Том 11, № 4 (2012)
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Выбор мест и углов установки звёздных координаторов космических аппаратов наблюдения
Аннотация
Разработаны математические модели и алгоритм имитационного моделирования для оценки относительного времени направления осей звёздных координаторов на участки неба, исключающих возможность попадания солнечных лучей и экранирования Землёй.
Особенности управления живучестью космических аппаратов мониторинга Земли
Аннотация
Приводится постановка задачи управления живучестью космических аппаратов мониторинга Земли в аномальных ситуациях. Определяются свойства, характеризующие живучесть, и рассматриваются принципы построения системы управления живучестью.
Повышение точности ориентации космических аппаратов мониторинга Земли в полёте
Аннотация
Рассмотрены вопросы реализации полётной калибровки бесплатформенной инерциальной системы ориентации в части оценки взаимного положения осей измерителя угловой скорости и астроизмерительного базиса системы управления ориентацией, а также вопросы определения и учёта погрешностей измерителя угловой скорости. Предложен алгоритм полётной геометрической и параметрической калибровки этого измерителя.
Интегрированная система управления космического аппарата дистанционного зондирования Земли на основе многофункционального использования бортовой аппаратуры
Аннотация
Рассматривается перспективная интегрированная система управления космическим аппаратом дистанционного зондирования Земли (картографирования) на основе многофункционального использования бортовой аппаратуры в целях минимизации её массо-энергетических и стоимостных показателей.
Анализ неуправляемого движения верхней ступени ракеты-носителя «Союз» после отделения полезной нагрузки
Аннотация
Рассматриваются два варианта неуправляемого движения верхней ступени ракеты-носителя (РН) «Союз» после отделения космического аппарата: движение верхней ступени после окончания работы реактивного сопла, создающего дополнительную силу, уводящую верхнюю ступень от космического аппарата, и движение верхней ступени в случае исключения из циклограммы работы РН «Союз» режима использования реактивного сопла. Сформированы вероятностные модели начальных условий углового движения. Выявлены особенности движения орбитальной ступени, проявляющиеся в сохранении определённой угловой ориентации в течение времени, достаточного для успешного решения навигационно-связных задач при проведении кратковременных научных экспериментов на отработанной ступени РН «Союз».
Динамика процесса посадки спускаемого аппарата на участке его контакта с поверхностью
Аннотация
Рассматривается модель динамики движения космического аппарата по посадочной поверхности с момента его первого контакта. Корпус аппарата и элементы его посадочного устройства рассматриваются как структурно сложная механическая система с внутренними связями. Получен алгоритм определения реакций этих связей. Выявлены ключевые параметры, влияющие на динамику процесса, исследована безопасность посадки в рамках конкретных ограничений.
Использование вычислительных методов при параметризации программы управления угловым движением в бортовых комплексах управления космических аппаратов дистанционного зондирования Земли
Аннотация
Рассматриваются вопросы формирования и реализации программ управления угловым движением современного космического аппарата дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ), особенности их параметризации для различных участков полёта на интервале зондирования в бортовом комплексе управления КА. Систематизированы условия расчёта программы управления, условия её параметризации.
Адаптивный алгоритм определения ориентации низковысотных космических аппаратов на основе обработки одномоментных разнотипных измерений
Аннотация
Рассматриваются вопросы построения адаптивного алгоритма определения ориентации низковысотных космических аппаратов на основе обработки одномоментных разнотипных измерений (радионавигационных, магнитометрических). В основу адаптивного алгоритма положены слабосвязанная и сильносвязанная схемы комплексирования магнитометрической и радионавигационной информации; алгоритм определения ориентации, основанный на анализе пространственного положения навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS.
Малогабаритный двухкоординатный датчик положения Солнца с увеличенным полем зрения
Аннотация
Рассматриваются возможные подходы к разработке солнечного датчика нового поколения, отличающегося уменьшенными массогабаритными характеристиками и увеличенным полем зрения. Проведён анализ элементной базы, необходимой для создания прибора. Представлены результаты энергетического и точностного моделирования и проектный облик датчика.
Алгоритмы идентификации звёздных узоров в задаче уточнения элементов внутреннего ориентирования
Аннотация
Рассматриваются основные подходы к решению задачи распознавания звёздных узоров для дальнейшего использования в технологии расчёта вектора параметров внутреннего ориентирования оптической системы космического аппарата.
Динамика процесса раскрытия многозвенных солнечных батарей
Аннотация
Разработана динамическая модель раскрытия солнечных батарей космического аппарата. Получена система уравнений для определения реакций связей в произвольном узле разворота панелей солнечной батареи. Определены основные интегральные параметры процесса раскрытия.
Метод выбора основных проектных характеристик космических аппаратов наблюдения на основе создания проблемно-ориентированных систем автоматизированного проектирования
Аннотация
Рассматривается проблема разработки проблемно-ориентированных систем для автоматизированного решения задач проектирования космических аппаратов с проверкой их корректности и определением последовательности выполнения расчётов. Работа программного комплекса, разработанного в среде программирования DELPHI, иллюстрируется примером определения массовых характеристик системы терморегулирования.
Оценка изменения звукоизоляционной способности головного обтекателя ракеты-носителя при наличии различных по толщине слоёв звукопоглощающих материалов
Аннотация
В статье описывается метод, позволяющий проводить оценку изменения звукоизоляционной способности панелей головного обтекателя (ГО), учитывая все неоднородности его конструкции, и приведены результаты расчёта влияния снятия части звукоизоляционного материала с поверхности штатного ГО ракеты-носителя (РН) на акустическое давление под ГО.
Моделирование динамических процессов срабатывания топливных пневмоклапанов сверхтяжёлых ракетоносителей в задачах обеспечения прочности конструкций
Аннотация
На основании опыта проектирования группы пневмоклапанов окислительной системы центрального блока ракетоносителя «Энергия» предложена методика расчёта динамического нагружения при срабатывании.
Особенности решения пространственных задач обтекания ракет-носителей с надкалиберными головными обтекателями с использованием программного комплекса ANSYS FLUENT
Аннотация
На примере нескольких реальных траекторий выведения рассматриваются основные режимы обтекания ракет-носителей с надкалиберными головными обтекателями. На основе параметров данных траекторий рассчитаны числа Рейнольдса и Маха, определены режимы обтекания ракет-носителей. Рассмотрено применение программного комплекса ANSYS FLUENT для моделирования обтекания ракеты-носителя на участке выведения.
Экспериментальное подтверждение заданных характеристик батареи солнечной на этапах изготовления и наземной эксплуатации
Аннотация
Рассматривается одно из направлений повышения качества батареи солнечной для космического аппарата типа «Бион-М», связанное с экспериментальным подтверждением заданных характеристик на этапах её изготовления и наземной эксплуатации. Приводится состав панели батареи солнечной и стенда раскрытия и описывается их совместное функционирование при раскрытии панелей. Перечисляются направления оптимизации наземной экспериментальной отработки системы «Батарея солнечная + Стенд раскрытия».
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Испытания на ресурс элементов трубопровода
Аннотация
Проведены ресурсные испытания пульсирующим внутренним давлением элементов трубопровода типа «крутоизогнутый патрубок». В ходе испытаний было установлено, что патрубки, формообразованные гибкой проталкиванием через фильеру с внутренним давлением наполнителя, и патрубки, полученные гибкой раздачей эластичной средой, имеют циклическую долговечность, превышающую ресурс планера летательного аппарата.
Автоматизированное формирование 3D модели самолёта на этапе технических предложений
Аннотация
Рассматриваются вопросы автоматизации построения 3D модели облика самолёта на этапе технических предложений. Представлены результаты разработанной параметрической 3D модели самолётов традиционных схем в системе автоматизированного проектирования (САПР) CATIA с изменяемыми параметрами основных агрегатов самолёта. Основное внимание уделено построению внешней и внутренней компоновки самолёта, определению предварительной конструктивно-силовой схемы основных агрегатов самолёта и согласованию её с компоновочными решениями в автоматическом режиме.
Разработка методики расчёта усилий растяжения заготовки без образования гофров при обтяжке
Аннотация
В конструкциях летательных аппаратов имеются обводообразующие детали, при изготовлении которых с помощью обтяжных технологических процессов возможно образование гофров, которые в полной мере не удаётся выправить всеми известными способами доводки. Разработана методика расчёта усилий растяжения листовых заготовок, позволяющая уменьшить вероятность гофрообразования при обтяжке и снизить трудоёмкость работ.
Применение цифровой фотокамеры в оптической схеме спекл-интерферометра для исследования статических деформаций деталей газотурбинных двигателей
Аннотация
Спекл-интерферометр с совмещёнными пучками и спекл-модулированной опорной волной доработан и использован для исследования деформационных перемещений лопатки компрессора при статических испытаниях. В оптической схеме интерферометра для регистрации спекл-интерферограмм применена фотокамера. Это позволило повысить контраст интерференционных полос и увеличить диапазон допустимых деформационных перемещений.
Анализ напряжённого состояния процесса высокоскоростной штамповки лопатки компрессора газотурбинного двигателя методом выдавливания
Аннотация
В статье проведён анализ напряжённого состояния процесса высокоскоростной штамповки методом выдавливания. Подробно анализируются факторы, влияющие на напряжённое состояние на всех стадиях формообразования. Рассматривается влияние сил инерции на силовые параметры выдавливания. Приводятся необходимые зависимости для определения энергосиловых условий формоизменения. Проводится анализ моделирования процесса высокоскоростного выдавливания лопатки компрессора газотурбинного двигателя (ГТД).
Моделирование процесса маслоотделения в рабочем колесе суфлёра радиального типа
Аннотация
Представлено моделирование процесса маслоотделения в рабочем колесе суфлёра радиального типа. Установлено, что при выбранном диаметре и ширине канала рабочего колеса, заданных его оборотах и определенном объёмном расходе воздухомасляной смеси важным геометрическим параметром, определяющим сепарирующую способность колеса, является относительный диаметр выходного сечения его лопаточной решётки.
Математическая модель исследования нормальных акустических мод отсеков ракеты-носителя
Аннотация
Изложены метод, учитывающий влияние баков горючего и окислителя ракеты-носителя (РН) на распространение звука в межбаковом пространстве, пример нахождения резонансных акустических мод и частот отсека РН, анализ звукоизоляционных характеристик отсека.
Обеспечение устойчивости регулятора давления газа непрямого действия посредством установки дросселя на входе
Аннотация
С помощью методов математического моделирования рассматривается влияние гидравлического сопротивления в виде пакета сетчатых элементов, установленных в подводящем патрубке регулятора давления газа, на динамику системы, с точки зрения обеспечения требуемой точности и устойчивости в широком диапазоне расхода.
Оценка влияния несквозных трещин (царапин) на прочность конструкций при проектировании летательных аппаратов
Аннотация
Целью настоящей работы является определение области возможных предельных состояний пластины, имеющей несквозной трещиновидный дефект (царапину), из идеального упругопластичного материала, находящегося в плоском напряжённом состоянии. Такая задача имеет более общий характер и представляет больший практический интерес, чем просто задача о трещине, поскольку в тонкостенных конструкциях и оболочках, будь то фюзеляж самолёта или топливные баки ракет и т.п., всегда существуют повреждения, возникающие в результате внешних воздействий и в процессе эксплуатации трансформирующиеся в царапины.
В свою очередь, размеры царапины будут в результате действия циклических нагрузок, возникающих при эксплуатации, постепенно увеличиваться (прежде всего по толщине). Естественным образом возникает задача определения таких предельных размеров этих дефектов, которые при заданном уровне эксплуатационных нагрузок могут привести к катастрофическому разрушению всей конструкции.
ЭЛЕКТРОНИКА, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Моделирование прохождения остросфокусированного излучения через зонды различной конфигурации
Аннотация
Проведён анализ возможности детектирования остросфокусированного излучения с помощью зондов различной конфигурации. Найдены соотношения энергетических характеристик на входе и выходе сканирующих зондов различных конфигураций с различными размерами входных окон. Показана чувствительность конического диэлектрического зонда к остросфокусированному излучению с преобладающей продольной составляющей электрического поля в центральном пике фокального пятна.
Сравнение фокусировки рефракционным аксиконом импульсов с различной поляризацией и длительностью
Аннотация
Выполнено моделирование методом конечных разностей во временной области фокусировки коротких и длинных световых пучков при использовании рефракционного аксикона. Показано, что длительность пучка не сказывается на усреднённой картине интенсивности в плоскости фокусировки, однако при использовании коротких импульсов может достигаться очень высокая пиковая мощность. Проведено сравнение численных результатов для различных типов поляризации падающих на аксикон пучков. Показано, что при острой фокусировке энергия перераспределяется между радиальным и продольным компонентами электрического поля, в то время как энергия азимутального компонента не изменяется.
Оптимизация параметров трансферной системы авиаперевозок в условиях неопределённости
Аннотация
На основе нечётко-множественного подхода решена задача оптимизации расписания движения воздушных судов с учётом параметров технологических графиков наземного обслуживания для аэропорта, действующего в рамках трансферной системы авиаперевозок. При формировании нечётких исходных данных использованы методы экспертных оценок и статистической обработки материалов информационной системы аэропорта. Приведён пример решения задачи.
Сравнительный анализ параболической линзы и аксикона в моделях геометрической и скалярной параксиальной оптики
Аннотация
В рамках скалярной параксиальной волновой модели для параболической линзы и аксикона получены точные аналитические выражения для распределения комплексной амплитуды вдоль оптической оси. Выполнен анализ этих выражений и проведено сравнение с ранее полученными результатами в геометрооптическом приближении. Показано, что для линзы невозможно усилить интенсивность в фокусе за счёт увеличения радиуса элемента, а для аксикона это возможно.
ЭКОНОМИКА И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Методика управления рисками в процессах систем менеджмента качества на примере деятельности аэропорта
Аннотация
Рассматривается задача управления рисками в развивающихся процессах систем менеджмента качества. Разработана модель FMEA-анализа, основанная на расчёте приоритетного числа рисков для несоответствий, их причин и последствий, учитывающая изменение «частоты возникновения» и «возможности обнаружения» при одновременном возникновении нескольких нежелательных событий.
Модель мониторинга функции спроса в условиях гетерогенной полиполии на примере «АСК-Рентген»
Аннотация
Представлена модель мониторинга функции спроса потребителей, необходимая для формирования исходных данных при планировании производственной деятельности предприятия в условиях гетерогенной полиполии. Использование предложенной модели рассмотрено на примере компании «АСК-Рентген», работающей на рынке с циклическими изменениями спроса.
Проблема измеримости знаний и сформированных компетенций при изучении гуманитарных дисциплин
Аннотация
Рассматривается проблема измеримости знаний и формирования компетенций в профессиональном образовании при изучении гуманитарных дисциплин. Показано, что в современном образовании существенную роль будет играть персонифицированное обучение, опирающееся на измеримость процесса усвоения учебного материала и вычисляемую адекватную поддержку учебного процесса.