Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Гаситель колебаний жидкости с поперечно развитой структурой
Статья научная
В статье изложены данные о разработке автором комбинированного гасителя, схема которого развита в поперечном направлении. Цель создания такого устройства состоит в обеспечении повышенной эффективности действия по снижению колебаний давления жидкости в максимально широком частотном диапазоне. Структура комбинированного гасителя включает в себя центральный проточный канал и два колебательных контура: внутренний и внешний. Внутренний контур образован инерционностью центрального проточного канала и упругостью внутренней полости гасителя. Внешний контур - инерционностью центрального проточного канала и упругостью внешней полости устройства. Динамические потоки жидкости в элементах гасителя регулируются подбором параметров дросселирующих элементов и изменением геометрических размеров трубки, образующей совместно с упругостью внешней полости резонансный контур. Приводятся частотные зависимости коэффициента собственного затухания комбинированного гасителя и устройства взятого в качестве базового. Особенности разработанной методики расчёта гасителя состоят в том, что устанавливаются соотношения между собственными акустическими характеристиками устройства, требуемыми геометрическими характеристиками элементов гасителя и параметрами потока в подводящих трубопроводах. Гидравлические потери на гасителе минимизируются за счёт подбора геометрии входного и выходного участков проточного канала устройства.
Бесплатно
Гидравлические потери в серийной и модернизированной многофорсуночной камере сгорания ГТД
Статья научная
В статье представлены результаты исследований по определению гидравлических потерь в серийной и модернизированной камере сгорания ГТД. Описана их конструкция и конструкция испытательного стенда, а также методика проведения эксперимента. Произведен расчет влияния потерь в камере сгорания на КПД двигателя.
Бесплатно
Гидромеханическая очистка трубопроводов
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы применения гидромеханической очистки трубопроводов на стадиях поставки и готовых трубопроводов после изготовления, основанной на использовании специальных очистных элементов, изготовленных из металлической спирали и перемещающихся в трубопроводе под действием потока жидкости. В статье приведены схема и технология гидромеханической очистки, а также рекомендации по изготовлению очистных элементов и оценке эффективности гидромеханической очистки. Представленный гидромеханический метод очистки позволяет обеспечить высокую степень очистки и сглаживание шероховатости стенок трубопровода, что в свою очередь позволит в дальнейшем снизить адгезию загрязнений на стенках трубопровода.
Бесплатно
Динамика контура регулирования частоты вращения ротора турбонасосного агрегата водородного ГТД НК-88
Статья научная
Представлена линеаризованная модель контура автоматического регулирования частоты вращения турбонасосного агрегата водородного ГТД НК-88, созданного в 1980-ые годы. Наличие в системе топливопитания и регулирования двигателя НК-88 теплообменника-газификатора приводит к появлению значительного запаздывания, являющегося основным фактором, определяющим конфигурацию системы. Турбонасосный агрегат также имеет инерционность, влияние которого необходимо учитывать при выборе структуры и параметров системы. В статье приведено обоснование принципиальных решений, позволивших отдать предпочтение каскадной системе топливопитания и регулирования. Приведены экспериментальные частотные характеристики теплообменника и других звеньев контура регулирования. Предложены мероприятия по компенсации влияния запаздывания теплообменника на устойчивость системы. Приведенный в статье материал может быть использован при разработке систем автоматического регулирования двигателей и энергетических установок, работающих на криогенном топливе.
Бесплатно
Закономерности реализации случайных ударных воздействий на конструкцию крыла коммерческого самолёта
Статья научная
В статье приводятся результаты обработки массива данных о случайных эксплуатационных ударных повреждениях конструкции крыла, зарегистрированных на парке отечественных коммерческих самолётов. Повреждения классифицированы по зонам крыла и вызвавшим их источникам. Определены наиболее характерные сценарии случайных ударных воздействий на крыло, выделены критические зоны конструкции. Приведено качественное распределение интенсивности ударов по верхней и нижней поверхности. Для использования данных по металлическим вмятинам в целях анализа эксплуатационной живучести аналогичных композитных конструкций, данные по глубинам вмятин пересчитаны в энергии. С использованием средств математической статистики построены вероятностные распределения энергий ударных воздействий. Проанализировано соответствие полученных закономерностей принятым в отрасли пороговым значениям, определяющим характеристики живучести авиационных конструкций из ПКМ.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты моделирования и проведения замеров основных характеристик фазированной антенной решетки для применения ее в доплеровском измерителе составляющих скорости авиационного назначения. Измерительным оборудованием являлось, распространенное в последние годы, автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс (АИВК). Целью является рассмотрение теоретических и практических особенностей метода измерения характеристик антенн и определение теоретического подхода для разработки алгоритма обработки сигналов антенны в ближней зоне в частотной области. Техническим результатом является повышение точности и уменьшение времени определения диаграммы направленности фазированных антенных решеток. Использование метода ближней зоны в частотной области для определения характеристик антенн является одной из самых подходящих методов для фазированных антенных решеток. Данным методом можно определять с достаточно высокой точностью те же параметры, что и традиционным и другими методами антенных измерений. Метод ближней зоны позволяет проводить измерения, используя лишь небольшую территорию или безэховую камеру. Описанный метод позволяет в полном объеме провести измерение основных характеристик антенн, выполняющих функцию как приема, так и передачи, для подтверждения требований ДИСС.
Бесплатно
Интеллектуальная система поиска неисправности на самолёте
Статья научная
В статье представлена интеллектуальная система для поиска неисправности на борту самолета, оборудованная сетью, которая разделена на защищенную зону, называемую зоной авионики, и открытую зону. Программный модуль открытой зоны содержит математическую модель оборудования самолёта, имеет возможность вводить в неё отказы, фиксировать её состояние, сравнивать его с записью в бортовом журнале, генерировать представление страниц электронного документа технического обслуживания и передавать их в первый компьютер при совпадении состояния математической модели с записью в бортовом журнале.
Бесплатно
Использование WAVE-технологий при проектировании технологического оснащения в авиации
Статья научная
В данной работе авторами предлагается методика создания 3-D моделей оснастки в САПР, основанная на «нисходящей стратегии» проектирования с применением WAVE-технологии. Данная методика позволяет распараллелить часть проектно-конструкторских работ в технологической подготовке производства (ТПП), что в целом, снижает себестоимость конечного изделия и сроки его изготовления.
Бесплатно
Использование wave-технологий при проектировании сборочных приспособлений в авиации
Статья научная
В условиях ускорения научно-технического прогресса усложнился процесс создания сложных технических систем (авиационных изделий) на всех этапах жизненного цикла, включая производство по выпуску опытных партий. В работе предложена методика, позволяющая распараллелить часть проектно-конструкторских работ при проектировании сборочных приспособлений с использованием wave-технологий.
Бесплатно
Использование индикаторов эффективного потребления энергоресурсов
Статья научная
В статье рассмотрены методы определения необходимости проведения энергоаудита промышленного предприятия и внедрения системы энергоменеджмента. Приведена оценка состояния потребления топливно-энергетических ресурсов предприятия. Представлены основные положения методики применеия индикаторов эффективного использования относительно к базовым носителям энергии и ресурсов. Перечислены основные этапы методики расчета рейтинга промышленных предприятий. В статье представлен пример применения метода экспресс-оценки 1415 промышленных предприятий РФ.
Бесплатно
Статья научная
Испытание газотурбинных двигателей (ГТД) является важнейшей частью их жизненного цикла. Испытания проводится как для вновь созданных двигателей, так и для выпускаемых серийно перед их поставкой заказчику. При испытании промышленных ГТД, предназначенных для привода электрогенераторов, насосов нагнетателей и т.д. существует проблема утилизации и замера вырабатываемой ими мощности. Существует несколько типов тормозных устройств, предназначенных для утилизации мощности ГТД: электрические, пневматические, гидравлические. Каждый из типов тормозных устройств обладает своими достоинствами и недостатками. К примеру, основными недостатками электрического тормозного устройства, которое представляет собой генератор, является его высокая стоимость, а также проблема утилизации вырабатываемого им электричества. Пневмоторомозное устройство представляет собой воздушный компрессор. Пневмотормоз утилизирует вырабатываемую ГТД мощность, сжимая воздух. Создание и проектирование компрессоров является сложной и дорогостоящей задачей. Этим объясняется высокая стоимость пневмотормозных устройств ГТД. Однако, если в качестве пневмотороза использовать существующий компрессор, можно существенно снизить стоимость разработки пневмотормоза, а также сократить сроки его создания. В данной работе описан процесс проектирования пневмотормоза для утилизации мощности 25 МВт при частоте вращения ротора 5000 об/мин и мощности 32 МВт при частоте вращения ротора 5500 об/мин. Для снижения стоимости разработки предлагается выполнить проект пневмотормоза на основе существующего компрессора низкого давления (КНД), разработанного и производящегося на ПАО Кузнецов. Одним из основных требований при разработке пневмотормоза являлось минимальное изменение конструкции существующего базового компрессора, а также минимальное изготовление новых деталей.
Бесплатно
Использование тяжелого космического аппарата для отведения астероидной опасности
Статья научная
Представленная работа посвящена одному из методов защиты Земли от астероидной опасности, а именно при помощи гравитационного космического буксира. 3D-математическая модель состоит из астероида, двигающегося под управлением космического буксира и Земли, с учетом гравитационного возмущения от всех тел и реального положения небесных тел в системе. Разработано программное обеспечение для моделирования и визуализации траекторий движения. Полученны результаты моделирования, подтверждающие возможность отклонения астероида с опасной траектории при использовании современных космических аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье исследовано влияние исходных порошков окиси циркония на структур и свойства теплозащитного покрытия на деталях ГТД.
Бесплатно
Статья научная
Исследуются триботехнические характеристики семи видов консистентных смазок в контакте коррозионностойкая сталь-фторопласт- 4 при условиях, соответствующих работе совмещенного с трактом окислителя узла качания рулевого агрегата ЖРД. Показано, что средний коэффициент трения скольжения наименьший при смазывании контакта смазкой ТОМФЛОН ПЭФ 300. Остальные испытанные смазки на этих же технологических режимах имеют худшие показатели по среднему коэффициенту трения, чем у ЦИАТИМ- 205, применяемого серийно в парах трения узла качания рулевого агрегата ЖРД.
Бесплатно
Статья научная
Описаны методы и средства исследования планетарных атмосфер с помощью разработанных алгоритмов лидар-томографического зондирования, осуществляемого группировкой малых спутников распределённых на заданных орбитах. Представлена разработанная автоматизированная система лидарного зондирования планетарной атмосферы с помощью группировки малых спутников. Приведены результаты математического моделирования процедур зондирования для решения двумерных и трёхмерных задач по реконструкции искомых функций распределения параметров планетарных атмосфер.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты теоретических исследований и методика многопереходной деформации по основным видам технологических процессов формообразования профилей сложного сечения. Проведено теоретическое обоснование способов выбора материала заготовок по необходимым физико-механическим свойствам исходных заготовок из различных сплавов и условиям термической обработки для соответствующих процессов обработки металлов давлением. Проведен анализ возможностей получения деталей различными видами холодной деформации применительно к формообразованию профилей различной конфигурации и назначения. Приведены необходимые теоретические обоснования расчётных схем деформаций, показана методика выбора рекомендаций по устранению возможных дефектов изделий, корректировки технологических процессов и повышения качества изделий. Проведено исследование режимов технологических процессов формообразования на базе современного прикладного программного обеспечения с целью автоматизации технологической подготовки производства.
Бесплатно
Статья научная
Изложены основные понятия теории, методики и практики формообразования монолитных панелей различной формы и назначения, применяемых для изготовления летательных аппаратов. Приведено обоснование способов выбора различных видов технологических процессов, обеспечивающих получение деталей заданной конструкции и точности, Представлена методика анализа эффективности деформации заготовок способами гибки на гибочных прессах и прокатки. Проведен анализ и описание многообразия типов монолитных панелей как сборочных единиц объектов сборки (агрегатов и планера) в зависимости от их конструкции и сложности форм поверхностей и обводов, условий применения. Представлены результаты теоретического исследования и анализа технологических процессов гибки, методы исследования и оценки технологичности изготовления различных типов монолитных панелей, выбора рекомендаций по их применению. Приведена методика анализа и синтеза технологических процессов формообразования монолитных панелей на базе эффективного программного обеспечения на этапах проектирования и изготовления панелей.
Бесплатно
Статья научная
Проведены комплексные эксперименты по установлению зависимости характера формирующейся дислокационной структуры, плотности распределения микропор и микротрещин, микродефектов внутренней структуры в зависимости от условий кристаллизации расплава. Исследованы характеристики получаемых микроструктур конструкционных сталей по заданным условиям эксплуатации. В этих целях с помощью соответствующих технических устройств создавалось внешнее механическое, акустическое, магнитное воздействие на расплав металла при его выдержке и кристаллизации. Установлено, что скаляр вектора приращений параметров кристаллизующихся микроструктур относительно базовой точки M0 в этом случае может быть представлен тензорами второго ранга: приращений линейных и угловых деформаций. Исследована кинетика роста кристаллов формирующейся структуры в жидком расплаве металла в момент соприкосновения отдельных кристаллизовавшихся микрочастиц по их границам с образованием кристаллитов с параметрами, зависящими от условий кристаллизации, что обеспечивает математическое моделирование процессов кристаллизации и позволяет прогнозировать возможности получения гарантированных свойств структуры сплава в зависимости от условий процессов плавки и кристаллизации расплава
Бесплатно
Исследование механических характеристик короткоармированных композиционных материалов
Статья научная
Проведено исследование механических характеристик термопластичного композиционного материала на основе полиэфир-эфир-кетона, армированного короткими высокопрочными угольными волокнами. Рассмотрено два состава материала - с армированием 20% и 40%. Получены экспериментальные зависимости напряжений от деформаций образцов, вырезанных под углами 0° и 90° к направлению литья, позволяющие оценить анизотропию свойств исследованных композитов. Проведено построение многоуровневых моделей материала, используемых для описания напряженно-деформированного состояния изделий, с учетом ориентации армирующих волокон, определяемых с на основе исследования процесса литья. Верификация многоуровневых моделей проведена путем сравнения кривых нагружения исследованных образцов, полученных расчетным и экспериментальным путем.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование напряженно-деформированного состояния проушин из короткоармированного композиционного материала PEEK 90HMF20. Рассмотрен вопрос моделирования анизотропии механических характеристик изделий с учетом направления армирующих волокон. Рассмотрено два размера проушин. В программном комплексе Moldex 3D произведен расчет литья пластины и определена ориентация волокон. В модуле Digimat MAP построена модель переноса информации об ориентации волокон при вырезке проушин из пластины заготовки. Полученный тензор ориентации использован при построении многоуровневой модели материала в системе Digimat. Расчет напряженно-деформированного состояния проушин выполнен в программном комплексе Ansys Workbench. Для каждого размера проушин были определены поля модуля перемещений и эквивалентных напряжений, а также оценена овализация отверстия. Построены зависимости овализации отверстия проушины от силы ее растяжения для каждого размера проушин. Проведено сравнение жесткости проушин, вырезанных вдоль и поперек направления литья пластины - заготовки.
Бесплатно
