2012. Т. 19. № 2

Авиационная техника

Дунаев В. В., Громов В. Ф., Макаров А. Ф., Еремин М. В.

Приведен анализ результатов исследований и рекомендован выбор значений конструктивно-технологических параметров механических соединений, находящихся вблизи кромок соединяемых деталей. Учитывается уровень пороговых растягивающих напряжений с точки зрения предупреждения возникновения коррозии под напряжением в зоне соединений с радиальным натягом.

Ключевые слова: механические соединения, стержень, радиальный натяг, напряжения, коррозия.

Никитченко Ю. А.

Предложены модели течения, соответствующие приближениям Барнета и Навье-Стокса-Фурье. Энергия многоатомных молекул рассмотрена в двухтемпературном приближении. На примере решения задачи о профиле ударной волны проведено тестирование моделей.

Ключевые слова: моментные уравнения, приближение Барнета, двухтемпературная модель, профиль ударной волны.

Ракетная и космическая техника

Кульков В. М.

Рассмотрены принципы разработки малых космических аппаратов (МКА) с электроракетными двигателями (ЭРД). Определены возможные варианты применения МКА с ЭРД, разработаны рекомендации по использованию ЭРД в составе МКА различных типов. В целях расширения возможностей и повышения эффективности применения МКА предполагается использовать энергодвигательные системы и модули, а также унифицированные платформы с электроракетными двигателями и энергетической установкой на базе солнечных батарей. Разработано методическое обеспечение проектирования малых космических аппаратов с ЭРД. Предложены математические модели для проектных исследований и анализа характеристик МКА с ЭРД на базе стационарных плазменных двигателей (СПД) и импульсных плазменных двигателей (ИПД) и солнечной энергетической установки.

Ключевые слова: малый космический аппарат, электроракетный двигатель, унифицированная платформа, методы проектных исследований.

Олейников И. И., Аксенов О. Ю., Павлов В. П.

Предложена методика расчёта порогового значения вероятности безопасного пролета космического объекта (КО) мимо управляемого космического аппарата (КА).

Ключевые слова: космический объект риска, вероятность столкновения, вектор промаха, ошибки вектора промаха, вероятность безопасного пролета.

Демидова Н. С., Бочков А. В.

В отличие от традиционного подхода, предлагается введение синусоидальной скорости исследования процессов переноса диффузионной и конвективной составляющими, что позволит сформировать алгоритм управления, а также другой подход к выбору проектных параметров агрегатов (длины, диаметра, ширины и т.д.) и технологических режимов.

Ключевые слова: самоорганизация, адиабатический режим, сорбция, самообострение, кинетика, математическая модель, численное решение, импульсное воздействие, волновое число, число Марангони.

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Гниздор Р. Ю., Митрофанова О. А., Румянцев А. В.

Приведены результаты исследования влияния характеристик магнитного поля периферийной зоны стационарного плазменного двигателя (СПД) типа СПД-100 на величину разности потенциалов между катодом-компенсатором и «землей» при изменении места расположения катода относительно анодного блока двигателя. Выявлено влияние не только конфигурации силовых линий магнитного поля, но и величины магнитной индукции в зоне размещения катода. Отмечено наличие корреляции между изменением индукции магнитного поля в месте расположения катода и параметрами двигателя. Определена допустимая индукция магнитного поля в зоне размещения катода-компенсатора, которая не должна превышать 3 мТл.

Ключевые слова: стационарный плазменный двигатель, катод-компенсатор, конфигурация силовых линий магнитного поля, индукция магнитного поля, напряжение «катод-земля» (Uкз), трехмерный расчет магнитных полей.

Магеррамова Л. А.

Рассмотрен опыт создания интегральных конструкций моноколёс из разнородных материалов, технологии изготовления, преимущества применения в высокотемпературных турбинах газотурбинных двигателей (ГТД) и проблемы проектирования. Предложены проекты блисков, наиболее удачно сочетающие требования к конструкциям рабочих колёс турбин современных ГТД, а также позволяющие существенно уменьшить массу колеса и увеличить ресурс и газодинамическую эффективность турбины.

Ключевые слова: газовые турбины, конструкции биметаллических блисков, горячее изостатическое прессование, прочность.

Васич П. С., Дежин Д. С., Ковалёв Л. К., Ковалёв К. Л., Полтавец В. Н.

Рассматривается новая схема высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) синхронной машины с композитным слоистым ротором. Изложены теоретические методы расчета двухмерных магнитных полей, индуктивных параметров и выходных характеристик высокотемпературных сверхпроводниковых синхронных двигателей со слоистым композитным ротором с учётом слоистой структуры и физических свойств активных элементов ротора (ВТСП, постоянных магнитов, ферромагнетиков). Приводятся результаты исследований опытного образца ВТСП двигателя со слоистым композитным ротором. Обсуждаются вопросы использования рассматриваемого ВТСП двигателя в промышленных приводах.

Ключевые слова: объемный высокотемпературный сверхпроводник, композитный слоистый ротор, синхронный электродвигатель, методы расчета.

Карпышев А. В., Фирсов В. П., Антюхов И. В., Горелов А. А.

Представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при взаимодействии высокоскоростных газокапельных струй c горячими поверхностями. Эксперименты проводились при взаимодействии водо-воздушных мелкодисперсных струй с медным калориметром. Скорость капель в потоке изменялась от 25 до 90 м/с, а угол натекания струи от 0 до 90°. Получено, что максимальная величина теплового потока в зависимости от скорости струи изменяется от 5 до 8 МВт/м2. Скорость охлаждения поверхности более чем в 5 раз превышает скорость охлаждения в большом объеме. При изменении угла натекания струи на поверхность с 0 до 90° плотность теплового потока увеличивается с 1,75 до 8 МВт/м2.

Ключевые слова: газокапельная струя; теплоотдача; кипение

Тимушев С. Ф., Федосеев С. Ю.

Проведено численное моделирование параметров трехмерного потока на входе в центробежный насос в диапазоне подач 0,61,3 от оптимальной. Показана возможность определения коэффициента начальной кавитации на входе центробежного насоса с использованием методов вычислительной гидродинамики. Сравнение с экспериментальными данными позволяет сделать вывод, что подобный метод может быть использован при совершенствовании антикавитационных качеств центробежных насосов.

Ключевые слова: центробежный насос, кавитация, коэффициент начальной кавитации.

Потапов С. Д., Перепелица Д. Д.

Предложен способ обработки результатов испытаний образцов на скорость роста трещины с целью определения устойчивого участка кинетической диаграммы, получения средних значений свойств трещиностойкости при испытаниях нескольких образцов. Выполнены фрактографические исследования поверхностей излома компактных образцов после проведения испытаний на скорость роста трещины с целью подтверждения правильности определения верхней границы устойчивого участка развития трещины предложенным способом обработки результатов испытаний.

Ключевые слова: свойства трещиностойкости, кинетическая диаграмма, скорость роста трещины, уравнение Пэриса.

Волощенко А. В., Герасимов И. В., Олешко В. С., Ткаченко Д. П.

Рассмотрена проблема прижогов лопаток из титановых сплавов компрессоров газотурбинных двигателей. Рассмотрены методы контроля прижогов. Разработан автоматизированный прибор измерения контактной разности потенциалов. Разработана методика неразрушающего контроля прижогов лопаток по изменению работы выхода электрона, измеряемой методом контактной разности потенциалов.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, прижоги, неразрушающий контроль, работа выхода электрона, контактная разность потенциалов.

Андреев П. В., Еремин А. Г., Федоров М. Ю.

Обосновываются необходимость и главные направления перехода от металлических материалов к композиционным и керамическим для изготовления высоконагруженных элементов конструкции космических ядерных энергоустановок большой мощности. Цель такого перехода максимальное снижение массы с одновременным значительным повышением верхней температуры цикла преобразования тепловой энергии в электрическую. Приводится ряд технических и технологических решений, представлены результаты механических испытаний, а также сформулированы вопросы, требующие дополнительных исследований.

Ключевые слова: композиционные материалы, керамические материалы, конструкция, космические ядерные энергоустановки.

Машиностроение

Авдеев А. В., Хомяков А. М.

Предлагается новый подход в методологии определения запасов прочности деталей и узлов двигателя, основанный на кинематической модели разрушения. В качестве примеров определяются запас ротора по критической скорости, запас по несущей способности рабочего колеса реактивной турбины и запас прочности биметаллической оболочки корпуса камеры жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).

Ключевые слова: запас прочности, критическая скорость, несущая способность, оболочка корпуса, ЖРД, рабочее колесо, турбина.

Ланевский Т. М., Леонтьев М. К.

Представлена методика расчёта роста трещины вовращающихся элементах газотурбинного двигателя. Рассмотрены вопросы выбора месторасположения начального дефекта, формы и размера трещины. Проведена оценка ресурса титановой группы дисков компрессора высокого давления.

Ключевые слова: рост трещины, диск компрессора высокого давления (КВД), тип цикла, ресурс.

Леонтьев М. К., Снеткова Е. И.

Рассматривается математическая модель нелинейного шарикоподшипника с пятью степенями свободы, используемая в динамическом анализе сложных роторных систем, и результаты ее применения. Модель построена на базе теории Герца. В пятистепенной модели шарикоподшипника учитываются зазор в подшипнике, количество тел качения в зоне нагружения, контактная жесткость, а также осевая сила, действующая на подшипник, угол контакта. Представлены результаты статического и динамического анализа точечного ротора с нелинейным подшипником. Показано существенное влияние на жесткостные характеристики подшипника осевой силы, действующей на подшипник, и неуравновешенной силы ротора.

Ключевые слова: подшипники качения, зазор, жесткостные характеристики, математическая модель.

Измерительная техника и метрология

Костюков В. М., Нгуен Н. М.

Статья является продолжением статьи, опубликованной в предыдущем номере. Обсуждается вопрос о влиянии погрешностей измерений бароинерциальной системы, не полностью скомпенсированных в бортовом алгоритме измерительно-вычислительного комплекса (ИВК), на точность навигации самолета. Полученные результаты позволяют формировать требования к точности калибровки, обеспечивающие заданную точность движения самолета. Алгоритм реализует моделирование движения самолета в неинерциальной (нормальной земной) системе координат (СК) в соответствии с полетным заданием, состоянием среды движения (с вариациями атмосферы) с использованием общих нелинейных моделей характеристик самолета, системы управления, содержащей алгоритм оптимального управления самолетом для поиска требуемых траекторий и законов управления, алгоритма стабилизации и балансировки самолета, измерительно-вычислительного комплекса на базе гироинерциального блока, баровысотомера и БЦВМ.

Ключевые слова: пространственное движение, тяжелый беспилотный самолет, разбег, набор высоты, маршрут, бароинерциальная система измерения, точность измерения вектора состояния самолета.

Электроника, радиотехника и связь

Вовасов В. Е.

Приведен вывод выражений для первой и второй разности псевдодальностей и псевдофаз для высокодинамичных объектов. Показано отличие, в виде поправок, этих выражений от классических, выведенных для малодинамичных объектов. Причем первая поправка первых и вторых разностей псевдодальностей и псевдофаз связана с разностью показаний шкал времени навигационных приемников, установленных на объекте, а вторая и третья поправка первых и вторых разностей псевдодальностей и псевдофаз связана с разностью времени прихода сигналов от разных спутников и вращательной динамикой антенн, установленных на объекте. Указывается необходимость и возможность компенсации поправок для получения несмещенных оценок углов ориентации высокодинамичных объектов.

Ключевые слова: ГЛОНАСС, GPS, высокодинамичные объекты, ориентация объектов, псевдодальности, псевдофазы, вторые разности псевдодальностей и псевдофаз.

Никитин Д. П.

Рассматриваются методы оценки ориентации вектора скорости при движении одиночного одночастотного приёмника навигационных сигналов. Особое внимание уделяется получению оценок ориентации вектора скорости при малых скоростях движения приёмника. Исследуется метод, позволяющий увеличить точность оценки направления движения. Приведены экспериментальные данные, демонстрирующие точностные характеристики данного метода и возможность его применения.

Ключевые слова: навигационный приёмник, глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), GPS, ГЛОНАСС, угловая скорость, фильтр Калмана, сельское хозяйство.

Ткачев А. Б.

Статья посвящена новым методам формирования сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, связанным с применением оверлейного кодирования. Рассмотрены два возможных варианта такого применения: формирование одинаковых и разных оверлейных кодов в сигналах, относящихся к разным спутникам. Проведено исследование корреляционных свойств обоих вариантов на примере кодов, используемых в системе Galileo.

Ключевые слова: спутниковая навигация, Galileo, оверлейные коды, дальномерные коды.

Управление, вычислительная техника и информатика

Макарова С. М., Падалко С. Н., Строгонова Л. Б., Терентьев М. Н.

Важным элементом обеспечения здоровья, работоспособности и безопасности экипажей космических аппаратов является медицинский контроль здоровья, оценка физической работоспособности и функциональных резервов космонавта на всех этапах полета. Разрабатываемая на базе Московского авиационного института система мониторинга позволяет производить беспроводную регистрацию как электрофизиологических сигналов, так и сигналов о координатах космонавта в объеме корабля. Для этого станция или межпланетный корабль оборудуются беспроводной сенсорной сетью, поддерживающей и передающей сигнал на медицинский компьютер. Получаемая информация позволит более оперативно и точно принимать решения о коррекции режима труда и отдыха, мероприятиях медицинского сопровождения, психологической поддержки экипажа. Успешная реализация разработанной системы мониторинга позволит включить данную систему в медицинский контроль и систему медицинской поддержки принятия решений по медицинскому обеспечению экипажей космических аппаратов. Предлагаемая система может успешно использоваться не только в космической биологии и медицине, но и в спортивной медицине для коррекции и оптимизации тренировочного процесса.

Ключевые слова: психофизиологическое состояние, беспроводная сенсорная сеть, медицинский контроль, режим труда и отдыха, космический полет, невесомость.

Экономика и менеджмент

Иванисов В. Ю.

Предметом данной статьи является обоснование новых организационно-экономических подходов к ценообразованию разработок новой наукоемкой авиационной техники военного назначения (АТ ВН). Показано, что существующие организационно-экономические подходы заказчиков к ценообразованию разработок в современных организационно-экономических условиях приводят к низкой рентабельности (убыточности) разработок. Предложены новые организационно-экономические подходы к ценообразованию разработок, отвечающие сформулированным автором критерию «согласованности подходов» и условию «нормативной корректности», а также методические принципы их реализации.

Ключевые слова: организационно-экономические условия ценообразования разработок, организационно-экономические подходы к ценообразованию разработок, рентабельность, убыточность, ценообразование, методические принципы реализации новых организационно-экономических подходов к ценообразованию разработок.

Уразова Н. Г., Пахомов А. А.

Авиатранспортная отрасль рассмотрена на уровне макроэкономической системы, в рамках отраслевого менеджмента определены её характерные особенности. Определены основные отраслевые элементы, обладающие наибольшей функциональной значимостью. Представлена классификация потоков, характерных для современной отрасли воздушных перевозок. Предложена классификация моделей формирования и развития основных отраслевых элементов, в зависимости от целей, задач и функциональных особенностей. Выявлены важнейшие факторы, предопределяющие тип модели или возможность ее изменения.

Ключевые слова: отраслевое звено, авиатранспортная отрасль, модель, поток, фактор.

Артамонов И. М.

Проведен анализ проблем, связанных с формированием моделей качества инфраструктурного проекта. Показано, что возможно формирование такой модели на основе методов, близких к детерминированному факторному анализу, широко применяемому в экономических расчетах. Предложен метод структурирования факторов и формирования итоговой модели качества проекта. Описаны и проанализированы основные проблемы, касающиеся практического применения таких моделей.

Ключевые слова: детерминированный факторный анализ, управление качеством, управление проектами, модель качества.

Сидельников Ю. В.

Предлагается новая модификация метода оценивания трудоемкости инновационных проектов.

Ключевые слова: оценивание трудоемкости; экспертный метод; инновационный проект.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017