2015. Т. 22. № 3

Авиационная и ракетно-космическая техника

Авиационная техника

Самойловский А. А., Лисейцев Н. К.

Рассмотрен специфический тип летательных аппаратов использующих энергию солнечного излучения для поддержания и обеспечения полета. Изложенная методика определения рациональных проектных параметров беспилотных летательных аппаратов такого типа позволяет определить минимальное значение взлетного веса, а также рациональное значение площади крыла и его удлинения в зависимости от массы и энергопотребления целевой нагрузки.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, самолет на солнечной энергии, фотоэлектрические преобразователи, определение проектных параметров

Евдокименков В. Н., Ким Р. В., Векшина А. Б., Якименко В. А.

Представлены результаты исследования индивидуальных особенностей управляющих действий летчиков при выполнении посадочных режимов с использованием аппаратно-программного симулятора самолета МиГ-АТ. Показано, что летчику присуща индивидуальная манера управления самолетом при выполнении посадочного режима, которая статистически достоверно проявляется в значениях параметров состояния системы «самолет — летчик». Эта присущая летчику манера управления может быть описана с помощью индивидуально-адаптированной нейросетевой модели, которая для любого произвольного момента выполнения посадочного режима устанавливает характерную для конкретного летчика связь между текущим вектором состояния системы «самолет-летчик» и прогнозируемой точностью приведения самолета на взлетно-посадочную полосу (ВПП).

Ключевые слова: нейронная сеть, модель действий летчика, система поддержки действий летчика

Максимов Н. А., Склеймин Ю. Б., Шаронов А. В.

Построена концептуальная модель сложной системы мониторинга, использующей комплекс БЛА в совокупности с системами управления, обработки и доставки информации. Разработана имитационная модель, позволяющая решать задачи оценки эффективности системы мониторинга на этапе проектирования, а также при выборе стратегий наблюдения (съемки) при ее использовании. Проведено тестирование разработанной модели на ряде гипотетических примеров в широком диапазоне исходных данных, показавшее ее работоспособность и непротиворечивость.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, имитационная модель, система передачи данных, оценка эффективности, проектирование, тестирование

Писаренко В. Н., Васильева И. А., Куликова М. С.

Проанализированы условия полётов в районе аэродрома. Проведено расчётно-теоретическое исследование различных способов установки давления с целью определения наиболее безопасного из них при пилотировании в районе аэродрома, а также в горной местности. Раскрыты определения давлений QFE, QNE и QNH, и обоснован выбор области их применения. Оценено поведение самолёта при автоматизированном движении с использованием давления QFE и QNH. Выявлена закономерность влияния варианта установки давления на барометрическом высотомере на связанные с ним системы самолёта (TCAS, GPWS, автопилот, SNS) и на безопасность полётов в целом. Произведена оценка движения самолёта при изменении начала координат при уходе на второй круг. Построена модель управления каналом высоты на самолёте Boeing-737 при автоматизированном полёте. Выполнено моделирование канала управления рулём высоты системой автоматического управления (САУ) с целью определения влияния установки высотомера на работу САУ. Определён ряд существенных различий в системах управления безопасностью полёта в России и за рубежом, которые влияют на безопасность при осуществлении международных рейсов.

Ключевые слова: безопасность полета, аэродром, высота перехода, эшелон перехода, высотомер, барометрическое давление, единицы измерения

Аэродинамика

Должиков В. И., Николаев А. В.

Показана возможность использования стандартного пакета программ по гидрогазодинамике ANSYS CFX для расчета аэродинамических характеристик (коэффициента лобового сопротивления) вращающегося летательного аппарата (ЛА) при неуправляемом полете. Рассматривается моделирование процесса течения газа около гладких тел вращения на основе точных конечно-разностных методов в вычислительной среде ANSYS CFX. Предложены алгоритмы решения уравнений НавьеСтокса для пространственных, осесимметричных тел, обтекаемых вязким газом, на основе полной системы уравнений.

Ключевые слова: вращающийся летательный аппарат, баллистический коэффициент, угол атаки, коэффициент лобового сопротивления, конечно-элементный анализ

Ракетная и космическая техника

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

Специалисты во всем мире приходят к выводу о необходимости очистки околоземного космического пространства (ОКП) от космического мусора (КМ). Однако в настоящее время нет достаточного обоснования эффективности влияния активного удаления КМ на эволюцию техногенного засорения, поэтому в рамках работ Межагентского координационного комитета по космическому мусору ведутся исследования по оценке эффективности влияния активного удаления крупных объектов КМ на долгосрочную устойчивость техногенного засорения области низких околоземных орбит (НОО). В рамках данной работы представлены результаты использования разработанной методики, описываемой в статье.

Рассмотрены: текущее состояние техногенного засорения ОКП; методы управления его будущим состоянием; перспективные методы очистки; постановка задачи оценки эффективности влияния активного удаления КМ на техногенное засорение области НОО объектами размером более 10 см; методика оценки эволюции техногенного засорения НОО с учетом взаимных столкновений и активного удаления КМ на основе статистической модели КМ, а также результаты использования разработанной методики и результаты сравнительного анализа.

Ключевые слова: космический мусор, модель, прогноз техногенного засорения, взаимные столкновения, активное удаление космического мусора

Жаренов И. С., Жумаев З. С.

Рассматривается проектирование пассивной системы обеспечения теплового режима (СОТР) микроспутника «ТаблетСат-Аврора», основанное на многоузловом нестационарном моделировании теплового режима малых космических аппаратов (МКА) в условиях космического пространства, соответствующих рабочей орбите спутника, с использованием специализированного программного обеспечения Thermal Desktop®. При моделировании принимается во внимание тепловыделение бортовой аппаратуры с учётом индивидуальных циклограмм работы приборов. Описаны технические решения, принятые на основании результатов моделирования, в совокупности представляющие собой СОТР МКА пассивного типа, а также результаты лётной отработки СОТР. Сделаны выводы об эффективности разработанной СОТР, её применимости в рамках микроспутниковой платформы «ТаблетСат» и направлениях доработки платформы.

Ключевые слова: микроспутник, Plug-and-Play, тепловые режимы, пассивное обеспечение теплового режима, нестационарное тепловое моделирование

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Рябов А. А., Романов В. И., Куканов С. С., Шмотин Ю. Н., Габов Д. В.

Рассматривается задача соударения летящей и покоящейся пластин в заданном диапазоне скоростей. Исследуются особенности динамического деформирования при соударениях пластин под разными углами. На основании сравнительного анализа численных результатов и данных испытаний вырабатывается комплексный критерий динамической прочности пластины-мишени для обоснования ударопрочности корпусов газотурбинных двигателей в условиях аварийного обрыва лопатки ротора.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, вылет лопатки, модельный эксперимент, компьютерное моделирование, метод конечных элементов, динамическое деформирование, критерий динамической прочности

Меснянкин С. Ю.

Рассматриваются вопросы, связанные с определением температурного состояния контактирующих элементов авиационных двигателей. Проанализированы физические аспекты контактного теплообмена, и выполнено сопоставление экспериментальных и расчетных данных для воздушных сред. Предложена обобщающая зависимость для расчета температурных потерь в контактирующих телах.

Ключевые слова: тепловое контактирование, контактное термическое сопротивление, анализ расчетных зависимостей, обобщенная зависимость, сопоставление с экспериментом

Зиненков Ю. В., Луковников А. В., Черкасов А. Н.

Описывается методика формирования облика газотурбинного двигателя нового поколения, обеспечивающего приемлемые удельные характеристики в составе силовой установки высотного беспилотного летательного аппарата большой продолжительности полета на высотах 18-20 км. Данная методика позволяет определять оптимальные параметры рабочего процесса, тягово-экономические и габаритно-массовые характеристики двигателя по показателям эффективности беспилотного летательного аппарата на различных режимах полета

Ключевые слова: турбореактивный двигатель, тягово-экономические характеристики, параметрические исследования, оптимизация силовой установки

Григорьев В. А., Загребельный А. О., Кузнецов С. П.

Рассмотрены роль и место формирования математической модели массы силовой установки турбовинтового двигателя в задаче оптимизации параметров рабочего процесса газотурбинного двигателя на этапе начального проектирования. При формировании взлётной массы летательного аппарата, которая косвенно характеризует затраты материальных ресурсов на создание всей проектируемой системы летательного аппарата, одной из важных составляющих, фактически определяющей согласование параметров летательного аппарата и двигателя, является масса силовой установки с турбовинтовым двигателем. Сравнивались известные подходы к оценке массы силовой установки на начальном этапе проектирования. Предложено несколько вариантов математических моделей массы силовой установки, отличающихся друг от друга количеством требуемых параметров для расчёта на начальном этапе проектирования и точностью самих моделей. Сравнительный анализ данных математических моделей раскрывает их преимущества и недостатки для разных этапов проектирования.

Ключевые слова: турбовинтовой двигатель (ТВД), , силовая установка (СУ), математическая модель, начальное проектирование

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

Приведён проектировочный расчёт и определены удельные энергомассовые характеристики нового типа энергоустановок (ЭУ) для средства автономного передвижения космонавта в открытом космосе с использованием кислород-алюминиевого (О2/Al) химического источника тока (ХИТ). Показано, что минимальную массу и самые высокие удельные энергетические характеристики имеет ЭУ, предназначенная для работы в течение 15 циклов по 6 часов.

Впервые показано, что в космических условиях возможно также применение гидронного ХИТ с алюминиевым анодом в качестве генератора водорода для кислород-водородных (O2/H2) топливных элементов (ТЭ) в составе комбинированной ЭУ, что позволяет эффективно и безопасно решать проблему длительного хранения водорода для автономных ЭУ на основе О22 ТЭ.

Ключевые слова: алюминий, анод, водород, кислород, источник тока, космонавт, масса, щёлочь, электролит, энергоустановка

Металлургия и материаловедение

Материаловедение

Задорина Е. Н.

Использование закономерностей формальной неизотермической кинетики не позволяет объяснить природу эффективных кинетических параметров. Выявлена релаксационная природа термической деструкции полимеров. Это позволяет надежно интерпретировать экспериментальные результаты и прогнозировать поведение теплозащитных полимерных материалов при высоких скоростях нагревания. Специалисты получают информацию для целенаправленного формирования наноструктуры полимерных материалов теплозащитного назначения.

Ключевые слова: термическая деструкция полимеров, кинетическая плоскость, время релаксации термодеструкции, высокоскоростное нагревание полимеров

Электротехника

Электромеханика

Сеньков А. П., Бормотов А. В., Седунов Д. Ю.

Рассмотрены аналитические способы определения обмоточного коэффициента вентильных электродвигателей с постоянными магнитами на роторе, с зубцовыми обмотками статора. Приведены значения обмоточного коэффициента для некоторых вариантов исполнения подобных двигателей. Продемонстрировано наличие потерь от вихревых токов, возникающих в роторе, с помощью модели электродвигателя в пакете конечно-элементного анализа Ansys Maxwell v.16.

Ключевые слова: вентильный электродвигатель, зубцовый шаг, обмоточный коэффициент, потери, моделирование, электромеханический преобразователь, постоянный магнит

Электротехника

Жихарев Д. Ю., Кириллов В. Ю.

Представлен метод моделирования электромагнитной обстановки (ЭМО) бортовых систем космических аппаратов (КА). Суть метода состоит в замене реальных бортовых приборов (БП), излучающих электромагнитные помехи (ЭМП), эквивалентными источниками. Преимущество метода заключается в том, что он позволяет при небольшом количестве экспериментальных измерений моделировать ЭМО, создаваемую БП. Исследования реальных образцов БП позволяет значительно повысить точность моделирования ЭМО вследствие индивидуального характера электромагнитных помех в электрических схемах каждого из приборов. Данный метод позволяет моделировать ЭМО с учетом геометрических размеров и взаимного расположения приборов в любом месте КА.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, электромагнитная обстановка, моделирование

Резников С. Б., Аверин С. В., Харченко И. А., Третьяк В. И., Коняхин С. Ф.

Рассматривается новое схемотехническое решение для реализации авиационно-бортовых и аэродромных электроимпульсных противообледенительных систем с высокими показателями надежности, электроэнергоэкономичности, монтажной технологичности и электромагнитной совместимости. Схемотехническое решение защищено приоритетом РФ. Работа представляет интерес для широкого круга специалистов в области конструирования электрооборудования летательных аппаратов, а также противообледенительного оборудования судов и наземно — стационарных объектов, например северных аэродромных радиолокационных и светосигнальных комплексов.

Ключевые слова: вторичный источник импульсного электропитания (ВИИЭП), противообледенительная система, обратимый импульсный конвертор, демпферно-снабберная нерассеивающая цепочка, электромеханический импульсный вибратор

Экономические науки

Статья посвящена вопросам реализации концепции ускоренного импортозамещения на примере авиационного двигателестроения. Несмотря на то, что на территории России создан мощный производственный и научный потенциал, он не обеспечивает должной конкурентоспособности авиастроительной отрасли. Ситуация близка к критической, рынок гражданской авиации почти утерян. Большую часть показателей эффективности отечественных авиационных двигателей необходимо привести к международным стандартам. Обосновано, что высокая эффективность импортозамещения отрасли может быть достигнута только на основе комплексного подхода, базирующегося на реальной и рационально организованной интеграции науки и производства, когда производитель работает интерактивно с научными подразделениями и организациями в процессе разработки новых образцов; модернизации вертикальной интегрированной структуры по принципу полного производственного цикла и усиления горизонтальных связей; обеспечения эффективности внутриорганизационного взаимодействия; инновационных проектов и программ, методов, технологий; комплексного планирования и управления реализацией; обеспечения высокого качества и экологичности; создания единой виртуальной среды проектирования инженерных расчетов, поддержки опытного и серийного производства, послепродажного обслуживания; межотраслевой интеграции.

Ключевые слова: авиационное двигателестроение, интеграция, конкурентоспособность, концепция ускоренного импортозамещения, критические технологии, потенциал, экономичность

Кобзарь А. И., Тикменов В. Н., Тикменова И. В.

Рассматривается задача повышения оптимальности решений, принимаемых менеджментом компании при подготовке производственного плана, с учетом конъюнктуры рынка. Методология основана на схематизации задачи в формате игры с природой с использованием критериев полной неопределенности (максимакса, Вальда, Гурвица, Сэвиджа) и риска (БайесаЛапласа, Байеса, ХоджесаЛемана). Приводится пример решения поставленной задачи.

Ключевые слова: оптимальность решения, игра с природой, критерии полной неопределенности, критерии риска, производственный план

Киселева Г. С.

Рассмотрены теоретические основы исследования эффективности системы внутрифирменного обучения кадров на промышленном предприятии: система внутрифирменного обучения кадров; факторы, влияющие на экономическую эффективность внутрифирменного обучения. Проанализирована система внутрифирменного обучения ОАО Энгельсское опытно-конструкторское бюро «Сигнал» им. А.И. Глухарёва. Определены направления повышения эффективности системы внутрифирменного обучения кадров промышленного предприятия, и разработана методика оценки эффективности обучения, которая состоит из двух блоков эффективности социальной и экономической.

Ключевые слова: обучение, параметры, критерии, показатель, эффективность, оценка, направление, методика

Цыбулевский С. Е.

Анализируется современный этап реформирования ракетно-космической промышленности путём построения её нового корпоративного облика. Даётся оценка вариативности поиска внутренних инвестиций в ракетно-космической промышленности на современном этапе. Рассматривается вариант оптимизации внутрикорпоративной структуры предприятий и космической промышленности в целом как возможного источника внутренних инвестиций.

Ключевые слова: ракетно-космическая промышленность, внутренние инвестиции, корпоративный облик

Панагушин В. П., Чайка Н. К.

Рассматривается методология реструктуризации авиапредприятий на основе разделения их на бизнес-единицы и размещения технопарка на освободившихся производственных площадях. Предложен комплекс мер по загрузке свободных производственных площадей авиационного предприятия. Основной мерой является реструктуризация производственных активов на основе соединения завода и технопарка.

Ключевые слова: реструктуризация производственных активов, технополис, технопарк, кластер, центры финансового учета, приглашенные резиденты, структура управления авиационного технопарка

Михайлова Э. А., Крылов С. В.

Рассматриваются основные требования к системе управления затратами на НИОКР на предприятиях авиадвигателестроения, предъявляемые особенностями НИОКР как вида деятельности, а также отраслевыми особенностями, обусловленными спецификой жизненного цикла газотурбинных двигателей (ГТД). Определяются основные ограничения, налагаемые на систему управления затратами на НИОКР в связи с необходимостью выполнения требований норм действующего законодательства, в особенности для работ, выполняемых в обеспечение государственного оборонного заказа.

На основе имеющейся в свободном доступе информации приводятся примеры практических предпосылок необходимости управления затратами на НИОКР на авиадвигателестроительном предприятии на примере ОАО «НПО «Сатурн».

Дается классификация методов управления затратами в соответствии с организационно-управленческим уровнем применяемых подходов. На основании рассмотренных требований и ограничений предлагаются рекомендации по построению, организации и выбору направлений развития системы управления затратами на НИОКР на авиадвигателестроительном предприятии.

Ключевые слова: управление затратами, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, авиадвигателестроение

Данилочкина Н. Г., Ряпухин А. В., Чернер Н. В.

Описано понятие организационного механизма риск-контроллинга непрерывности производственных процессов на предприятиях авиадвигателестроения. Проанализированы сложившаяся струтура авиадвигателестроения и его задачи на современном уровне хозяйствования. Раскрыты основные положения риск-контроллинга непрерывности производственных процессов, применительно к машиностроительным предприятиям и концепция риск-контроллинга непрерывности производственных процессов на предприятиях авиадвигателестроения. Систематизированы и обоснованы научно-методические вопросы построения системы риск-контроллинга непрерывности производственных процессов для предприятия авиадвигателестроения. Представлен механизм риск-контроллинга непрерывности производства на ОАО «Кузнецов» предприятии авиадвигателестроения.

Ключевые слова: авиадвигателестроение, авиастроительные корпорации, производственная деятельность, производственные процессы, непрерывность производственной деятельности, риск-контроллинг, организационный механизм

Коровин А. В.

Приводится методика, позволяющая рассчитывать план потребного финансирования государственного оборонного заказа на определенные виды технических средств. Представлены примеры работы данной методики.

Ключевые слова: государственный оборонный заказ, планирование, закупки, методика

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017