2009. Т. 16. № 6

Авиационная техника

Еремин Н. А., Лисейцев Н. К.

Излагаются методические подходы к процессу автоматизированного формирования облика самолета с учетом особенностей, накладываемых применением аэродинамической схемы «летающее крыло». В предлагаемой методике процесс формирования облика осуществляется на основе сравнительного анализа альтернативных вариантов самолета, полученных путем реконфигурации параметрической модели базовой компоновочной схемы.

Ключевые слова: летающее крыло, проектирование, автоматизация, формирование облика, проектные параметры, компоновочная схема, реконфигурация, параметризованная модель

Игнаткин Ю. М., Макеев П. В., Шомов А. И.

Статья посвящена исследованию режима «вихревое кольцо» несущего винта вертолета путем численного расчета на основе нелинейной лопастной вихревой теории. Приведены примеры построения вихревого следа, линий тока, полей скоростей. Дано сравнение расчетных аэродинамических характеристик с экспериментальными.

Ключевые слова: несущий винт, вихревая модель, режим «вихревое кольцо», аэродинамические характеристики, вихревой след, поле скоростей

Артамонов Б. Л., Мойзых Е. И.

Рассматривается программное обеспечение, предназначенное для автоматизированного построения и сравнительного анализа зоны обзора внекабинного пространства с возможных мест расположения пилота летательного аппарата (ЛА). Основой для построения границ зоны обзора являются виртуальные параметрические модели кабины и рабочего места пилота, выполненные на базе системы твердотельного моделирования SolidWorks. Разработанная система позволяет в интерактивном режиме проводить анализ компоновочных и конструкторско-технологическихрешений облика кабины и остекления на всех проектно-конструкторских этапах жизненного цикла ЛА и обеспечить соответствие границ фактической зоны обзора внекабинного пространства нормативным требованиям авиационной эргономики.

Ключевые слова: летательный аппарат, кабина пилота, зоны обзора, математическая модель

Маслов А. Д., Криволуцкий Ю. В.

Разработан метод формирования структуры и численности парка вертолетов на основе объема, структуры и характеристик авиационных работ, выполняемых вертолетами в выбранном регионе за прогнозируемый период. В качестве примера определены структура и численность перспективного вертолетного парка, обеспечивающего выполнение прогнозируемого объема авиационных работ в Тюменской области, а также себестоимость эксплуатации вертолетов рассмотренных типов в этом регионе.

Ключевые слова: вертолет, авиационные работы, себестоимость летного часа, вертолетный парк

Правидло М. Н., Журавлев Л. И.

Работа посвящена вопросам моделирования динамики работы авиационных катапультных устройств. Проведен анализ существующих подходов к разработке математических моделей катапультных устройств. Предложена методика их моделирования, основанная на использовании численного метода расчета коэффициентов уравнений Лагранжа 2-го рода и на идентификации математической модели по результатам наземных испытаний работы катапультного устройства. Задача идентификации рассматривается как задача идентификации динамической системы. При этом использован метод идентификации с эталонной моделью. Приведены результаты идентификации с использованием разработанной методики, показывающие хорошую сходимость результатов моделирования с результатами наземных испытаний катапультного устройства.

Ключевые слова: авиационное катапультное устройство, математическая модель, идентификация, эталонная модель, расчеты

Кравцов В. А.

В статье описаны существующие типы конечно-элементных моделей композиционного материала и представлена развитая конечно-элементная модель композиционного материала, которая позволяет повысить точность анализа композиционных изделий в нерегулярных зонах.

Ключевые слова: композиционный материал, анализ, параметры, модель

Волков В. Н., Гусев А. Н., Иваха В. В.

Статья посвящена выбору теплонагруженных траекторий для оценки прочности и проведения наземных испытаний элементов силовой конструкции авиационных управляемых ракет. Предложенный подход позволяет на этапе проектирования провести выбор материала силовой конструкции с обеспечением прочности при всех условиях эксплуатации.

Ключевые слова: авиационная управляемая ракета, траектория, коэффициент нагруженности, запас прочности, запас устойчивости, корпус, двигательная установка

Пучков А. М.

Для беспилотных летательных аппаратов исполнительные органы и, соответственно, рулевые приводы являются общими для отработки управляющих сигналов контуров стабилизации по тангажу, курсу и крену. Рассматривается проблема качественного и корректного распределения управляющих сигналов для воздействия на рулевые приводы, и представляется ее решение.

Ключевые слова: инвариантность, адаптация, рулевые приводы, компенсация, ограничение, распределение, летательный аппарат

Ракетная и космическая техника

Матвеев Ю. А., Ламзин В. В.

Представлена методика для сравнительного технико-экономического анализа альтернативных проектных решений космических систем дистанционного зондирования Земли (КС ДЗЗ). Методика позволяет определить влияние внешних и внутренних факторов на суммарные затраты при реализации проекта КС ДЗЗ.

Ключевые слова: космическая система, космический аппарат, дистанционное зондирование, выбор параметров, эффективность

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Картовицкий Л. Л.

Рассматривается алгоритм разработки математической модели, оценивающей параметры дозвуковых и трансзвуковых вентиляторов ТРДД с учётом оптимизации параметров рабочего процесса на нерасчётных режимах работы с целью оценки уровня шума компрессора низкого давления.

Ключевые слова: вентилятор, оптимизация, модель, лопатка, потери, шум вентилятора

Агульник А. Б., Онищик И. И., Хтай Т. М.

Приводятся полуэмпирические алгоритмы расчета полнотных и срывных характеристик типичной камеры сгорания ТРД (рис.1), базирующиеся на обобщении экспериментальных данных, приведенных в научно-технической литературе. В алгоритмах используются относительные параметры камеры сгорания, не связанные с ее абсолютными размерами. Даны результаты расчетного анализа влияния некоторых конструктивных параметров камеры и режимов работы на ее характеристики.

Ключевые слова: камера сгорания, характеристики, полнота сгорания, диапазон устойчивого горения, коэффициент избытка воздуха, полуэмпирическая модель

Нестеренко В. В.

Статья посвящена вопросам комплексного проектирования узлов горячей части турбовальных двигателей с осецентробежным или центробежным(и) компрессором(ами), поворотной камерой сгорания и осевыми ступенями турбин, различающимися числом ступеней турбин газогенератора и силовой турбины. Исследованы критерии, определяющие выбор количества ступеней и конструктивно-силовой схемы этих турбин. Подробно рассмотрено проектирование межтурбинного переходного канала с минимальными потерями энергии газа и высоким уровнем газодинамической устойчивости на основании критериальных зависимостей и экспериментальных характеристик различных вариантов диффузорных кольцевых каналов. В заключение даны рекомендации по выбору основных параметров при проектировании ТВГТД в диапазоне мощности 300...3000 л.с.

Ключевые слова: комплексное проектирование, турбовальный двигатель, согласование, конструктивно-силовая схема, режим, характеристики

Машиностроение

Амелькин А. С., Киянский Т. Н., Равикович Ю. А.

В настоящей статье описывается физическая модель работы межроторной опоры ротора турбины высокого давления (ТВД) авиационного двухконтурного двигателя на нерасчетных режимах. Рассматриваются возникновение первоначального повреждения межроторного подшипника (МРП), факторы, влияющие на степень первоначального повреждения, и возможные направления развития ситуации после образования дефектов.

Ключевые слова: межроторный подшипник, нерасчетные режимы, первоначальное повреждение, образование дефекта, контактные нагрузки, радиальный зазор подшипника, неравномерное сжатие

Купрюхин А. А., Никитин П. В., Сотник Е. В.

В статье излагается метод экспериментального определения каталитических и излучателъных свойств перспективных материалов тепловой защиты космических летательных аппаратов планирующего класса. Метод разработан с целью использования на высокотемпературных газодинамических стендах, воспроизводящих натурные тепловые параметры при полете КЛА в атмосфере Земли и других планет. Проведен анализ влияния каталитических и излучателъных свойств на теплообмен на поверхности КЛА. Предложены алгоритмы экспериментального определения этих свойств. Важность изложенных в работе результатов подкрепляется тем фактом, что каталитические и излучателъные свойства оказываются единственным фактором, способным уменьшить подвод тепла к поверхности космического аппарата при полете в плотных слоях атмосферы с гиперзвуковой скоростью.

Ключевые слова: химически-активный пограничный слой, каталитические свойства, излучательные свойства, гетерогенные реакции, диссоциированный поток, каталитическая активность поверхности, константа скорости рекомбинации

Кириллов В. Ю., Томилин М. М., Гордеев С. В.

Приведены результаты исследования свойств гибкого материала с целью определения возможности его применения для защиты электронных элементов и устройств от воздействия излучаемых электромагнитных помех, создаваемых электростатическими разрядами.

Ключевые слова: электростатический разряд, электромагнитный экран, электромагнитная помеха

Измерительная техника и метрология

Павлова Н. В., Лунев Е. М.

Исследуется возможность определения навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения наземных объектов. Предложен алгоритм расчета навигационных параметров по известным координатам отображенных наземных объектов на снимке. Приведены результаты моделирования, подтвердившие возможность использования метода.

Ключевые слова: БПЛА, фотоориентация, навигация, посадка, определение координат

Электроника, радиотехника и связь

Милютин Д. С., Вейцель А. В., Никитин Д. П.

Рассматривается одна из основных ошибок определения положения в спутниковых навигационных системах — ошибка многолучевости. Приводится расчет ошибки многолучевости для различных сигналов с учетом частотных характеристик радиотракта. Описываются огибающие ошибки многолучевости для различных ВОС-сигналов.

Ключевые слова: ошибка многолучевости, ВОС-сигнал, спутниковая навигационная система, GPS, Galileo, Compass

Управление, вычислительная техника и информатика

Глазкова И. А., Малышев В. В., Дарнопых В. В.

В статье рассматривается задача предварительной оценки эффективности функционирования перспективной системы микроспутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Изучены пять различных вариантов построения орбитального сегмента системы, а также предложены адаптированные сценарии ее целевого функционирования, позволяющие применить метод имитационного моделирования к оценке ее эффективности. Представлены результаты моделирования и дан их анализ.

Ключевые слова: системы ДЗЗ, орбитальные группировки, микроспутники, бортовая целевая аппаратура, эффективность, оценка, имитационное моделирование, сравнительный анализ

Гончаренко В. И.

Предложена методика исследования параметров видимости траекторий баллистических ракет, основанная на использовании математических моделей движения баллистических ракет. Особенностью созданной математической модели движения ЕР является реализация при её построении модифицированного метода интегрирования Нюстрёма. Показано применение разработанной методики для проведения исследований параметров видимости траекторий ЕР из заданных точек наблюдения для расчётных условий обстановки.

Ключевые слова: траектория баллистической ракеты, математическая модель движения ракеты, параметры видимости траектории, точка наблюдения, графики изменения параметров движения ракеты, метод интегрирования системы дифференциальных уравнений

Рыбалко А. А.

Работа посвящена вопросам моделирования систем защиты сетевого периметра центров обработки данных (ЦОД) с использованием механизмов виртуализации. Приведен общий обзор выбранной методики и инструментальных средств защиты. Произведено построение диаграммы прецедентов, диаграммы последовательности и диаграммы состояний с помощью языка моделирования UML. Предложены методы математического обобщения системы безопасности с элементами виртуализации и центром управления.

Ключевые слова: виртуализация, диаграмма состояний, диаграмма последовательности, диаграмма прецедентов, диаграмма состояний, отказоустойчивость системы, компьютерная безопасность

Шеваль В. В., Крылов И. Г.

Представлена методика совместных комплексных натурных и имитационных испытаний системы управления малоразмерного беспилотного летательного аппарата (МЕЛА). Показаны особенности рационального согласования результатов, получаемых, на математической модели, с формированием программы проведения натурных, экспериментов и с параметрами закона управления проведением автоматической посадки МЕЛА. Высказано предположение об общем характере предложенной методики.

Ключевые слова: малоразмерные беспилотные летательные аппараты, автоматическая посадка, управление нестационарными объектами, комплексные испытания

Экономика

Трошин А. Н., Фомкина В. И., Никулина Е. Н., Тарасова Е. В.

Рассмотрены основные методы финансирования инвестиционной деятельности авиационных предприятий. Показаны преимущества привлечения различных форм заёмного капитала.

Ключевые слова: капитал, стоимость, цена, облигации, финансирование

Калакутина Е. Ю.

Изучены вопросы организации кредитования предприятий авиационной промышленности в РФ, выделены специфические особенности, возникающие при кредитовании оборонно-промышленного комплекса, показаны возможные варианты привлечения кредитных ресурсов в зависимости от решаемых заемщиком задач

Ключевые слова: кредитные операции, технология кредитования, предприятия авиационно-промышленного комплекса

Садчиков И. И., Чулков С. А.

В статье представлена оценка рациональной полетной кратности использования двигателей и планера в составе перспективных многоразовых средств выведения по критерию суммарных затрат и программе выпуска с учетом надежности средств выведения.

Ключевые слова: двигательная установка, ракета-носитель, полезная нагрузка, стартовый комплекс, планер

Новиков А. Н., Пронькин Н. Н.

Предлагается новый взгляд на возможности использования информационных технологий в управлении ресурсами предприятий авиационно-промышленного комплекса в рамках продолжающегося процесса интеграции управления АВПКна всех уровнях и контурах. Рассмотрены вопросы внедрения и оценки эффективности применения современных информационных систем в целях повышения качества принимаемых решений при управлении финансами предприятий АВПК.

Ключевые слова: управление финансами, стратегические планы, информационные технологии, сбалансированная система показателей (ССП)

Прикладная математика, механика, физика

Левин В. А., Смирнов С. В.

Рассматриваются решения задач динамики Мирового океана для внутренних захваченных волн в бассейне с плоским дном и одной прямой вертикальной стенкой. Анализ проведен в рамках разностной аппроксимации на сетке типа линейной системы уравнений мелкой воды в приближении f-плоскости с учетом вихревой вязкости. На стенке заданы условия прилипания. Представлены решения и исследовано влияние сеточного разрешения на захваченные волны при некоторых характерных значениях модельных параметров. Показано, что в некотором диапазоне относительно коротких волн существуют два решения типа захваченных волн, движущихся в противоположных направлениях.

Ключевые слова: гидродинамическое моделирование, конечные разности, береговая волна Кельвина

Гидаспов В. Ю., Северина Н. С.

Приводятся физико-математическая модель и вычислительные алгоритмы, предназначенные для численного моделирования распространения стационарных детонационных волн в ударных трубах. Рассматривается горючая смесь водорода с кислородом, разбавленная аргоном. Расчетным путем получена детальная структура пересжатой стационарной детонационной волны в ударной трубе. Приводятся результаты сравнения рассчитанных времен задержки воспламенения с экспериментальными данными.

Ключевые слова: математическое моделирование, ударная труба, горючая смесь водорода с кислородом, разбавленная аргоном, пересжатая детонационная волна, задержка воспламенения

Винников В. В.

Работа посвящена вопросам алгоритмического описания и программной реализации неявного метода погруженной границы с фиктивными ячейками, используемого для решения на прямоугольных сетках уравнений теплопереноса и аэрогидродинамики в сложных геометрических областях с криволинейными границами. Подробное описание алгоритма приводится на примере решения уравнения Лапласа в области с криволинейной границей.

Ключевые слова: численное моделирование, метод погруженной границы, криволинейная граница, сложные геометрические области

Абгарян К. К., Бажанов Д. И., Холомеева А. А.

В данной работе описывается алгоритм прогнозирования плотности электронных состояний произвольного кристаллического вещества и их свойств, исходя из основ квантовой теории строения вещества, а также алгоритмов построения и оценки устойчивости кристаллических структур, которые были ранее разработаны и описаны в наших работах. В статье на примере известных перовскитов показано, каким образом, используя для расчетов только стандартные справочные данные об элементах, входящих в исследуемую структуру, и предположения о типе симметрии кристаллической структуры вещества, возможно предсказать не только позиции атомов в стандартной кристаллической ячейке, но и точно определить параметры ячейки и плотность электронных состояний вещества. Данные подходы применяются при создании новых материалов для авиационной и ракетно-космической отраслей.

Ключевые слова: математическое моделирование, методы оптимизации, кристаллические структуры, вычислительные алгоритмы, физика твердого тела, псевдопотенциалы, плотность состояний

Артемьев А. Ю.

Описывается метод, который позволяет быстро упростить 2,5-мерную сетку треугольников с заданной точностью. В пределах заданной точности алгоритм сохраняет геометрические особенности объекта. Особенно полезно использовать этот метод для обработки сеток, полученных после трёхмерного сканирования (например, при проверке качества деталей авиационной промышленности), моделей земной поверхности (ландшафтов) и для снижения объёма геометрических данных для передачи по сети. Описанный алгоритм можно адаптировать к многопроцессорной вычислительной среде (распараллелить).

Ключевые слова: упрощение сеток треугольников, трёхмерное сканирование, моделирование земной поверхности, карта высот

Дмитриев С. С., Кузнецов Е. Б.

Расчет авиационных и ракетно-космических конструкций на прочность с учетом ползучести материала может быть сведен к численному решению систем дифференциально-алгебраических уравнений с запаздывающим аргументом. Для численного решения таких систем предложен подход, основанный на методе дискретного продолжения по наилучшему аргументу. Получена оценка погрешности метода Ньютона при решении системы нелинейных уравнений после преобразования задачи к наилучшему аргументу. С использованием указанного подхода численно решена система уравнений, описывающая процесс вибросверления.

Ключевые слова: авиационные конструкции, ракетно-космические конструкции, система дифференциально-алгебраических уравнений, наилучший аргумент, непрерывное продолжение, дискретное продолжение

Бакулин В. Н., Инфлянскас В. В.

Рассмотрены два основных случая сходимости решения в конечно-элементных задачах. Приведен алгоритм для оценки поточечной сходимости решения при локальном измельчении конечно-элементной сетки. Для иллюстрации метода представлены результаты расчета цилиндрической трехслойной композитной оболочки под действием локальной нагрузки. Для напряжений, достигающих максимальных значений в нагруженной области, определены параметры плотности сетки, дающие сходящееся решение.

Ключевые слова: метод конечных элементов, численные решения, оценка сходимости, задачи механики слоистых оболочек, конечно-элементная сетка

Петухов А. А., Ревизников Д. Л.

В статье рассматриваются вопросы численного решения дробно-дифференциальных уравнений, описывающих процессы аномальной диффузии. Представлены вычислительные алгоритмы решения начально-краевых задач для уравнений, содержащих дробные производные по времени и пространству. Для построенных явной и неявной разностных схем проведен анализ устойчивости и порядка аппроксимации. Показано хорошее согласование численных результатов с точным с аналитическим решением.

Ключевые слова: дробная производная, аномальная диффузия, разностная схема, вычислительный алгоритм, формула Грюнвальда—Летникова

Фирсанов В. В.

Рассматривается метод и алгоритм расчета вибродинамического и напряженно-деформированного состояний панели обшивки самолета, находящейся в непосредственной близости от среза ствола и подверженной воздействию дульной ударной волны.
Методика основана на определении параметров дульной ударной волны с помощью эмпирической теории размерностей, а вибродинамическое состояние обшивки рассчитывается с помощью теории упругих оболочек. Входными данными являются геометрия и расположение ствола, характеристики его наполнителя, а также геометрические и механические свойства панели обшивки. Выходными характеристиками служат прогиб панели, ее виброускорения и напряжения.

Ключевые слова: панель обшивки, вибродинамическое состояние, дульная ударная волна, эмпирическая теория размерностей, теория оболочек, давление, импульс силы, напряжения, графоаналитический подход

Вестяк В. А., Земсков А. В., Эрихман Н. Н.

Рассматривается обратная коэффициентная задача термоупругости для пластины конечной толщины. Предлагаемое в работе решение основывается на предположении о том, что термомеханические процессы в пластине носят установившийся гармонический характер. Геометрия области и граничные условия позволяют свести рассматриваемую задачу к одномерной задаче термоупругости. При условии малости частоты термомеханических колебаний удаётся построить разрешающее у равнение, из которого находятся коэффициенты температурных напряжений и тепловыделения при деформировании. Полученные результаты могут быть использованы при моделировании процесса экспериментального определения физико-механических характеристик материалов, применяемых в авиаконструкциях и ракетостроении.

Ключевые слова: термоупругость, обратные задачи, асимптотика

Коршиков С. Б.

В статье рассмотрен способ быстрого вычисления хеша документа CAD-системы с помощью использования информационной выборки из документа модели, что обеспечивает сокращение времени на подписание документа электронной цифровой подписью и ее проверку.

Ключевые слова: модели CAD-систем, хеш, электронная цифровая подпись

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017