Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье авторы представляют математическую модель функционирования втулки с эффектом памяти формы применяемой в конструкции приспособления для прецизионного шлифования. Модель может быть использована для управления напряженно-деформированным состоянием обрабатываемой заготовки. Представляемая математическая модель учитывает неравномерность поля деформаций наведения, полученных путем радиальной раздачи втулки. При этом введено допущение о безградиентном поле температур в рассматриваемой втулке. Полученные результаты теоретических исследований с использованием данной математической модели позволили теоретически обосновать экспериментально обнаруженный эффект автореверсивной работы втулки из материала с эффектом памяти формы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача разработки алгоритма классификации отказов изделий авиационной промышленности на учитываемые и неучитываемые отказы. Статистика по отказам является основополагающей для выполнения работ по оценке показателей надежности изделий, ранее выпущенные на предприятии и находящих в эксплуатации. Исходными данными для алгоритма являются сообщения эксплуатирующих организаций и документально подтвержденные результаты исследования дефекта у изготовителя. Принцип классификации основан на анализе причин, повлекших проявление в эксплуатации одного из видов дефекта оборудования (конструктивный, производственный, эксплуатационный). Результатом работы алгоритма является разделение всех подтвержденных отказов на два класса: учитываемые и неучитываемые при оценке надежности при выпуске новой партии изделий и при оценке надежности изделий в эксплуатации.
Бесплатно
Алгоритмы наведения и цифрового управления ориентацией маневрирующего спутника землеобзора
Статья научная
Представляются алгоритмы синтеза векторных сплайновых законов наведения и цифрового управления ориентацией спутника землеобзора при выполнении последовательности маршрутов сканирующей оптико-электронной съемки и поворотных маневров с краевыми условиями общего вида.
Бесплатно
Анализ данных и принятие решений с помощью логических закономерностей в форме полуплоскостей
Статья научная
Рассматривается интеллектуальный анализ данных через решение задач распознавания с учителем. В качестве инструмента для извлечения новых знаний из баз данных предлагается использовать логические закономерности в форме полуплоскостей. Описано 3 способа анализа исходных и латентных признаков на основе: критерия Фишера; отношения внутриклассового сходства и межклассового различия, определяемого через функцию Лагранжа; критерия для вычисления оптимальной границы между значениями из разных классов. Предложена методика отбора информативных наборов признаков с учётом этих способов анализа. Рассматривалось отображение различных описаний объектов на числовую ось. Доказано, что использование оптимальной границы между классами на числовой оси в качестве порога для линейной решающей функции увеличивает обобщающую способность при распознавании. Этот эффект объясняется отказом от предположения о нормальном распределении данных выборки при выборе порога. Предложенная технология анализа данных востребована при разработке интеллектуальных систем.
Бесплатно
Статья научная
Произведен анализ зависимостей вторично-эмиссионного тока и рентгеновского излучения от положения луча относительно стыка свариваемых деталей при электроннолучевой сварке однородных и разнородных материалов. Установлена идентичность этих характеристик. Характеристики имеют экстремальный характер. При сварке однородных материалов минимум зависимостей соответствует точному совпадению положений луча и стыка. При сварке разнородных материалов минимум вторично-эмиссионного тока смещается в сторону материала с меньшим коэффициентом вторичной эмиссии, а минимум рентгеновского излучения в сторону материала с меньшим атомным номером. Идентичность характеристик обусловлена тем, что явления вторичной эмиссии и рентгеновского излучения являются следствием взаимодействия электронного луча с материалом свариваемых деталей. В связи с этим для анализа рассматриваемых зависимостей может быть применен одинаковый математический аппарат, а реализация устройств слежения за стыком может быть осуществлена унифицированными аппаратными и программными средствами.
Бесплатно
Статья научная
Проведены и проанализированы работы по модернизации стенда для серийных и опытных испытаний турбореактивных двухконтурных форсированных двигателей большой мощности с форсажной камерой. Описан исследуемый двигатель для стенда, его особенности, параметры и требования к проводимым испытаниям. Приведены сформированные данные о конструкции стенда, требования к модернизации. Описаны элементы стенда: технологические системы, инженерные сети, электрические сети, система автоматизированного испытания двигателя, строительные работы, а также проблемы, возникшие во время проводимой модернизации, приведены примеры решения этих проблем. На основе полученной информации составлен план и алгоритм работ по модернизации авиационных стендов: от составления технического задания до аттестации стенда. В соответствии с планом и алгоритмом, методика опробована для модернизации стендов других типов двигателях: турбовинтового и малоразмерного газотурбинного двигателя. Проведены работы по реконструкции стенда турбовинтового двигателя НК-12. Методика опробована для проектирования стенда МГТД. Статья адресована инженерно-техническим работникам авиадвигателестроительных ОКБ, научным работникам и управленческим кадрам, приступающим к работе над модернизацией или проектированием стенда для испытаний изделий предприятий.
Бесплатно
Статья научная
В статье анализируется процесс применения сквозного 3D проектирования в самолетостроительной отрасли. Анализ проводится на основе возможностей повторного использования геометрических моделей прессованных профилей. Рассматриваются процессные модели в жизненном цикле изделия, функциональные возможности существующих комплексов САПР.
Бесплатно
Анализ существующих моделей оценки свойств антифрикционных покрытий авиационной оснастки
Статья научная
Статья структурирует существующие модели покрытий авиационной оснастки, и оценки их производственных свойств, обосновывается важность вопроса совершенствования процесса использования обтяжных пуансонов в формообразовании авиационных конструкций.
Бесплатно
Статья научная
Приведено аналитическое решение задачи по расчету температурного поля в заготовках на операциях ленточного шлифования при использовании лент различных типов: со сплошной рабочей поверхностью, прерывистых, композиционных с участками, содержащими абразивные зерна и твердую смазку, комбинированных, содержащих участки, заполненные и не заполненные абразивными зернами, и участки с твердой смазкой.
Бесплатно
Архитектура стенда полунатурного моделирования комплексов бортового оборудования вертолетов
Статья научная
В статье описывается стенд полунатурного моделирования при разработке комплексов бортового оборудования (КБО), предназначенный для проведения испытаний работоспособности как отдельных систем, так и КБО в целом с целью проведения оценки технических характеристик систем, оптимизации взаимодействия экипажа, т.е. для проведения значительного объема работ по наземной отработки КБО в лабораторных условиях до установки его на борт, и дальнейшего сокращения объема летных испытаний.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена «Концепция стратегии развития проектно-производственной среды», позволяющая реализовывать этапы жизненного цикла «Проектирование - Производство - Эксплуатация». Формализованный вид процесса проектирования магистрального воздушного судна выполнен в виде логико-структурной схемы синтеза проектных решений. Сформированный и формализованный подход по включению дополнительной аэродинамической поверхности в уравнение существования самолета позволяет перейти на новый уровень качества процесса проектирования магистрального воздушного судна.
Бесплатно
Влияние механической обработки образцов при порезке на испытания композитов
Статья научная
Для оценки прочностных свойств полимерных композитных материалов (ПКМ), проводят упруго-прочностные испытания, одним из этапов которых является вырезка образцов. При этом среди множества способов вырезки наиболее распространенным является механическая обработка материала с использованием режущего инструмента. В статье рассмотрено влияние качества реза образцов на результаты их механических испытаний. Представлены экспериментальные данные по пределу прочности ПКМ на основе углеродных наполнителей. Визуализирована поверхность образцов в зоне реза. Предложен способ финишной обработки образцов.
Бесплатно
Влияние параметров лабиринтного уплотнения в турбине низкого давления на кпд ступени
Статья научная
В статье представлены результаты расчетной оценки влияния изменения конструкции элементов лабиринтного уплотнения (радиального зазора, количества гребешков, шага между гребешками) на эффективность процессов, происходящих в лабиринтном уплотнении, и выявлено их влияние на КПД ступени турбины низкого давления ТРДДФ. Применение математической модели расчетной области ступени турбины, построенной в программном комплексе AutoGrid 5, позволило установить, что для заданных граничных условий изменение отношения величины радиального зазора между гребешками и сотоблоками к диаметральному размеру это отношение - относительный зазор, на котором расположено лабиринтное уплотнение в диапазоне от 0,0018 до 0,0073 оказывает не значительное влияние на КПД, но дальнейшее его увеличение приводит к значительному снижению КПД. Выявлено существенное увеличение КПД при увеличении количества гребешков. Однако при дальнейшем увеличении количества гребешков темп роста КПД заметно снижается. Установлено положительное влияние на КПД ступени увеличения шага между гребешками, однако оно ограниченно пространством для их размещения. Определено, что для данной конструкции лабиринтного уплотнения в системе проточной части ТНД ТРДДФ, угол наклона гребешков не влияет на КПД ступени.
Бесплатно
Статья научная
Описан принцип конвертирования камеры сгорания авиационного ГТД в наземные условия и работу на природном газе. Представлена особенность конструкции фронтового устройства и этапы его доводки для обеспечения минимального расхождения расхода топлива по форсункам. Описана установка и методика проведения эксперимента. Выявлена зависимость влияния разброса топлива по форсункам на максимальную неравномерность температурного поля на выходе из камеры сгорания.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено влияние смазочно-охлаждающих технологических средств на теплообмен в зоне контакта при разрезании заготовок из ПКМ отрезными алмазными кругами. Доказано, что охлаждающая технологическая среда и способ её подачи влияют на тепловую напряжённость процесса разрезания полимерных композиционных материалов отрезными алмазными кругами. Подтверждены разработанные математические модели рассматриваемых задач теплообмена. Установлена связь теплового состояния контактирующих объектов с характеристиками охлаждающих технологических сред, характеристиками их подачи в зону обработки, с реальной формой взаимодействующих объектов и зоны контакта.
Бесплатно
Возможности применения слоистого алюмостеклопластика в обшивке фюзеляжа самолета
Статья научная
Высокий потенциал для применения в конструкциях изделий транспортного машиностроения имеют слоистые композиционные материалы на основе тонких листов алюминиевых сплавов, армированные различными неметаллическими волокнами. Уникальный комплекс характеристик слоистых алюмостеклопластиков (высокая трещиностойкость и удельная статическая прочность, хорошие усталостные, коррозионные и ударные свойства, повышенная пожаростойкость) по сравнению с монолитными алюминиевыми листами делает этот материал перспективным для будущих поколений авиационных конструкций. Легкий (d=2,59 г/см3) и высокомодульный (E=80 ГПа) Al-Li сплав 1441 обладает высокой технологичностью при холодной прокатке. Использование тонких плакированных и неплакированных 1441Т11 листов (до 0,3 мм) в составе алюмостеклопластиков вместо листов из традиционных алюминиевых сплавов серий 2ххх и 7ххх позволяет уменьшить плотность и повысить модуль упругости материала. Как результат, повышается весовая эффективность и жесткость конструкций.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования пяти моделей, используемых для оценки профильных потерь в решетках осевых турбин: Соделберга, Анлея и Метисона, Данхема и Кейма, Какера и Окапу и ЦИАМ (Россия). Результаты расчета были сопоставлены с экспериментальными данными для 170 решеток профилей осевых турбин, отражающих все многообразие профилей лопаток осевых турбин, используемых в авиационном газотурбинном двигателе. Прямое сопоставление результатов расчета и эксперимента не позволило однозначно выбрать наилучшую модель. Поэтому был разработан метод анализа моделей потерь, основанный на статистическом анализе отклонения данных расчета и эксперимента. Показано, что полученные отклонения подчиняются нормальному закону распределения. На основании анализа математических ожиданий и среднеквадратических отклонений было установлено, что результаты, наиболее приближенные к данным эксперимента, из рассмотренных моделей показывает модель ЦИАМ. С вероятностью 95% она показывает отклонение от действительных значений потерь 2±82%.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье обсуждается проблема оптимизации движения космического аппарата с электроракетной двигательной установкой к точке либрации L1 системы Земля-Луна. Управляемое движение космического аппарата описывается в рамках круговой ограниченной задачи трех тел. На основе необходимых условий оптимальности принципа максимума Понтрягина получены оптимальные по быстродействию законы управления направлением тяги. Дополнительно проведен анализ зависимости длительности перелета от начального углового положения космического аппарата относительно Луны, позволяющий выбрать оптимальную дату и время старта.
Бесплатно
Статья научная
Решается задача управления развёртыванием орбитальной тросовой системы относительно номинальной траектории. Рассматривается задача выбора структуры системы программного регулирования развёртыванием орбитальной тросовой системы, задача выбора коэффициентов усиления в каналах обратных связей. Для синтеза системы программного регулирования используется классическая теория автоматического управления. В качестве номинальной траектории рассматривается оптимальная (релейная) программа управления и программа управления развёртыванием орбитальной тросовой системы с ограничением скорости выпуска троса. Номинальная программа управления сформирована в допущении, что трос не имеет массы. Номинальное управление развёртыванием осуществляется путём регулирования величины силы натяжения троса. Для формирования структуры системы программного регулирования выполнена линеаризация уравнений развёртывания орбитальной тросовой системы. Управление относительно номинальной траектории осуществляется по отклонению параметров развёртывания орбитальной тросовой системы от их номинальных значений - длины троса и скорости его выпуска. Управление по углу отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали и скорости изменения этого угла (угловой скорости) не рассматривается, так как эти параметры не доступны для измерения. Приведение отклонённой траектории развёртывания к номинальной осуществляется путём изменения программной силы натяжения троса. Коррекция силы натяжения троса осуществляется согласно пропорциональному закону управления. Величины коэффициентов усиления в каналах обратных связей оптимизированы по улучшенной интегральной оценке. В качестве возмущающего фактора, отклоняющего траекторию развёртывания орбитальной тросовой системы от номинальной, рассматривается влияние массы троса на процесс развёртывания. Проведённое численное моделирование развёртывания орбитальной тросовой системы с обратной связью показало, что рассматриваемая система программного регулирования позволяет привести длину троса и скорость его выпуска к своим номинальным значениям без ошибок. Ошибка регулирования угла отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали сначала держится на нулевом уровне, а затем монотонно увеличивается, при этом угловая скорость колеблется относительно номинальной зависимости. Введение ограничения скорости выпуска троса улучшает процесс управления. Величина ошибки регулирования угла отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали и амплитуда колебаний угловой скорости уменьшаются.
Бесплатно
Выявление узких мест ремонтного производства лопаток ГТД на основе имитационного моделирования
Статья научная
В данной статье представлены результаты исследования производственного процесса ремонта лопаток ГТД. На основании полученных данных была построена имитационная модель, отражающая основные производственные процессы. Анализ модели позволил выделить «узкие места» производственной системы и предложить пути оптимизации организации производственного процесса.
Бесплатно
