2010. Т. 17. № 4

Авиационная техника

Артамонов Б. Л., Мойзых Е. И., Ивчин В. А.

Разработана математическая модель трехшарнирной втулки несущего вина, работающей совместно с автоматом перекоса. Получены зависимости коэффициентов закона управления углом установки лопасти от её азимутального положения, углов взмаха относительно горизонтального и качания относительно вертикального шарниров. В системе параметрического твердотельного моделирования SolidWorks сформированы кинематические модели втулок различных схем и выполнен их кинематический анализ, результаты которого сопоставлены с данными расчетов. Установлены за¬висимости коэффициентов компенсатора взмаха и качания лопасти в плоскости вращения от принципиальной схемы втулки и геометрических параметров соединительных элементов с автоматом перекоса.

Ключевые слова: вертолет, втулка несущего винта, автомат перекоса, математическая модель

Правидло М. Н.

Обосновывается комплексный подход к проектированию системы старта и отделения авиационных управляемых ракет от самолетов-носителей с помощью авиационных пусковых и катапультных устройств. Приводятся результаты анализа влияния параметров самолета-носителя, пусковой установки и ракеты на обеспечение безопасности отделения ракет. Показаны пути решения проблемы обеспечения безопасности отделения авиационных управляемых ракет от самолетов-носителей.

Ключевые слова: самолет-носитель, авиационная управляемая ракета, авиационное пусковое устройство, авиационное катапультное устройство, параметры отделения, безопасность отделения, система старта и отделения.

Василевский Д. В., Преображенский Б. А., Спирин Г. Г.

Методика кратковременных измерений в стадии иррегулярного теплового режима применена для исследования теплофизических характеристик медико-биологического объекта (в частности, пилота ЛА). Рассмотрены теплофизические аспекты формирования температурного ощущения, в том числе и прогнозирование ожога. Проведено экспериментальное исследование теплофизических характеристик кожного покрова медико-биологического объекта, ответственных за его теплообмен с внешней средой.

Ключевые слова: иррегулярный тепловой режим, кожный покров, медико-биологический объект, метаболизм, объемная теплоемкость, ожоговое поражение, резистивный элемент, температурное ощущение, тепловая активность, теплопроводность.

Фирсанов В. В.

Рассматривается универсальный метод расчета напряженно-деформированного состояния упругой стержневой системы при наличии нелинейностей, вызванных односторонними связями и трением в скользящих парах. Подобные связи встречаются в конструкциях установок оснащения летательных аппаратов, например в балочных держателях, авиационных пусковых и катапультных устройствах с подвешиваемыми изделиями и др. Отличительной особенностью предлагаемого метода является возможность автоматизации расчета. В основу метода положен принцип суммирования приращений деформаций и внутренних усилий, возникающих в процессе пропорционального нагружения системы внешней нагрузкой, зависящей от одного параметра, что позволяет заменить соответствующие нелинейные уравнения рекуррентной последовательностью линейных уравнений. В результате представляется возможным определить уровень внешней нагрузки, при котором происходит смена расчетных схем. Циклическое повторение процедуры определения этого уровня составляет содержание предлагаемого шагового метода. Установлено, что учет одностороннего характера связей и сил трения в скользящих парах приводит к существенному изменению картины напряженно-деформированного состояния упругих систем.

Ключевые слова: односторонние связи, конструктивная нелинейность, трение, проскальзывание, метод последовательных нагружений, составной тонкостенный стержень, алгоритмы расчета, силовой расчет, напряженно-деформированное состояние, прочность

Черпаков Б. А., Стрижевский М. Н.

Рассматривается проблематика измерения температуры поверхности при проведении теплопрочностных испытаний изделий авиационного вооружения. Описывается разработанная и внедренная многоканальная автоматизированная система измерения температуры.

Ключевые слова: автоматизированная система, измерение температуры, температура поверхности, теплопрочностные испытания, тепловые испытания, кинетический нагрев, термопара, сбор данных в реальном времени

Громов В. Ф., Макаров А. Ф., Корзун А. В.

В статье приведен анализ расчетной модели определения деформаций панели в ее плоскости от клепки стрингер¬ных швов. Рассматривается возможность использования теории составного стержня на упругом основании

Ключевые слова: панель, обшивка, стрингер, деформация, крепеж.

Ракетная и космическая техника

Алифанов О. М., Черепанов В. В.

Предлагается комплексная процедура, позволяющая определять и прогнозировать значительную часть физических свойств теплозащитных высокопористых материалов. Ее основу образует комбинация эксперимента, статистических методов математического моделирования, методов решения задачи переноса излучения и методов идентификации математических моделей при решении соответствующих обратных задач. Помимо снижения затрат, подобный подход существенно расширяет возможности экспериментальных методов. Он позволяет изучать и прогнозировать компоненты теплопроводности, коэффициент аккомодации энергии, комплексные показатель преломления и диэлектрическую проницаемость, индикатрису рассеяния и т.д. Как элемент предлагаемого подхода описан оригинальный метод численного решения уравнения переноса излучения в гетерогенном плоском слое. Полученные результаты могут применяться при разработке новых материалов, неразрушающих методов контроля и диагностики, проектировании систем теплозащиты и т.д.

Ключевые слова: высокопористые материалы, тепловой эксперимент, методология, теплофизические свойства, определение и прогноз, перенос излучения, интегральное уравнение, функциональная минимизация, метод сопряженных градиентов, стабилизация.

Сиротин А. Н.

Рассматривается задача оптимального управления вращением несимметричного космического аппарата (КА). В качестве критерия выбран интегрально-квадратичный функционал, характеризующий энергозатраты. Показано, что при определенных условиях в такой задаче можно указать класс экстремалей, допускающих аналитическое описание на основе пространственно-временных деформаций решения уравнений свободного вращения асимметричного волчка.

Ключевые слова: оптимальное управление, вращение, несимметричный КА.

Воронцов В. А.

Разработка средств десантирования автоматических космических аппаратов для исследования планет Солнечной системы связана с решением множества проблемных вопросов. Наиболее существенные из них выявляются уже на этапах предэскизного проектирования и формирования схемы проведения эксперимента. Выбор тех или иных средств торможения или дрейфа в атмосфере, способов ввода их в действие и технических решений зависит от сложности возникающих проблем, возможности их преодоления и объема экспериментальной отработки. Предлагается методический подход, при котором анализ проблемных вопросов осуществляется как по системам спускаемого аппарата, так и по участкам движения.

Ключевые слова: космический аппарат, планета, атмосфера, десантный аппарат, проект, схема спуска, проблемные вопросы, испытания.

Георгиев А. Ф.

Рассматриваются колебания управляемой ракеты. Система управления накладывает ограничения на частоты и формы колебаний упругой динамической модели в полете. При необходимости, частоты колебаний можно отстроить путем изменения массовых и жесткостных характеристик модели. Задавая вариации массовых и жесткостных характеристик, традиционно пользуются подходом, при котором считают, что при увеличении жесткости конструкции ее частота растет, при увеличении массы конструкции — падает. В настоящей статье показано, что в условиях аэродинамического нагружения такой подход может не работать и что данный эффект имеет место внутри области аэроупругой устойчивости ракеты, на штатных режимах полета. Данный эффект возникает в потоке не сразу, а когда интенсивность аэродинамического нагружения становится достаточно большой.

Ключевые слова: летательный аппарат, ракета, аэроупругость, собственные частоты, область динамической устойчивости.

Колесников А. В., Палешкин А. В.

Излагается разработанный авторами метод расчета внешнего теплообмена космического аппарата (КА), основанный на аппроксимации внешних поверхностей КА и видимой с КА участка поверхности планеты многогранными поверхностями с элементарными треугольными гранями и на последующей численной диагностике возможного эффекта взаимного затенения этих граней от исходящего от Солнца и планеты излучения.

Ключевые слова: космический аппарат, теплообмен излучением, Солнце, планета.

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Коломенцев А. И., Якутин А. В.

Дается описание облика жидкостных ракетных микродвигателей (микроЖРД) тягой ~ мН. Рассмотрены особенности рабочих процессов и уравнения математических моделей. Приведены результаты численных расчетов микроканала без учета и с учетом химических реакций и расчета микросопла. Приведены результаты сравнения расчетов с экспериментальными данными.

Ключевые слова: микро — ЖРД, микроэлектромеханические системы (МЭМС), микроканал, математическое моделирование, катализатор, сопло, гидразин.

Лапушкин В. Н., Минин Н. В.

Рассматриваются особенности термодинамических процессов и проработка конструкции нового типа реактивного малоразмерного двигателя с мембранным свободнопоршневым газогенератором топливной смеси, в котором ее часть используется для внутреннего охлаждения теплонапряженных подвижных узлов двигателя и получения работы сжатия компрессора мембранного типа. Разработана схема новой энергоустановки с двойным осевым выхлопом в резонансные камеры дожигания с эжекторным увеличителем тяги, проведены тепловой и термодинамический расчеты по методике авторов, а также вычислены основные конструктивные размеры двигателя. Решен вопрос охлаждения поршневого узла всем расходом топливной смеси двигателя, что привело к частичной регенерации тепла в цикле, снижению удельного расхода топлива и увеличению высотности.

Ключевые слова: тепловые процессы, воздушно-реактивный двигатель (ВРД), свободнопоршневой газогенератор.

Севрук С. Д., Фармаковская А. А.

Приведены результаты экспериментальных исследований химической системы «алюминий—вода». Рассмотрены способы активации алюминия при взаимодействии его с водой. Исследована кинетика реакций с водой сплавов АСД-4 и АСД-6 при различных температурах и в присутствии различных активирующих добавок. Установлено, что основными технологическими параметрами, определяющими скорость выделения водорода и степень превращения алюминия, являются температура в зоне реакции, концентрация активирующей добавки (алюгидрида лития), степень дисперсности используемого алюминиевого сплава, а также состав последнего. Экспериментальные данные обработаны аппроксимирующими уравнениями, позволяющими рассчитать степень превращения алюминия при разных концентрациях добавки алюмогидрида лития для любого момента времени при определённой температуре. По экспериментальным данным рассчитаны также кинетические параметры исследованных реакций.

Ключевые слова: активатор, алюминий, вода, водород, воздух, генератор, добавка, кинетика, химический источник тока, энергоустановка.

Никулин А. Г.

Рассматриваются методика и аппаратура для измерения концентрации конденсированной фазы в продуктах сгорания газогенератора, работающего на топливе метан—кислород. Приведены результаты измерения концентрации частиц сажи при разных режимах работы газогенератора. Измеренная концентрация сажи составила (2 +- 14)-10~4 %, что на два-три порядка меньше равновесных значений.

Ключевые слова: конденсированная фаза, сажа, газогенератор, концентрация, двигатель, лазер

Краев В. М.

Приводится анализ физической модели гидродинамически нестационарного турбулентного течения, созданной на основе проведенных ранее экспериментальных исследований. Предложена модель расчета теплоотдачи и сопротивления неста-ционарных течений.

Ключевые слова: структура турбулентных течений, гидродинамическая нестационарность, неизотермические условия, теплообмен, гидродинамика, модели расчета

Шевцов Д. А., Лебедев А. Д.

Проведен анализ структурных схем наиболее известных типов стабилизаторов переменного напряжения для систем электроснабжения авиационных и ракетно-космических систем. Выявлены особенности, достоинства и недостатки каждой структурной схемы, рассмотрены проблемы, связанные с проектированием устройств, и представлены возможные решения.

Ключевые слова: стабилизатор переменного напряжения; структурные схемы; системы электроснабжения.

Ганкин В. И., Горшков О. А., Гришанов О. В., Ловцов А. С., Шутов В. Н.

В Центре Келдыша создан холловский двигатель КМ-88 номинальной мощностью 1600 Вт при удельном импульсе свыше 2000 с. В статье представлены результаты стендовых испытаний двигателя КМ-88. В ходе испытаний продемонстрирована стойкость двигателя к внешним воздействиям (вибрациям, ударам, транспортным нагрузкам, смене отрицательных и положительных температур, климатическим факторам). Успешно проведены 1000-часовые ресурсные испытания двигателя. Приведено сравнение полученных результатов с испытаниями других двигателей. Уровни нагрузок, выдержанных двигателем, соответствуют требованиям, предъявляемым к аппаратуре при проведении летных испытаний в составе космического аппарата.

Ключевые слова: холловский двигатель, стендовые испытания, ресурсные испытания

Электроника, радиотехника и связь

Игнатьев Ф. Н.

Исследована возможность использования квантоворазмерных гетероструктур для преобразования оптических сигналов. В обеспечение предложенного механизма преобразования разработана наноразмерная полупроводниковая гетеро-структура. Получены аналитические выражения для скорости и качества преобразования. Предварительные оценки указывают на возможность разработки квантоворазмерных оптических конверторов и модуляторов.

Ключевые слова: полупроводниковые гетероструктуры, сверхрешетки, квантовые ямы, излучательная рекомбинация, оптический сигнал.

Фролова О. А.

Рассматривается задача маловысотного полета беспилотного летательного аппарата (БПЛА) над взволнованной водной поверхностью. Приводится методика расчета высоты волны в процессе полета по измерениям радиовысотомера, анализируется возможность реализации алгоритма оценки параметров волнения. Полученные результаты подтверждаются математическим моделированием

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, система управления, радиовысотомер, маловысотный полет, высота волны.

Репин А. И., Меркишин Г. В., Лосев В. Ю.

С целью обеспечения безопасности полетов самолетов применяются детерминированные или стохастические системы автоматического управления. При хорошей метеовидимости (2-я категория ИКАО и выше) их использование оправданно. Для полета в более сложных метеоусловиях известные методы и средства не дают должного эффекта [1]. Тогда целесообразно воспользоваться для проектирования систем методами теории нечеткого управления [2,3]. В статье приводятся структурные схемы известных систем управления и систем, рассчитанных на основе логико-лин¬гвистического подхода. Дается их сравнительная характеристика. Путем моделирования на ЭВМ получены переход¬ные процессы, протекающие в нечеткой системе автоматического управления боковым движением самолета

Ключевые слова: детерминированные и стохастические системы, теория нечеткого управления, методы, струк¬турная схема.

Репин А. И., Вохминов Е. Н.

Приводятся материалы по улучшению ряда тактико-технических характеристик систем ориентации и навигации. В качестве чувствительных элементов измерителей параметров собственного движения ракеты могут использовать¬ся, например, акустические методы или методы, основанные на эффекте фотоупругости. Для съема информации мо¬гут применяться оптические, радиотехнические и другие устройства и системы. В настоящей работе с этой целью большое внимание уделено всестороннему исследованию эффекта Мессбауэра. Его применение обеспечит работу систем в реальном масштабе времени, а точность оказывается достаточной, что во многих случаях определяет время их го¬товности к использованию и степень выполнения тактико-технического задания ракетой, на которой установлена какая-либо система ориентации и навигации.

Ключевые слова: эффект фотоупругости, эффект Мессбауэра, тактико-техническое задание, системы ориен¬тации и навигации.

Меркишин Г. В.

Рассматривается представление локационного когерентного сигнала в виде суммы гармоник, создаваемых отраже¬нием излучения от «блестящих» точек и областей наблюдаемого объекта. Структурное изображение объекта форми¬руется как совокупность бинарных отношений (относительных расположений) отдельных пар «блестящих» точек. Не¬обходимая информация извлекается из параметров пространственных гармоник интенсивности сигнала на апертуре приемника.

Ключевые слова: : локация, «блестящие» точки, бинарные отношения, пространственные гармоники

Управление, вычислительная техника и информатика

Пучков А. М.

В условиях координированного управления летательным аппаратом (ЛА) важное место отводится астатическому регулированию в канале крена. При этом достигается высокая динамичность отработки знакопеременных сигналов уп¬равления, не обеспечиваемая традиционными средствами. Показано решение задачи для двух вариантов построения кон¬туров управления.

Ключевые слова: астатическое управление, координированное управление, летательный аппарат, адаптация, алгоритм.

Прикладная математика, механика, физика

Викулов А. Г., Викулов Д. Г., Меснянкин С. Ю.

Исследуются аспекты электротепловой аналогии и электротеплового взаимодействия. Устанавливаются их кри¬терии. Вводятся инварианты электрической и тепловой проводимости в виде обобщенных сопротивлений. Изучается взаимосвязь электрической и электронной тепловой проводимости. Рассматривается возможность применения зако¬нов аналогии и взаимодействия к контактной проводимости. Предлагаются выражения для расчета обобщенных со¬противлений стягивания, образующихся в космических энергетических установках. Анализируются их пределы.

Ключевые слова: теплопроводность, термическое сопротивление контакта, методы термического регулирова¬ния, твердое тело, границы раздела, космические энергетические установки.

Громов В. Ф., Макаров А. Ф., Корзун А. В., Строгова О. В.

Приведен аналитический анализ получения дифференциального уравнения изгиба стрингера с эксцентричным рас¬положением шва из заклепок. Использована модель составного стержня на дискретном упругом основании.

Ключевые слова: стрингер, обшивка, продольное усиление, изгибающий момент, дифференциальное уравне¬ние.

Экономика и менеджмент

Куприн И. Л., Давыдов А. Д., Виноградов С. М.

В статье отражены результаты ряда работ авторов по сопровождению внедрения в фундаментальные и приклад¬ные НИР основных положений разрабатываемой ими модульной стратегии развития ракетных комплексов. На основе анализа экономико-математических особенностей модульных ракетных комплексов рассматриваются риски неадекватной реализации модульной стратегии развития.

Ключевые слова: модульная, смешанная стратегии развития; ракетные комплексы; принятие решений.

Бродская А. А., Бродский А. В.

Статья посвящена актуальным вопросам формирования методической базы расчета тарифов на информационные услуги, предоставляемые в рамках специализированной сети обмена телеграфными сообщениями гражданской авиации (ГА). Рассмотрена специфика технологического процесса обмена информацией и определены задачи, которые требуют решения для проведения расчета. Предложена методика автоматизированного расчета тарифов.

Ключевые слова: сеть передачи данных и телеграфной связи, центр связи, обмен сообщениями, рас¬четный тариф.

Базадзе Н. Г.

Рассматривается концепция разрешения проблемы инвестиционного развития отечественного высокотехнологич¬ного сектора экономики без привлечения инвестиций на базе разработок отечественной школы научной организации труда и адаптации зарубежного опыта, основанного на принципах бережливого производства.

Ключевые слова: организационное развитие, организационное проектирование; процессы деятельности; орга¬низация деятельности; регламентация; цели; задачи; функции; работы; персонал; компетенции.

Дубовик М. В., Нижегородцев Р. М.

Обосновывается категория контрагентской конкурентоспособности, с позиций институционального анализа обсуж-даются основные факторы, влияющие на формирование контрагентской конкурентоспособности промышленных пред¬приятий и промышленных комплексов.

Ключевые слова: конкурентоспособность, глобальная конкурентоспособность, контрагентская конкуренто¬способность, региональное и муниципальное управление, промышленные комплексы.

В статье дано системное описание процесса разработки стратегии корпораций и предприятий на основе использо¬вания анализа конкуренции, а также внутренних и внешних факторов, воздействующих на предприятие. Важно то, что в статье приводятся основанные на опыте примеры разработки стратегии корпорации. Это позволяет студен¬там, аспирантам, магистрам, преподавателям и работникам предприятий авиационной промышленности получить си¬стемный теоретический и практический материал для разработки стратегии корпораций

Ключевые слова: стратегия корпораций, стратегическое видение.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017