2014. Т. 21. № 5

Авиационная техника

Гришанина Т. В., Шклярчук Ф. Н.

Рассматривается обтекание тонкого деформируемого профиля мембранного крыла большого удлинения в дозвуковом потоке. Крыло образовано передней и задней тонкостенными балками, работающими на изгиб в вертикальной плоскости и на кручение. Балки соединены между собой поперечными дискретно расположенными нервюрами и натянутыми плоскими мембранами, покрытыми сверху и снизу профилированными слоями легкого пенопласта. Длина нервюр и, соответственно, натяжение мембран могут регулироваться.

С использованием точного решения аэродинамической задачи плоского стационарной обтекания деформируемого профиля и метода конечных элементов для мембраны получено численное решение линейной задачи статической аэроупругости профиля. В зависимости от безразмерного параметра, представляющего отношение скоростного напора к натяжению мембраны, определены: прогиб мембраны; распределение аэродинамического давления по длине профиля; аэродинамические коэффициенты подъемной силы и момента тангажа; граница дивергенции, при которой происходит «прохлопывание» мембраны.

Ключевые слова: профиль мембранного крыла, дозвуковое обтекание, аэроупругость, аэродинамические характеристики, дивергенция

Правидло М. Н., Корижин О. В.

Рассматривается методика расчета достоверных интерференционных аэродинамических характеристик отделяемых от летательного аппарата грузов. Описаны основные недостатки традиционных экспериментальных способов получения достоверных значений в аэродинамических трубах. Описан способ расчета характеристик с применением систем газодинамического анализа в многофакторной задаче определения пространственного распределения возмущающих воздействий самолетом-носителем на отделяемый груз. Оценена адекватность полученных результатов имеющимся экспериментальным данным.

Ключевые слова: аэродинамические характеристики, безопасность отделения, система газодинамического анализа, CFD, многомерная интерполяция, твердотельное моделирование

Ескин В. И., Полуэктов С. П., Рубинов В. И., Кин К. Л., Афанасьев А. С.

Рассматривается задача повышения точности измерения полного давления путем изменения конструкции приемника воздушных давлений с использованием современных исследовательских программных комплексов. Предметом исследования являются математические модели измерителей высотно-скоростных параметров современных летательных аппаратов. Представлены результаты сравнительного анализа традиционного и проектируемого приемников воздушных давлений. Обоснованы изменения, вводимые в конструкцию носовой части проектируемого приемника воздушных давлений.

Ключевые слова: имитационное моделирование, высотно-скоростные параметры, приемник воздушных давлений, полное давление

Бошляков А. А., Овсянкин Г. И., Рушева Д. В.

Анализируются подходы к решению проблемы высокоточной стабилизации оптических приборов на борту беспилотных летательных аппаратов. Предлагается концепция построения системы, где в качестве исполнительного механизма выбирается гексапод. Приводятся математические выкладки, а также моделирование в среде MatLab, которое показывает возможность выполнения требований, предъявляемых к системе трехмерной стабилизации оптических приборов. На основании результатов моделирования выдвигаются требования к исполнительным модулям системы стабилизации, в качестве которых были выбраны пьезактюаторы, удовлетворяющие по своим паспортным характеристикам требованиям к исполнительным приводам.

Ключевые слова: система стабилизации, гексапод, исполнительный модуль, математическая модель, пьезоак тюатор

Ракетная и космическая техника

Дарнопых В. В., Малышев В. В., Усовик И. В.

Рассмотрены основные частные и комплексные (интегральные) показатели эффективности целевого функционирования космических систем (КС) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ): оперативность передачи информации с борта космического аппарата (КА) на пункты приема информации (ППИ) наземного сегмента, среднесуточный объем передаваемой целевой информации с КА на ППИ, периодичность наблюдения экватора, совокупная ценность съемочной информации. Дана постановка задачи многокритериальной оптимизации эффективности целевого функционирования КС ДЗЗ на основе процедуры оперативного планирования. Приведены примеры решения модельных задач анализа и оптимизации.

Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, космические системы, целевая аппаратура КА, многофункциональные орбитальные группировки, целевое функционирование КС, показатели эффективности, математические модели и методы, многокритериальная оптимизация, планирование, программное обеспечение, системный и параметрический анализ, оценка эффективности

Барабанов А. А., Вятлев П. А., Сергеев Д. В., Сысоев В. К.

Проведен анализ схем лазерной перфорации отверстий металлизированных полимерных пленок. Для каждой схемы произведен расчет траектории движения лазерного пучка в поле обработки сканирующей системы.

Ключевые слова: лазерная перфорация, пленки ЭВТИ, лазерное излучение

Вишняков В. М., Лебеденко В. П.

Описана лазерная целевая аппаратура на базе многофункционального трехмерного (3D) лазерного локатора для использования в составе космических аппаратов (КА), предназначенных для полетов к астероидам, сближающимся с Землей (АСЗ), и к другим малым небесным телам. Задачи лазерной аппаратуры: прецизионное измерение дальности и скорости, трехмерное наблюдение формы и структуры поверхности небесного тела, выбор наиболее удобного места посадки спускаемого аппарата, оперативный детальный трехмерный мониторинг результатов ударного воздействия, спектроскопический анализ состава веществ объекта и пр.

Обеспечение сближения исследовательского КА с АСЗ осложняется большими (десятки-сотни километров и более) погрешностями предварительных данных по параметрам орбиты АСЗ, получаемых от наземных средств наблюдения. Проведены расчеты необходимых затрат топлива двигательной установки КА на этапе сближения с АСЗ. Результаты показали, что применение на борту лазерного дальномера позволит снизить затраты топлива примерно вдвое по сравнению с использованием только пассивных средств наблюдения.

Использование многофункционального лазерного локатора может увеличить полную массу КА. Тем не менее это вполне компенсируется расширением круга задач, решаемых целевой аппаратурой КА, и повышением точности их выполнения.

Ключевые слова: 3D-лазерный локатор, лазерный дальномер, лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия, характеристическая скорость, мониторинг воздействия на астероид

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Окорокова Н. С., Пушкин К. В., Севрук С. Д., Фармаковская А. А.

Воздушно-алюминиевые (ВА) химические источники тока (ХИТ) обладают значительно более высокими энергомассовыми, экономическими и эксплуатационными характеристиками, чем существующие источники тока аналогичного назначения. Показано, что для автономных энергетических установок (ЭУ) на основе ВА ХИТ актуальной является задача создания функционального типоразмерного ряда -  всей совокупности ЭУ, объединённых в ряд по тем или иным параметрам (параметрический ряд). В качестве оптимального типоразмерного ряда ЭУ рассмотрен модульный ряд, в котором характерным параметром модуля принят размер воздушного газодиффузионного катода (ГДК) в батарее элементов. Проведена оценка количества базовых модулей и определены факторы, ограничивающие их мощность. Расчётным путем установлено, что по определяющим признакам могут быть построены 23 модульных типоразмерных ряда, состоящих из 3-5 базовых модулей каждый. При этом, в зависимости от мощности базового модуля, в его составе может быть от одной до 6 (8) батарей элементов.

Ключевые слова: типоразмерный ряд, модульный ряд, химический источник тока, гибридная схема энергетических установок

Зуев Ю. В., Истомин Е. А., Лепешинский И. А., Решетников В. А., Чабанов В. А.

Рассматриваются вопросы, связанные с измерением дисперсного состава двухфазных потоков в смесительных устройствах камер сгорания воздушно-реактивных двигателей лазерно-оптическими методами. Особое внимание уделяется решению проблем, возникающих при большом расстоянии до измерительного объёма и полидисперсном составе жидкой фазы. Это связано с тем, что при работе с реальными топливами, например с керосином, приходится измерительную аппаратуру удалять на возможно большее расстояние, а размеры капель топлива в камерах сгорания, как правило, варьируются в широких пределах. Приведена структурная схема и рассмотрена конструкция системы лазерных измерений. Также представлены результаты, полученные при экспериментальном исследовании смесителя на рабочем теле воздух-вода с образованием газокапельного потока, моделирующем процессы, происходящие в камерах сгорания.

Ключевые слова: камера сгорания, смесительные устройства, двухфазные потоки, дисперсный состав, размеры капель топлива, лазерно-оптические методы измерения размеров частиц, малоугловое рассеяние

Исмагилов Ф. Р., Хайруллин И. Х., Вавилов В. Е., Якупов А. М., Бекузин В. И.

Представлен обзор современных конструкций бесконтактных подшипниковых опор, применяемых на борту воздушного судна для решения различных функциональных задач и повышения его тактико-технических характеристик. Рассмотрены перспективные конструкции высокотемпературных бесконтактных подшипников, которые могут применяться для ротора газотурбинного двигателя. Произведен сравнительный анализ различных типов бесконтактных подшипниковых опор.

Ключевые слова: газодинамические подшипники, газостатические подшипники, активные магнитные подшипники, гибридные магнитные подшипники

Назаров В. П., Яцуненко В. Г., Коломенцев А. И.

Рассмотрены основные конструктивно-технологические факторы, влияющие на энергетические параметры и характеристики центробежных насосов ракетных двигателей. Представлена методика оценки и расчета отклонений напора и КПД центробежных насосов, обеспечивающая повышение стабильности энергетических параметров турбонасосных агрегатов в условиях производства.

Ключевые слова: ракетные двигатели, центробежные насосы, энергетические параметры

Князева В. В., Чубаров О. Ю., Неретин Е. С.

Разработана методика диагностики неисправных состояний в непрерывном режиме работы жидкостного ракетного двигателя малой тяги (в том числе и при слабо выраженных неисправностях), реализующая алгоритмы образования классов неисправных состояний и диагностики неисправных состояний для случая отказов измерителей, применимая для реализации в автоматизированной информационно-измерительной и управляющей системе огневых испытаний жидкостного ракетного двигателя малой тяги. Результаты экспериментов подтвердили работоспособность разработанной методики.

Ключевые слова: измерения контролируемых параметров, информационно-измерительная и управляющая система диагностики неисправных состояний при испытаниях, функциональная диагностика объектов испытаний

Приборостроение

Величко А. П.

Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой автоматизированных наземных средств измерения и контроля метеопараметров атмосферы, определены конфигурация и основные характеристики многофункционального метеорологического комплекса, сформулированы требования к разработке и эксплуатации такой аппаратуры.

Ключевые слова: сканирование, слежение, измерение, метеопараметры, зондирование, атмосфера, облако

Электротехника. Электромеханика

Ковалёв К. Л., Пенкин В. Т., Модестов К. А., Дубенский А. А.

Рассмотрены бесконтактные сверхпроводниковые синхронные генераторы для применения на борту полностью электрических летательных аппаратов (ЛА), изложенные в отечественной и зарубежной литературе. Дано описание предложенной авторами данной статьи новой сверхпроводниковой синхронной машины с когтеобразными полюсами и постоянными магнитами для полностью электрических ЛА. Приведены достоинства разработанной конструктивной схемы машины. Показано преимущество применения постоянных магнитов в составе когтеобразного ротора, состоящее в увеличении основного магнитного потока в активной зоне машины и увеличении мощности генератора. Даны рекомендации по выбору величины дополнительного воздушного зазора в магнитной цепи машины при ее проектировании.

Ключевые слова: полностью электрифицированный самолет, сверхпроводниковая электрическая машина с когтеобразными полюсами и постоянными магнитами

Горячев О. В., Фролов А. А., Овчинников А. В.

Разработана методика расчета и настройки кольцевого пьезорезонатора на частоту резонанса. Предложена нелинейная модель пьезоэлектрического двигателя, построенная на основе принципа декомпозиции. Определены коэффициенты математической модели и физические параметры системы. Проведено моделирование, получены переходные процессы в подсистемах двигателя.

Ключевые слова: пьезоэлектрический двигатель, пьезорезонатор, актюатор

Системы управления и навигации

Вовасов В. Е., Бетанов В. В., Герко С. А.

Для устранения ошибки псевдодальности (ПД), связанной с ионосферой, используют так называемый двухчастотный метод. Однако, как показали проведенные в данной работе исследования, метод критичен к аппаратурным задержкам в используемых навигационным приемником частотных диапазонах. В связи с этим предлагается методика, которая позволяет калибровать приемник с учетом линейного характера величин аппаратурных задержек сигналов ГЛОНАСС в зависимости от частотной литеры несущей сигналов. Примечательно, что данная методика не требует привлечения дополнительной аппаратуры, основана исключительно на алгоритмических методах, учитывающих известные точные координаты навигационного приемника. Для достижения поставленной цели формируются разность и взвешенная разность измерений ПД в диапазонах L1 и L2. Приведенная методика калибровки навигационного приемника ГЛОНАСС позволяет с приемлемой для практики точностью (порядка нескольких метров) получать значения взвешенной разности измерений (двухчастотный метод) практически без смещений, вызванных задержками в аппаратуре спутников и приемника.

Ключевые слова: приемники ГЛОНАСС, псевдодальность, ошибка вертикального хода луча, ионосферные задержки, тропосферные задержки, аппаратурные задержки, СДКМ

Вычислительная техника. Информационные технологии

Мирзоян А. С., Малышев О. В., Хмаров И. М., Канивец В. Ю.

Представлена система алгоритмов, обеспечивающая распознавание летательных аппаратов в оптических системах в реальном масштабе времени.

Ключевые слова: распознавание, летательные аппараты, воздушные цели

Сидякин С. В., Егоров А. И., Малин И. К.

Рассматриваемая задача распознавания движущихся человеческих фигур решается с использованием так называемых «покрытий» для описания двумерной формы движущихся объектов. При этом, в отличие от предыдущих известных методов, используются непрерывные морфологические модели (скелеты), которые позволяют строить морфологические карты толщин объектов (покрытия) существенно эффективнее и уже не для прямоугольного, а для дискового структурирующего элемента, обладающего инвариантностью к сдвигу и повороту. На основе дисковых карт толщин движущихся человеческих фигур вычисляются векторы признаков. Анализ получаемых признаковых описаний производится на основе экстремальных случайных деревьев. Предложенный в данной работе «дисковый» подход к детектированию движущихся человеческих фигур является более робастным и существенно превосходит по быстродействию известный ранее метод, основанный на прямоугольных покрытиях.

Ключевые слова: математическая морфология, карты толщин, покрытия, непрерывные скелеты, видеонаблюдение, детектор людей

Прикладная математика, механика, физика

Жерихина Л. Н., Карузский А. Л., Пересторонин А. В., Цховребов А. М., Ярман Т.

Основные вопросы, рассматриваемые в статье, фокусируются вокруг различных аспектов исследования причинно-следственных ограничений релятивистского и квантово-механического происхождения на скорость передачи и обработки дискретной информации. В контексте парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР) анализируются особенности распространения импульсного магнитного возмущения в замкнутой сверхпроводящей щелевой СВЧ линии передачи. Рассматриваются возможные схемы экспериментального исследования эффектов «постфактум-воздействия».

Ключевые слова: квантовая механика, нелокальность, сверхпроводимость, магнитные возмущения

Экономика и менеджмент

Зуева Т. И., Хмелевой В. В., Дзарданова С. В.

Рассматривается разработанная авторами методика определения интегрального показателя рыночной конкурентоспособности (далее - интегральной рыночной конкурентоспособности) вертолета в группе вертолетов-аналогов определенного класса. Приводится апробация данной методики на примере легких гражданских вертолетов. Для оценки показателя интегральной рыночной конкурентоспособности предлагается воспользоваться методом, основанным на теории нечетких множеств. Данный метод предполагает определение приоритетов при оценке относительных показателей потребительской значимости анализируемых вертолетов в группе вертолетов-аналогов определенного класса. Целью применения предлагаемой методики является выбор наилучшей модели вертолета по интегральному показателю рыночной конкурентоспособности с учетом технико-экономических и потребительских характеристик воздушного судна и построение конкурентного ряда вертолетов.

Ключевые слова: интегральная рыночная конкурентоспособность, теория нечетких множеств, потребительские предпочтения, услуга, аналог, оптимальная альтернатива, конкурентный ряд, парк вертолетов

Комарова А. М.

Показана актуальность совершенствования организации ремонтного производства ОАО «ММП имени В.В. Чернышева», рассмотрены различные сегменты рынка авиационных газотурбинных двигателей, определены факторы развития предприятия, особое внимание уделено исследованию рынка двигателей для легких истребителей. Показаны перспективы развития каждой модификации двигателей, производимых и ремонтируемых на предприятии, а также примерный прогноз по их выпуску и ремонту на ближайшие четыре года. Показана необходимость создания в указанных условиях развития внешней среды механизма совершенствования организации ремонтного производства авиационных двигателей. Представлена постановка задачи по формированию данного механизма.

Ключевые слова: организация ремонтного производства, рынок двигателестроения, SADT-моделирование, технологическая маршрутизация

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017