Том 9, № 1 (2010)
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Исследование плоского движения относительно центра масс спускаемого аппарата с тригармонической моментной характеристикой при входе в атмосферу
Аннотация
Рассматривается плоское движение вокруг центра масс неуправляемого спускаемого аппарата, аэродинамический восстанавливающий момент которого описывается нечётным рядом Фурье по углу атаки с тремя первыми гармониками. Построена номограмма для определения числа и типа особых точек фазового портрета системы в зависимости от соотношения коэффициентов, стоящих при гармониках разложения. Найдены аналитические формулы для интеграла действия, взятого вдоль сепаратрис, выраженные через элементарные функции и эллиптические интегралы первого и второго рода. Определены моменты перехода между различными областями фазовой плоскости. Для случаев движения, когда при пересечении сепаратрисы фазовая точка может попадать в различные колебательные области, найдены формулы для определения вероятности захвата в ту или иную область.
Исследование устойчивости обшивки подкреплённых отсеков летательных аппаратов при сжатии
Аннотация
Рассматриваются панели обшивки клёпаных цилиндрических отсеков летательных аппаратов при осевом сжатии. Целью настоящего исследования, основанного на методе конечных элементов (МКЭ), является установление такой зависимости критического напряжения от геометрических параметров панели, которую можно было бы рекомендовать для практического применения.
Определение обобщённых показателей надёжности сложных технических систем, вкючающих подсистемы однократного применения
Аннотация
Предложены уточнения в определении обобщённых показателей надёжности сложной технической системы (СТС), включающей подсистемы однократного применения, рассмотренные на примере системы «стартовый комплекс - ракета-носитель» (СК-РН) в условиях её конверсионного использования. Показано увеличение показателей надёжности при использовании указанных уточнений на примере одного из конверсионных ракетных комплексов.
Статистический анализ движения капсулы при спуске в атмосферу с помощью космической тросовой системы
Аннотация
Рассматривается задача статистического анализа движения сферической капсулы при спуске в атмосферу с помощью развёртываемой на орбите тросовой системы. Статистический анализ включает в себя оценку и исследование основных вероятностных характеристик движения капсулы на внеатмосферном и атмосферном участках её полёта после отделения от орбитальной тросовой системы. Основное внимание уделяется анализу влияния тросовой системы на изменение оценок и распределений по сравнению с реализацией классических схем спуска. Оценивается влияние угла отклонения троса от вертикали на рассеивание точек посадки.
Решение задачи стабилизации программного развёртывания орбитальной тросовой системы с учётом ограничений на вращательное движение концевого тела
Аннотация
Рассматривается решение задачи стабилизации программного развёртывания космической тросовой системы (ТС) с учётом ограничений на вращательное движение концевого тела. Предлагаемый метод решения основывается на прямом расчёте параметров оптимального регулятора с использованием нелинейной модели движения ТС. Предлагается критерий оптимальности, позволяющий учесть заданные ограничения при решении задачи стабилизации. Приводится пример расчёта оптимальных коэффициентов обратной связи и показывается, что данный подход позволяет существенно улучшить переходные процессы, возникающие при управлении развёртыванием ТС.
Разработка информационной поддержки процесса проектирования управляющих алгоритмов бортовых комплексов управления космических аппаратов
Аннотация
Рассматриваются вопросы информационной поддержки процессов проектирования управляющих алгоритмов (УА) при разработке бортовых комплексов управления космических аппаратов путем введения соответствия между бортовой аппаратурой и алгоритмами управления под заданную целевую задачу. Развитие полной информационной поддержки проектирования УА проводится с целью повышения эксплуатационных характеристик космического аппарата.
Исследование динамики возникновения, распространения, роста и смыкания пузырьковых каверн и суперкаверны в трубе с дегазированной жидкостью при гидроударах
Аннотация
Для характерных поперечных сечений простого трубопровода с кавитирующей дегазированной жидкостью (возле питающей ёмкости (x = 0), посредине трубы (x = 0,5L), возле полностью закрытого дросселя (x = L), где x - продольная координата, L - длина трубы) и для характерных времён (t) развития процессов кавитации (при максимальной длине зоны кавитации (tkm), при максимальном суммарном объёме пузырьковых каверн (tw) и при полном смыкании всех кавитационных каверн (tc)) представлены зависимости изменений по x и t в течение двух циклов суммарных объёмов (W∑) пузырьковых каверн, объёмов суперкаверны (Wφ2), паросодержания (α) , скорости звука (a) , истинного давления (P') и массового расхода (G) жидкости или парожидкостной смеси, рассчитанные в соответствии с разработанными автором методами. Приведён анализ этих зависимостей, который раскрывает динамику кавитационных процессов в трубе с дегазированной кавитирующей жидкостью при гидроударах.
Программы управления и траектории движения сверхзвуковой первой ступени авиационно-космической системы
Аннотация
С использованием формализма принципа максимума определяются программы управления и траектории движения сверхзвуковой первой ступени авиационно-космической системы с целью набора максимальной скорости при заданном угле наклона траектории и нефиксированной высоте.
Комплексный подход к механическим испытаниям агрегатов исполнительной автоматики космических аппаратов
Аннотация
Рассматривается проблема квалификации агрегатов и узлов космических аппаратов на стойкость к механическим воздействиям. Для агрегатов, имеющих элементы с низкой собственной частотой, предлагается подход, дополняющий автономные испытания динамическим анализом с учётом способа их интеграции в конструкцию космического аппарата. Результат динамического анализа подтверждается испытанием агрегатов, в рассмотренном случае – компенсатора объема в активной системе терморегулирования, в составе макета космического аппарата для динамических испытаний, и содержание программы автономных испытаний такого агрегата устанавливается на основании данного подхода.
Выбор структуры систем электроснабжения низкоорбитальных космических аппаратов
Аннотация
Рассмотрена методология анализа и выбора оптимальной структуры системы электроснабжения низкоорбитальных автоматических космических аппаратов. Обоснована целесообразность использования на объектах с изменяющимися условиями эксплуатации и резко-переменными графиками нагрузки универсальной параллельно-последовательной структуры системы, обеспечивающей возможность экстремального регулирования мощности солнечных батарей и лучшие энергетические показатели. Предложены проектные рекомендации по структурно-функциональному блочно-модульному построению системы повышенной мощности на основе параллельного соединения энергетических подсистем.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Влияние эксплуатационных и технологических факторов на динамические параметры упругих элементов упругодемпферных опор роторов
Аннотация
Приведены эксплуатационные и технологические факторы, влияющие на жёсткость упругого элемента типа «беличье колесо». Оценено влияние допусков геометрических параметров упругого элемента на коэффициент жёсткости конструкции. Предложена уточнённая методика расчёта жёсткости упругого элемента.
Анализ групповых свойств взаимодействия роликов в опорах бессепараторного типа статистическим методом
Аннотация
Рассмотрен статистический эксперимент реализаций профилей роликовых дорожек опоры бурового горнорудного трёхшарошечного долота, прошедших стендовые испытания, и проведена обработка статистических данных с использованием гармонического и корреляционного анализа.
Динамический анализ и оптимизация механизма управления соплом турбореактивного двигателя
Аннотация
Инструментальная система экспресс-оценки взрывоопасных объектов военной техники после поражающих воздействий
Аннотация
Рассматриваются принципы построения, структура и основные решаемые задачи системы экспрессоценки технического состояния взрывоопасных объектов военной техники после поражающих воздействий противника. Предлагаемая инструментальная система оперативной диагностики повышает эффективность режима технического обслуживания вооружения и может стать дополнительным элементом безопасности при обращении с химически, взрыво- и пожароопасными изделиями.
Вынужденное зажигание топливно-воздушной смеси в камерах сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей
Аннотация
Рассмотрены особенности вынужденного зажигания топливно-воздушной смеси в камерах сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД). Разработаны физическая и математические модели. Установлены закономерности и оценены диапазоны устойчивого воспламенения однородной и двухфазной топливно-воздушной смеси.
Особенности формирования полей температуры газа на выходе из камер сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей
Аннотация
Рассматриваются результаты исследований аэродинамической структуры течения и гидравлических потерь в камерах сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД). Представлено влияние конструктивных и режимных параметров на характеристики выходного поля температуры газа (ПТГ).
Определение удельного импульса смесевых топлив
Аннотация
Исследованы зависимости энергетических характеристик безметальных композиций на базе высокоэнтальпийных окислителей, не содержащих водорода, от теплосодержания, химического состава окислителя, а также от типа и количества связующего.
Определение взаимосвязи показателей детонационной стойкости с электродинамическими параметрами углеводородных топлив на основе статистического моделирования компонентного состава
Аннотация
Рассматривается компонентный состав углеводородных топлив и их связь с детонационными и электрическими характеристиками. Вычислены предельно возможные и средневзвешенные диапазоны изменения диэлектрических проницаемостей стандартных марок бензинов при наличии различных присадок.
Получение аналитического решения уравнения теплового пограничного слоя на основе введения дополнительных граничных условий
Аннотация
С использованием математической модели теплового пограничного слоя, представленной в виде интегрального уравнения Г. Н. Кружилина, на основе введения дополнительных граничных условий разработана методика получения приближённого аналитического решения исходного дифференциального уравнения (уравнения Польгаузена), позволяющая получать решения с заданной степенью точности. Проведено уточнение критериальной зависимости для определения коэффициента теплоотдачи на границе жидкость-стенка, уточнены формулы для определения теплового пограничного слоя. Проведён анализ распределения изотерм в пределах теплового пограничного слоя, исследованы скорости движения изотерм по поперечной координате в зависимости от величины продольной переменной.
Модель электродиффузионных процессов в тонких металлических плёнках
Аннотация
Проанализированы причины отказов коммутационной структуры электронных приборов на основе тонких металлических плёнок. Электродиффузионные процессы выявлены как основополагающий фактор, приводящий к отказу тонкоплёночной алюминиевой металлизации. Проанализирован механизм электродиффузионной деградации металлизации на основе алюминиевой плёнки. Проведён анализ методов повышения электродиффузионной надёжности металлизации. Разработана модель электродиффузионных процессов на основе клеточного автомата, позволяющая моделировать процесс развития дефектов в тонкой плёнке под действием тока высокой плотности и на основании этого оценить время наработки на отказ тонкоплёночных проводников.
Оптоэлектронное устройство управления кавитационной обработкой углеводородных топлив
Аннотация
Рассматриваются вопросы повышения качества углеводородного топлива посредством обработки в кавитационных аппаратах. Дан обзор существующих кавитационных смесителей. Предлагается способ управления режимами работы различных кавитаторов с целью повышения дисперсности водотопливной эмульсии и увеличения содержания лёгких фракций в нефтепродуктах.
ЭЛЕКТРОНИКА, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Модели рельсовой линии для рельсовых цепей с адаптивным приёмником
Аннотация
Рассматриваются модели рельсовых линий, которые могут быть использованы для анализа и расчёта адаптивных рельсовых цепей, приводятся критерии оценки состояния адаптивных рельсовых цепей, схемы замещения типовой рельсовой цепи с сосредоточенным шунтом адаптивной рельсовой цепью с сосредоточенным и распределенным шунтами. Описанные модели рельсовых линий используются для исследования методов контроля адаптивных рельсовых цепей.
Измерение эффективной поверхности рассеивания в условиях слабой безэховости
Аннотация
Рассмотрен метод, обеспечивающий измерение эффективной поверхности рассеивания (ЭПР) объектов в условиях производственных помещений, не имеющих специальных радиопоглощающих покрытий. Метод основан на проведении измерений в частотной области с переходом во временную область с помощью преобразования Фурье, фильтрации и обратного перехода в частотную область. За один цикл измерений формируются данные по ЭПР в широком диапазоне частот. Приведены экспериментальные данные.
Качественные показатели двигателя внутреннего сгорания при его управлении по каналу разрядного тока
Аннотация
Статья посвящена исследованиям качественных показателей автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) принудительного зажигания. В работе рассмотрены вопросы, связанные с изменением расхода топлива и количества выхлопных газов при управлении режимами работы ДВС по каналу разрядного тока. Приведены результаты экспериментальных исследований качественных показателей серийных, а также перспективных поршневых двигателей. Дана комплексная оценка эффективности управления ДВС по уровню излучаемых электромагнитных помех.
Две модели рельсовых линий для рельсовых цепей с адаптивным приёмником
Аннотация
Представлены две модели рельсовых линий для рельсовых цепей с адаптивным приёмником, где источник питания подключен к концу или к середине. Приводятся электрические схемы рельсовых цепей, уравнения, связывающие токи и напряжения по концам рельсовой линии, коэффициенты четырёхполюсников рельсовых линий, алгоритмы расчёта рельсовых цепей. В заключении делается вывод о том, что рельсовая цепь может работать при сопротивлении изоляции в четыре раза ниже допустимого значения.
Математическая модель вихретокового преобразователя для контроля изделий прерывистой структуры
Аннотация
Представлено решение задачи по расчёту параметров поля вихревых токов при взаимодействии вихретокового датчика с однородной структурой первичного поля с двумя протяжёнными эллиптическими цилиндрами. Полученное выражение для векторного потенциала позволяет рассчитать напряжённости магнитного и электрического полей, а также вносимые параметры датчиков.
УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Масштабируемые распределённые системы конкурирующих взаимодействующих процессов и их оптимальность
Аннотация
Получены условия и критерии эффективности и оптимальности одинаково распределённых систем конкурирующих взаимодействующих процессов в условиях неограниченного и ограниченного параллелизма.
Сквозная оптимизация ветвящихся траекторий космических систем с учётом случайных возмущений
Аннотация
Рассмотрена задача оптимизации ветвящихся траекторий космических транспортных систем с учётом случайных атмосферных возмущений (вариаций термодинамических параметров и ветра) и ограничений на допустимые области рассеивания точек падения отделяемых частей.
ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Выбор параметров системы конструкторско-технологической подготовки производства
Аннотация
Рассматриваются вопросы выбора параметров системы подготовки производства при разработке конструкторско-технологической документации на предприятии машиностроения, по которым возможно провести регулирование и оценку её эффективности. Выбор основан на анализе системы с позиции процессного подхода и представлении её, как сложной, организационной системы.
Система оценки согласованности конструкций радиоэлектронных средств с технологией предприятия-изготовителя на этапе освоения
Аннотация
Предлагается система показателей, оценивающих согласованность конструкции радиоэлектронного средства с технологическими условиями предприятия-изготовителя на этапе освоения изделия. Результаты позволяют оценить технологичность изделия, преемственность технологических решений и определить направления дальнейшего совершенствования конструкции в целях сокращения производственных затрат.