2012. № 53

Рассматривается задача об определении физико-механических характеристик среды по измеренным на границе полям перемещений и температуры. Задача решается в периодической постановке. Строится уравнение, связывающее искомые величины с граничными полями перемещений. Геометрия области и граничные условия позволяют свести рассматриваемую задачу к одномерной задаче термоупругости. Разрешающие уравнения, из которых находятся искомые величины, получаются с помощью конечного преобразования Фурье по пространственной переменной и представляют собой систему нелинейных алгебраических уравнений, которые решаются численно.

Ключевые слова: термоупругость, обратные задачи, коэффициентные задачи, некорректные задачи

Рассматривается плоская нестационарная задача о распространении поверхностных возмущений от границы полуплоскости, заполнненой упруго-пористой средой. Состоящей из двух фаз: деформируемый скелет и расположенная сжимаемая жидкость в порах. Используется модель Био. Для решения применяются преобразования Фурье по пространственной координате и Лапласа по времени. Оригиналы находятся аналитически в частном случае одномерной задачи и на границе полуплоскости. При этом используется алгоритм совместного обращения преобразований, основанный на построении аналитических представлений изображений.

Ключевые слова: упруго-пористая среда; модель Био; полуплоскость; поверхностные функции влияния; интегральные преобразования Лапласа и Фурье.

Рассматривается нестационарная осесимметричная задача о распространении кинемати-ческих возмущений от поверхности шара, заполненного однородной изотропной средой со сте-стненным вращением – псевдоконтинуумом Коссера. Такие модели находят применение при исследовании поведения различных конструкций из композиционных материалов, в том числе объектов авиационной и ракетно-космической техники. Для решения используются разложения в ряды по полиномам Лежандра и преобразование Лапласа по времени. Для нахождения орги-налов применяется асимптотический метод – представление искомных функций в виде степен-ных рядов по времени, что соответствует разложению изображений в ряды Лорана в окрестно-сти бесконечно удаленной точки.

Ключевые слова: распространение нестационарных осесимметричных возмущений от поверхности шара, заполненного псевдоупругой средой Коссера

Модель заряда тонкой диэлектрической пленки электронным пучком основана на рассмотрении баланса токов внутри диэлектрика: тока заряда диэлектрика в результате поглощения падающих электронов пучка и тока разряда объемного заряда накопленных электронов под действие электрического поля этого заряда. Разряд диэлектрика облегчается тем, что радиационная электропроводность диэлектрика во время электронного облучения возрастает на несколько порядков по сравнению проводимостью диэлектрика до облучения. В работе приведены оценочные расчеты напряженности электрического поля в диэлектрике, который заряжается импульсным электронным пучком с энергией 80 кэВ, средней плотностью тока 0,1 мкА/см2 и мощностью дозы 670 Гр/с. Процесс заряда диэлектрика зависит от соотношения пробега электрона и толщины пленки, радиационной электропроводности, мощности дозы облучения и вторичной электронной эмиссии с поверхности пленки.

Ключевые слова: полимерные пленки; электронный пучок; радиационная электропроводность; заряд диэлектрика; электрический пробой

Формирование подхода к автоматизированному макетированию крупногабаритных объектов

Ключевые слова: авиация; каркас; макетирование; методика; модуль; поверхность; система геометрического моделирования; точность

В работе предложена методика моделирования сброса жидкости из водосливного устройства (ВСУ) на внешней подвеске (ВП) вертолета. Для численного эксперимента используется пакет программ FlowVision. Предлагается приближенная методика определения потока от несущего винта (НВ), основанная на использовании экспериментальных данных о потоке от НВ на различных режимах полета и известных зависимостях вертикальной скорости от радиуса под плоскостью НВ. Моделирование колебаний контейнера на ВП проводится в предположении абсолютной жесткости системы «трос+груз». В качестве очага пожара принята емкость для хранения нефтепродуктов в форме круглого цилиндра. Для демонстрации предлагаемого подхода к проведению численного эксперимента проведен расчет для вертолета Ка-32, который движется прямолинейно и равномерно со скоростью 38 км/ч. Разработанная технология численного эксперимента может использоваться для отработки конструктивных решений и тактики применения вертолетов при тушении пожара.

Ключевые слова: вертолет; водосливное устройство; численный эксперимент

Изучена возможность применения современного программного комплекса по вычислительной гидродинамике (CFD - Computational Fluid Dynamics) для решения задач проектирования осевых вентиляторов. Показано, что применение Realizable модели турбулентности позволяет получить результаты лучше согласующиеся с данными эксперимента, чем для модели SST . Исследовано влияние числа лопастей на расходно - напорные характеристики вентилятора заданной геометрии, а также применение второго рабочего колеса в целях повышения КПД осевого вентилятора.

Ключевые слова: осевой вентилятор; осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса; метод SIMPLEC, коэффициенты полного давления и производительности; КПД и коэффициент мощности вентилятора

Приведены исследования расчета аэродинамических характеристик гиперзвуковых летательных аппаратов в переходном режиме с помощью инженерного локального метода. Эта проблема особенно важна при движении летательных аппаратов на больших высотах. В работе предлагается создание инженерной программы определения основных аэродинамических характеристик разных формы тел. В работе представлены аэродинамические расчеты компоновок гиперзвуковых летательных аппаратов с помощью локального метода при различных числах Рейнольдса.

Ключевые слова: аэродинамика в переходном режиме, аэродинамические характеристики гиперзвуковых летательных аппаратов, числа Рейнольдса, гипотеза локальности

Разработка в сжатые сроки и с минимальными затратами специализированных про-граммных систем, обеспечивающих информационную поддержку автоматизированных ра-бочих мест производства и проектирования изделий ракетно-космической техники, является актуальной задачей предприятий отрасли на пути к повышению конкурентоспособности производимой продукции и сокращение сроков ее поставки конечном потребителю. В работе с использованием IDEF0 и процедурных диаграмм представлен процесс проектирования автоматизированной системы проектирования фрезерной обработки на станке с ЧПУ корпуса отсека зенитной ракеты с использованием универсального программного инструментария, реализующего возможности непроцедурного языка

Ключевые слова: техническая подготовка производства; конструкторско-технологическое проектирование; автоматизированные системы производства; таблицы решений.

Рассматриваются особенности использования компьютерной графики в вычислительных экспериментах с целью повышения их эффективности на примере задач механики и электродинамики пристеночной плазмы, в частности, в задачах исследования возмущенной зоны спутника, его собственной атмосферы, ближнего и дальнего следа. Обсуждаются методические вопросы использования компьютерной графики на всех этапах подготовки, проведения и анализа результатов вычислительного эксперимента.

Ключевые слова: пристеночная плазма, возмущенная зона спутника, компьютерная графика, функция распределения, поле скоростей, изолинии, расчетная сетка, шаг по времени, тестовый расчет.

В статье проведено сравнение двух современных методов пассивной оптической локации, применимых к задаче измерения дальности до наблюдаемого объекта. Описаны основные этапы их работы и особенности реализации. Проведено численное моделирование рассмотренных методов пассивной оценки дальности для монокулярных оптико-электронных систем.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; пассивные методы оценки дальности; метод триангуляции; учет параметров движения

Проведены экспериментальные исследования прямого лазерного воспламенения несамовоспламеняющихся топливных компонентов в модельной камере сгорания. Исследованы две схемы установки лазера на камеру сгорания - осевая стыковка к форсуночной головке и установка на боковую поверхность камеры. Приведены результаты экспериментов со следующими парами топливных компонентов: кислород-водород, кислород-метан, кислород-этанол, кислород - семидесятипроцентный раствор этанола.

Ключевые слова: лазерное зажигание; лазерный пробой; камера сгорания; форсуночная головка

Предложена классификация потерь в решетках осевых малоразмерных турбин и методика оценки канальных потерь в них.

Ключевые слова: решетки малоразмерных турбин; потери в решетках; методика расчета потерь; малоразмерность.

В работе рассматривается проблема реализации управления, стабилизирующего прямолинейное стационарное движение экипажа с деформируемыми колесами (простейшей модели планетохода) в условиях дефицита информации о состоянии. Для формирования управления в режиме реального времени необходимы текущие значения всех фазовых переменных, к которым относятся и параметры деформации колес. Проблема получения текущих значений всех фазовых переменных решена применением теории оценивания при неполной информации о состоянии.

Ключевые слова: аналитическая механика; стабилизация; неполная информация о состоянии; колесный планетоход; дифференциальный привод; деформируемое колесо

Данная работа посвящена исследованию робастной устойчивости системы управления летательным аппаратом, построенной в классе трехпараметрических структурно-устойчивых отображений с законом управления, заданным в форме катастрофы «гиперболическая омбилика». Анализ устойчивости проводится на основе линейной аппроксимации и применении алгебраического критерия Гурвица. В работе показано, что при введении закона управления в форме катастрофы «гиперболическая омбилика» система управления движением летательного аппарата становится устойчивой к внешним возмущениям и помехам при любых неизвестных параметрах объекта управления и заданных параметрах регулятора. Полученные результаты подтверждаются численным экспериментом, проведенным на основе программного комплекса Vissim 6.0.

Ключевые слова: устойчивость; робастность; катастрофа; стационарное состояние; критерий Гурвица; летательный аппарат

Измерения отдельными каналами интегрирующих волновых твердотельных гироскопов с дифференцированием (ВТГ-ИГД) с заданием постоянной угловой скорости ( ) обнаружили периодическую помеху с преобладающей гармоникой, амплитуда и частота которой пропорциональны . Такое явление может быть вызвано некачественными формированием и (или) преобразованием сигналов, поступающих от датчиков угла ( ) положения стоячей волны по двум каналам. При этом выходные сигналы функционально могут иметь вид: Аs=А1•sin2 + c1, Ac=A2•сos2 + c2, и возникает периодическая ошибка ( ). Показано, что амплитуда гармоники sin4 пропорциональна |А1–А2|/(А1+А2). Получены функции измеренных углов и (поворота основания гироскопа) от и зависимости измеренных углов , приращений угла , скорости изменения от времени при задании . Проведён анализ опытных параметров помехи.

Ключевые слова: методическая ошибка, периодическая помеха, интегрирующий волновой твердотельный гироскоп, интегрирующий волновой твердотельный гироскоп с цифровым дифференцированием, измеренные (подсчитанные) значения, угол положения стоячей волны, угол поворота, угловая скорость.

Проведён анализ формирования и прохождения сигналов ориентации стоячей волны по синусному и косинусному каналам от резонатора до аналого-цифровых преобразователей (АЦП) в волновом твердотельном гироскопе (ВТГ) при неподвижном основании ВТГ. Используя электрический аналог математической модели конденсатора переменной ёмкости и символический метод расчёта электрических цепей, найдены аналитические зависимости сигналов на входах буферных усилителей от параметров измерительных цепей ёмкостных датчиков при питании их от источников постоянного и переменного напряжения. Получены выражения сигналов ориентации с выходов АЦП с учётом наличия отклонений коэффициентов передачи и нулевых сигналов промежуточных блоков. Проведено исследование влияния указанных погрешностей на периодическую ошибку измерения угла ориентации стоячей волны.

Ключевые слова: интегрирующий волновой твердотельный гироскоп, угол положения (ориентации) стоячей волны, методическая периодическая ошибка, сигнал, ёмкостные датчики радиального перемещения оболочки резонатора, буферный усилитель, дифференциальный усилитель-сумматор, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь

В статье рассматриваются функциональные возможности имитатора сигналов СРНС ИМ-2, подтверждающие возможность использования имитатора для решения задач по оценке углов пространственной ориентации системы объектов. Выведены выражения для псевдодальности и второй разности псевдодальностей из предположения о разном времени формирования сценария имитатора и времени прихода сигнала к навигационному приёмнику. Определены поправки к классическим формулам, описывающим вторую разность псевдодальностей. Экспериментально установлено, что математика имитатора ИМ-2 такова, что для решения задач оценки углов ориентации системы объектов необходимо учитывать половинные поправки к классическим формулам.

Ключевые слова: GPS; высокодинамичные объекты; имитатор сигналов; поправки; определение ориентации; псевдодальности

В данной статье проводится анализ зависимости нагрузки в соте сети подвижной радиосвязи (ПРТС) от угла наклона диаграммы направленности (ДН) базовой станции (БС). Определяются характеристики антенной техники, которые наибольшим образом влияют на показатели загрузки соты. Определится перспективы использования интеллектуальных антенных систем совместно с алгоритмами раннего обнаружения локальных перегрузок на основе параметров мобильности абонента.

Ключевые слова: анализ зависимости нагрузки в соте; интеллектуальные антенны; алгоритм раннего обнаружения локальных перегрузок.

Рассматриваются проблемы совершенствования методологии научного обоснования стратегий развития российского авиастроения. Определены приоритетные направления системных стратегических исследований перспектив развития авиации.

Ключевые слова: авиационная промышленность; стратегия; эффективность; риск; конкурентоспособность; государственные интересы; перспективные исследования

В статье приведены методы построения системы корпоративного управления в интегрированных структурах ракетно-космической промышленности. Выявлены проблемы управления в холдинге и предложены механизмы внутрикорпоративного управления. Они позволяют эффективно осуществлять комплекс мероприятий по наиболее значимым сферам деятельности корпорации.

Ключевые слова: механизм корпоративного управления; ракетно-космическая промышленность России, акционерное общество

Рассматривается проблема стратегического выбора на примере предприятий авиационно-промышленного комплекса, создающих средства производства и определяющих технологический уклад экономики страны. Особое место в промышленном производстве занимает авиационная отрасль, обеспечивающая конкурентоспособность страны на мировой арене. В статье предлагается механизм, интегрирующий стратегическое, проектное и оперативно-тактическое планирование, позволяющий органически соединить стратегические установки развития консолидированных предприятий и их практическую реализацию.

Ключевые слова: стратегия; стратегические изменения; проект; план; система планов; бизнес-план; горизонт планирования; перспективные и оперативно-тактические планы.

В статье проводится анализ серии отечественных и зарубежных Форсайт-проектов, посвященных изучению будущего развития авиационной промышленности. Особое внимание уделяется проекту Института статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ, выполняемого по заказу ОАО «Роснано» — разработке дорожной карты «Использование нанотехнологий в авиационной промышленности».

Ключевые слова: авиационная промышленность, Форсайт, дорожные карты, инновационные стратегии.

В статье рассмотрен экономический механизм управления НИОКР по разработке летательных аппаратов ближнего и дальнего космоса.

Ключевые слова: экономический механизм управления НИОКР; летательные аппараты; планирование; ценообразование; страхование.