АП4Н в чистом 8М растворе NaOH и в таком же растворе с добавками: 0,06М станната Na (для сравнения), 0,01М цитрата Na, 0,01М бензоата Na.
Проведенные исследования показали, что эти добавки, снижая скорость коррозии алюминий-индиевых анодов, ухудшают их поляризационные характеристики, и, в отличие от щёлочно-станнатных электролитов, при их применении имеет место отрицательный дифференц-эффект. Вследствие этого, применение данных ингибиторов, в частности 0,01М цитрата Na, целесообразно только в ЭХГ, не требующих высоких энергомассовых характеристик.

Ключевые слова: алюминий, анод, воздух, коррозия, органический ингибитор, поляризация, характеристика, химический источник тока, щёлочь, электролит, энергоустановка

Радиотехника. Электроника. Телекоммуникационные системы

Вовасов В. Е.

Получены выражения для высокоточного определения смещения частоты сигнала, принимаемого навигационным приемником ГЛОНАСС+GPS на основе теории запаздывания сигнала и эфиродинамики. Проанализированы практически все наиболее существенные эффекты подтверждающие теорию относительности и показано, что все эффекты связанные с выводами специальной теории относительности следует заменить эффектами теории запаздывания сигналов, а эффекты общей теории относительности следует дополнить эффектами эфиродинамики. Так как эти выводы требуют экспериментальной проверки, то для этого предлагаются алгоритмы определения относительного смещения частоты сигнала за единицу расстояния вызванное вязкостью эфира. Попутно, предлагается объяснение “красного“ смещения спектров галактик и звезд, а так же так называемой “темной“ материи.

Ключевые слова: теория запаздывания сигналов, специальная и общая теория относительности, ГЛОНАСС и GPS

Важенин Н. А.

В рамках аппроксимации белым гауссовым шумом проводится анализ влияния излучения стационарных плазменных двигателей на радиолинии космической связи. На основе результатов экспериментальных исследований излучения стационарных плазменных двигателей приводятся количественные оценки ухудшения отношения сигнал-шум для различных режимов работы двигателей. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и анализе помехоустойчивости систем космической связи, функционирующих при воздействии данного вида помех.

Ключевые слова: космическая связь, стационарные плазменные двигатели, помехоустойчивость

Грубрин И. В., Лыгина И. Ю.

Рассмотрен алгоритм адаптации пространственного фильтра с учетом фильтрующих свойств временного фильтра применительно к критерию максимального отношения сигнал/шум и применимый в бортовых системах обработки сигналов и реализованный по методу непосредственного обращения корреляционной матрицы помех.

Ключевые слова: критерий максимального отношения сигнал/шум, адаптация, алгоритм, фильтрация, временной фильтр

Экономика и менеджмент

Борисов Ю. А.

Рассмотрена процедура выбора цены продукции предприятия, обеспечивающей для условий конкретного рынка максимальную общую прибыль. На примере показано влияние на количественные результаты оптимизации рентабельности продукции и реакции рынка на снижение цены.

Ключевые слова: увеличение прибыли, рентабельность продукции, прогнозирование цены, анализ рынка

Михайлова Э. А., Ремизова Н. А.

В статье рассматриваются вопросы практического построения системы бюджетирования для инновационных проектов. Механизм позволяет выбирать эффективный путь повышения качества управления финансовыми потоками текущей и инновационной деятельности, что обеспечивает коммерческую эффективность и минимизацию рисков. 

Ключевые слова: управление затратами, инновационный проект, механизм бюджетирования

Ямпольский С. М., Головин В. Я.

Рассматриваются вопросы повышения эффективности управления поставками предметов материально-технического обеспечения на основе автоматизированного планирования поставок. Рассмотрена функциональная модель процесса планирования поставок предметов материально-технического обеспечения. Рассмотрен пример автоматизированной разработки плана мероприятий инженерно-авиационного обеспечения учебно-боевых действий авиационной части.

Ключевые слова: поставка предметов снабжения, материально-техническое обеспечение, автоматизированное планирование, модель функционирования, инженерно-авиационное обеспечение, послепродажное обслуживание

Опрышко Н. В., Опрышко Ю. В., Рубан Н. В.

В данной статье рассматривается ситуация на рынке авиаперевозок в контексте роста конкуренции среди производителей гражданской авиатехники. Обосновывается необходимость перехода от статического показателя стоимости летного часа к динамической модели расчета затрат на эксплуатацию пассажирского воздушного судна. Предлагается модель, учитывающая не только основные статьи затрат на эксплуатацию пассажирского самолета, но и изменчивость внешней среды. Использование модели предполагает получение более корректных результатов, необходимых как руководству авиакомпаний для выбора максимально дешевого в эксплуатации самолета, так и руководству авиапромышленных предприятий при оценке конкурентоспособности выпускаемой продукции и поиска путей ее повышения.

Ключевые слова: гражданское воздушное судно, конкурентоспособность, расходы на эксплуатацию, стоимость летного часа, лизинговые платежи

Калугина Г. А.

Обосновывается необходимость использования маркетинговых исследований и методов стратегического маркетингового анализа при определении направлений развития товарного предложения авиационно-промышленных предприятий.

При выборе перспективных моделей для расширения семейства гражданских пассажирских самолетов рекомендуется комплексная оценка рыночного потенциала, конкурентной обстановки, конструктивно-технологических и эксплуатационных особенностей воздушных судов.

Ключевые слова: авиационно-промышленное предприятие, товарное предложение, маркетинговое исследование, стратегический анализ, семейство самолетов

Агеева Н. Г.

Рассмотрены состояние и перспективы развития процессов управления на основе требований к разработчику современных самолетов. Дана оценка существующей модели жизненного цикла и предложена альтернативная модель процесса V проектирования. В технологии системного инжиниринга представлены основные управленческие этапы процесса проектирования.

Ключевые слова: организация, V процесс проектирования, системный инжиниринг, процессы управления, модель жизненного цикла, стратегия

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход