Том 13, № 1 (2014)
- Год: 2014
- Статей: 29
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/issue/view/107
Весь выпуск
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Проблемы реинжиниринга автоматических космических аппаратов в аномальных полётных ситуациях и пути их решения на основе базы знаний
Аннотация
Рассматриваются проблемы и принципы реинжиниринга, реализуемого с использованием базы знаний по аномальным полётным ситуациям. Развиваются идеи встроенного и дистанционного реинжиниринга. Даётся схема построения базы знаний, включающей базу данных по аномальным полётным ситуациям и базу правил по их нейтрализации. Приводятся примеры применения технологии реинжиниринга для автоматических КА типа «Ресурс-ДК».
Метод приведения расчётных аэродинамических характеристик к результатам дренажных испытаний модели самолёта транспортной категории
Аннотация
Предложен метод приведения расчётных аэродинамических характеристик к результатам дренажных испытаний путём настройки математической модели проектируемого самолёта по данным самолёта-аналога.
Анализ нестационарного теплового состояния ЖРД малой тяги с топливом высококонцентрированная перекись водорода - керосин с учётом завесного охлаждения
Аннотация
Статья посвящена анализу нестационарного теплового состояния с учётом завесного охлаждения ЖРД МТ тягой 500 Н с топливом высококонцентрированная перекись водорода (ВПВ) - керосин. Анализ учитывает конвективный и лучистый потоки, а также теплопроводность внутри стенки камеры сгорания и свободную конвекцию снаружи стенки в окружающую среду. Результаты расчётов показывают, что для обеспечения долговременной работоспособности стенки камеры сгорания в качестве охлаждающей жидкости необходимо использовать либо 96% ВПВ с массовым расходом на уровне 20% от основного, либо керосин на уровне 10% от основного расхода.
Анализ стационарного теплового состояния ЖРД малой тяги с топливом высококонцентрированная перекись водорода−керосин с учётом впрыскивания, испарения и сгорания жидкостных капель топлив
Аннотация
В данной статье с помощью численных методов рассматривается и анализируется физико-химическое состояние продуктов реакции в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя тягой 500Н с учётом испарения жидкостных капель топлив (высококонцентрированная перекись водорода (96%) - ВПВ и керосин) и их сгорания. Для этого применяется программный комплекс «ANSYS Fluent», являющийся универсальной программой для решения термогидравлических задач.
Диагностика вычислительных модулей самолёта SUPERJET-100 методом граничного сканирования
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы поиска, локализации и идентификации производственных дефектов печатных плат цифровых модулей бортового оборудования самолёта Superjet-100 c использованием метода граничного сканирования.
Конструктивные мероприятия по снижению акустического давления внутри изделий ракетно-космической техники
Аннотация
Изложены возможные мероприятия по снижению акустического давления внутри головного обтекателя (ГО) и в отсеке ракеты-носителя (РН); дана формула расчёта суммарного снижения акустического нагружения от различных мероприятий.
Проектирование робастных систем стабилизации оборудования беспилотных летательных аппаратов
Аннотация
Разработана модель трёхосной системы стабилизации и управления ориентацией осей визирования наблюдательных устройств, эксплуатируемых на БПЛА. Рассмотрены особенности процедуры робастного структурного синтеза применительно к системе исследуемого типа. Представлены результаты моделирования синтезированной системы.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Методика расчёта колебаний трубопровода с демпфирующими опорами из материала МР
Аннотация
Разработана методика расчёта колебаний трубопровода произвольной формы с демпфирующими опорами из материала МР при помощи конечно-элементного пакета программ ANSYS. Методика учитывает нелинейность характеристик материала МР, позволяет определять амплитуды колебаний трубопровода и напряжения в нём. Результаты расчётов подтверждены экспериментом с использованием измерительной системы ARAMIS. Методика может быть применена для работ по доводке трубопроводов.
Разработка малогабаритного акустического зонда для измерениия пульсаций давления в газодинамическом тракте ГТД
Аннотация
Приведено аналитическое обоснование схемы малогабаритного акустического зонда пульсаций давления, малочувствительного к изменению среднего давления. Описан вариант технической реализации устройства для измерения пульсаций давления в высокотемпературных условиях. Приведены амплитудно-частотные характеристики малогабаритного зонда при различных средних давлениях в объекте контроля.
Использование регрессионной модели для оценки нормативов потерь электроэнергии при её передаче по сетям территориальных сетевых компаний
Аннотация
В статье рассматривается вопрос прогнозирования потерь электроэнергии на пятилетний срок в условиях RAB-регулирования. Предлагается использование многокритериального регрессионного анализа и системы визуализации полученных данных для принятия обоснованных решений.
Численное исследование газодинамики сопел малоразмерных газогенераторов и вытекающих из них струй
Аннотация
Излагаются постановка и результаты решения задачи о численном моделировании газодинамики сопел и струй малоразмерных газогенераторов сверхзвуковых потоков на основе использования уравнений пограничного слоя и Навье-Стокса. Приводятся результаты численного исследования газодинамики сопел и струй применительно к малоразмерным газогенераторам тягой 6 и 12 Н. Показаны значительные возможности увеличения удельного импульса тяги за счёт оптимизации контура сверхзвуковой части сопел этих малоразмерных газогенераторов. Численно исследован процесс формирования скачков уплотнения в сверхзвуковой части сопел малоразмерных газогенераторов, показано их существенное влияние на газодинамику струй, вытекающих в вакуум.
Моделирование статических и динамических характеристик регулятора давления
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы математического моделирования статических и динамических характеристик регулятора давления при установке на выходе глушителя шума. Разработана математическая модель, реализованная в программном комплексе Matlab/Simulink. В результате моделирования получены зависимости основных рабочих параметров регулятора давления от площади проходного сечения дроссельной шайбы.
Расчёт гидродинамического шума диффузора проточного канала гасителя пульсаций
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы расчёта гидродинамического шума (ГДШ), возникающего в гасителе колебаний давления рабочей жидкости. Расчёт ГДШ основан на результатах численного моделирования течения жидкости в центральном канале гасителя. Выполняется решение полной системы уравнений гидродинамики с помощью крупновихревой модели турбулентности (LES).
Компьютерное моделирование формообразования тонкостенных тройников
Аннотация
В статье представлен новый способ формообразования тонкостенных равнопроходных тройников. Применён конечно-элементный программный продукт ANSYS/LS-DYNA для анализа качества получаемых тройников и сравнения со способом получения тройника отбортовкой. Произведён анализ разнотолщиности тройников и доказана эффективность предложенного способа формообразования.
Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых цилиндрических деталей из стали 20 по первоначальным деформациям образца-свидетеля
Аннотация
В статье изучена возможность прогнозирования приращения предела выносливости сплошных и полых цилиндрических деталей из стали 20 с круговыми надрезами полукруглого профиля после опережающего поверхностного пластического деформирования по остаточным напряжениям (первоначальным деформациям) образца-свидетеля, упрочнённого одновременно с деталями. Установлено, что сжимающие остаточные напряжения, рассчитанные в гладких деталях по первоначальным деформациям образца-свидетеля, незначительно (до 6%) отличаются от экспериментально определённых. По известной методике с использованием критерия среднеинтегральных остаточных напряжений вычислены приращения пределов выносливости упрочнённых деталей с надрезами. Установлено, что расчётные значения приращений пределов выносливости отличаются от экспериментальных не более чем на 15%.
Ресурс виброизоляторов из материала МР при действии случайной нагрузки
Аннотация
Исследован ресурс виброизоляторов из проволочного материала МР, широко применяющихся в транспорте, при действии случайной нагрузки. Получены зависимости ресурса от динамического и статического напряжения, параметров материала МР (относительной плотности, диаметра проволоки). Исследован характер изменения параметров виброизолятора в течение ресурса. Получено уравнение для расчёта ресурса, необходимое при проектировании виброзащитных систем с виброизоляторами из МР.
Исследование механизма ударно-инерционного осаждения дисперсных частиц из газового потока
Аннотация
Получена аналитическая зависимость, описывающая эффективность ударно-инерционного осаждения дисперсных частиц в зависимости от свойств улавливаемого дисперсного материала и режимных параметров процесса газоочистки. Разработана конструкция нового аппарата ударно-инерционного действия, позволяющего оптимизировать процесс очистки газов с учётом характеристик улавливаемых компонентов.
Имитационное моделирование и исследование факторов, влияющих на аэродинамические показатели процесса газоочистки
Аннотация
Создана математическая модель, позволяющая проводить численные исследования влияния различных факторов на гидравлическое сопротивление центробежного газопромывателя. Разработаны теоретические положения и модель, объединяющая аэродинамику, режимные и конструктивные параметры аппарата. Предложен алгоритм расчёта гидравлического сопротивления, который использован при моделировании процесса очистки газовых выбросов.
Исследование термической устойчивости композитов, армированных тканями с микродисперсным наполнителем
Аннотация
В статье приводятся результаты исследований на термогравиметрическом анализаторе эпоксидных композитов с различными армирующими наполнителями и алюмоборосиликатными микросферами.
ЭЛЕКТРОНИКА, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Метод контроля углового положения прибора оптического астровизирующего устройства относительно систем координат гиростабилизированной платформы
Аннотация
Рассматривается метод определения и контроля углового отклонения фактического положения прибора оптического астровизирующего устройства (ПО АВУ) относительно его номинального положения на гиростабилизированной платформе (ГСП). Описывается конструкция трёхстепенного гиростабилизатора (ТГС), позволяющая решить поставленную задачу, проводится анализ систем координат (СК). Представлен алгоритм определения углов фактического положения ПО АВУ на ГСП. Приведены результаты испытаний метода на реальных приборах ТГС.
Метод уменьшения чувствительности спекл-интерферометра при исследовании вибраций деталей турбомашин
Аннотация
В работе рассмотрен метод получения усреднённых во времени спекл-интерферограмм с увеличенным вдвое периодом интерференционных полос. Для реализации этого метода создана оптическая схема, что позволило увеличить допустимые амплитуды колебаний исследуемых деталей. Приведены результаты сравнительных исследований вибрационных характеристик лопатки 5-й ступени компрессора разработанным и традиционным методами. С использованием полученных данных построена эпюра вибросмещений входной кромки лопатки компрессора.
Оценка основных характеристик бесплатформенного инерциального блока с использованием вариации Аллана
Аннотация
Описывается использование метода вариации Аллана для анализа шумовых составляющих выходных сигналов маятниковых акселерометров и волоконно-оптических гироскопов бесплатформенного инерциального блока. Приведён сравнительный анализ результатов, полученных по методу вариации Аллана, с паспортными характеристиками.
Датчиковая аппаратура «Штиль-М» для проведения экспериментов на космическом аппарате «Ресурс-П»
Аннотация
Описана датчиковая аппаратура «Штиль-М», предназначенная для контроля магнитной обстановки космического аппарата «Ресурс-П» посредством шести трёхкомпонентных датчиков-магнитометров, измерения вектора магнитного поля посредством одного трёхкомпонентного датчика-магнитометра, а также для контроля помех по цепям питания и регистрации возможных электростатических разрядов. Приведены результаты измерений данных величин.
Реализация аппаратно-программной фильтрации в измерительном преобразователе сигнала артериальной пульсации крови
Аннотация
В статье рассматривается методика аппаратно-программной фильтрации, реализуемая в измерительном преобразователе сигнала артериальной пульсации крови. В результате проведённых исследований была определена оптимальная полоса пропускания цифрового полосового фильтра, а также оптимальная частота среза аппаратного фильтра верхних частот. Проведены исследования метрологических характеристик разрабатываемого фотометрического измерительного преобразователя сигнала артериальной пульсации крови, определена величина инструментальной погрешности измерения амплитудно-временных характеристик регистрируемого биосигнала артериальной пульсации крови.
УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Исследование текстурных признаков для диагностики нефрологических заболеваний по ультразвуковым изображениям
Аннотация
Предложен метод автоматизированной диагностики заболеваний почек по ультразвуковым изображениям. Исследована эффективность различных групп информационных признаков таких изображений для задачи распознавания. По данным ряда экспериментов на натурных данных наилучшие результаты показала группа из двух признаков Харалика. Оценка вероятности ошибочного распознавания для этой группы составила 0,06. Также хорошую эффективность продемонстрировали спектрально-корреляционные признаки, для которых эта оценка составила 0,10.
Сравнительное моделирование распространения лазерных пучков в одноосном кристалле на основе интегральных операторов
Аннотация
Выполнен сравнительный численный расчёт распространения лазерных мод Гаусса-Лагерра и Бесселя в изотропной среде и в одноосном кристалле с помощью интегральных операторов распространения, основанных на разложениях по плоским и сферическим волнам.
Численное моделирование с различным типом поляризации пучков и различным положением оси кристалла позволило определить условия, при которых происходит наибольшее астигматическое искажение пучков. Проведённый анализ может быть полезен на практике для определения положения оси кристалла.
Управляемая перколяция и оптимальные двухфазные операции в больших сетях наноспутников
Аннотация
Рассматривается решение прикладных задач кластерами простых наноспутников (НС), объединённых в сеть, не обладающих автономным управлением движения центра масс и случайным образом распределённых в заданной зоне обслуживания межвиткового интервала трассы орбиты. При данной постановке получения информации от совокупности НС требуется не только изучение свойств каждого НС, но и рассмотрение свойств больших случайных кластеров объектов, образующих «сложную сеть». Вводится понятие управляемой перколяции зоны обслуживания, которая реализуется в две фазы: на первой создаётся стохастическая основа с относительно небольшой концентрацией НС, не обеспечивающей стохастическую перколяцию, а на второй в межкластерные интервалы вводятся оптимальным образом дополнительные наноспутники с целью получения кратчайшего перколяционного пути через стохастически образованные кластеры НС при сравнительно низком общем количестве НС и минимизации общих затрат.
Распределения ошибок определения координат воздушных судов
Аннотация
В статье рассмотрены проблемы определения координат воздушных судов. Широко применяемое распределение Гаусса не позволяет достоверно описывать редкие события. Двойное экспоненциальное распределение также не даёт удовлетворительных результатов. Это вызывает необходимость использовать новые распределения. В статье приводятся примеры таких распределений, а также примеры решения задач по выявлению нарушений эшелонирования.
Влияние субволновых деталей микрорельефа на картину дифракции гауссовых пучков
Аннотация
В статье исследуется влияние на картину дифракции субволновых деталей микрорельефа при двух различных способах травления: позитивном и негативном. Моделирование дифракции однородно-поляризованного излучения, соответствующего как Гауссову пучку, так и вихревой моде Гаусса – Лагерра, выполнено методом решения уравнений Максвелла конечными разностями во временной области (FDTD). Определены характеристики и особенности картины дифракции в ближней зоне, в том числе связанные с формированием продольной компонентой электрического поля.