2015. Т. . № 79

Математика. Физика. Механика

Ай М. В., Темнов А. Н.

Актуальность работы связана с возрастающим использованием криогенных жидкостей в ракетной космической технике. Непременным свойством криогенной (стратифицированной) жидкости является неоднородность температуры и плотности, наблюдаемые во всех режимах хранения и эксплуатации. В данной статье, в предположении отсутствия теплообмена с внешней средой, рассмотрена задача об устойчивости вращения твердого тела с эллипсоидальной полостью, наполненной идеальной стратифицированной жидкостью.

Ключевые слова: стратифицированная жидкость, устойчивость вращения, эллипсоидальная полость, собственные колебания, криогенная жидкость

Пантелеев А. В., Летова Т. А., Помазуева Е. А.

Предложено решение задачи поиска параметров ПИД-регулятора, оптимальных на заданном множестве начальных состояний и множестве входных воздействий, как задачи поиска глобального экстремума функции многих переменных при отсутствии ограничений. Сформирован алгоритм решения задачи и соответствующее программное обеспечение. Приведен пример решения задачи поиска оптимальных параметров ПИД-регулятора для управления продольным движением самолета.

Ключевые слова: ПИД-регулятор, критерий оптимизации, множество начальных состояний, множество входных воздействий, метод имитации отжига

Письменная В. А.

В работе предложен меметический алгоритм поиска условного глобального экстремума функций, основанный на концепции мема, которым является одно из перспективных решений, полученных в ходе реализации процедуры поиска экстремума. На основе предложенного алгоритма сформирован комплекс программных средств на языке C#. Его эффективность продемонстрирована на широко распространённых тестовых задачах поиска глобального условного экстремума функций многих переменных. Кроме того, описано применение данного алгоритма для решения задачи об ориентации космического аппарата.

Ключевые слова: условный глобальный экстремум, мем, меметический алгоритм, оптимизация, гибридный алгоритм, метод имитации отжига, метод муравьиных колоний, оптимальное управление, ориентация космического аппарата

Котельников В. А., Котельников М. В.

Рассмотрены физическая, математическая и численная модели задачи о плоском пристеночном зонде в форме удлиненного прямоугольника, омываемого параллельным его поверхности потоком слабоионизованной плазмы в режиме сплошной среды. Приведены результаты вычислительных экспериментов: профили самосогласованных электрических полей, концентраций ионов и электронов, эволюционные кривые для потоков заряженных частиц на единицу длины зонда. Представлен полученный в вычислительных экспериментах набор вольтамперных характеристик плоских пристеночных зондов в достаточном для практики интервале изменения характерных параметров задачи.

Ключевые слова: электрический зонд, вольтамперная характеристика, плоский пристеночный зонд, уравнение неразрывности, уравнение Пуассона, концевой эффект, краевой эффект

Безгласный С. П., Краснов М. В., Мухаметзянова А. А.

Рассматривается задача об ограниченном управлении плоскими движениями двухмассового параметрического маятника. Маятник моделируются двумя одинаковыми невесомыми стержнями с двумя равными точечными массами, двигающимися по окружности вокруг точки закрепления. Управление реализуется путем непрерывного изменения угла между стержнями и является функцией, зависящей от движения центра масс маятника. Предложены законы управления раскачкой и успокоением маятника в окрестности нижнего положения равновесия при предположении об ограничениях на перемещения центра масс маятника. Построены функции Ляпунова, доказывающие асимптотическую устойчивость и неустойчивость нижнего положения маятника в случаях его успокоения и раскачки соответственно. Теоретические результаты проиллюстрированы графическим представлением численных расчетов.

Ключевые слова: двухмассовый маятник, управление, функция Ляпунова, асимптотическая устойчивость

Зверяев Е. М., Олехова Л. В.

Рассмотрена задача построения уравнений состояния для полосы и пластины из композиционного материала близких к уравнениям классической теории. Процесс построения основан на полуобратном методе Сен-Венана, трактуемом как итерационный и подчиняющийся принципу сжатых отображений. Уравнения теории упругости преобразуются так, чтобы при вычислениях можно было использовать метод простых итераций. В них выделяется малый параметр для анализа сходимости процесса. Решение в первом приближении позволяет определить все искомые неизвестные, выраженные через величины нулевого приближения. Выполнение граничных условий на лицевых поверхностях дает уравнения состояния тела с эффективными коэффициентами для определения величин нулевого приближения, учитывающими интегральные свойства композита. Подстановка найденных из этих уравнений величин в выражения для неизвестных первого приближения дает локальные напряжения и перемещения.

Ключевые слова: принцип сжатых отображений, балка, пластина, малый параметр, композиционный материал

Авиационная техника и технология

Долгов О. С., Бибиков С. Ю.

В статье рассказывается о подходе применяемом проектировщиками при определении геометрического облика самолета истребителя. В качестве граничных условий, при определении геометрического облика, используется график площадей самолета. Формирование графика площадей осуществляется на основании классической формулы для тела «Сирса-Хаака». Далее осуществляется трансформация графика площадей с учетом преобразований на основе статистики. Отдельно определяется объем и график площадей несущих поверхностей.

Ключевые слова: облик, самолет, объем, миделевое, компоновка, проектирование

Моисеев Д. В., Чинь В. М., Мозолев Л. А., Моисеева С. Г., Фам С. К.

В статье развивается подход к формированию наискорейших маршрутов полета легкого беспилотного летательного аппарата (БПЛА) в поле постоянного ветра на основе решения разновидностей задачи коммивояжера. Математические постановки рассмотренных задач сформулированы как задачи булевого линейного программирования. Программно-алгоритмической основой решения задач маршрутизации является метод ветвей и границ, реализованный функцией bintprog пакета MATLAB. Приведены примеры построения маршрута полета.

Ключевые слова: задача коммивояжера, задача маршрутизации полета, беспилотный летательный аппарат, задача булевого линейного программирования

Рыбаулин А. Г., Сидоренко А. С.

Представлены методика численного моделирования и данные расчетной оценки характеристик напряженного состояния при случайной вибрации конструкции авиационного изделия с точечными сварными соединениями. Сварные соединения моделируются с учетом изменения механических свойств материала в зоне сварного контакта. Рассматривается действие случайной кинематической нагрузки в условиях эксплуатации изделия на внешней подвеске маневренного носителя. Получены спектральные характеристики и уровни вибронапряжений в различных точках конструкции изделия. Определены зоны максимальных напряжений в конструкции и выявлены особенности динамического напряженного состояния в сварных соединениях. Для оценки долговечности сварного соединения на основе полученных спек-тральных плотностей и алгоритмов статистического моделирования построены временные реализации случайного процесса напряжений.

Ключевые слова: авиационное изделие, конструкция, крыло, сварное соединение, точечная сварка, метод конечного элемента, оболочка, виброускорение, вибронапряжение, спектральная плотность, сопротивление усталости

Космическая техника и технология

Малышев В. В., Старков А. В., Титков М. А.

В работе представлена модель движения космического аппарат при мягкой посадке, способы имитации мягкой посадке и предполагаемые размеры стенда для проведения бросковых испытаний в земных условиях.

Ключевые слова: космический аппарат, посадочный модуль, стенд бросковых испытаний

Казаков Р. Р., Мингалиев Э. Р.

В настоящее время на запуски ракет-носителей, накладываются ограничения различного рода. Основные из них связаны с вопросами экологической безопасности в районах падения отработавших ступеней и в зонах отчуждения выделяемых под них. В статье рассмотрены основные негативные последствия запусков различных средств выведения на окружающую среду и население, проживающее вблизи районов падения. Предложены способы повышения экологической безопасности ракет-носителей.

Ключевые слова: ракета-носитель, космический аппарат, отделяющаяся часть, район падения, компоненты ракетного топлива, окружающая среда

Константинов М. С., Нгуен Д. Н.

В работе предлагается оптимизировать траекторию межпланетного перелета космического аппарата (КА) с электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) с учетом возможного временного нештатного выключения двигателя. Описание метода, алгоритма и результатов оптимизации проводится на примере межпланетного перелета в окрестность Юпитера. Вводится новый показатель оценки закона управления движением КА и его траектории — допустимой длительности нештатного выключения двигателя. В общем случае эта допустимая длительность максимизируется.

Предлагаются два способа увеличения допустимой длительности нештатного выключения двигателя: введение пассивного участка в конце траектории перелета с выбором продолжительности участка и введение дополнительных пассивных участков с выбором их положения на траектории перелета и их продолжительности.

Новизна настоящего исследования связана с постановкой задачи и с разработкой методики нахождения такой номинальной траектории КА, при реализации которой допускается максимально большое время нештатного отключения ЭРДУ в любой точке траектории перелета.

Ключевые слова: космический аппарат, Юпитер, оптимизация траектории, гравитационный маневр, нештатное выключение двигателя

Пикалов Р. С.

В работе исследована динамика неэкваториального космического лифта, с учетом движения подъемника. Трос моделируется парой неупругих нерастяжимых стержней, переменной длины и переменной площади поперечного сечения. Построена математическая модель, описывающая пространственное движение космического лифта. Проведено численное моделирование системы во время подъема груза, для случаев экваториального и неэкваториального лифта. Установлено, что движение подъемника приводит к возникновению поперечных колебания в тросе. Исследовано движение груза после отделения от лифта. Получена зависимость радиусов апогея и перигея от высоты отделения груза.

Ключевые слова: космический лифт, подъемник, трос, неэкваториальный, орбитальное движение, полезная нагрузка

Аэрокосмическое двигателестроение

Колмакова Д. А., Попов Г. М., Батурин О. В.

Оценка влияния неопределённости геометрических и физических переменных на рабочий процесс в венце лопаточной машины была проведена на примере незакрученных решёток соплового аппарата. Моделирование течения в сопловом аппарате осуществлялось в специализированном программном комплексе NUMECA. Проведённые расчеты позволили дать качественную и количественную оценку исследуемой проблеме, а также разработать дальнейшие направления работы.

Ключевые слова: турбина, исходные данные, характеристика, профиль, пропускная способность, коэффициент потерь, граничные условия, сетка конечных элементов, расчетная модель, допуск, погрешности

Дегтярев С. А., Кутаков М. Н., Леонтьев М. К.

Авторами предлагается методика и алгоритм, в которых трещина моделируется переменным коэффициентом моментной податливости, определяемым для локального участка вала с трещиной. Использование разработанной модели трещины в алгоритмах анализа динамических характеристик роторов авиационных газотурбинных двигателей с трещинами существенно снижает необходимое время для их моделирования и анализа. Анализ показывает, что трещина в вале исследуемого ротора вызывает параметрические резонансы, на режимах , являющиеся следствием роторных гармоник с частотами 1х, 2х, 3х, 4х и т.д. В реальных экспериментах представляется возможным выделить две или три роторные гармоники. Наличие субгармонических резонансов, кратных гармоник и изменение орбиты движения сечений вала могут служить признаками появления трещины.

Ключевые слова: роторная динамика, трещина, нелинейная модель, Dynamics R4

Радиотехника. Электроника. Телекоммуникационные системы

Тихонов Р. С.

В статье приведен анализ влияния неоднородности обучающей выборки, обусловленной отражениями от элементов поверхности, близких к альтиметровым, на характеристики многоканальных бортовых радиолокационных станций с пространственно-временной обработкой (ПрВО) при селекции воздушных объектов на догонных курсах. Установлено, что неоднородность обучающей выборки меньше всего сказывается на характеристиках квазиоптимального адаптивного алгоритма ПрВО, использующего априорную информацию о положении «блестящих точек» на подстилающей поверхности. Оценена вычислительная сложность алгоритма.

Ключевые слова: пространственно-временная обработка, бортовая радиолокационная станция, многоканальная фазированная антенная решетка, алгоритмы подавления помех от подстилающей поверхности

Вовасов В. Е., Бетанов В. В., Герко С. А.

Для устранения ошибки псевдодальности, связанной с ионосферой, используют, так называемый двухчастотный метод. Однако известно, что он очень критичен к аппаратурным задержкам в используемых навигационным приемником частотных диапазонах. Для их устранения используется методика калибровки, основанная на предположении линейности аппаратурных задержек в радиочастотной части передатчика и приёмника в зависимости от частотной литеры. Проведена проверка предлагаемой методики с помощью фильтра Калмановского типа при наличии двухчастотных измерений псевдодальностей и известных координатах антенны приемника. Проверка подтвердила возможность получения оценки координат со смещением не более нескольких метров в течении длительного срока службы навигационного приемника при получении данных о температуре, давлении и влажности вблизи антенны для компенсации тропосферных погрешностей.

Ключевые слова: приемники ГЛОНАСС, псевдодальность, ионосферные задержки, частотная литера, аппаратурные задержки, фильтр Калмановского типа, СДКМ

Материаловедение

Соколенко И. В.

Были исследованы возможности создания высокоэффективного радиационно-защитного материала космического назначения. Разработаны состав и технология композиционного материала совершенно нового типа, представляющего собой свинецборосиликатную стекломатрицу, армированную модифицированным нанотрубчатым хризотилом. Полученный композит обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с полимерными аналогами.

Ключевые слова: космический аппарат, ядерная энергетическая установка, радиационная защита, композиционный материал, эффективность

Экономика и менеджмент

Вдовенков В. А.

В работе рассмотрены проблемы реализации инвестиционных проектов развития производственного потенциала предприятий авиационной промышленности в условиях жестких временных ограничений. Особое внимание уделено задержкам в процессе подготовки и реализации проектов, оценке сопряженных с ними потерь предприятий. Обоснованы рекомендации по сокращению этих потерь, в т.ч. в сфере организации управления развитием предприятий авиационной промышленности на корпоративном и государственном уровнях.

Ключевые слова: авиационная промышленность, производственный потенциал, инвестиционные проекты, эффективность, потери, задержки, оценка

Спиридонов И. Б.

Описана функциональная модель производственной системы для решения задачи «анализ контролепригодности самолета». Для построения производственной модели применена методология IDEF (ICAM Definition). Методология позволяет проектировать производственно — технологические и организационные системы для решения различных задач, определять способы обмена информацией между специалистами и требования к необходимым ресурсам, в частности к специализированному программному обеспечению для выполнения анализа контролепригодности.

Ключевые слова: авиационная техника, авиационные системы, отказобезопасность, контролепригодность, техническое обслуживание, встроенные средства контроля, модель производственной системы, диаграмма, дерево узлов

Малыхина М. А.

В статье проведен сравнительный анализ роли маркетинга в международных премиях в области менеджмента качества. Автор разрабатывает классификацию уровней интеграции маркетинг-менеджмента и менеджмента качества и дополняет ее на основе компонентов качества, анализируя коммуникацию управления маркетингом и управления качеством в маркетинге услуг. Автор показывает, как взаимодействуют управление маркетингом и управление качеством в рамках теории менеджмента — структурно, с точки зрения процессов и результативности, а также выявляя факторы, способствующие интеграции управления маркетингом и качеством в менеджменте. В статье рассмотрена взаимосвязь маркетинг-менеджмента и менеджмента качества в свете современной теории социальных систем Никласа Лумана.

Выводы исследования применимы для разработки систем показателей эффективности маркетинга в современных организациях, а также для встраивания маркетинга в систему менеджмента качества для снижения издержек и контроля эффективности маркетинговых операций.

Ключевые слова: управление качеством, менеджмент качества, управление маркетингом, маркетинг-менеджмент, теория социальных систем, системы менеджмента качества

Криуле Е. Г.

В статье рассматриваются вопросы управления интеллектуальной собственностью в современных интегрированных структурах, в том числе касающиеся создания, учета, государственной регистрации и коммерциализации интеллектуальной собственности.

Предложена система информационного взаимодействия головного патентно-лицензионного отдела с патентными подразделениями, входящих в корпоративную интегрированную структуру организаций.

Ключевые слова: управление интеллектуальной собственностью, интегрированная структура, объекты промышленной собственности, головной патентно-лицензионный отдел, обмен патентно-лицензионной информацией, коммерциализация

Зуева Т. И., Хмелевой В. В.

В работе рассматривается задача формирования парка вертолетов в зависимости от объема спроса на услуги и качества услуг. Рассматривается два этапа ее решения. На первом этапе принимается решение о закупке на мировом и отечественном рынках таких моделей вертолетов (МВ), которые, с одной стороны, характеризуются высокой конкурентоспособностью, а, с другой, покрывают услуги клиентов вертолетных портов (ВП). На втором этапе, в соответствии со спросом на услуги, определяется количественный состав МВ по каждой позиции номенклатурного портфеля, при этом принимается во внимание качество предоставляемых услуг конкретными МВ.

Ключевые слова: транспортная система, парк вертолетов, спрос на услуги, качество услуг, интегральная рыночная конкурентоспособность, номенклатурный портфель, тариф, затраты, летный ресурс вертолета, инвестиции

Базадзе Н. Г.

Описано внедрение нового образовательного формата в процесс подготовки специалистов для предприятий авиационно-промышленного комплекса России, построенного на интеграции процесса обучения в вузе и практического обучения на предприятии (дуальное обучение). Проанализирован зарубежный опыт дуальной подготовки специалистов в системе профессионального образования в Германии. Раскрыты основные положения и уникальность нового формата управленческой подготовки кадров для предприятий авиационно-промышленного комплекса. Описан опыт обучения студентов кафедры «Производственного менеджмента и маркетинга» Инженерно-экономического института Московского авиационного института (ИНЖЭКИН МАИ) по новому формату подготовки потенциальных и действующих руководителей и специалистов управленческих подразделений Корпоративного центра и Производственного комплекса предприятия авиационно-промышленного комплекса Открытого акционерного общества «Российская самолетостроительная корпорация «МиГ» (ОАО «РСК «МиГ») — дуальное обучение и двойные образовательные технологии. Определены направления развития дуального обучения и двойных образовательных технологий.

Ключевые слова: авиационная промышленность, авиастроительные корпорации, дуальное подготовка, двойные образовательные технологии, образование, интегрированное в практику, организационный менеджмент, специалисты по системам и процедурам, бережливое управление, коммуникационные процессы на предприятии

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход