Том 10, № 6 (2011)
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Исследование движения разгонного блока с тороидальным баком относительно центра масс в параметрах Кэли-Клейна
Аннотация
Предложена математическая модель движения вокруг центра масс разгонного блока (РБ) с тороидальным баком, заполненным жидким топливом. Определены зависимости параметров движения от времени численным и аналитическим методами. Исследованы предельные случаи ориентации в углах Эйлера.
Номинальная программа управления движением сверхзвукового самолёта-носителя
Аннотация
Предложена номинальная программа управления коэффициентом аэродинамической подъёмной силы сверхзвукового самолёта-носителя как первой ступени авиационно-космической системы. Определены конечные условия движения при заданном угле наклона траектории.
Экспериментальное исследование эффективности лазерно-электронных систем дистанционного зондирования поверхностей летательных аппаратов
Аннотация
Проведены экспериментальные исследования по определению отражательных характеристик поверхностей изделий аэрокосмической техники. Исследован характер поведения коэффициента отражения при импульсно-периодическом воздействии с различной величиной интенсивности. При проведении исследования влияния параметров зондирующего лазерного излучения на вероятность обнаружения и распознавания использовался стенд лазерной локации. Получены зависимости контрастности изображения от угла падения излучения, длины волны и скважности импульсов. Проведена экспериментальная оценка влияния длины волны излучения на вероятность обнаружения объектов при лазерной локации.
Оценка потребного импульса тяги для системы управления малого космического аппарата с двигательной установкой на газовых компонентах топлива
Аннотация
Исследуется динамика маломассогабаритного космического аппарата, снабжённого перспективной кислородно-водородной двигательной установкой на основе электролиза воды и двигателей малой тяги на компонентах Н2г + О2г. Рассматривается оценка потребного импульса тяги для выполнения манёвров довыведения с исходной опорной орбиты на заданную рабочую орбиту, поддержания параметров рабочей орбиты, манёвра поддержания заданной ориентации за фиксированное время и манёвра затопления в заданном районе. Приводятся численные значения оценок импульса тяги для заданных инерционно-массовых параметров космического аппарата.
Разработка проблемно-ориентированной системы автоматизированного проектирования космических аппаратов наблюдения с возможностью взаимодействия с PDM-системой
Аннотация
Рассматривается проблема разработки проблемно-ориентированных систем для автоматизированного решения задач проектирования космических аппаратов. Описывается алгоритм проверки задач на корректность, метод определения последовательности выполнения расчётов c последующим получением численных значений искомых параметров для бортовых систем космического аппарата. Рассматривается задача получения численных значений массогабаритных характеристик космического аппарата в целом. Описывается программное обеспечение, разработанное в среде программирования DELPHI XE для решения поставленных задач. Исследуется возможность интеграции проблемно-ориентированной системы с системой управления данными об изделии (PDM-системой).
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
Расчёт виброакустических характеристик четырёхточечного шарикового подшипника. Часть 2.
Аннотация
Приводятся результаты расчёта по разработанным авторами методикам и программам шумности четырёхточечного подшипника в зависимости от точности изготовления в составе изделия, в котором он работает. Рассчитывается шумность сепаратора и шариков, которая имеет место при постановке подшипника в любую упругую систему. Определяются собственные частоты элементов подшипника при заданной нагрузке на него применительно к вибрационной установке. Показано, что погрешности изготовления подшипников приводят к параметрическому возбуждению упругих систем и возбуждают в них колебания с собственными частотами, которые и создают основную часть шумности и систем и подшипников.
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Вероятностный генетический алгоритм решения сложных задач многокритериальной оптимизации с адаптивной мутацией и прогнозом множества Парето
Аннотация
В статье представлен новый алгоритм решения сложных задач условной многокритериальной оптимизации, построенный на базе вероятностного генетического алгоритма. Предложена эффективная модификация алгоритма с адаптивной мутацией и прогнозом множества Парето, позволяющая получать решения задач при меньшем использовании вычислительного ресурса. Представлены результаты исследования эффективности подхода в сравнении со стандартным генетическим алгоритмом.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Неразрушающий контроль качества вулканизации формовых резинотехнических изделий электрофизическим методом
Аннотация
Предлагается метод неразрушающего контроля вулканизации формовых резинотехнических изделий. Показано, что информацию о качественных характеристиках вулканизованной резины несут в себе такие электрофизические параметры резины, как сопротивление по постоянному и переменному току. Приведена функциональная схема экспериментальной установки и разработана схема устройства неразрушающего контроля качества вулканизации резины в технологическом процессе.
Математическое моделирование комбинированных технологий
Аннотация
Для оптимизации операции фальцовки (сборки) предлагается методика разработки комбинированной технологии, совмещающей в себе преимущества традиционного способа выполнения операции и высокоскоростного магнитно-импульсного воздействия.
Применение теории динамических аналогий для моделирования автоматизированных технологических систем
Аннотация
Рассмотрен метод моделирования современных гидравлических комплексов на основе применения теории динамических аналогий. Описан алгоритм моделирования состояния гидравлической системы по параметрам рабочей жидкости.
Экспериментальное исследование комбинированной технологии сборки деталей
Аннотация
Предлагается комбинированная технология реализации процессов листовой штамповки и сборки, которая включает в себя совмещение статической и динамической нагрузок без остановки или прерывания процесса. Показано преимущество данной технологии перед традиционными методами и возможность ее реализации при производстве облицовочных деталей автомобиля.
Математическая модель анизотропного упругопластического материала
Аннотация
Рассмотрены способы определения напряжений при численном моделировании процессов обработки металлов давлением. Разработана математическая модель анизотропного упругопластического материала и описан алгоритм расчёта напряжённо-деформированного состояния по данной модели.
Планирование факторного эксперимента при испытаниях одноступенчатых турбин сверхмалой мощности
Аннотация
Показана необходимость проведения новых экспериментальных исследований для нахождения зависимостей критериев оценки эффективности одноступенчатых турбин сверхмалой мощности (ТСММ) от режимных и конструктивно-геометрических параметров. Обоснована целесообразность проведения факторного эксперимента и его преимущество над классическим многофакторным экспериментом при испытаниях ТСММ. Произведён выбор влияющих факторов планируемого эксперимента, т.е. режимных и конструктивно-геометрических параметров, существенно влияющих на КПД, массогабаритные и технико-экономические показатели ТСММ трёх типов: осевого, центростремительного и центробежного. Сформированы оптимальные ротатабельные ортогональные центральные композиционные планы факторных экспериментов при испытаниях различных типов турбин и определены их основные параметры.
Выбор диапазонов и уровней варьирования факторов плана эксперимента при испытаниях одноступенчатых турбин сверхмалой мощности
Аннотация
Произведено определение центра эксперимента и шагов варьирования факторов плана эксперимента для испытаний турбин сверхмалой мощности (ТСММ) центростремительного (ЦСТСММ), осевого (ОТСММ) и центробежного (ЦБТСММ) типов. Определены рациональные диапазоны варьирования этих факторов с точки зрения возможности реализации разработанного ротатабельного ортогонального центрального композиционного плана (РОЦКП), а также значения, которые принимают факторы на соответствующих уровнях варьирования.
Метод построения диагностической модели гидравлических систем летательных аппаратов в аналитическом виде
Аннотация
Для представления диагностической модели гидравлической системы летательного аппарата предложено использовать матрицы её состава и структуры. Представлен один из возможных алгоритмов работы программы для ЭВМ по составлению диагностической модели.
Расчёт виброакустических характеристик четырёхточечного шарикового подшипника. Часть 1.
Аннотация
Приводятся результаты расчёта по разработанным авторами методикам и программам шумности четырёхточечного подшипника в зависимости от точности изготовления в составе изделия, в котором он работает. Результаты расчётов шумности наружного кольца удовлетворительно совпадают с экспериментальными данными при испытаниях в заводской виброакустической лаборатории.
Преобразователь расхода и температуры жидкости и воздуха в трубопроводах
Аннотация
Рассматриваются вопросы оптимизации параметров термоконвективного преобразователя расхода и температуры жидкости и воздуха, оценены погрешности параметрической идентификации
Экспериментально-теоретические исследования теплового состояния приборного отсека фоторазведчика
Аннотация
Разработана математическая модель теплового состояния отсека приборного продуваемого теплоизолированного отсека самолёта-фоторазведчика. Решены прямая и обратная задачи теплообмена, определены доверительные интервалы оценок параметров.
Моделирование термонапряжённого состояния ротора компрессора высокого давления с учётом вторичных течений в полостях
Аннотация
На основе объединения одномерных и двумерных моделей разработана методика расчёта течения в полостях КВД, что позволило получить более точное распределение коэффициента теплоотдачи и других параметров газа во вторичном тракте. Полученные распределения использованы в качестве граничных условий при определении термонапряжённого состояния ротора КВД.
Исследование динамических параметров формообразования при штамповке на молотах со свободно падающими частями
Аннотация
Разработана методика, позволяющая аналитически найти закон движения падающих частей высокоскоростного молота в форме ряда Фурье. Выведенные закономерности позволяют рассчитать скорость и ускорение металла в любой точке очага пластической деформации в каждый момент времени протекания процесса.
Работа электронной системы управления двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием на газовом топливе при пропусках воспламенения
Аннотация
Рассмотрена работа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием с электронной системой управления при пропусках воспламенения как на бензине, так и на газовом топливе. Показано отрицательное воздействие пропусков воспламенения на работу двигателя на обоих видах топлива. Описан алгоритм определения пропусков воспламенения в зависимости от имеющихся сигналов с датчиков электронной системы управления ДВС. Предложены пути совершенствования алгоритма управления ДВС при пропусках воспламенения при работе на газовом топливе и возможности обратного переключения на бензин цилиндров, в которых они происходят.
Особенности пуска двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием на газовом топливе
Аннотация
Рассмотрен пуск двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием с электронной системой управления на газовом топливе. Показано влияние температуры ДВС на характеристику газовой подачи во время пуска и прогрева. Предложен алгоритм пуска ДВС с электронной системой управления на газовом топливе.
ЭЛЕКТРОНИКА, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Способ и технические средства оценки достоверности цифровых преобразователей угла
Аннотация
Рассмотрены новый способ контроля достоверности преобразования, основанный на формировании разностного сигнала поверяемого и эталонного преобразователей, и принципы построения устройств контроля достоверности на его основе. Показано, что во всех случаях ошибка контроля достоверности определяется, весом младшего разряда кода эталонного цифрового преобразователя угла. Установлена зависимость между допустимой погрешностью контроля, достоверностью эталонного цифрового преобразователя угла и соотношением количества разрядов эталонного и поверяемого преобразователей.
УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Трансформируемая геометрическая модель трубопровода
Аннотация
Разработана геометрическая модель трубопровода для применения в автоматизированном проектировании топливных систем. Математическое описание построено на применении аппарата R-функций. Функции, описывающие геометрию трубопровода, включают ряд параметров, позволяющих изменять не только форму оси, но и форму сечения (при сохранении его площади).
Идентификация эмпирических распределений
Аннотация
Рассматриваются методы идентификации распределений случайных сигналов: существующие подходы и разные методы упорядочения и автоматического выбора аналитических моделей распределений. Приводятся примеры упорядочения по некоторым методам. Описываются особенности нового многоцелевого метода моделетеки идентификации распределений, измерения различных характеристик и имитации случайных сигналов, их вариативного и вектор-моделирования.
Нейросетевая модель прогноза ошибочных действий лётчиков
Аннотация
Предлагается модель гибридного нейронечёткого классификатора со встроенной функцией прогноза ошибочных действий лётчика. Проведено исследование построенной сети на реальных и тестовых выборках.
Применение динамического программирования для маршрутизации облёта мобильных объектов в контролируемом регионе
Аннотация
Рассматривается задача облёта беспилотным летательным аппаратом группы мобильных точечных наземных объектов. Предложен алгоритм маршрутизации полёта с помощью динамического программирования, что позволило определить область притяжения в виде «скрученного» эллиптического цилиндра с учётом направлений полёта и наземного движения.
Задача оптимизации числа процессоров при распределённой обработке
Аннотация
Решена задача определения временных характеристик распределённых процессов, конкурирующих за программный ресурс, и предложен метод нахождения оптимального числа процессоров, обеспечивающих директивное время выполнения заданных объемов вычислений.
Использование смесей вероятностных распределений в имитационной модели аэропорта
Аннотация
С целью формирования имитационной модели производственных процессов аэропорта, обладающей детальностью, точностью и быстродействием, достаточными для решения прикладных и исследовательских задач, предлагается использовать смеси вероятностных распределений для описания потоков рейсов и процесса их обслуживания в аэропорту. Описана методика формирования смесей распределений и примеры их использования в модели реального аэропорта.
Модель системы массового обслуживания с нестационарными потоками и частичной взаимопомощью между каналами
Аннотация
Описана динамическая модель многоканальной системы массового обслуживания с нестационарными потоками, ожиданием в очереди ограниченной длины и частичной взаимопомощью каналов, выражающейся в возможности одновременного обслуживания заявки двумя каналами. Приведены выражения для основных вероятностно-временных характеристик системы. Описаны результаты моделирования функционирования узлового аэропорта как примера рассматриваемой системы.
Векторная оптимизация параметров системы массового обслуживания с частичной взаимопомощью между каналами
Аннотация
Сформулирована и решена задача векторной оптимизации параметров многоканальной системы массового обслуживания с ожиданием в очереди ограниченной длины и частичной взаимопомощью каналов, выражающейся в возможности одновременного обслуживания заявки двумя каналами. Приведены результаты оптимизации параметров производственных комплексов аэропорта как примера рассматриваемой системы.
Исследование алгоритмов балансировки методом дискретно-событийного моделирования
Аннотация
Рассматривается использование метода дискретно-событийного моделирования алгоритмов балансировки в системе GraphPlus. Описан способ моделирования передачи трафика в компьютерных сетях на основе сетей Петри специального вида. Указанная система усовершенствована с целью расширения функциональных возможностей. Представлены результаты экспериментов балансировки нагрузки методом дискретно-событийного моделирования.