Том 11, № 2 (2012)
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Динамика буксировки космического аппарата на тросе в центральном поле
Аннотация
Рассматривается движение космического аппарата как твёрдого тела, соединённого вязкоупругим тросом с космическим буксиром в центральном гравитационном поле. На основе формализма Лагранжа получены уравнения пространственного движения космического аппарата и орбитального движения центра масс системы в оскулирующих элементах. Изучено влияние на движение космического аппарата параметров системы и начальных условий движения. Показана возможность существования критических режимов движения, приводящих к запутыванию троса.
Многофорсуночная малоэмиссионная камера сгорания современных ТРДД – творческое наследие Н. Д. Кузнецова
Аннотация
Разработка конструкции и расчётно-экспериментальные исследования многофорсуночной малоэмиссионной камеры сгорания применительно к ТРДД НК-65 показали возможность выполнения этими двигателями перспективных норм ИКАО.
Выбор проектных параметров универсальных платформ малых космических аппаратов
Аннотация
Изложен системный подход к проектированию универсальных платформ (УП) малых космических аппаратов (МКА) с использованием модульного принципа. Описан алгоритм адаптации целевой аппаратуры к универсальной платформе и интеграции модульных составляющих на этапе формирования проектного облика МКА. Рассмотрена задача проектной оптимизации УП. Приведена реализация системного подхода на примере разработки МКА «АИСТ».
Оценка эффективности перелётов на высокие околоземные орбиты с использованием разгонных блоков с химическими и электроракетными двигателями
Аннотация
Рассматривается перелёт на высокие околоземные орбиты с применением двухступенчатого разгонного блока с последовательным расположением ступеней с химическими и электроракетными двигателями. Проведено моделирование для ряда схем перелётов.
Определены области предпочтительного применения разных типов разгонных блоков с точки зрения максимума массы полезной нагрузки, выводимой на целевую орбиту.
Численное моделирование пространственного распределения температуры газа в одногорелочном секторе камеры сгорания газотурбинного двигателя при неопределённости начальных условий распыливания топлива
Аннотация
Исследовано влияние начальных условий, используемых при моделировании распыленного топлива, на точность оценки неравномерности температурного поля газа на выходе кольцевой противоточной камеры сгорания вертолётного газотурбинного двигателя на основе численного решения задачи о трёхмерном двухфазном течении с горением. Расчёты для четырёх моделей подачи топливных капель выполнены на основе интегрирования уравнений Рейнольдса для газовой фазы и уравнений Лагранжа для капель. Обнаружено слабое влияние начальных условий на неравномерность температурного поля газа на выходе камеры сгорания. Сопоставление результатов расчётов с экспериментальными данными показало их лучшее согласование по радиальной неравномерности, чем по окружной.
Численное моделирование пространственного распределения температуры газа в полноразмерной камере сгорания газотурбинного двигателя и её одногорелочном секторе
Аннотация
Приведены методика и результаты численного моделирования течения газа с горением распыленного топлива в кольцевой камере сгорания вертолётного газотурбинного двигателя с целью прогнозирования неравномерности температурного поля газа перед турбиной. Расчёты выполнены в двух постановках: а) с включением в расчётную область упрощённой модели проточной части полноразмерной камеры сгорания; б) с включением в расчётную область одногорелочного сектора камеры сгорания и постановкой граничных условий вращательной периодичности. Результаты численного моделирования подтвердили влияние периодических граничных условий на точность расчёта температурного поля газа на выходе КС. Показано, что расчёт полноразмерной камеры сгорания потенциально является более адекватным и универсальным, но более затратным, чем расчёт её одногорелочного сектора.
Некоторые особенности высотного запуска двигателя типа РД-33
Аннотация
В статье описаны особенности высотного запуска двигателя типа РД-33 с использованием кислорода. На основании анализа данных нескольких полётов обнаружено отрицательное влияние кислородной подпитки свечей зажигания на процесс горения в зонах обратных токов у пусковых форсунок в основной камере сгорания. Предложено изменить циклограмму запуска двигателя со смещением времени подачи кислорода. Предложено вместо кислорода в свечи зажигания подавать сжатый воздух из пневматической системы на борту самолета. Предложено модернизировать свечу зажигания и систему зажигания для улучшения длины пламени и эффективности пробоя в зону обратных токов пусковых форсунок.
Влияние заклинивания троса на движение космической тросовой системы при динамическом развёртывании
Аннотация
Рассматривается нештатная ситуация заклинивания, возникающая в процессе динамического развёртывания троса при доставке груза с орбиты. Исследуется влияние момента заклинивания на последующее движение элементов космической тросовой системы. Показано, что после заклинивания возможны три сценария развития событий: столкновение груза с космическим аппаратом, намотка троса на космический аппарат и серия отскоков груза, не приводящая к столкновению и намотке. Наиболее опасным является заклинивание на начальном этапе развёртывания троса, поскольку оно приводит к столкновению груза с космическим аппаратом или наматыванию троса.
Расчётно-экспериментальное исследование динамики аварийного приводнения лёгкого многоцелевого вертолёта
Аннотация
Рассмотрены вопросы исследования динамических условий аварийного приводнения лёгкого многоцелевого вертолёта. Обобщены результаты расчётных и экспериментальных работ. Показана возможность применения расчётного моделирования для решения задачи динамического нагружения вертолёта при его входе в воду.
Моделирование распределения электромагнитного поля при электростатическом разряде на поверхности космического аппарата
Аннотация
В статье рассмотрено влияние факторов космической среды на космический аппарат с низкой орбитой и углом наклонения порядка 90º. Предложена методика определения мест возможного возникновения электростатических разрядов, проведён расчёт потенциалов поверхности и моделирование электромагнитного поля.
Методы защиты негерметичных отсеков космического аппарата от проникновения электромагнитного поля
Аннотация
Рассмотрены и оценены конструктивные методы защиты дренажных отверстий негерметичных
отсеков от проникновения электромагнитного поля при электростатических разрядах на поверхности аппарата.
Резонансный метод ускорения немагнитных материалов
Аннотация
Рассматривается расширение функциональных возможностей и области применения резонансного электромагнитного ускорителя. Проведено математическое моделирование резонансного электромагнитного ускорителя, работающего на индукционном принципе ускорения.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Манипуляционно-технологический комплекс обитаемого подводного аппарата
Аннотация
В статье показана необходимость объединения технологического и научного оборудования современных обитаемых подводных аппаратов в манипуляционно-технологический комплекс модульной конструкции. Обсуждаются особенности его монтажа, эксплуатации и дальнейшего совершенствования.
Влияние параметров текстуры и структуры на предельное формоизменение обшивочных листов при обтяжке
Аннотация
Выполнен анализ влияния фундаментальных свойств материала на устойчивость процесса продольной обтяжки обшивочных листов. Установлена зависимость предельного коэффициента обтяжки от параметров текстуры и структуры.
Гасители пульсации давления как средство улучшения собственных виброакустических характеристик испытательных гидравлических стендов
Аннотация
Cтатья посвящена разработке и исследованию специальных гасителей колебаний давления рабочей среды для снижения собственного гидродинамического шума испытательных стендов. Представлены конструктивные схемы гасителей колебаний и результаты исследования их эффективности в составе стендовой системы виброакустических испытаний компонентов судовых гидравлических систем.
Влияние конструкции входного участка шнеко-центробежной ступени комбинированного насоса на вибрационное и пульсационное состояния
Аннотация
Рассмотрено изменение вибрационного и пульсационного состояния шнеко-центробежной ступени комбинированного насосного агрегата серии НК при различных конструктивных вариантах его входного участка. Оценены четыре варианта конструкции входного участка.
Исследование причин разрушения подшипниковой опоры шнекоцентробежной ступени комбинированного насосного агрегата
Аннотация
Рассматриваются основные причины вибрационного и пульсационного нагружения элементов комбинированного насосного агрегата. На основе численных и экспериментальных исследований предлагаются мероприятия для их снижения. Проведена экспериментальная оценка численных расчётов предложенных мероприятий. Описаны численные и экспериментальные исследования влияния нерастворённого воздуха на нагруженное состояние насосного агрегата.
Экспериментальное исследование гасителя энергии ускоренного потока жидкости для трубопроводных магистралей
Аннотация
Приведены результаты экспериментальных исследований эффективности действия гасителя энергии ускоренного потока жидкости в трубопроводных магистралях технологических установок. Описано экспериментальное оборудование и измерительно-регистрационный комплекс приборов, использованных при испытании гасителя. Дано сравнение экспериментальных и расчётных дроссельных характеристик гасителя при установившемся движении жидкости. Представлены осциллограммы переходных процессов в трубопроводной магистрали, подтверждающих адекватность расчётной модели и требуемую эффективность действия гасителя.
Математическое моделирование теплообмена при охлаждении ряда алюминиевых слитков воздухом
Аннотация
Рассмотрен вопрос разработки математической модели теплообмена между алюминиевыми слитками, прошедшими термическую обработку, и охлаждающим воздухом. Охлаждение происходит в камере охлаждения, позволяющей автоматически регулировать процесс. Рассмотрены дефекты полуфабрикатов алюминия и способы их устранения. Представлена математическая модель охлаждения ряда алюминиевых слитков.
Использование способа литья под поршневым давлением для измельчения структуры алюминиевого сплава
Аннотация
Рассмотрены способы литья в виде поршневого прессования с воздействием слабых импульсных токов на расплав при его кристаллизации в виде цилиндрического слитка. Получена равномерная по сечению слитков из сплавов АД0, АМц мелкозернистая структура с величиной зерна 30-40 микрон.
Численное моделирование разделительных процессов обработки давлением
Аннотация
Обсуждаются методологические особенности численного моделирования разделительных процессов в рамках метода конечных элементов. Показано, что плохая обусловленность глобальной матрицы жёсткости отражает сущность разделительных процессов. Предложен способ контроля достоверности и точности расчётных данных при помощи спектра нерегуляризованной глобальной матрицы жёсткости. Показана возможность оценки спектра глобальной матрицы жёсткости через суммы локальных матриц.
Математическая модель и алгоритм расчёта частотных характеристик газовых измерительных цепей дифференциальной схемы
Аннотация
Описаны алгоритм и программа расчёта частотных характеристик дифференциальной газовой измерительной цепи на основе разработанной её математической модели. Приведены основные формулы математической модели, дано описание алгоритма функционирования разработанной программы и основные правила работы с ней.
Модель седиментации твёрдых частиц из разнородных материалов
Аннотация
В статье рассматривается модель осаждения механических примесей из разнородных материалов с использованием видеоинформации. Предложен метод определения параметров примесей отдельных материалов по анализу их совместного изображения с использованием дискретного преобразования Фурье.
Определение угла опережения зажигания при переключении с бензина на газ в зависимости от скорости горения топливной смеси
Аннотация
Предлагается алгоритм определения угла опережения зажигания при переключении двигателя с бензина для работы на газовом топливе в соответствии со скоростью горения топливной смеси. Проведён расчет изменения угла опережения зажигания для компримированного природного газа (КПГ) и сжиженного углеводородного газа (СУГ).
ЭЛЕКТРОНИКА, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Математическая модель и особенности управления мобильным роботом с мехатронным гибридным приводом
Аннотация
Рассмотрено математическое описание мобильных роботов с мехатронными гибридными приводами и изложены основные решения по организации управления роботами рассматриваемого класса.
УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Иерархические и ассоциативные связи между терминами в тезаурусе на примере словаря проектанта
Аннотация
Рассматриваются вопросы создания тезауруса предметной области «Проектирование самолёта.
Этап разработки технических предложений». Описываются виды связей между терминами в тезаурусе и принципы их создания. Основное внимание уделено созданию ассоциативных связей как наиболее противоречивых и требующих научного обоснования. Приводятся примеры синтаксического представления тезауруса на языке OWL.
Определение границ новообразований кожи методом дифференциального обратного рассеяния
Аннотация
Представлены экспериментальные результаты определения границ новообразований кожи методом дифференциального обратного рассеяния. В качестве порогового условия обнаружения границы предложено использовать дифференциальный коэффициент обратного рассеяния. На основании исследования кожи 27 пациентов показано, что введённый коэффициент позволяет выделять границу новообразований с погрешностью 1 мм с одновременной идентификацией типа новообразования для пигментного невуса, плоско-клеточного рака и меланомы.
Концептуально-логическая модель комплексной информационной системы управления единичным и мелкосерийным производством авиационных агрегатов
Аннотация
Рассматривается концепция построения информационной системы (ИС) управления единичным и мелкосерийным производством авиационных агрегатов на основе максимизации экономической оценки при оптимизации информационных и материальных потоков в производстве и реализации выпускаемой продукции. Приведённая методология оценки внедрения ИС позволяет проводить своевременные корректирующие мероприятия в процессе внедрения.
ЭКОНОМИКА И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Моделирование логопериодических колебаний с помощью иерархических структур
Аннотация
Моделируются логопериодические колебания, наблюдаемые в системах перед критическими явлениями. Рассматривается иерархическая модель, предложенная Джохансеном и Сорнеттом, описывающая механизм возникновения логопериодических колебаний, предшествующих финансовым крахам, и проводится её численный анализ. Предлагаются обобщения данной модели на основе введения зависимости степени влияния агентов друг на друга от ультраметрического расстояния между ними. С помощью построения распределений точек краха при различном числе агентов исследуются свойства критических точек в рассматриваемых моделях.
Имитационное моделирование фондовых рынков
Аннотация
В рамках подхода микроскопической симуляции разработана математическая модель биржи одного типа акций. В модели реализуется самоподдерживаемый процесс взаимной торговли между агентами с установлением цены, зависящей только от внутренних параметров биржи. Модель даёт адекватно отвечающие реальным временные ряды цен, статистические характеристики которых хорошо согласуются с характеристиками реальных рынков. Реализована программа «Симулятор биржи», представляющая собой компьютерную реализацию разработанной модели агентного типа.