Том 9, № 4 (2010)

Рассматривается пространственное движение относительно центра масс неуправляемого спускаемого аппарата, аэродинамический восстанавливающий момент которого описывается нечётным рядом Фурье по углу атаки с тремя первыми гармониками. Найдены аналитические выражения для интеграла действия, взятого вдоль сепаратрис, выраженные через элементарные функции и эллиптические интегралы первого, второго и третьего рода. Определён момент перехода между различными областями фазовой плоскости. Найдены формулы для определения вероятности захвата в ту или иную область. Определён момент времени, когда на фазовом портрете появляется дополнительное положение равновесия. Найдено аналитическое условие, определяющее начальную угловую скорость, обеспечивающую отсутствие дополнительных положений равновесия по углу атаки на заданном интервале времени.

Рассматривается плоское движение относительно центра масс неуправляемого осесимметричного космического аппарата под влиянием гравитационного момента и восстанавливающего аэродинамического момента, который описывается нечётным рядом Фурье по углу атаки с двумя первыми гармониками. На основе анализа интеграла действия проводится исследование эволюции фазовых траекторий, вызванной снижением космического аппарата с низких круговых орбит вследствие торможения атмосферой. 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.

Разработан алгоритм построения профилей ветра со сглаживанием флуктуаций на основе данных зондирования атмосферы перед пуском ракеты-носителя. Разработан метод использования расчётных профилей ветра со сглаживанием флуктуаций в программе выведения первой ступени ракеты-носителя с целью обеспечения управляемости при действии интенсивных ветровых возмущений.

Проводится анализ динамики собственных колебаний относительно центра масс малого искуственного спутника Земли с поплавковыми гиродемпферами, смонтированными по схеме «V-крен». Анализ основан на понятиях коэффициентов связи и связанности между парциальными системами сложной динамической системы.

С единых позиций показана физическая суть энергетических критериев оптимальности, их взаимосвязь с равнопрочностью. Показан дуализм условия постоянства упругого потенциала. Дано теоретическое обоснование доказательства А. А. Комарова сходимости алгоритмов оптимизации на основе энергетических критериев оптимальности. Обозначены проблемы, возникающие при практической реализации теории.

Рассматриваются изменения живых сечений фаз в двухфазных потоках при изменении их расходов. Представлены две номограммы, которые помогают определению живых сечений обеих фаз: как по расходным, так и по скоростным характеристикам двухфазных потоков.

Проведены расчётные и фрактографические исследования трещин, развитие которых привело к разрушению дисков компрессора авиадвигателей. Определены очаги, характер и продолжительность развития разрушения. Результаты фрактодиагностики подтверждены данными прямых наблюдений за ростом трещины в процессе циклических испытаний диска по типовому полетному циклу.

Представлены результаты экспериментальных исследований по определению аэрогидродинамических характеристик для четырёх различных моделей лопасти турбины с вертикальной осью вращения.

Рассмотрены принципы реализации упреждающих технологий технического обслуживания воздушных судов. Сформулированы основные аксиомы задачи контроля состояния гидравлической системы по параметрам рабочейжидкости. Описана модель контроля загрязнения рабочей жидкости.

Проведено экспериментальное исследование масс-спектроскопическим и рентгеноспектральным мето-дами лазерной плазмы, создаваемой при воздействии излучения лазера с управляемой функцией взаимной коге-рентности. Показано, что рентгеноспектральный метод обеспечивает надежное получение информации с высокой скоростью ее обработки.

Представлен метод расчёта преломляющей поверхности, формирующей заданное распределение освещённости с большими угловыми размерами при протяжённом источнике излучения. Метод основан на градиентной оптимизации преломляющей поверхности, представленной в виде бикубического сплайна в сферических координатах. Рассчитана вторичная оптика светодиодного прожектора для формирования равномерной освещённости в прямоугольной области. Энергетическая эффективность рассчитанных элементов составляет более 75 %, а неравномерность формируемого распределения освещённости – менее 10 %.

Работа посвящена реализации векторного разностного (FDTD) метода решения системы уравнений Максвелла с использованием специализированных графических процессоров (Graphics Processing Unit, GPU). Реализация данного алгоритма для двумерной задачи на графическом процессоре NVIDIA GeForce GT 240 по технологии CUDA продемонстрировала ускорение вычислений в 42,9 раза по сравнению с расчётами на центральном процессоре Intel Core Duo E6500. Рассмотрены перспективы применения декомпозиции сеточной области при реализации векторного FDTD-метода на GPU.

В настоящей работе проанализированы методы экспресс-контроля чистоты поверхности подложек. Показано, что наиболее удобным для экспресс-контроля чистоты поверхности является прибор, основанный на использовании метода трибометрии путём измерения коэффициента трения скольжения. Прибор характеризуется удобной в эксплуатации конструкцией, малой длительностью проведения процесса измерения и не требует использования для своей калибровки эталонных поверхностей, очистки поверхности зонда-индентора специальными технологиями.

Высокоапертурный бинарный биаксикон при освещении его линейно-поляризованным излучением позволяет перераспределить осевой вклад различных компонент электрического вектора так, чтобы продольная компонента имела на оптической оси максимальное значение, а поперечная – минимальное. Такой асимметричный аксикон для длины волны освещающего излучения 10,6 мкм был изготовлен на кремниевой подложке по технологии литографии и плазмохимического травления и экспериментально испытан методом регистрации внеосевых дифракционных картин при сканирования диафрагмой фокальной области.

Рассматривается расчёт дифракционного оптического элемента (ДОЭ), формирующего изображение полосы с направленным вдоль неё градиентом фазы, на основе оптического «вихря». Показано, что при возрастании порядка оптического «вихря» увеличивается длина полосы, но падает её эффективность. Представлены схемы и результаты экспериментов по формированию изображений, а также захвату и манипулированию частиц с помощью рассчитанных в ходе работы и изготовленных на стекле ДОЭ.

 В статье приведены результаты различных вариантов моделирования распространения света после прохождения через зонную пластинку из меди и кремния для рентгеновского излучения. Моделирование проводилось с помощью расчёта одномерного преобразования Френеля, одномерного непараксиального распространения (через угловой спектр), двумерного интеграла Релея-Зоммерфельда, RSoft BeamProp из пакета FullWave, производитель RSoft Design Group, США. Показано, что все четыре метода дают очень близкие результаты в фокальной плоскости.

В настоящей работе представлены результаты расчёта фокусирующих дифракционных оптических элементов (ДОЭ), формирующих пучки с заданным видом амплитудно-фазового распределения, которые могут быть использованы для решения задачи сборки микросистем. Также представлены результаты экспериментов по формированию таких световых полей при помощи бинарного пространственного модулятора света.

Приведены исследования по улучшению разрешения при использовании пространственной фильтрации. Используются пространственные фильтры Торалдо, вихревая фазовая пластина, теневой фильтр. Также для уменьшения пятна рассеивания используется конический аксикон. Приводятся результаты экспериментов при использовании вышеназванных фильтров. Показана эффективность пространственной фильтрации для улучшения разрешения.