Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В данной работе представлены результаты исследований влияния направления послойного лазерного сплавления (selective laser melting - SLM) на механическую обработку образцов из нержавеющей стали 316L. Поставлена серия экспериментальных исследований по определению силы резания, возникаемых в процессе обработки. Представлены результаты измерения микротвердости выращенных образцов из нержавеющей стали 316L. По экспериментальным данным построены зависимости усилия резания от скорости, глубины резания и подачи. Зависимости получены с использованием регрессионных моделей, увязывающих усилия резания с технологическими параметрами. Проведен анализ и обсуждение результатов эксперимента.
Бесплатно
Исследование обтекания винта с применением численных и экспериментальных методов
Статья научная
В работе представлены результаты исследования аэродинамических характеристик реального винта. Целью работы является выбор методики моделирования течения вокруг винта при отсутствии набегающего потока. Используется экспериментальный и численный методы исследования. Экспериментально характеристики потока вокруг винта получены в аэродинамической трубе. В качестве численного метода применено компьютерное моделирование в программном комплексе ANSYS CFX. В результате получена картина обтекания, согласующаяся с известными исследованиями. Полученные значения тяги винта, рассчитанные в процессе численного моделирования сопоставимы с экспериментальными данными. Результаты работы подтверждают возможность использования CFD метода для определения характеристик обтекания винта, с учетом его геометрических параметров.
Бесплатно
Исследование применения технологий быстрого прототипирования для изготовления лопаток турбины ГТД
Статья научная
Традиционный процесс изготовления турбинных лопаток методом литья по выплавляемым моделям ввиду технологической сложности является дорогостоящим и длительным по времени связанным с заливкой восковок, обеспечивающих получение сложных профилей с высокой геометрической точностью. Ускорение процесса литья по выплавляемым моделям должно повысить производительность процесса изготовления турбинных лопаток, однако, при этом нельзя допустить снижения геометрической точности получаемого изделия. Целью данной статьи является сравнение процессов изготовления лопаток турбины при различных температурных характеристиках с использованием метода быстрого прототипирования (заливка воска в силиконовые формы). Размерный анализ отлитых лопаток показал, что литье в силиконовые формы позволяет достичь требуемой геометрической точности. Таким образом, силиконовые формы могут стать хорошим экономически эффективным решением для мелкосерийного или опытного производства деталей турбинных лопаток газотурбинного двигателя. Данная статья описывает процедуру интегрированного использования аддитивных технологий и термографического анализа для ускорения процесса литья по выплавляемым моделям путем определения оптимальных температур и времени застывания, которые позволят улучшить экономические характеристики при этом сохраняя точность изготовления.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты исследования формирования негативной технологической наследственности у деталей изготовленных методом селективного лазерного сплавления. Проанализированы причины ее возникновения и появление характерного профиля шероховатости поверхности деталей. Приведены методы отделочно-зачистной и финишной обработки деталей, дана их классификация в зависимости от схемы обработки, вида инструменты и рабочей среды. В качестве примера финишной обработки, рассмотрен метод химического полирования образцов из титанового сплава ВТ6 изготовленных методом СЛС. Проведен анализ образцов по микроструктуре, дефектам, шероховатости поверхности, остаточным напряжениям возникающими в результате сплавления порошкового материала и влиянии термообработки.
Бесплатно
Исследование процессов сборки самолета по функции
Статья научная
В данной статье рассматривается возможность оптимизации процессов сборки сложных изделий по временному параметру за счет представления операций сборки изделия в виде функций, образмеренных трудоемкостью, а последовательность их выполнения как последовательность стягивания дуг графа сопряжений.
Бесплатно
Исследование структуры поля при нелинейной радиолокации
Статья научная
Статья посвящена исследованию структуры пространственного распределения уровня электромагнитного поля (ЭМП) при нелинейной радиолокации (НРЛ) и обоснованию причин, по которым НРЛ не указывает на излучающие нелинейные объекты.
Бесплатно
Исследование тепловых деформаций рефлектора с контурной диаграммой направленности
Статья научная
Рассмотрена комбинированная методика расчета тепловых деформаций рефлектора космического аппарата с контурной диаграммой направленности в среде AnsysWorkbench, с помощью ручного переноса данных из программного обеспечения Thermica. Произведено сравнение результатов расчета изделия и прототипа. Приведено технико-экономическое обоснование выбора изделия относительно прототипа.
Бесплатно
Статья научная
Разработан новый приповерхностный насыщенный углеродными нанотрубками композитный слой, который повышает поглощающую способность приемника инфракрасного излучения. Авторами статьи были анализированы прочностные характеристики слоя, его теплопроводность и поглощающие способности. В статье содержаться выдержки из ряда опытов, проводимых авторами, которые показывают улучшение вышеперечисленыных характеристик при применении углеродных нанотрубок, а также выводы из проведенных работ по дальнейшему исследованию процесса.
Бесплатно
К вопросу о корреляционной зависимости информативных параметров контроля при диагностике свойств ПКМ
Статья научная
Современные полимерные композиционные конструкционные материалы (ПКМ), применяемые в авиастроении, ценят за их удельные прочностные характеристики. Это достигается различными способами проектирования структуры композита: применением вариаций видов армирующих материалов и укладкой их в различных относительных направлениях, полимерных матриц и их содержания в пластике, способов отверждения и их температурных, временных и физических параметров (например, давление прессования). Несомненно, материал должен иметь необходимые для его эксплуатации упруго-прочностные показатели. Данные параметры проектируются, как правило, сочетанием различных видов наполнителей и полимерных матриц с известными характеристиками. Для эффективного использования механических характеристик материала необходимо решить задачу оптимизации: максимальное совпадение полей напряжения и полей сопротивления. На уровне детали это достигается различного рода конструктивными усилениями. Распределение полей напряжения внутри структуры материала (элементарного объёма), разделов фаз матрица/волокно, матрица/дефект, волокно/дефект и др. зависит от армирования и расположения арматуры в объёме материала. В композитах на основе тканых наполнителей задача сводится к укладке армирующих слоёв в различных направлениях относительно основы. Правильность и точность решения описанной выше задачи является одним из решающих факторов в повышении ресурса деталей и их конструктивного совершенствования. В статье приводятся результаты исследований, показывающие важность учёта схемы укладки наполнителя для выявления корреляционной связи. Так, как в пластиках на основе тканых наполнителей процесс распределения внутренних напряжений (в том числе и колебаний) усложняется вследствие переплетения нитей утка (90°) и основы (0°), проведены статистические исследования для углепластика КМУ-11ТР на основе углеткани марки УТ-900.
Бесплатно
К вопросу производства панелей пола из пкм для летательных аппаратов (обзорная статья)
Статья обзорная
В рамках данной работы был проведен сравнительный анализ панелей пола как отечественных, так и иностранных производителей. Были отмечены их основные недостатки и причины их появления. Рассмотрены основные поставщики панелей пола и их компонентов для отечественных производителей самолетов. Проведен анализ их конструкции. Выделены четыре основных типа панелей пола, предназначенных для различных зон пола самолета. Проведен их анализ по назначению и конструктивным составляющим. Так же был проведен сравнительный анализ отечественных и зарубежных материалов для изготовления панелей пола интерьера пассажирского самолета. Произведен анализ схем и методов формования.
Бесплатно
Кинематический анализ авиационных механизмов в системе NX
Статья научная
Статья посвящена проблеме кинематического анализа элементов конструкции летательных аппаратов, включающих в себя механические узлы с целью оптимизации конструкции и обеспечения работоспособности механизма в сборе с ответными деталями. Приведен пример практической работы в рамках проекта университета совместно с предприятием. Поставленные в работе цели выполнены, изменения конструкции согласованы с конструкторским бюро. Результаты работы будут использованы для дальнейшей работы по анализу и оптимизации авиационных конструкций.
Бесплатно
Статья научная
Эта статья посвящена изучению различных аспектов функционирования конструкции космических аппаратов (КА) с солнечным парусом (СП) роторного типа на околоземной орбите. Целью функционирования КАСП является доставка научной аппаратуры в заданную точку космического пространства. Первым этапом любой исследовательской межпланетной миссии является участок геоцентрического набора скорости и выхода из сферы действия Земли, который является длительным и энергоемким манёвром, использующим многократные и достаточно быстрые программные развороты поверхности паруса большой площади. Это требует совместного анализа динамики движения КА относительно центра масс, прочности и устойчивости паруса и других элементов конструкции КА. В данной работе такой анализ проводится для КАСП роторного типа массой 332 кг и общей площадью паруса 184,2 м2. Проектная схема рассматриваемого совпадает с КАСП IKAROS Японского аэрокосмического агентства, предназначенным для исследования Венеры. IKAROS выводился из сферы действия Земли с помощью разгонного блока и избегал движения в поле тяготения Земли с раскрытым парусом. Исследования, проведенные в этой работе, показывают, что высота стартовой орбиты существенно влияет на параметры закона управления движением. Более высокие геоцентрические орбиты допускают использование для выполнения маневра программных разворотов с более низкими угловыми скоростями, что снижает нагрузки на полотно паруса от сил инерции. Было установлено, что КАСП данной конструкции может выполнять целевой маневр при высоте стартовой орбиты превышающей 20000 км.
Бесплатно
Компьютерная имитация и анимация управляемого движения информационного спутника
Статья научная
Кратко представляются результаты применения разработанной программной среды для имитации и анимации пространственного движения информационных спутников, которая входит в состав системы автоматизированного проектирования систем управления космических аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
Проведено компьютерное моделирование процесса функционирования втулки из материала с эффектом памяти формы в системе ANSYS, которое позволило глубже исследовать процессы, происходящие в материале и влияющие на работоспособность технологического оснащения. Для математического описания поведения материала с памятью формы была использована трехмерная термомеханическая конечно элементная модель для фазовых превращений под действием напряжений. Были проведены сравнительные тестовые эксперименты для проверки корректности параметров материала с эффектом памяти формы, используемых при конечно-элементном моделировании. В результате сравнения результатов натурного моделирования с результатами численного эксперимента проведен уточненный выбор параметров материала с эффектом памяти формы. В дальнейшем данная модель материала с уточненными коэффициентами была применена при моделировании процесса функционирования втулки. Моделирование производилось с применением статического анализа в плоской осесимметричной постановке. В результате моделирования получены значения компонент, характеризующих напряженно-деформированное состояние втулки из материала с эффектом памяти формы: радиальные и окружные напряжения, радиальные и окружные деформации. Полученная модель позволила оценить поведение втулки из материала с эффектом памяти формы в различных условиях. Полученные результаты позволили сделать вывод о соответствии компьютерного эксперимента процесса функционирования силового элемента в виде втулки из сплава с эффектом памяти формы аналитическому моделированию.
Бесплатно
Статья научная
При проведении калориметрических испытаний осуществляется оценка теплового состояния различных теплонапряженных деталей. При этом подвод охлаждающего воздуха через рабочий участок требует минимизации тепловых потерь с целью увеличения точности эксперимента. Исходя из этого, при экспериментальном исследовании каждого объекта необходима разработка индивидуального рабочего участка. В статье приведены конструкции рабочих участков для проведения исследований теплового состояния высокотемпературных лопаток ГТД в расплаве кристаллизующегося металла. Разработанные конструкции представленных рабочих участков позволяют уменьшить тепловые потери (теплорастоки) в системе «рабочий участок-объект контроля», повысить точность сравнительной оценки теплового состояния исследуемых объектов, сократить время подготовительных операций калориметрического метода контроля, имитировать эксплуатационные тепловые и газодинамические условия подвода охлаждающего воздуха к испытуемым лопаткам газовых турбин.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены материалы создания методики по определению угловых положений посадочных мест для чувствительных элементов системы управления движением лазерной измерительной системой, описаны основные средства измерений и принципы их работы. Показаны преимущества лазерных измерительных систем. Проанализированы сложности, которые могут возникнуть при интеграции измерительных систем в производство, представлены результаты произведенных измерений.
Бесплатно
Статья научная
Цель статьи заключается в математическом программировании и имитационном моделировании автоматизации технологической подготовки заготовительно-штамповочного производства на примере вспомогательного подразделения. В статье представлены математические и имитационные модели на примере системы GPSS World. Рассмотрены принципы разработки эффективных систем автоматизации технологической подготовки заготовительно-штамповочного производства на основе теории массового обслуживания основываясь на результатах анализа и исследование явлений, что позволяет определить такие характеристики системы, которые обеспечивают заданное количество функционирования, например, минимум времени ожидания, минимум средней длины очереди и т.д.
Бесплатно
Концепция создания экспертной системы анализа причин неисправностей самолёта
Статья научная
Авторами предложена концепция экспертной системы анализа причин неисправности на самолёте с получением интеллектуальной информационной поддержки при определении анализа причин возникновения неисправностей в оборудовании самолёта и выдачей рекомендаций по их устранению за счет использования аккумулированных знаний экспертов предприятия и нормативно-справочной документации. Рассмотрены особенности работы данной системы на примере анализа диагностики электромеханической системы. Проведен расчёт экономического эффекта от внедрения экспертной системы в авиакомпанию.
Бесплатно
Коррекция наведения авиационной оптико-электронной станции при проведении поисковых работ
Статья научная
Рассматривается способ проведения коррекции углов наведения оптико-электронной станции, размещенной на летательном аппарате, при проведении поисковых работ. Коррекция осуществляется с использованием визуально видимого ориентира с известными координатами местоположения. Представлена методика осуществления коррекции углов наведения авиационной оптико-электронной станции по удаленному ориентиру коррекции. Коррекция включает в себя определение поправок к курсовому углу и углу места положения линии визирования. Поправки определяются как разница между расcчитанными по информации спутниковой навигационной системы и измеренными углами визирования выбранного ориентира. Коррекция углов наведения оптико-электронной станции по удаленному ориентиру в процессе осуществления поисковых работ призвана компенсировать ошибки измерений углового положения летательного аппарата и ошибки размещения станции на летательном аппарате, что, в конечном счете, обеспечивает повышение точностных характеристик при определении координат объекта поиска и наведении на него.
Бесплатно
Магистерская программа "Безопасность полетов и летная годность"
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы подготовки специалистов в области управления безопасностью услуг авиаперевозок на основе систем управления безопасностью. Приведены результаты разработки программы подготовки, гармонизированной под требования стандартов образования европейского сообщества и стран ближнего зарубежья.
Бесплатно
