2015. Т. 22. № 2

Авиационная и ракетно-космическая техника

Авиационная техника

Швед Ю. В.

Рассмотрена зависимость аэродинамических характеристик параплана от размаха и удлинения его крыла, а также от формы его профиля. Показано влияние формы профиля мягкого крыла на его устойчивость к сложениям и безопасность. Описаны конструктивные элементы для увеличения безопасности мягкого крыла.

Ключевые слова: параплан, мягкое крыло, удлинение крыла, размах крыла, аэродинамическое качество, профиль крыла

Костюков В. М., Чан К. Д.

На основании моделей турбулентного обтекания самолета построены процессы, описывающие изменения давлений от точки, соответствующей атмосферному давлению, до давления в приемном отверстии приемника воздушных сигналов и далее до давления в точке расположения чувствительного элемента датчика давления. Разработанные математические модели, с учетом обоснованных ранее моделей турбулентности обтекания самолета, позволяют в наиболее полной форме решать задачи компенсации статического и динамического искажения при измерении рст, которое является наиболее трудно измеряемым давлением и то же время требующим наиболее точного измерения. В бортовой цифровой вычислительной машине системы воздушных сигналов эти компенсации по найденным моделям достаточно просто реализуются программными средствами.

Ключевые слова: статическое давление, приемник воздушного давления, статическая и динамическая модель искажений, системы воздушных сигналов самолета

Павленко Н. С.

Описан метод выбора основных параметров и расчета на прочность втулок бесподшипниковых, в том числе жестких, несущих винтов на начальном этапе проектирования. Рассмотрен вариант конструкции бесподшипникового несущего винта для легкого вертолета, и даны рекомендации по определению параметров основных конструктивных элементов втулки.

Ключевые слова: несущий винт, колебания, деформации лопасти, торсион, дифференциальные уравнения

Ракетная и космическая техника

Комиссаренко А. И.

Рассматриваются вопросы аналитического определения углового положения ракеты с учетом изгибных колебаний корпуса. Корпус ракеты заменен неоднородным стержнем, тяговые, баллистические, весовые, аэродинамические, инерционные характеристики заменяются средними. При исследовании учитываются упругие колебания первого тона. В работе получены аналитические зависимости изменения угла скольжения, угла вектора скорости, угла продольной оси ракеты с учетом упругих колебаний корпуса.

Ключевые слова: упругие колебания, собственные колебания первого тона

Павлов Д. В., Петров Д. С.

Рассмотрено применение нового метода имитационного моделирования для решения задач, возникающих при управлении полетом космических аппаратов. С использованием разработанного авторами метода моделирования, основанного на трехстадийной декомпозиции исследуемой системы, создана библиотека стандартных элементов для моделирования течения жидкостей по трубопроводам. Данная библиотека использована для разработки жидкостного контура абстрактной системы терморегулирования. Приведены результаты моделирования. Сделаны выводы о возможности использования библиотеки для создания моделей систем терморегулирования и других бортовых систем реальных космических аппаратов.

Ключевые слова: имитационное моделирование, космический аппарат, система терморегулирования, трехстадийная декомпозиция

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Печенин В. А., Болотов М. А.

Представлена модель анализа и классификации геометрии лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Разработанная модель может быть использована для построения интеллектуальной системы обеспечения показателей качества авиационных двигателей. В основу математической модели положен анализ и кластеризация геометрии профиля или сложной поверхности сложных профилей и поверхностей. Приводятся результаты апробации разработанной модели на примере серии профилей корытца лопаток компрессора ГТД, полученных в результате измерения на координатно-измерительной машине DEA Global Performance 07.10.07 и искусственно смоделированных с учетом отклонений, встречающихся в практике.

Ключевые слова: анализ, преобразование Фурье, кластеризация, нейронная сеть

Контроль и испытание летательных аппаратов

Захаров И. В., Трубников А. А., Решетников Д. А.

Предложены методические предпосылки количественной оценки технического состояния некоторого класса сложных технических систем на примере системы наведения управляемой авиационной ракеты (УАР) класса «воздух-воздух». Проведена интерпретация количественной оценки технического состояния для системы наведения (СН) УАР с использованием параметрического метода контроля в пространстве линейных независимых допусков и метода контроля по показателю качества в пространстве функционально-аппаратного потенциала. Приведено отображение результатов контроля с использованием обоих рассматриваемых методов в пространстве параметров, характеризующих боевой потенциал УАР.

Ключевые слова: количественная оценка технического состояния, система наведения, показатель качества, функционально-аппаратный потенциал, боевой потенциал, необнаруженный отказ, ложный отказ, информационная система управления техническим состоянием

Машиностроение и машиноведение

Технологии машиностроения

Паровай Е. Ф.

Работа посвящена созданию рабочей методики проектирования упругого подвеса вкладышей сегментного подшипника скольжения, работающего в условиях масляного голодания. В статье приведены разработанные математические модели поведения системы «рабочий зазор — вкладыш — упругий подвес», созданные с целью определения характеристик материала упругого подвеса вкладышей, обеспечивающих оптимальный режим работы подшипника. Разработанный математический аппарат основывается на модели В.Н. Бузицкого и А.А. Тройникова для материала металлорезина и учитывает конструктивные и эксплуатационные особенности подшипника. На основе результатов программных CFD-расчётов характеристик течения смазки (ANSYS CFX) с помощью разработанных математических моделей определены потребные характеристики МР, а также параметры поведения слоя МР при нагружении силами давления в рабочем зазоре (ANSYS).

Ключевые слова: вкладыш, деформация, диаметр проволоки, математическая модель, металлорезина, нагрузка, рабочие характеристики

Пугачев А. О.

Приводятся полуэмпирические и теоретические методы оценки расходной характеристики щёточных уплотнений турбомашин. Описывается предложенный упрощённый подход, основанный на пересчёте значения эффективного зазора для выбранного базового уплотнения, конструкция которого наиболее точно соответствует исследуемому уплотнению. Также описана упрощённая модель течения газа в щёточном уплотнении с использованием модели пористой среды, реализованная в свободно распространяемой программе и позволяющая проводить расчёты в автоматизированном режиме. Применение предложенных подходов проиллюстрировано для оригинальных щёточных уплотнений ГП «Ивченко-Прогресс».

Ключевые слова: щёточное уплотнение, расходная характеристика, инженерный подход, экспериментальные данные, вычислительная гидродинамика

Рогов Д. А., Латыш С. И., Васюков М. В.

Рассматриваются вопросы выбора конструкции узла соединения керамической оболочки с металлическим шпангоутом головного антенного обтекателя, удовлетворяющего условию минимума конструктивных переработок имеющегося аналога при сохранении всех геометрических размеров используемых деталей. Расчетным путем показан процесс отбора вариантов исполнения с последующей оптимизацией их геометрических параметров. Применение других конструкционных материалов, используемых в данной сборке, недопустимо по радиотехническим и массовым соображениям. Результаты расчетной оптимизации конструкции подтверждены натурными испытаниями макетных изделий.

Ключевые слова: летательный аппарат, ракета, керамика, обтекатель, узел соединения, оптимизация, проектирование

Системы приводов

Красковский Н. В., Самсонович С. Л., Чубиков В. Н.

Дается сравнительный анализ механизмов однонаправленного действия, к которым относятся муфты необратимого движения, электромагнитные муфты сцепления и передачи, обладающие свойством самоторможения. Цель анализа — создание электромеханического привода однонаправленного действия, обладающего уменьшенным потреблением электроэнергии, малыми массогабаритными показателями, улучшенными динамическими и энергетическими характеристиками для применения в системах управления рулевыми поверхностями летательных аппаратов нового поколения, поворота силовых установок, струйных рулей, створок водяных и масляных регуляторов и др.

Ключевые слова: электромеханический привод, механизмы однонаправленного действия, механизмы самоторможения, необратимые передачи, массогабаритные показатели, динамические и энергетические характеристики передач

Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Бологов Д. В., Прокопенко А. В., Сутормин А. Ю., Фетисов Г. П.

Исследована возможность упрочнения технологической оснастки, используемой в производстве деталей авиационных двигателей и режущего инструмента посредством нанесения алмазоподобных покрытий. Разработана технология нанесения алмазоподобного тонкопленочного покрытия на основе разложения паров жидких технологических препаратов, вводимых в дуговой плазмотрон. Проведены испытания полученных покрытий на адгезионную стойкость, трение и износ, показавшие значительное повышение характеристик по сравнению с существующими образцами. Разработанная технология апробирована на различных предприятиях; ее применение показало повышение стойкости технологической оснастки и режущего инструмента в три-шесть раз.

Ключевые слова: упрочнение, алмазоподобное покрытие, испытания, поверхность, коэффициент трения, интенсивность изнашивания

Кондратенко В. С., Третьякова О. Н., Шевченко Г. Ю.

Развитие инновационных лазерных технологий создания полупроводниковых приборов для авиационной и космической техники требует разработки нового промышленного технологического оборудования и нового эффективного программного обеспечения для управления им.Разработаны управляющие программы: LaserCNC, DopOs1, DopOs2, которые входят в состав промышленного лазерного технологического оборудования с различными кинематическими схемами.

Ключевые слова: числовое программное управление, лазерное управляемое термораскалывание, технологическое оборудование, многокоординатные кинематические схемы

Технологии и машины обработки давлением

Комков В. А., Кокорева О. Г., Курсаков А. В.

Представлены результаты исследования технологии упрочнения высоконагруженных поверхностей тонкостенных элементов летательных аппаратов методом поверхностной пластической деформации (ППД). В несущих частях летательных аппаратов (ЛА) это нервюры, в ненесущих частях шпангоуты. Продольные элементы, подкрепляющие сравнительно слабоизогнутую обшивку несущих и ненесущих частей ЛА, это стрингеры. Рассмотрено влияние режимов упрочнения на характеристики качества поверхностного слоя. Проведены исследования физико-механических свойств поверхностного слоя металла при упрочнении ППД. Определена глубина упрочненного слоя при оптимальных режимах обработки поверхности методом ППД. Установлена взаимосвязь характеристик качества поверхностного слоя с выносливостью и долговечностью деталей машин, выполнена их количественная оценка

Ключевые слова: высоконагруженные поверхности элементов ЛА, динамические нагрузки, микроструктура, дислокации, упрочнение, характеристики качества поверхностного слоя, пластическая поверхностная деформация, остаточные напряжения, долговечность

Машиноведение

Дегтярев С. А., Кутаков М. Н., Леонтьев М. К., Попов В. В., Ромашин Ю. С.

При решении задач роторной динамики авиационных газотурбинных двигателей имеет большое значение точность расчета жесткостных характеристик опор ротора. Одним из самых распространенных элементов опор является роликовый подшипник, моделирование которого связано с необходимостью учета контактных взаимодействий между телами качения и кольцами. Обычно это взаимодействие описывают с помощью аналитических или эмпирических формул. В данной работе приводится вывод зависимости между внешней нагрузкой и перемещением для задачи линейного контакта половины цилиндра и плоской поверхности с помощью метода конечных элементов. Полученная зависимость сравнивается с эмпирически полученной формулой Палмгрена для той же задачи.

Ключевые слова: роликовый подшипник, жесткость, контактное взаимодействие

Металлургия и материаловедение

Материаловедение

Истракова А. Р., Кашапов О. С., Калашников В. С.

Рассмотрены пути улучшения механических свойств и получения оптимальной структуры дисковой и лопаточной зон на штамповках блисков из сплава ВТ8-1. Приведены результаты металлографических и рентгеноструктурных исследований материала после различных режимов отжига. По результатам испытания комплекса механических свойств выбран режим термической обработки, обеспечивающий повышение прочностных, жаропрочных и усталостных характеристик материала штамповок блисков.

Ключевые слова: термическая обработка, титановые сплавы, структура, кратковременная прочность, длительная прочность , усталость

Рябов А. А., Романов В. И., Маслов Е. Е., Стрелец Д. Ю., Корнев А. В., Иванов А. И.

Дается сравнительный анализ упругого динамического деформирования алюминиевой пластины и композитной трехслойной плоской панели под действием заданной импульсной поверхностной нагрузки. Численное решение задачи проводится на основе явной схемы интегрирования уравнений движения во времени и конечноэлементной дискретизации по пространству, реализованных в программном комплексе LS-DYNA. Задача решается в лагранжевой постановке. Для композитного материала используются уравнения состояния ортотропного тела Chang и Chang с возможным хрупким разрушением. Достоверность численных результатов подтверждается близостью расчетных и экспериментальных данных.

Ключевые слова: композитные материалы, динамическое деформирование, метод конечных элементов

Куреннов С. С., Танчик Е. В.

Упрощенная двумерная модель соединения Фолькерсена [9] использована для решения задачи о напряженном состоянии клеевого соединения прямоугольных пластин разной ширины. Перемещения элементов несущих слоев в поперечном направлении полагаются равными нулю. Решение имеет вид разложения в ряд по собственным функциям. Коэффициенты ряда находятся из условия ортогональности вектора невязки краевых условий векторам собственных функций. Решена модельная задача, и проведено сравнение полученных результатов с расчетами, выполненными при помощи метода конечных элементов. Показано, что точность метода достаточна для проектирования соединений.

Ключевые слова: клеевое соединение, аналитическое решение, двумерная модель

Помогайло Д. А., Спирин М. Г., Скобеева В. М., Джардималиева Г. И., Смынтына В. А.

Нанокомпозиты с различной концентрацией наночастиц сульфидов в полиакриламидной оболочке получены в результате взаимодействия нитрата кадмия с акриламидом и сульфирующим агентом (тиомочевиной) в определенных стехиометрических соотношениях с последующей термической полимеризацией реакционной смеси. Образцы исследованы с использованием методов элементного анализа, рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, оптической и люминесцентной спектроскопии. Определены размеры наночастиц сульфидов и их распределение в полимере. Показано, что спектры поглощения имеют характерные черты спектров композитных систем с наноразмерными полупроводниковыми кристаллами, которые проявляют «дефектную» люминесценцию с максимумом в области 550-570 нм.

Ключевые слова: нанокомпозиты, сульфид кадмия, полиакриламидная оболочка, фронтальная полимеризация металломономеров

Электротехника

Геращенко А. Н., Махров В. П.

Рассматриваются новые типы летательных аппаратов — электролеты, использующие для обеспечения полёта электроэнергию. Анализируются два направления развития современных электролётов: первое — путём преобразования солнечной энергии; второе — с использованием запасённой на борту электроэнергии в аккумуляторных батареях. Приводятся примеры созданных образцов таких электролётов в беспилотном и пилотируемом вариантах, их конструктивное устройство, технические характеристики и перспективы развития.

Ключевые слова: летательный аппарат, электролёт, беспилотный, пилотируемый, аккумуляторная батарея, солнечная энергия, конструкция

Илюхина Н. С., Фролов А. А., Илюхин А. С.

На основании анализа картин электромагнитных полей электромеханического преобразователя поворотного типа сформулированы основные допущения, построены схема замещения и математическая модель электромагнита. Проведено исследование динамических характеристик преобразователя.

Ключевые слова: электромеханический преобразователь, электромагнит поворотного типа, электромагнитный рулевой привод, вихревой ток, метод конечных элементов, картины электромагнитных полей

Экономические науки

Изюмова И. В.

Проведен анализ корпоративных отношений и состояния авиационной промышленности России в период экономических реформ. Сделан акцент на ведущей роли государства для сохранения лидирующей позиции отечественной авиации на мировом уровне. Реформирование нормативно-законодательной базы, снижение бюджетного финансирования, потеря прежнего высокого уровня научных исследований и опыта инновационного управления, реформы в социально значимых сферах (образование), увеличение разрыва между потребностями производства и возможностями вузов, реализация Государственной программы развития авиационной промышленности результаты экономических реформ.

Ключевые слова: корпоративные отношения, авиационная промышленность, роль государства, экономические реформы, инновационное управление

Коваленко А. А.

Анализируется и развивается механизм управления инновационной деятельностью в контексте формирования национальной инновационной системы. Рассмотрен один из главных элементов этого механизма мотивация. Изучены ключевые факторы, как способствующие развитию инновационных процессов на предприятиях (элементах национальной инновационной системы), так и тормозящие их протекание. Выявлены мотивации распространения знаний на предприятии; приведены основные понятия, связанные с культурой инноваций.

Ключевые слова: инновационная система, мотивация, мотивационный механизм, факторы-мотиваторы, распространение знаний, культура инноваций

Ефимова Н. С.

Рассмотрены основные перспективы дальнейшего развития предприятий отечественного авиастроения. Проанализированы основные аспекты информационной поддержки процессов жизненного цикла авиационных изделий. Разработаны методы внедрения интегрированных информационных систем управления на предприятиях авиастроения, с учетом специфики разработки и производства наукоемкой продукции.

Ключевые слова: авиационная промышленность, государственная программа, авиационная техника, авиастроение, информационные технологии, информационная безопасность

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017