2019. № 106

Исследовано взаимодействие трехслойной пластины с пульсирующим слоем вязкой несжимаемой жидкости. Движение жидкости в слое изучается как ламинарное течение в узком канале с параллельными стенками, одна из которых образована трехслойной пластиной, а вторая считается абсолютно жесткой. На границах контакта с жидкостью выполняются условия прилипания. Несущие слои пластины удовлетворяют гипотезам Кирхгофа и учитывается обжатие жесткого заполнителя. Поставлена и аналитически решена задача о продольных и изгибных гидроупругих колебаниях трехслойной пластины. Решение получено для режима установившихся гармонических колебаний с учетом нормальных и касательных напряжений, действующих со стороны жидкости на несущий слой пластины, находящейся в контакте с жидкостью. Определены гидродинамические параметры слоя жидкости, перемещения слоев пластины. Построены частотозависимые функции распределения амплитуд перемещений слоев пластины и давления в слое вязкой жидкости.

Ключевые слова: гидроупругость, колебания, трехслойная пластина, сжимаемый заполнительтель, вязкая жидкость, пульсация давления

В работе приведены результаты численных исследований по влиянию эксплуатационно-технологических повреждений на характеристики прочности и устойчивости силовых авиационных панелей из композиционных материалов. В качестве повреждений рассматривалось ударное повреждения обшивки, расслоение одного из стрингеров панели, отслоение стрингера от обшивки. Исследовалось влияние размеров указанных повреждений на характеристики прочности и устойчивости панелей. Было показано, что для панели с ударным повреждением обшивки существует его критический размер, до которого требования к остаточной прочности могут быть удовлетворены. Превышение этого предела ведет к необратимому процессу разрушения композита и исчерпанию несущей способности панели. Исследования по влиянию размеров расслоения стрингера или его отслоения от обшивки на общую устойчивость и прочность панели позволили оценить максимальную возможную величину снижения ее остаточной прочности при возрастании размеров повреждения.

Ключевые слова: композиционные материалы, стрингерные панели, остаточная прочность, устойчивость, несущая способность

Работа посвящена определению напряженно-деформированного состояния трансверсально-изотропных тел вращения, находящихся в стационарном осесимметричном поле установившихся температур. Граница тела свободна от защемления. Поставленная задача обеспечивается развитием обратного метода. Сформулировано понятие внутренних состояний и введено скалярное произведение в этом пространстве. Решение представляет собой ряды Фурье по элементам ортонормированного базиса. Задача сводится к определению коэффициентов этих рядов. Представлены строгое решение тестовой задачи термоупругости для кругового цилиндра и приближенное решение задачи для тела в виде ступенчатого цилиндра. Полученные поля характеристик напряженно-деформируемого состояния показаны в графическом виде. Проведен анализ результатов.

Ключевые слова: анизотропия, термоупругость, метод граничных состояний, обратный метод, осесимметричные задачи, трансверсально-изотропные тела, ряды Фурье

В работе теоретически найдены два решения плоской задачи Пуазейля. Одно из них соответствует ламинарному режиму течения, второе – турбулентному. Первое решение реализуется при любых значениях числа Рейнольдса и характеризуется параболическим профилем скорости во всей области течения жидкости, второе – реализуется только при достаточно больших значениях числа Рейнольдса и в центре плоского канала характеризуется логарифмическим профилем скорости. Множитель, стоящий перед функцией логарифма, является постоянной Кармана. Приведено сравнение результатов с имеющимися экспериментальными данными. Аналитические решения плоской задачи Пуазейля удалось определить из уравнений Навье-Стокса благодаря учету в них производства энтропии, обусловленного возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости.

Ключевые слова: турбулентность, плоское течение Пуазейля, ламинарно-турбулентный переход, критическое число Рейнольдса

В статье описан комплексный прикладной метод снижения статического и динамического дисбаланса от подвижных масс приводных устройств с применением магнитожидкостных виброизоляторов.

Ключевые слова: магнитная жидкость, магнитожидкостной виброизолятор, электродвигатель-маховик, виброизолятор

В статье рассмотрены вопросы моделирования параметров диаграммы направленности ультразвукового локатора в режиме синтезирования апертуры антенны. Представлены результаты оценивания характеристик ДН ультразвукового приемопередающего устройства, полученные с помощью предложенного методического подхода. Проведена экспериментальная проверка результатов с использованием ультразвукового полигона.

Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой антенны (РСА), диаграмма направленности, цифровая обработка сигналов, ультразвуковой локатор в режиме синтезирования апертуры, антенная решетка

В настоящее время наблюдается активный процесс освоения космического пространства. Антенно–фидерные устройства составляют неотъемлемую часть космических аппаратов любого класса и целевого назначения. В работе рассмотрено применение класса спиральных антенн в качестве бортовых антенн космических аппаратов. Показаны разработанные спиральные антенны различных бортовых систем и комплексов.

Ключевые слова: космический аппарат, антенная система, антенно–фидерное устройство спиральные антенны; коэффициент стоячей волны, диаграмма направленности, коэффициент усиления

В работе предложено использовать сигналы OCDM-OFDM с ППРЧ для противодействия атакам на физическом уровне модели OSI и повышению структурной скрытности сигнала. Рассмотрена помехозащищенность от ретрансляционных помех, показатели структурной скрытности и влияние эффекта Доплера. Имитационное моделирование показало энергетический выигрыш в 1Дб при использовании предложенной сигнально-кодовой конструкции перед сигналами с OFDM-ППРЧ в условиях воздействия ретрансляционной помехи. Также показано, что сигналы данного типа обладают более высокими показателями структурной скрытности, а также более устойчивы к эффекту Доплера по сравнению с сигналами с OFDM-ППРЧ.

Ключевые слова: сигнально-кодовые конструкции OFDM, OCDM, ППРЧ, LDPC коды, эффект Доплера

В статье предложен методический подход по повышению эффективности контроля космической радиоэлектронной обстановки, основанный на оптимизации планирования применения группировки радиоэлектронных средств с использованием методов математического программирования, которые широко применяются в решении прикладных задач оптимизации распределения ресурсов.

Ключевые слова: спутниковый радиоконтроль, радиоэлектронная обстановка, методы планирования

В настоящей статье представлена система критериев, позволяющая дать количественную оценку эффективности технических способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Предложенные критерии учитывают различные характеристики обнаружения и противодействия способов, фоноцелевую обстановку, последствия применения, экономические показатели и т.д. Оценку эффективности предлагается проводить с использованием весовых и оценочных коэффициентов критериев. Сделаны выводы о возможности применения разработанной системы для оценки и прогноза эффективности существующих и перспективных способов соответственно. Также дана рекомендация по проведению дальнейшего сравнения.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, борьба с беспилотными летательными аппаратами, противодействие беспилотным летательным аппаратам, оценка эффективности противодействия беспилотным летательным аппаратам

Данная статья является продолжением изложения методологии высокоточной нелинейной фильтрации многомерных негауссовых случайных процессов в стохастических динамических системах с фиксированной структурой.

Ключевые слова: высокоточная фильтрация, случайный процесс, динамическая система, стохастическая система, фиксированная структура

Представлен алгоритм гарантирующего управления траекторией самолета-истребителя для задачи преследования-уклонения в условиях ближнего воздушного боя. Представлены результаты моделирования, отражающие влияние маневренных возможностей атакующего самолета-истребителя на достижение позиционного преимущества в воздушном бою.

Ключевые слова: ближний воздушный бой, гарантирующее управление, маневренные возможности, моделирование траекторий сближения

Объектом исследования является многоразовая транспортная аэрокосмическая система (АКС) на базе двухфюзеляжного дозвукового самолета-носителя для выведения на околоземную орбиту различных полезных грузов.

Цель работы – определение возможности использования многоразовых аэрокосмических систем для выведения грузов на высокоэнергетические орбиты, в том числе в интересах ГЛОНАСС.

Метод и методология проведения работ основаны на теоретических и вычислительных работах, в том числе с использованием программ систем автоматизированного проектирования и вычислительной гидродинамики [1, 2].

В работе представлены:

– анализ основных параметров ГЛОНАСС как исходных данных для формирования облика аэрокосмической системы;

– формирование траектории многоразовой аэрокосмической системы (АКС) с возвратом к точке старта ее первых ступеней;

– оптимизация основных параметров АКС в задаче доставки на орбиту спутников ГЛОНАСС.

В работе выполнен анализ применения частично многоразовой аэрокосмической системы – максимально унифицированной модификации полностью многоразовой АКС – для выведения спутников на высокоэнергетические орбиты.

В целях увеличения энергетики РКС, потребной для доставки спутников ГЛОНАСС на круговую высокоэнергетическую орбиту предложен вариант АКС с одноразовой второй ракетной ступенью и космическим разгонным блоком на кислородно-водородном топливе (как и первые две ступени РКС). В результате проведенного анализа и формирования облика определены оптимальные траектории и тяговооруженности ступеней РКС и космического разгонного блока.

Ключевые слова: аэрокосмическая система, ГЛОНАСС, двухфюзеляжный самолет-носитель, ракетно-космическая система, формирование облика

В работе рассматривается построение метода многокритериальной оценки и выбор предпочтительных решений по реализации транспортно-логистических процессов в условиях проявления риска и конфликтных ситуаций. При построении метода были реализованы принципы системного анализа и синтеза, способствующие созданию рациональных структурно-функциональных компонентов создаваемой информационной поддержки принятия решений в среде мультиагентной системы (ИППР МАС). В работе на основе предпочтительных компромиссов детерминированного и нечёткого выбора рассматривается актуальная задача повышения эффективности ИППР при реализации ТЛП в ситуациях риска и конфликта решаемая в составе МАС транспортной логистики.

Ключевые слова: конфликт, риск, ситуация, принятие решений, метод, модель, критерий, ограничения, логистика, агент

В работе решается проблема реализации подчиненных устройств Ethernet POWERLINK на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) с минимальным использованием логических ячеек и блоков памяти. Для этого предлагается новая модульная архитектура, ресурсоемкость которой может гибко настраиваться в зависимости от требуемого функционала. На базе предложенной архитектуры было создано первое в России устройство Ethernet POWERLINK, прошедшее сертификацию Ethernet POWERLINK Standartization Group на соответствие стандарту. По результатам экспериментальных исследований было продемонстрировано, что новая архитектура требует от 3.5 до 9 раз меньше логических ресурсов ПЛИС и до 126 раз меньший объём блочной памяти для реализации устройств Ethernet POWERLINK. Также важным результатом является возможность реализации разработанных решений на базе отечественных микросхем ПЛИС, в том числе в радиационно-стойком исполнении, что позволяет использовать их при создании авиационной и космической технике.

Ключевые слова: полевая шина, программируемые логические интегральные схемы, Ethernet POWERLINK, стандарт 61158, отечественная элементная база

В представленных материалах исследования, разбитых на четыре части (отдельные статьи), рассмотрен комплексный вопрос математического моделирования и сравнительного анализа двух типов ДУ и связанный с этим проектный облик перспективного космического аппарата-буксировщика (КА-Б), предназначенного для решения задачи увода на орбиту захоронения объектов космического мусора (ОКМ) из состава спутниковых систем (СС). На примере реализации миссии увода одного ОКМ из заданной орбитальной плоскости с обеспечением возврата для увода следующего объекта, численно рассчитывается сценарий многократного применения КА-Б.

Данная статья посвящена вопросам обоснования и проработки проектного облика перспективного КА-Б с двигательной установкой (ДУ) двух типов жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и стационарного плазменного двигателя (СПД). Приведен расчет системы энергоснабжения КА-Б и определены ее массовые и энергетические характеристики, а также размеры солнечных батарей. Проанализированы особенности и варианты возможных схем увода ОКМ на орбиту захоронения. Определены параметры орбит захоронения для каждого типа ДУ на КА-Б. Также рассмотрен вопрос расчета среднего значения баллистического коэффициента КА-Б с СПД на типовом витке функционирования при буксировке ОКМ на орбиту захоронения. Определены границы по минимально возможной высоте применения СПД, обеспечивающих ускорение выше уровня возмущений от атмосферного торможения.

Ключевые слова: математическое моделирование, космический аппарат-буксировщик, объект космического мусора, двигательная установка, жидкостной ракетный двигатель, стационарный плазменный двигатель, орбита захоронения, компланарная орбита, орбита с синхронной прецессией

В статье рассматривается возможность детектирования БПЛА при помощи сигналов электростатических датчиков, расположенных на одной прямой на равнине. Показан аналитический вывод функциональной зависимости сигналов датчиков от параметров горизонтального пролета БПЛА и решена обратная задача локализации БПЛА по положению экстремумов сигналов электростатических датчиков.

Ключевые слова: обнаружение беспилотного летательного аппарата, обнаружение летательного аппарата, электростатический мониторинг, электростатический датчик, электростатический сигнал

Задачи оптимизации траекторий КА с малой тягой являются довольно сложными задачами нелинейной оптимизации при наличии ограничений. Для их решения предлагается использовать метод линеаризации, модифицированный для оптимизации составных динамических систем. В работе решается ряд хорошо изученных задач оптимизации траекторий КА с малой тягой. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.

Ключевые слова: метод линеаризации, малая тяга, нелинейная оптимизация