Том 5, № 2-1 (2006): Специальный выпуск

Рассмотрены факторы воздействий ракетно-космической техники на окружающую природную среду. Представлен комплекс конструктивных и организационно-технических мероприятий, обеспечивающий экологическую безопасность изделий РКТ.

В данной статье авторами исследованы энергетические и силовые параметры бесшаботных высокоскоростных молотов модификаций ВСМ-2 и ВСМ-4, используемых для получения точных заготовок деталей авиационных двигателей. Предложена схема работы молота, при которой деформирование производится поршнем (прижимом) при его ускоренном ходе от гидропривода аккумулятора. Для молота ВСМ-2 разработана схема работы, при которой достигается значительное уменьшение энергии удара за счет перекрытия газовых каналов.

Рассматриваются перспективы применения в авиации пульсирующих детонационных двигателей (ПуДД) новой оригинальной схемы - не имеющей аналогов в мировой практике. В нем реализуется термодинамический цикл, близкий к циклу со сгоранием топлива при постоянном объеме, а поэтому более экономичным, чем цикл Брайтона, используемый в существующих газотурбинных двигателях.

Из анализа звуковых полей реактивных струй показано, что вблизи земной поверхности звуковое поле дозвуковой реактивной струи определяется в основном наличием прямой, отраженной и поверхностной волн. В случае чистой упругости за счет возбуждения поверхностных волн шум реактивной струи в дальнем поле может существенно усиливаться. При создании методов расчета шума реактивной струи необходимо приводить экспериментальные матрицы шума к условиям свободного звукового поля.

Из расчетного распределения относительных скоростей обтекания рабочих лопаток турбины определены граничные траектории и температура периодически колеблющихся элементарных масс газа в абсолютном движении. Найдено, что зоны скоростей с максимальными числами Маха в абсолютном и относительном движениях несовпадают.

В статье описаны технологии нанесения антифрикционных медьсодержащих покрытий. На основе теории топохимических реакций и анализа адгезионных связей рассмотрены вопросы образования диффузионного слоя, обеспечивающего надежное сцепление покрытия с основой. Приведены значения коэффициента диффузионной проницаемости для различных видов кристаллических решеток.

Исследовано влияние эквивалентной статической нагрузки на уровень вибрации. Показаны практически полное его отсутствие в начале испытаний и весьма значительное в конце.

Статья посвящена актуальной проблеме современного авиадвигателестроения – моделированию остаточных деформаций при ЭХО заготовок лопаток компрессора. В статье приведены результаты работы по созданию методики моделирования деформаций заготовок при электрохимической обработке (ЭХО) МКЭ, возникающих под действием остаточных напряжений. Обсуждаются области использования результатов работы.

Статья посвящена актуальной проблеме современного авиадвигателестроения – моделированию термоупругих деформаций при ЭХО заготовок лопаток компрессора. В статье приведены результаты работы по созданию методики теплового нагружения и последующего расчета термоупругих деформаций МКЭ заготовок на операции ЭХО в ANSYS. Обсуждаются области использования результатов работы.

Рассматриваются модели механизмов фреттинг-коррозии и фреттинг-усталости, особенности напряженного состоянии в зоне контакта деталей, подверженных фреттингу. Приводятся экспериментальные данные по исследованию влияния фреттинга на сопротивление усталости конструкционных материалов.

Предложен новый метод поверхностного деформированного упрочнения микрошариками, обеспечивающий повышение долговечности деталей в среднем от 1,5 до 10 и более раз.

При конструктивном совершенствовании газотурбинного двигателя возможно улучшение его служебных – работоспособности и долговечности за счет увеличения (в 2…3 раза) общего ресурса турбинных лопаток, которое гарантируется стабилизацией и полной регенерацией, т.е. исправлением деградированной при длительной эксплуатации микроструктуры материала с помощью определенного цикла высокотемпературной восстановительной термообработки (ВВТО) лопаток. Представлены опыт и результаты восстановительной обработки.

С использованием системы имитационного моделирования рабочих процессов ГТД и ЭУ DVIGwT выполнено расчетное исследование влияния влагосодержания атмосферного воздуха на основные параметры двигателя на примере Р11Ф-300. Получены уточненные формулы приведения к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения физических свойств рабочего тела.

Представлены метод комбинированного прогнозирования ползучести и длительной прочности жаропрочных сталей и сплавов, а также результаты обработки более 1000 диаграмм длительной прочности японского Национального института материаловедения параметрическими методами и методом базовых диаграмм.

Представлены результаты обработки данных о длительной прочности жаропрочных никелевых сплавов методом базовых диаграмм. Данные получены при малых длительностях нагружения. Показаны возможности уточнения прогнозирования в таких случаях на основе обработки данных при больших длительностях нагружения.

Метод построения имитационной модели эксплуатации авиационных ГТД. Имитационная модель предназначена для решения проблемы оптимизации жизненного цикла авиационного ГТД.

Обсуждаются проблемы моделирования камер сгорания газотурбинных двигателей и разработки систем многодисциплинарного компьютерного анализа для этой цели. Рассматривается система “Afterburner”, основанная на модульном подходе, для выполнения различных видов анализа форсажных камер воздушно-реактивных двигателей.

Авторами разработана конструкция испытательной камеры для лазерно-оптической визуализации пульсирующих течений жидкостей через сосредоточенные гидравлические сопротивления и технология проведения натурного эксперимента с одновременной регистрацией визуализированных течений

Разработана математическая модель по проектированию и расчёту насосного агрегата, а так же оптимизации КПД и напора, учитывающая общую компоновку и влияние каждого отдельного конструктивного элемента на работоспособность насоса в целом. Создана система автоматизированного проектирования по расчёту и оптимизации энергетических параметров высокооборотных центробежных насосов «EnergyPump».

Попытки разных авторов напрямую использовать стандартное определение коэффициента поглощения для устройств конструкционного демпфирования привели к искажению заложенного в него изначально четкого физического смысла. Предлагается новый, физически обоснованный способ определения коэффициента поглощения для таких устройств.

При анализе возможных причин рассеивания величины газодинамического воздействия в комплекте лопаток вентилятора высказано предположение о влиянии упругой деформации пера лопатки в поле действия центробежных и газовых сил. Сделан вывод, что деформация лопатки в упругой области, приводящая к увеличению газодинамической нагрузки в периферийной части, а также существенный разброс по величине этой деформации на лопатках в колесе вентилятора (компрессора) могут играть заметную (а иногда и определяющую) роль в проявлении газодинамического дисбаланса.

Предложена методика расчета зазоров в уплотнениях насосов и турбин ТНА ЖРД, учитывающая изменение зазоров, связанное с силовыми и температурными деформациями роторных и статорных элементов уплотнений, с зазорами по посадкам и допусками на изготовление, в том числе допусками на изготовление торцовых поверхностей.

В работе рассматривается проблема, связанная с расчетом основных газодинамических параметров процессов, протекающих в камере детонационных двигателей (ДД), появившаяся в последнее время в ряде стран, занимающихся их разработкой, как одного из перспективных двигателей для летательных аппаратов.

В работе проводится описание модели с нелинейным релаксационным демпфированием и результаты исследования на ее основе динамики многоуровневых систем.

В данной работе было исследовано распределение локального съема материала анода при ЭХО с учетом поляризации электродов, а также в программном комплексе ANSYS были смоделированы электрические поля для трехэлектродной ячейки с учетом вторичного распределения потенциалов.

Разработана модель и программное обеспечение для расчета опоры и роторно-опорного узла в целом и обеспечения вибрационной надежности турбомашин.

Совмещение подшипников качения и скольжения по схеме с разделением скоростей позволяет повысить долговечность опорного узла за счет разделения функций опор на различных режимах работы и улучшить динамические характеристики путем большей вариабельности параметров, определяющих жесткость и демпфирование.

Предложена расчетная зависимость для прогнозирования износа керамических материалов, работающих всухую или в режиме граничной смазки при скольжении.

ГКБ «Южное» для камеры двигателя РД 861К разработало и успешно опробовало новую технологию изготовления сопловых насадков из углерод-углеродных композиционных материалов.

Рассмотрен способ организации рабочего процесса в ДУ на порошкообразном металлическом горючем на основе комплексного исследования процессов воспламенения, горения и стабилизации пламени алюминиево-воздушной смеси в прямоточной камере с внезапным расширением.

Рассмотрена конструкция цельнометаллического виброизолятора на основе шарового упруго-демпфирующего элемента из проволочного материала МР. Предложен подход к созданию математической модели виброизолятора. Получены зависимости упруго-диссипативных характеристик виброизолятора от параметров его нагружения.

Приведен анализ нового подхода к изложению теории воздушно-реактивных двигателей, реализованного в учебнике, созданном авторским коллективом кафедры теории двигателей Самарского государственного аэрокосмического университета.