2011. Т. 18. № 2

Авиационная техника

Бернс В. А., Присекин В. Л.

Проведены экспериментальные и расчетные исследования динамических характеристик отклоняемых поверхностей со смещенной опорой. Получено, что смещение опоры приводит к возникновению сил сухого трения и, как следствие, росту резонансной частоты вращения и искажению фазовых портретов вынужденных колебаний поверхности. Результаты работы могут быть использованы для выявления несоосности опор органов управления по данным резонансных испытаний самолетов.

Ключевые слова: отклоняемая поверхность, смещенная опора, динамические характеристики, резонансные испытания

Брусов В. С., Петручик В. П.

Рассматриваются особенности аэродинамики и динамики полета беспилотных летательных аппаратов сверхмалой размерности (микро-БПЛА), связанные с этими особенностями проблемы исследования их аэродинамических и динамических характеристик.

Ключевые слова: микро-БПЛА, аэродинамические характеристики, аэромеханика полета, аэродинамическая труба, число Рейнольдса, угол атаки, аэродинамическая поляра, петля гистерезиса, турбулентность, нестационарность.

Мынкин В. А., Обносов Б. В.

Статья посвящена исследованиям в области повышения точности наведения авиационных средств поражения (АСП) класса «воздух-воздух». Основным направлением исследований в данной работе является учёт дополнительных кинематических параметров, доступных для измерения головкой самонаведения (ГСН), и упреждающее спрямление траектории АСП путём совмещения вектора относительной скорости с линией дальности на начальном участке разгона. Рассмотренные методы позволяют предельно близко реализовать «параллельное сближение» (ПС) с целью и адаптивность наведения к любым манёврам цели. Упреждающее спрямление позволяет сократить полётное время и оптимизировать расход перегрузки на траектории. Это, наряду с учётом дополнительных параметров в функции наведения, обеспечивает более качественное наведение по кратчайшему пути и уменьшение систематической составляющей пролёта без увеличения значения коэффициента пропорциональной навигации.

Ключевые слова: параллельное сближение, наведение, аналитический вид потребной перегрузки, конечная скорость, мгновенный пролёт, спрямление траектории.

Захарченко В. Ф., Таргамадзе Р. Ч., Фролов Е. А.

В статье сделана попытка оценить диапазон скоростей горизонтального полёта малоразмерного летательного аппарата (МЛА) при заданном времени полёта, а также его весовые характеристики. Рассматривался МЛА, способный стартовать «с руки», когда после запуска электродвигателя с винтом создаётся начальная скорость набора заданной высоты полета. Посадка подразумевается с использованием парашюта.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, скорость полета, старт «с руки», электродвигатель с винтом, скороподъемность, потребная мощность, емкость аккумулятора, время полета.

Ракетная и космическая техника

Балык В. М., Кулакова Р. Д., Хесин Л. Б.

Исследуются вопросы построения и модификации аэродинамической модели беспилотного летательного аппарата по результатам летных испытаний. Приводятся условия устойчивости проектного решения к многокритериальной и многофакторной неопределенностям и статистический подход к структурно-параметрическому синтезу летательного аппарата.

Ключевые слова: летательный аппарат, статистический синтез, проектные параметры

Кульков В. М.

Представлены методы управления движением низкоорбитальных искусственных спутников Земли (ИСЗ) с использованием электромагнитодинамической тросовой системы (ЭДТС). На основе математического моделирования исследовалась динамика поведения тросовых систем при осуществлении операций в условиях космического полета с учетом электродинамического воздействия сил Ампера в тросе-кабеле. Приведен анализ эффективности применения ЭДТС для маневрирования ИСЗ.

Ключевые слова: искусственный спутник Земли, электродинамическая тросовая система, маневрирование

Седельников А. В., Казарина М. И.

Рассматривается проблема оценки микроускорений, возникающих благодаря температурным деформациям больших упругих элементов космической лаборатории. В качестве модели упругого элемента используется однородная ортотропная пластина. Результаты работы могут быть использованы при моделировании поля микроускорений внутренней среды космической лаборатории с целью обеспечения требований для успешной реализации гравитационно-чувствительных технологических процессов на ее борту.

Ключевые слова: микроускорения, температурные деформации, космическая лаборатория, большие упругие элементы

Афанасьев В. А., Чудецкий Г. М., Чудецкий Ю. В.

Рассмотрены результаты экспериментов по ударно-взрывному воздействию на космические тела. Анализ данных, полученных по программе «Deep Impact», показал, что ударно-взрывное воздействие является перспективным методом космических исследований. В связи с этим предлагается усовершенствование способа ударно-взрывного воздействия на кометы и астероиды путём создания на траектории этих объектов искусственных облачных образований из частиц малых размеров, которые обеспечивают не одиночное, а многократное воздействие. В результате такого воздействия можно определять структуру и состав вещества космического тела и параметры воздействия, вызывающие разрушение (эрозию вещества) объекта. Показано, что обобщенные законы подобия ударного кратерообразования могут быть использованы для предсказания результатов экспериментов по ударно-взрывному воздействию.

Ключевые слова: астероид, искусственное облачное образование, комета, кратер, ударно-взрывное воздействие.

Гусейнов А. Б.

Изложены основные принципы системной методологии управления испытаниями беспилотных летательных аппаратов. Дана структурно-логическая схема проведения испытаний на всех этапах создания. Сформированы задачи, решаемые на основных этапах испытаний. Приведена методика определения основных параметров и показателей эффективности сетевой модели процесса испытаний. Рассмотрены вопросы оптимизации распределения выделяемых на испытания ресурсов и оценки рисков проведения испытаний.

Ключевые слова: летательный аппарат, управление испытаниями, сетевые модели, показатели эффективности, риски.

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

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

Приводятся результаты расчетов коэффициентов полноты сгорания и избытка воздуха при срыве горения в камере сгорания, работающей в составе турбореактивного двигателя (ТРД). Изменялись параметры рабочего процесса двигателя и режимы его работы. При расчетах использовались характеристики компрессоров с различной степеню сжатия и программы расчета характеристик двигателя.

Ключевые слова: турбореактивный двигатель, камера сгорания, высота и скорость полета, коэффициент полноты сгорания, коэффициент избытка воздуха.

Митрофанов А. А.

Рассматриваются мероприятия, позволяющие теоретически и практически повысить качественные и количественные характеристики осевых компрессоров энергетических установок, в частности воздушно-реактивных двигателей. Основываясь на существенном прогрессе в области материаловедения и технологии производства деталей сложной формы, предлагается применить в конструкции осевых компрессоров известные и предложенные с участием автора способы управления обтеканием лопаток (УОП). Приводятся результаты теоретического и экспериментальных исследований автора по указанной проблеме, полученные в МАИ.

Ключевые слова: лопатка компрессора, решетка профилей, отрыв потока, управление обтеканием, полая лопатка, аэродинамический след.

Торопов Г. П., Хартов С. А.

В статье представлены краткое описание математической модели распространения струи стационарного плазменного двигателя в вакуумной камере и результаты численного анализа распределения газа в объеме камеры при работе устройства. Приведены расчет потенциала электрического поля, наводимого струей первичных ионов, и оценка распределения перезарядившихся под воздействием струи ускоренных ионов атомов остаточной атмосферы камеры с учетом их движения в электрическом поле.

Ключевые слова: электроракетный двигатель, стационарный плазменный двигатель, распространение струи, вакуумная камера, моделирование

Шишкин А. Г.

В рамках двумерной математической модели проведено численное исследование поведение плазмы высокочастотного газового разряда в цилиндрической камере. Основу модели составляет система уравнений, состоящая из уравнений непрерывности и передачи импульса для положительно и отрицательно заряженных ионов и электронов, а также уравнения электронного баланса энергии и уравнения Пуассона для потенциала электрического поля. С помощью численного решения получены профили основных плазменных параметров для двух рабочих газов водорода и гелия. Построенная модель применялась для анализа и предсказания параметров плазмы, используемой для стерилизации медицинских инструментов

Ключевые слова: математическое моделирование, плазма, ВЧ-газовый разряд, уравнение Больцмана.

Боровик И. Н.

Приводится описание концепции формирования технического облика жидкостной ракетной двигательной установки (ЖРДУ) межорбитального транспортного аппарата (МТА) на этапах научно-исследовательских работ (НИР). На основе этой концепции разработана комплексная математическая модель «транспортная космическая система (ТКС)-МТА-ЖРДУ», предназначенная для разработки предварительного технического облика ЖРДУ и выбора его оптимальных проектных параметров по критериям эффективности МТА различного целевого назначения.

Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель, межорбитальный транспортный аппарат, многокритериальная оптимизация, стоимость разработки, стоимость выведения, методология проектирования.

Бачев Н. Л., Матюнин О. О., Козлов А. А., Бачева Н. Ю.

Рассмотрены нестационарные двумерные уравнения реагирующего газокапельного течения при сверхкритических параметрах. Приведены результаты термогазодинамического расчета параметров рабочего процесса в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с дожиганием окислительного генераторного газа

Ключевые слова: газ; капля; межфазное взаимодействие; концентрация пара; профили скорости, температуры, давления.

Крылов Б. А.

Приведены результаты расчетного и экспериментального исследования влияния радиальных зазоров на КПД осевых турбинных ступеней, предложен метод учёта потерь от радиального зазора, когда потери в основном определяются величиной утечки рабочего тела через радиальный зазор. Предлагаемый метод сопоставляется с методами, известными из литературы. Полученные результаты сравниваются с результатами экспериментов. Повышена точность расчета.

Ключевые слова: ступени осевых турбин, коэффициенты расходов, зазоры.

Крылов Б. А.

Приведены результаты экспериментального и расчетного исследования влияния геометрических и газодинамических параметров на коэффициент расхода  в кольцевых щелях (КЩ). Представлены теоретическая формула расчета  в КЩ, а на базе экспериментов получена эмпирическая формула учета взаимного влияния окружной скорости, радиального зазора, степени понижения давления на  в КЩ.

Ключевые слова: кольцевые щели, ступени осевых турбин, коэффициенты расходов, зазоры

Туманов Н. В.

Работа посвящена моделированию устойчивого роста усталостных трещин с использованием комплексного физического (структурного) и механического (континуального) подходов: первый необходим для понимания механизма устойчивого роста, а второй для связи этого механизма с приложенной нагрузкой и разработки инженерных методов его моделирования. Изложена модель механизма устойчивого роста, объединяющая процессы разрушения на разных масштабных уровнях (от разрыва межатомных связей у фронта трещины до ее подрастания в каждом цикле нагружения), и приведены результаты ее верификации.

Ключевые слова: кинетика усталостных трещин, электронная фрактография, усталостные бороздки, конечно-элементное моделирование трещин.

Фокин Д. Б., Луковников А. В., Сунцов П. С.

Описан подход к математическому моделированию силовой установки с двухрежимным гиперзвуковым воздушно-реактивным двигателем (ДГПВРД), а также структура основных блоков, уравнения и допущения, лежащие в основе разрабатываемого программного комплекса. Представлен порядок перехода от идеальных к эффективным характеристикам силовой установки, а также приведены результаты расчета высотно-скоростных характеристик с использованием рассматриваемой математической модели ДГПВРД.

Ключевые слова: двухрежимный гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, тягово-экономические характеристики, математическое моделирование, идеальные и эффективные характеристики

Машиностроение

Громов В. Ф., Макаров А. Ф., Овсянников Д. А.

Статья посвящена анализу напряженно-деформированного состояния элементов шарнирного узла, упрочненного запрессовкой высокопрочной тонкостенной втулки в проушину и проведено сравнение с запрессовкой сплошного штифта.

Ключевые слова: проушина, отверстие, втулка, перемычка, окружные и радиальные напряжения, метод конечных элементов.

Измерительная техника и метрология

Лунев Е. М.

Исследуется возможность повышения точности определения навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения наземных объектов на этапе посадки. Предложен алгоритм расчета навигационных параметров по известным координатам отображенных наземных объектов на снимке. Приведены результаты моделирования, подтвердившие возможность повысить точность определения навигационных параметров за счет использования цифрового фотоизображения наблюдаемого наземного объекта с известными координатами.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, определение координат, пилотажно-навигационный комплекс, фотоориентация, навигация, посадка.

Филатов И. А., Сергейчик В. В., Адаскин А. В., Загребин Д. А.

Представлены результаты исследований по созданию технических и программных средств удаленного on-line исследования состояния диспетчеров и летного состава гражданской авиации на этапах медицинского освидетельствования. Освещаются методические аспекты интегрирования средств удалённой диагностики, регистрации данных, их обработки и передачи в системах удаленного мониторинга. Рассмотрены возможности применения универсального концентратора медицинского оборудования, используемого для интеграции и синхронизации потоков диагностической информации о состоянии оператора в режиме реального времени.

Ключевые слова: удалённое обследование, сердечно-сосудистая патология, лётный состав, безопасность управления ЛА, средства удаленного мониторинга, концентратор медицинского оборудования, адаптер удалённой связи, многоканальная регистрация, комплексирование, интегральная диагностика.

Шаронов А. В., Новоселов С. В.

Предлагается метод оптимального поиска по содержанию полученных информационно-измерительными системами растровых изображений летательных аппаратов, основанный на применении дискретного двумерного вейвлет-преобразования. Показано, что алгоритм позволяет осуществлять поиск требуемого изображения по его сжатому вейвлет- образу. При этом временные затраты алгоритма в среднем меньше на 15% временных затрат существующих алгоритмов, а точность поиска лучше на 13,5%. Кроме того, поиск изображений, использующий вейвлет-преобразование, является инвариантным относительно ракурса искомого летательного аппарата.

Ключевые слова: растровое изображение, пиксель, вейвлет-преобразование, поиск изображений по содержанию

Электроника, радиотехника и связь

Анненков А. М.

Проведен сравнительный анализ помехоустойчивости телеметрических сигналов. Исследована зависимость помехоустойчивости частотно-модулированных сигналов от индекса модуляции и низкочастотной фильтрации. Построены кривые помехоустойчивости для различных методов модуляции.

Ключевые слова: модуляция, помехоустойчивость, непрерывная фаза, когерентный прием, частотная манипуляция, минимальный сдвиг частоты.

Управление, вычислительная техника и информатика

Храмов А. А., Аникин Н. А.

Рассматриваются вопросы управления параллельным доступом (concurrency control) в мобильной системе доступа к данным (МСДД) распределенной гетерогенной базе данных, клиенты которой работают в мобильной среде. На основе предложенной ранее формальной модели системы предлагается протокол управления параллельным доступом для МСДД, включающей реляционные системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие локальную сериализуемость транзакций, и СУБД, использующие Snapshot-изоляцию как критерий правильности параллельного выполнения транзакций.Рассматриваются возможности применения результатов исследования упомянутых вопросов в аэрокосмической отрасли.

Ключевые слова: СУБД, распределенная гетерогенная база данных, мобильная среда, мобильная транзакция, мобильная система доступа к данным, протокол управления параллельным доступом, сериализуемость транзакций, snapshot-изоляция.

Прикладная математика, механика, физика

Фирсанов В. В., Чан Н. Д., Данг Н. Т.

В рамках энергетически согласованной теории оболочек рассматривается метод определения напряженно-деформированного состояния (НДС) цилиндрической оболочки. С помощью преобразования Лапласа построено решение данной задачи, при этом вдвое сокращено число произвольных постоянных при интегрировании системы дифференциальных уравнений задачи. Получено частное решение для различных видов локальной и распределенной нагрузок.

Ключевые слова: энергетически согласованная теория, условия согласованности, круговая цилиндрическая оболочка, краевые условия, преобразование Лапласа, дробная функция, локальная нагрузка, распределенная нагрузка.

Маркина Н. Л., Ревизников Д. Л.

Работа посвящена вопросам численного моделирования кавитационных течений. В основе математической модели лежат уравнения НавьеСтокса, дополненные уравнением фазового переноса с источниковыми слагаемыми, регулирующими межфазный массообмен. Приведен модифицированный алгоритм PISO, применяемый для согласования полей скоростей, давления, плотности. Представлены результаты численного моделирования течения жидкости через двумерный тракт переменного сечения. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными для различных кавитационных режимов. Проанализирован характер колебаний гидродинамических параметров кавитационного течения.

Ключевые слова: кавитация, двухфазное течение, PISO, уравнения НавьеСтокса, численное моделирование

Бакулин В. Н.

Рассматривается конечно-элементная модель для расчета напряжённо-деформированного состояния моментных несущих слоев трехслойных конических оболочек. В аппроксимирующие функции перемещений конечных элементов несущих слоев включены перемещения как жесткого целого (определяемые интегрированием соотношений Коши при нулевых значениях деформаций), что приводит к повышению скорости сходимости численных результатов.

Ключевые слова: конечный элемент, напряжённо-деформированное состояние, несущие слои, трехслойные конические оболочки, аппроксимирующие функции, перемещения как жесткого целого, соотношения Коши.

Пономарев А. П., Бакулин В. Н.

Рассматривается модель парашюта, имеющая две степени свободы и состоящая из купола в виде конуса, строп и спускаемого точечного груза. Модель может перемещаться вертикально как жесткое целое и менять угол раствора конуса. Движение происходит в идеальной несжимаемой жидкости, обтекание купола предполагается потенциальным. Показывается, что уравнения движения Лагранжа второго рода совпадают с условием сохранения энергии и уравнением для импульса. Приводятся графики найденных аналогов коэффициентов присоединенных масс (моментов инерции) применительно к деформируемому конусу. Определяются параметры движения модели на начальном этапе, в частности величина пикового усилия растяжения в стропах, и их зависимость от условий ввода модели в поток газа.

Ключевые слова: купол парашюта, модель раскрытия, осесимметричное потенциальное обтекание, метод дискретных вихрей, присоединенные массы, точечный груз, нерастяжимые несжимаемые стропы, пиковые усилия в стропах, уравнения движения, функции тока.

Экономика и менеджмент

Лукьянова А. А., Рябищук И. В.

Проводится анализ текущего состояния инновационного потенциала предприятий оборонно-промышленного комплекса (ОПК) на примере ОАО «Красмаш» на современном этапе развития. Более подробно рассмотрены его финансовая и кадровая составляющие. Выявлены основные причины, оказывающие негативное влияние на формирование инновационного потенциала предприятий ОПК.

Ключевые слова: инновационный потенциал, оборонно-промышленный комплекс, экономическое развитие.

Таривердиев А. С.

Рассмотрен феномен специальных экономических зон. Изложен отечественный опыт функционирования специальных (особых) экономических зон с момента их появления в СССР до нынешних времен. Рассмотрены возможные перспективы плодотворного и эффективного функционирования особых экономических зон в Российской Федерации, и описаны меры, необходимые для этого.

Ключевые слова: инвестиции; экономика; льготы и стимулы; особые экономические зоны; инструмент регулирования экономики.

Бурдина А. А., Брусиловская Е. А.

Ключевые слова:

Разжевайкин Д. В.

Развитие инновационной экономики подразумевает активное участие государства посредством бюджетного финансирования. При этом существует множество объектов для финансирования, но отсутствуют эффективные способы определения, какие из имеющихся объектов будут самыми перспективными для финансирования. В настоящей статье предлагается инструментарий количественного сопоставления предприятий авиационной промышленности между собой на основе расчета их индекса инновационной активности, и в качестве примера прилагается такой расчет.

Ключевые слова: индекс, инновации, активность, самолёт, эффективность.

Качество

Погосян А. М.

Рассмотрен разработанный комплекс мероприятий, внедренный ЗАО «Гражданские самолеты Сухого» в процесс создания и управления качеством и успешной сертификации самолета «Суперджет-100»; отмечен трансферт передовых технологий и широкое использование компетенций и разветвленной инфраструктуры зарубежных соисполнителей

Ключевые слова: трансферт передовых технологий, сертификация.

Григорьев Е. В., Козаченко Д. А., Бодрышев В. В.

Рассматривается возможность использования методологии поискового проектирования на предприятиях авиационного промышленности. Приводятся результаты анализа зрелости российских предприятий авиационной промышленности в информационном плане. Показана необходимость внедрения данной методологии. Разработаны модели и методы на примере цилиндрического редуктора и намечены пути разработки программного модуля.

Ключевые слова: CALS, PLM, PDM, САПР, жизненный цикл, управление изменениями, автоматизация проектирования.

Козаченко Д. А., Григорьев Е. В., Бодрышев В. В.

Рассматривается математический алгоритм расчета единого критерия сложности геометрии электронного макета изделия (ЭМИ). Приведены результаты анализа методов создания твердотельной модели в виде локальных критериев, влияющих на сложность геометрии изделия. Приведен математический аппарат, предназначенный для автоматического расчета единого критерия сложности геометрии деталей и сборок. Данный критерий позволит ускорить бизнес-процессы конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) на машиностроительных предприятиях авиационной отрасли за счет автоматического принятия решений в зависимости от сложности геометрии ЭМИ.

Ключевые слова: cложность ЭМИ; автоматизация КТПП; PLM; PDM; STEP; CALS; распределение работ; сложность твердотельной модели; проектирование авиакосмических изделий.

Новиков И. С.

Рассмотрены проблемы практического применения процедуры перспективного планирования качества продукции (от английского Advanced Product Quality Planning, далее APQP) в системах менеджмента качества (СМК) организаций авиационной промышленности. Приведены результаты исследований автора в данной области и реальные результатов их внедрения в отечественных промышленных организациях.

Ключевые слова: система менеджмента качества; перспективное планирование; проектный менеджмент; ключевые характеристики; многофункциональный подход.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017