2012. № 58

В статье представлена оригинальная методика преподавания дисциплины «Экология» для студентов ИНЖЭКИН МАИ. Приведены убедительные результаты анализа статистики успеваемости студентов и внешнего интерактивного тестирования остаточных знаний студентов через полгода после изучения курса «Экология» при проведении федерального экзамена в сфере внешнего профессионального образования (ФЭПО), организованного Министерством образования и науки Российской Федерации.

Ключевые слова: интерактивные технологии, интернет-тестирование в режиме on-line, мобильный учебный материал, остаточные знания, экологический менеджмент.

В статье предложена наиболее общая математическая модель погрузочно-разгрузочного устройства (ПРУ) с тремя всенаправленными колесами типа «омни» [1], описывающая не только плоское движение тележки, рассматриваемой вместе со своими колесами как единое твердое тело, но и пространственное движение ее платформы, соединяющейся к колесам амортизаторами. Учет пространственного движения подпружиненной платформы ПРУ позволяет исследовать работу инерциального блока измерения, располагаемого в платформе и состоящего из датчиков линейных ускорений и датчиков угловых скоростей, что является невозможным при использовании только плоского движения, как в [2,3,4,5]. Далее проведено имитационное моделирование движения тележки в целях демонстрации особенностей ее маневра.

Ключевые слова: пространственное движение, математическая модель, тележка, всенаправленное колесо, имитационное моделирование

В работе решается задача расчетной оценки характеристик динамического состояния вертолета при аварийной посадке на корабль-носитель. Рассматривается случай столкновения вертолета с палубным ангаром при заходе на посадку в случае отказа двигателей. Поставленная задача соответствует поведению агрегатов реальной конструкции вертолета Ка-27. Проведен численный анализ динамического поведения конструкции вертолета при заданных условиях столкновения с ангаром. В результате получена общая картина движения конструкции в процессе соударения с ангаром с различными углами и с различными скоростями подхода. Определены распределения составляющих перемещений и ускорений агрегатов конструкции вертолета и полезного груза в процессе их нестационарного движения. Установлены максимальные уровни ударного ускорения различных зон конструкции для конкретных условий соударения.

Ключевые слова: вертолет; корабль-носитель; полезный груз; аварийная посадка; метод конечных элементов; ударное ускорение.

В статье приведены результаты исследования по сравнительной оценке безопасности выполнения посадки на самолете Ан-124-100 в посадочных конфигурациях 30/17 и 40/17 с целью обоснования приемлемости риска посадки в конфигурации 40/17 при эксплуатации самолета в авиакомпаниях и целесообразности сертификации данного самолета для посадки в обеих конфигурациях.

Ключевые слова: безопасность полетов; риск.

В статье представлены результаты численного исследования влияния высокотемпературных образований на ударно-волновую структуру сверхзвукового воздухозаборника внешнего сжатия. Показано, что импульсно-периодический энергоподвод может изменять ударно-волновую структуру и характеристики воздухозаборника.

Ключевые слова: летательный аппарат; воздухозаборник; высокотемпературное образование; ударно-волновая структура; метод Годунова.

В статье описаны методы выделения точек привязки изображений применительно к задаче локализации положения беспилотного летательного аппарата (БЛА) на основе пассивной визуальной локации. Приведены оценки точности определения положения БЛА в зависимости от некоторых факторов съемки, даны рекомендации по использованию предложенных методов и сформулированы задачи дальнейших исследований.

Ключевые слова: распознавание образов; ключевые признаки изображения; локализация местоположения БЛА; точность определения местоположения

Излагается методика наземного исследования характеристик штопора маневренного самолета, включающая испытание моделей в аэродинамических трубах, оценки качественными методами, математическое моделирование и эксперименты на неподвижном пилотажном стенде с участием летчиков. Формулируются рекомендации к программе специальных летных испытаний самолета на больших углах атаки, на сваливание и штопор.

Ключевые слова: штопор маневренного самолета; неподвижный пилотажный стенд

Представлены результаты разработки численных моделей и данные расчетной оцен-ки характеристик случайной вибрации изделий авиационной техники в условиях совместного полета с носителем. Получены зависимости для спектральных характеристик и уровней вибрационных ускорений и напряжений в различных точках конструкции изделия и определены зоны максимальных уровней вибрации и напряжений для изделий, размещенных на внешней подвеске маневренного носителя. Сопоставлены результаты численных экспериментов с использованием динамических моделей изделий различного уровня сложности.

Ключевые слова: авиационный носитель; колебания; метод конечного элемента; балка, оболочка; динамическое состояние; виброускорение; вибронапряжение, стационарная вибрация, спектральная плотность.

Рассмотрены вопросы дальнейшего совершенствования организации управления наземными стартовыми комплексами на основе оптимизации стратегии развертывании перспективных орбитальных систем. выбор средств выведения, необходимых для реализации заданного орбитального построения развертываемой спутниковой системы, а также соответствующих стартовых комплексов должен осуществляться на основе совместного учета баллистических, технологических, экологических и финансовых ограничений. Cформулирована оптимизационная задача математического программирования, изложен способ её решения, базирующийся на идеях метода ветвей и границ.

Ключевые слова: космическая деятельность; наземная космическая инфраструктура; ракета-носитель; средства выведения; экологическая обстановка; космический аппарат; орбитальная система; стратегия развертывания; оптимизация управления организационно-технической системой

Рассматривается задача определения области, в пределах которой должна отделиться от ракеты-носителя отработавшая составная часть для падения в заданный район земной поверхности. Показано существование множества решений данной задачи. Предложен подход, позволяющий найти такую область разделения ракеты-носителя, которая гарантирует падение отделяющейся части в заданный район при минимальном снижении точности выведения космического аппарата на орбиту.

Ключевые слова: ракета-носитель; космический аппарат; отделяющаяся часть; новые стартовые площадки; возмущающие факторы; параметры атмосферы; область разделения; эллипс рассеивания; район падения; точность выведения

В статье представлена математическая модель для оценки коэффициента готовности обслуживаемых устройств орбитальной космической станции. Модель учитывает надежность самого устройства и затраты времени на проведение восстановления и профилактических работ. Приводится модель для определения функции распределения периода профилактики в условиях случайной загрузки устройства.

Ключевые слова: орбитальные станции; надежность; коэффициент готовности; восстановление; профилактика.

Приведены результаты численных расчетов аэродинамических характеристик сетчатых поверхностей двух различных типов в свободномолекулярном режиме обтекания. Исследованы зависимости коэффициентов обмена и коэффициента пропускания от плотности сеток, азимутального и полярного углов падения частиц, а также от локальных коэффициентов аккомодации. Дана оценка области применимости допущения о азимутальной симметрии сеток.

Ключевые слова: сетчатые поверхности; аэродинамические характеристики; коэффициенты обмена импульсом; коэффициенты пропускания; свободномолекулярных режим обтекания.

В статье рассматривается модель надежности обслуживаемых элементов, эксплуатирующихся на орбитальных космических станциях. Модель учитывает возможность периодической регулировки или профилактики элемента, в результате которой устраняются последствия деградации элемента. Представлена математическая модель надежности такого элемента и получены асимптотические законы надежности обсуживаемого элемента.

Ключевые слова: орбитальные станции; надежность; переменная интенсивность отказов; профилактика; восстановление.

Проведен анализ экспериментальных данных по моделированию метеоритного удара с целью использования их для определения взаимодействия частиц искусственных облачных образований с космическими телами. В результате получены эмпирические соотношения, которые рекомендуется использовать при расчетах воздействия на астероиды высокоскоростных частиц.

Ключевые слова: кратер; ударно-взрывное воздействие; высокоскоростной удар

С помощью метода численного моделирования двухфазных турбулентных течений с горением, разработанного в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», исследованы особенности рабочего процесса в модельных камерах сгорания ЖРД, работающих на топливе кислород + углеводороды (керосин). Рассмотрены камеры со струйно-центробежными форсунками, работающие по схеме газ-жидкость. Изучено влияние конструктивных и режимных параметров смесительных элементов на процессы течения, смесеобразования и горения.

Ключевые слова: камера сгорания, жидкостный ракетный двигатель, численное моделирование.

Вычислительные возможности современных цифровых электронных САУ ГТД позволяют существенно повысить качество управления авиационными двигателями. Одна из таких возможностей связана с применением в САУ встроенной бортовой математической модели двигателя (БММД) высокого уровня - полных термогазодинамических математических моделей двигателя, работающих в режиме реального времени. При применении таких моделей становится возможным управлять двигателем по параметрам, непосредственно характеризующим эффективность применения двигателя, таким как тяга R, удельный расход топлива CR, коэффициент полноты сгорания αКС, запасы ГДУ ∆КУ и т.п. Кроме того, можно осуществлять компенсацию отказов датчиков как регулируемых параметров, так и датчиков внешних параметров, Р*ВХ и Т*ВХ. В перспективных зарубежных разработках цифровых САУ использование полных термогазодинамических моделей двигателя в составе САУ рассматривается как одно из перспективных направлений развития авиационных ГТД.

Ключевые слова: система управления; бортовая модель; неизмеряемый параметр; отказ датчика; идентификация.

Произведено предварительное исследование влияния регенерации тепла и промежуточного охлаждения рабочего тела на эффективный КПД турбовальных двигателей различных схем.

Ключевые слова: КПД эффективный; теплоперепад располагаемый; параметры цикла; регенерация тепла; охлаждение промежуточное.

Приводится описание математической модели двигателя ТВ3-117ВМ, которая используется, как фрагмент математической модели лётного тренажёра вертолёта МИ-8МТВ. Модель структурирована в соответствии с особенностями системы автоматического управления двигателем. Для подсчёта мощности и расхода топлива использована реальная характеристика компрессора двигателя.

Ключевые слова: математическое моделирование; лётный тренажёр вертолёта; расчёт параметров газотурбинного двигателя.

Рассматриваются проблемы энерго- и топливосбережения и повышения качества электроэнергии в автономных системах электроснабжения (АСЭС) для перспективных летательных аппаратов с энергоемким преимущественно или полностью электрифицированным оборудованием (СЭС ЛА с ПЭО). Описана структура энергоэкономичной комбинированной СЭС переменно-постоянного тока без промежуточного привода постоянной частоты вращения для генератора переменного тока с высокой степенью электроэнергетической совместимости, т.е. с минимальным последовательным преобразованием электроэнергии на пути от генератора до потребителя. Материал представляется полезным для разработчиков АСЭС различного применения на различных транспортных объектах.

Ключевые слова: автономная система электроснабжения; перспективный самолет; полностью электрический самолет - ПЭС; асинхронный стартер-генератор; инвертор синусоидального напряжения; энергоснабжение.

В работе описана разработанная программная среда, позволяющая проводить расчеты и контролировать точность вычислений при моделировании процессов термообработки изделий из материалов с меняющимися теплофизическими характеристиками (в условиях эвтектоидных превращений), основанная на новом подходе к решению нестационарных уравнений теплопроводности – методе «геометрических интегралов». Проведены расчеты и получены распределения температурных полей при термической обработке различных заготовок из жаропрочных никелевых сплавов в условиях их обдува воздушным потоком.

Ключевые слова: программные средства, визуализация, методы моделирования, термообработка, численные методы, уравнения в частных производных, интегральные уравнения, точность вычислений.

Рассмотрены основные функции и структура автоматизированного программного комплекса, предназначенного для формирования графиков оборота воздушных судов пассажирской авиакомпании. Дано общее описание основных функциональных блоков, базы данных, графического интерфейса пользователя. Приведены общие сведения о программной реализации.

Ключевые слова: планирование авиаперевозок; задача назначения самолетов на рейсы; график оборота ВС; автоматизированный программный комплекс.

В статье рассмотрен подход к отождествлению данных об обстановке от двух источников информации. Предложены оптимальные универсальное и частное решающие правила и соответствующий полиномиальный алгоритм отождествления. При синтезе решающих правил снят ряд допущений известных правил.

Ключевые слова: отождествление; источники информации; целевая обстановка; третичная обработка; системы освещения обстановки

Приводится описание устройства формирования радиосигналов различного вида для имитации реальной радиотехнической обстановки. Формирователь может использоваться при проверке характеристик устройств связи. Описаны, реализованные на формирователе, алгоритмы формирования случайных импульсных потоков для имитации внутрисистемных и преднамеренных помех. Приведена оценка характеристик генерируемых импульсных потоков в сравнении с рассчитанными теоретически.

Ключевые слова: помехоустойчивость; Рэлей; Пуассон; помеха; сигнал

Излагается и обосновывается алгоритм определения температурных зависимостей объемной теплоемкости и элементов тензора теплопроводности анизотропных в отношении тепловой проводимости материалов, применяемых в авиационной и ракетно-космической технике. Эффективность разработанного алгоритма демонстрируется на примере решения задачи по данным вычислительного эксперимента.

Ключевые слова: конструкционные материалы, авиационная и ракетно-космическая техника, теплофизические характеристики, тензор теплопроводноcти анизотропных материалов, обратные задачи теплообмена.

Проведен технико-экономический анализ современного состояния и перспектив развития разработки и конкурентоспособного производства отечественной авиационной техники. Предложены основные направления инновационного развития авиационной промышленности России, в том числе в рамках формирования и реализации федеральных целевых программ и создания перспективного научно-технического задела.

Ключевые слова: авиационная промышленность, федеральный целевые программы, научно-технический задел, производство, конкурентоспособность

В работе рассматривается программно-целевой подход в бюджетировании. Проведена классификация целевых программ по масштабности реализации. Предложены рекомендации по повышению результативности программно-целевых методов управления экономикой. В том числе построение формализованного представления целевой программы и структурирование ее жизненного цикла.

Ключевые слова: программно-целевой подход, целевая программа, формализованное представление, жизнен-ный цикл.

В работе описаны основные стадии формирования и реализации системных проектов в высокотехнологичных отраслях экономики. Рассмотрены принципы формирования кадро-вого обеспечения реализации отдельных стадий, как ключевой компоненты процесса ресурсного обеспечения системных проектов.

Ключевые слова: системные проекты; управление в холдинговых компаниях; частно-государственное парт-нерство; высокотехнологичные отрасли.