2013. Т. 20. № 1

Авиационная техника

Старостин К. И., Шустров Ю. М.

Рассмотрена математическая модель петлевой схемы влагоотделения на высоком давлении в составе авиационной системы кондиционирования воздуха, а также представлены результаты численного исследования работы петлевой схемы на различных режимах.

Ключевые слова: влажный воздух, математическая модель, метод численного решения, петлевая схема влагоотделения, система кондиционирования воздуха, температура, энтальпия

Солошенко В. Н., Попов Ю. И.

Проведен анализ конструкций существующих крыльев из композиционных материалов (КМ) магистральных самолетов. Освещены особенности выбора расчетных допускаемых напряжений для конструкции планера магистрального самолета из КМ. Рассмотрены основные концепции конструктивно-силовых схем кессона отъемной части крыла из КМ и стыков кессона крыла с центропланом.

Ключевые слова: конструкция, крыло, композиционные материалы, стыки, масса, напряжения

Говорков А. С.

Рассмотрена методика количественной оценки технологичности конструкции детали планера на основе взаимодействия отдельных частных показателей с учетом весовых коэффициентов. Предложен алгоритм проведения технологического контроля детали на основе её трехмерной модели.

Ключевые слова: деталь планера, модель, технологичность, конструктивный элемент, частный показатель технологичности

Ракетная и космическая техника

Безручко К. В., Давидов А. О., Каторгина Ю. Г., Логвин В. М., Столяров Я. А., Харченко А. А., Ширинский С. В.

Разработана и построена математическая модель щелочного электрохимического аккумулятора, учитывающая процессы, протекающие в аккумуляторах при их эксплуатации. Данная математическая модель была апробирована с помощью методики прогнозирования характеристик электрохимических аккумуляторов, разработанной авторами. Апробация проведена на никель-кадмиевых аккумуляторах НК-125 и НКГ-160, а также на никель-кадмиевой батарее 3НК-125. Для апробации модели проведено определение текущего состояния аккумуляторов, определены эмпирические коэффициенты математической модели и рассчитаны погрешности измерений и самой модели. Сделан длительный (до тридцати лет) прогноз емкости и напряжения аккумуляторов и батареи.

Ключевые слова: прогнозирование, никель-кадмиевый аккумулятор, математическая модель, напряжение, емкость, разрядная характеристика

Панчуков А. А.

Предложены интегральные критерии точности выведения на околокруговые орбиты. Показано, что их использование позволяет свести систему предельно допустимых отклонений орбитальных параметров к двум величинам, характеризующим размеры сечения трубки возмущённых траекторий, а также оценить величину максимальных энергозатрат на коррекцию ошибок выведения.

Ключевые слова: ракета-носитель, точность выведения, околокруговые орбиты, предельные отклонения элементов орбиты

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Магеррамова Л. А.

Предложены расчетные методы увеличения ресурса лопаток в составе рабочих колес высокотемпературных газовых турбин на основе математического моделирования. Показана необходимость применения на стадиях проектирования и доводки разработанных расчетных методов для обеспечения прочностной надежности турбинных лопаток, в том числе из современных суперсплавов. Приведены примеры численного анализа конструкций, показаны мероприятия по модернизации, приводящие к обеспечению долговечности.

Ключевые слова: газовые турбины, рабочие лопатки, прочностные расчеты, ресурс

Агеенко Ю. И., Пегин И. В., Шаламов Е. А., Ильин Р. В.

Разработан жидкостный ракетный двигатель малой тяги (ЖРД МТ) тягой 400 Н с дефлекторно-центробежyой схемой жидкофазного смешения. Проведена расчётно-экспериментальная исследовательская работа по повышению эффективности смесительного элемента форсуночной головки. Представлены результаты сравнительного анализа расчетной модели и экспериментальных данных. Приведены анализ схемы, результаты гидравлических испытаний и огневой работы опытного образца двигателя.

Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель малой тяги, дефлекторно-центробежная схема, струйная форсунка, центробежная форсунка, подводящий коллектор, форсуночная головка

Гришин Ю. А., Бакулин В. Н., Зенкин В. А.

С помощью модифицированного метода крупных частиц проведено численное исследование продувки впускных окон двигателя. Выполнен анализ картин течения, получены зависимости коэффициента расхода окон от геометрических параметров воздушного тракта, которые хорошо согласуются с результатами соответствующих экспериментов.

Ключевые слова: двухтактный двигатель, впускные окна, коэффициент расхода, модифицированный метод крупных частиц, численное исследование

Кудимов Н. Ф., Панасенко А. В., Сафронов А. В., Третьякова О. Н.

При расчете струйных течений двигательных установок (ДУ) при старте ракет-носителей необходимо моделирование скачков уплотнения, зон разряжения, вязко-невязкого взаимодействия при турбулентном смешении газов струи с воздухом. На основе осредненных уравнений НавьеСтокса с использованием моделей турбулентности рассмотрены возможности расчета сверхзвуковых турбулентных струй. Приведены результаты расчетов изобарических холодных, неизобарических холодных и неизобарических горячих струй на режимах, характерных для работы двигательных установок при старте. Проведено сравнение расчетов с экспериментальными данными.

Ключевые слова: численное моделирование, уравнения Рейнольдса, модели турбулентности, турбулентные струи

Леонтьев М. К., Снеткова Е. И., Дегтярев С. А.

Нелинейные эффекты в подшипниках качения связаны с контактной деформацией тел качения, зазорами между телами качения и кольцами подшипника. Движение ротора с такими подшипниками является многообразным и достаточно сложным от упорядоченного до хаотического. В статье представлена модель роликового подшипника, учитывающая в соответствии с теорией Герца контактную жесткость, зазоры между телами качения и кольцами, внешние нагрузки. С ее помощью проведено исследование поведения неуравновешенной роторной системы с нелинейным подшипником.

Ключевые слова: модель роликового подшипника, зазор, жесткость, роторная динамика, Dynamics R4, нелинейный анализ

Григорьев В. А., Калабухов Д. С., Радько В. М.

Приводится методика аналитического определения объема и массы одноступенчатых турбин сверхмалой мощности осевого типа (ОТСММ) на начальном этапе проектирования с применением методов математической статистики. Разработанные математические модели массы в дальнейшем могут использоваться при решении задачи оптимизации параметров турбоприводов сверхмалой мощности по массовым характеристикам.

Ключевые слова: турбина сверхмалой мощности, модель массы, влияющие факторы, оптимизируемые параметры

Симонов Е. Л.

Приводятся описание системы дискретно-фазового (ДФ) метода, методика бесконтактных измерений вибро-перемещений рабочих лопаток и методика расчета вибронапряженности лопаток по виброперемещениям. Представлена математическая модель динамического поведения рабочих лопаток ротора для проведения измерений дискретно-фазовым методом и для его сопоставления с результатами тензометрирования. Выполнен комплекс экспериментальных исследований по верификации ДФ-метода определения вибронапряженности рабочих лопаток компрессора на примере ТРДД ПС-90А. Был проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных данных, а также традиционного метода определения вибронапряженности рабочих лопаток компрессора и рассматриваемого метода.

Ключевые слова: дискретно-фазовый метод, резонанс, тензорезистор, рабочие лопатки, вибронапряженность, газотурбинный двигатель, собственные частоты и формы колебаний

Потапов С. Д., Перепелица Д. Д.

На основе обобщения данных обработки результатов испытаний стандартных образцов на скорость роста трещины получены корреляционные зависимости между коэффициентами уравнения Пэриса, описывающего устойчивый участок кинетической диаграммы для материалов, применяемых при изготовлении основных деталей авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Приведены результаты испытаний образцов с различными типами трещин (сквозные и поверхностные эллиптические) на скорость роста трещины. Показано, что при прочих равных условиях проведения испытаний форма трещины оказывает определяющее влияние на характеристики трещиностойкости.

Ключевые слова: скорость роста трещины, трещиностойкость, уравнение Пэриса, фрактография

Давыдов А. В., Дегтярев С. А., Кутаков М. Н., Леонтьев М. К.

Рассматриваются вопросы учета одностороннего магнитного притяжения, возникающего в электрических моторах и генераторах, в задачах роторной динамики. Представлен обзор существующих решений при определении силы одностороннего магнитного притяжения, отмечен её нелинейный характер. Показан алгоритм решения задачи о динамическом поведении ротора с учетом одностороннего магнитного притяжения в нестационарной постановке. В качестве примера исследуется модель гидрогенератора. Показано влияние одностороннего магнитного притяжения на динамические характеристики гидрогенератора.

Ключевые слова: роторная динамика, одностороннее магнитное притяжение, электрические машины, эксцентриситет ротора, Dynamics R4

Измерительная техника и метрология

Павлова Н. В., Загребин Д. А., Адаскин А. В., Сергейчик В. В.

Предметом исследования является инструментальное средство, реализующее метод мультидиагностики для повышения эффективности и качества исследования авиационного персонала. Представлены результаты разработки нового носимого суточного регистратора для исследования состояния сердечно-сосудистой системы лётного и диспетчерского состава в ходе предполётной подготовки, аттестации, лечения и реабилитации.

Ключевые слова: кардиоваскулярная патология, лётный и диспетчерский состав, безопасность управления летательным аппаратом, комплексная диагностика, многоканальный регистратор, мобильные средства, электрокардиограф, тонометр, пульсоксиметр, капнограф, суточный мониторинг

Электроника, радиотехника и связь

Никитин Д. П., Герко С. А.

Рассматриваются основные задачи автоматизированного управления различного вида объектами, решаемые с помощью глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Описываются основные режимы работы приемника сигналов ГНСС и требования, накладываемые на качество навигационных определений при решении той или иной задачи управления. Приводятся существующие и перспективные методы увеличения точности и надежности навигационных определений с помощью использования псевдофазовых измерений.

Ключевые слова: ГНСС, GPS, ГЛОНАСС, приращения псевдофаз, RTK, Stand Alone, DGPS, фильтр Калмана, разрешение неоднозначности, управление аппаратами

Прикладная математика, механика, физика

Данилин А. Н., Карандин В. И., Рабинский Л. Н., Рожков А. Г.

Исследуются и обсуждаются сорбционные свойства углеродных нанотрубок (УНТ) и перспективы их использования в качестве биосовместимых сорбентов для систем жизнеобеспечения и реабилитации космических экипажей в длительных полетах, а также экстремальных экспедиций, таких, как подводные, наземные и др. УНТ синтезированы с использованием технологий метода химического парофазного осаждения на каталитических системах Fe/Al2O3 или Co/Al2O3. Приведены некоторые результаты структурных исследований УНТ с применением просвечивающих и сканирующих электронных микроскопов. Сорбционная эффективность УНТ продемонстрирована в экспериментах с плазмой крови и лимфы 12 человек. В качестве контролируемых критериев величины сорбционной ёмкости УНТ использовали биохимические показатели содержания в плазме крови и лимфе их основных постоянных ингредиентов, по уровню концентрации которых можно судить о состоянии клеточного, органного и общего гомеостаза при различных заболеваниях.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, биосовместимые сорбенты, эфферентная терапия, системы жизнеобеспечения и реабилитации, метод химического парофазного осаждения, сорбционная эффективность и специфичность

Рыбаулин А. Г., Сидоренко А. С.

Представлены результаты разработки численной модели и данные расчетной оценки характеристик случайной вибрации конструкции авиационного изделия с точечными сварными соединениями. Рассматривается случай действия случайной кинематической нагрузки в условиях эксплуатации изделия на внешней подвеске маневренного носителя. Получены спектральные характеристики и уровни виброускорений и вибронапряжений в различных точках конструкции изделия. Определены зоны максимальных напряжений при динамическом случайном нагружении, а также при действии статической гравитационной нагрузки. Выявлены особенности динамического напряженного состояния в сварных соединениях.

Ключевые слова: авиационное изделие, сварное соединение, точечная сварка, крыло, оболочка, динамическое состояние, виброускорение, вибронапряжение, спектральная плотность

Бугай И. В.

Предлагаются расчетная модель и численный метод для исследования теплового и механического действия потоков излучений различной физической природы на тонкостенные многослойные конструкции летательных аппаратов. Предполагается, что эти действия могут быть сведены к неравномерному нагреву конструкции, изменению ее толщины и формированию на поверхности нестационарного профиля давления. Для численного интегрирования уравнений движения ортотропной неравномерно нагретой оболочки переменной толщины используется явная конечно-разностная схема второго порядка точности по временной и пространственным переменным.

Ключевые слова: расчет, нестационарное деформирование, композитные оболочки, механическое и тепловое действия излучений, ортотропность

Экономика и менеджмент

Сидельников Ю. В., Калмыков Н. С., Шевыренков М. Ю.

Рассмотрено использование метода контрольных вопросов в маркетинге, а также синтез этого метода с концепцией кайдзен.

Ключевые слова: маркетинг, метод контрольных вопросов, кайдзен

Киндинова В. В., Шебеко Ю. А.

Разработана имитационная модель, отражающая технологию организации управления товарными потоками крупного складского комплекса авиазапчастей. Модель реализована с использованием возможностей концептуальной парадигмы System Dynamics в рамках операционной среды программного пакета Anylogic. В ходе имитационных экспериментов с моделью производится расчет сбалансированного количества людских ресурсов, необходимого для обеспечения переработки грузопотока заданной интенсивности в операционных зонах складского комплекса.

Ключевые слова: имитационная модель, System Dynamics, складской комплекс, авиазапчасти, технологический процесс, грузопоток, вычислительные эксперименты

Голубев С. И.

Рыночные характеристики летательного аппарата (ЛА) оборонно-промышленного комплекса (ОПК) формируют две силы, действующие в разных направлениях. Первая сила издержки производства, определяемая в соответствии с классической теорией трудовой стоимости. Вторая сила полезность характеристика благ, удовлетворяющих потребности человека. Для ЛА полезность это проектная характеристика конечного результата создания ЛА, т. е. его целевая отдача, которая реализуется в процессе, состоящем из двух фаз: транспортировка боевого заряда и поражение цели. В соответствии с теорией полезности товар получает стоимость благодаря его индивидуальной оценке конкретным потребителем.

Ключевые слова: конкурентные преимущества, полезность, проектные варианты, прогностическая цена, рынок ОПК, техническое совершенство

Фомкина В. И., Шатловская К. В.

Завоевание новых рынков сбыта и рост выручки от продаж на предприятиях авиационной индустрии связаны с увеличением операционного и финансового рисков. Особенностью авиаремонтных предприятий является высокая доля дебиторской задолженности в сумме совокупных активов. Чем выше уровень задолженности в структуре выручки предприятия, тем больше чувствительна выручка к ее задержке и непогашению, выше вероятность неполучения прогнозируемой прибыли. При увеличении доли дебиторской задолженности в активах организации повышается уровень производственного и финансового рычагов.

Ключевые слова: стратегическое управление, дебиторская задолженность, операционный риск, финансовый риск, авиаремонтное предприятие, рычаг

Мелик-Асланова Н. О.

Рассматривается анализ структуры капитала предприятий авиационной промышленности. Выделяются предприятия с положительным финансовым результатом, далее рассчитывается инвестиционная активность за последние три года их деятельности. Интерес акцентируется в долгосрочных обязательствах компаний. Посредством формулы эффекта финансового рычага определяется влияние банковского кредита и облигационного займа на рентабельность собственного капитала предприятия.

Ключевые слова: структура капитала, облигационный заём, эффект финансового рычага

Бабенко Е. А.

Проведено системное исследование глобальной конкуренции в секторе объектов авиационной техники, разработаны математические модели и алгоритмы конкурентного анализа на базе теории антагонистических и компромиссных игр и методика расчета результатов конкурентного анализа. На базе разработанных математических моделей и алгоритмов создано программное обеспечение в виде SaaS-приложения для ЛПР (лиц, принимающих решения) по развитию предприятий авиационной отрасли.

Ключевые слова: конкурентный анализ авиационной промышленности, математическое и агентное моделирование, SaaS-приложение

Научные заметки

Воронцова В. Л.

Рассмотрена орбитальная связка тел. Исследуется влияние на поведение предельных циклов роста эксцентриситета орбиты и изменения аэродинамического параметра.

Ключевые слова: орбитальная связка тел, предельные циклы, аэродинамический параметр, эксцентриситет орбиты

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017