Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал

Все статьи: 3183

Плоские тепловые трубы для отвода тепла от электронной аппаратуры в космических аппаратах

Плоские тепловые трубы для отвода тепла от электронной аппаратуры в космических аппаратах

Деревянко В.А., Нестеров Д.А., Косенко В.Е., Звонарь В.Д., Чеботарев В.Е., Фаткулин Р.Ф., Сунцов С.Б.

Статья научная

Описаны медно-водяные плоские тепловые трубы, разработанные для отвода тепла от компонентов бортовой аппаратуры космического аппарата. Представлена математическая модель переноса тепла в плоских тепловых трубах, которая позволяет рассчитать температурное поле и максимальную тепловую нагрузку. Проведенные расчеты позволили оценить теплофизические характеристики плоских тепловых труб, а также показали перспективность их использования в системах отвода тепла от радиоэлектронной аппаратуры. Проведены экспериментальные исследования образцов Т-образных плоских тепловых труб. Представленные результаты экспериментов подтверждают высокую эффективность переноса тепла. Описанные плоские тепловые трубы позволяют существенно увеличить эффективность системы отвода тепла и снизить температурный перепад между тепловыделяющими элементами и радиатором космического аппарата.

Бесплатно

Пневматический упругий элемент дифференциального типа

Пневматический упругий элемент дифференциального типа

Хамитов Рустам Нуриманович

Статья научная

Предлагается устройство демпфирования колебаний объектов с улучшенными параметрами демпфирования. Для исследования демпфирования колебаний предложенного устройства построена и исследована модель, описывающая термогазодинамические процессы в объемах пневматического упругого элемента при различных режимах работы и динамику амортизируемого объекта, которая позволяет провести анализ и выявить основные закономерности и особенности в работе пневматического упругого элемента, получить его упругодемпфи-рующую характеристику.

Бесплатно

Повышение долговечности приборов космических аппаратов

Повышение долговечности приборов космических аппаратов

Тестоедов Н.А., Двирный В.В., Морозов Е.А., Двирный Г.В., Еременко Н.В.

Статья научная

Требования к долговечности бортовых приборов определяются особенностями их работы в составе мощных телекоммуникационных космических аппаратов (КА). Срок активного существования космических аппаратов - до 15 лет, мощность - до 15 кВт, десятки транспондеров в С-, Ku-, Ka- и L-диапазонах частот приводят к необходимости разработки и наземной экспериментальной отработки (НЭО) большого количества теплонагруженных приборов КА. Для сужения температурного диапазона работы бортовых приборов очень важно принять правильную концепцию проектного облика системы терморегулирования (СТР) КА. Приведен пример основных положений концепции СТР теплонагруженного КА. Для повышения долговечности бортовых приборов КА необходимо обеспечить качественную кондуктивную связь приборов с приборными панелями или обшивками приборных панелей КА, на которые они установлены. Тепловые анализы для бортовых приборов необходимо выполнять при различных режимах работы оборудования, например, методом конечных элементов, реализованном в приложении COSMOS для программы SolidWorks. Для обеспечения длительного срока работы электрорадиоизделий бортовых приборов теплонагруженных КА необходимо обеспечить коэффициент токовой нагрузки 30…50 %. Рассмотрены «горячий» и «холодный» расчетные случаи температуры посадочных мест бортовых приборов, при этом температура электрорадиоизделий составила от -10 до +40 °С. Надежность напрямую связана с долговечностью бортовых приборов, которая, в свою очередь, зависит от протекающих в конструкциях термопрочностных процессов. Дан анализ теоретических исследований. Результаты теоретических исследований термопрочностных процессов бортовых приборов подтверждены результатами НЭО и положительными результатами эксплуатации мощных телекоммуникационных космических аппаратов «Экспресс-АМ5» и «Экспресс-АМ6». Приведены результаты прецизионных измерений в термовакуумных условиях типичной платы бортового прибора разработки и производства АО «ИСС» в диапазоне температур от -100 до +100 °С.

Бесплатно

Повышение защищенности беспроводных каналов связи для беспилотных летательных аппаратов за счет создания ложных информационных полей

Повышение защищенности беспроводных каналов связи для беспилотных летательных аппаратов за счет создания ложных информационных полей

Басан Е.С., Прошкин Н.А., Силин О.И.

Статья научная

На сегодняшний день проблемы, связанные с безопасностью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), стоят достаточно остро. Как правило, когда речь идет о коммерческих малогабаритных БПЛА, то для управления ими используются беспроводные каналы связи. Чаще всего организация связи реализуется на частоте 2,4 ГГц с применением протокола Wi-Fi. Такой БПЛА достаточно легко обнаружить, проанализировав радиочастотный диапазон или канальный уровень передачи данных, при этом не нужно обладать специализированным оборудованием и использовать открытое программное обеспечение. Обнаруженный БПЛА становится целью для проведения атак. Если известно, что БПЛА работает как беспроводная точка доступа, то все атаки, характерные для Wi-Fi, становятся актуальными для БПЛА. В данном исследовании предлагается для повышения устойчивости БПЛА к атакам в качестве первой линии защиты использовать технологию создания ложных информационных полей. Данная технология позволит скрыть легитимный БПЛА за множеством поддельных. Целью является создание поддельных точек доступа с характеристиками реальных и эмуляция передачи данных по каналам, на которых данные точки доступа развернуты. Кроме возможности скрыть легитимный БПЛА, данная технология позволяет вводить противника в заблуждение и заставлять думать, что на него надвигается ни один БПЛА, а группа. При попытке атаки ложных целей, противник себя скомпрометирует и может быть обнаружен. Таким образом, можно использовать БПЛА как приманку. В результате экспериментального исследования были выявлены каналы, на которых создание поддельных точек доступа наиболее эффективно. Используя небольшие вычислительные мощности и необходимую антенну, можно добиться высоких результатов. В данной статье продемонстрирована эффективность создания девяти поддельных точек доступа. Также проведено сравнение с реальным трафиком беспроводной сети. Можно сказать, что эмулированная активность является достаточно приближенной к реальной.

Бесплатно

Повышение кавитационных качеств насосного агрегата жидкостного ракетного двигателя при подаче криогенных компонентов топлива

Повышение кавитационных качеств насосного агрегата жидкостного ракетного двигателя при подаче криогенных компонентов топлива

Краева Екатерина Михайловна, Краев Михаил Васильевич, Пекарский Александр Валерьевич

Статья научная

Рассмотрены особенности насосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) при подаче жидко- го водорода. На основе визуальных исследований и измерений параметров потока в проточной части полуоткры- того рабочего колеса насоса малой быстроходности изложены преимущества для подачи жидкого водорода.

Бесплатно

Повышение качества имитаторов солнечных батарей с двухкаскадным регулирующим элементом

Повышение качества имитаторов солнечных батарей с двухкаскадным регулирующим элементом

Ткачев Степан Борисович, Мизрах Енис Аврумович

Статья научная

Предложен способ повышенияка чества имитаторов солнечных батарей с каскадным включением импульсного и непрерывного регулирующих элементов последовательного и параллельного типов.

Бесплатно

Повышение конкурентоспособности региона в стратегическом управлении

Повышение конкурентоспособности региона в стратегическом управлении

Сангадиева Зандра Гэндэнович, Дондоков Болот Базаржапович

Статья научная

Рассматриваются проблемы конкурентных преимуществ региона, определены ограничения и отрицательные факторы, снижающие результативность благоприятных конкурентных позиций региона. Сформированы основные стратегические направления повышения конкурентоспособности региона.

Бесплатно

Повышение надежности СВЧ-каналов модулей активной фазированной антенной решетки

Повышение надежности СВЧ-каналов модулей активной фазированной антенной решетки

Карцан И.Н., Шангина Е.А., Киселев Г.Г., Ефремова С.В.

Статья научная

В настоящее время в мире ведутся активные работы по исследованию структуры приёмопередающего мо- дуля активной фазированной антенной решетки (АФАР), а также его составных элементов. Увеличение мощ- ностей АФАР при общей тенденции уменьшения массогабаритных характеристик требует внедрения новых конструктивно-технологических решений, направленных на стабильную работу устройств. От выбора схемы многоканального модуля и АФАР в целом существенно зависят их показатели надежно- сти, следовательно, и эксплуатационные расходы, которые возможно оптимизировать на этапе проектиро- вания и тем самым минимизировать стоимость эксплуатации всей системы. Рассмотрено влияние схемных решений модулей и надежности их функциональных узлов на надежностные характеристики АФАР. Показано, что надежностные характеристики АФАР тем хуже, чем больше СВЧ-каналов в модуле, из чего следует, что очевидным путем улучшения надежностных характеристик АФАР является переход к одноканальным модулям. Приводятся расчетные величины среднего времени нара- ботки на отказ АФАР при различных сценариях отказов элементов, входящих в модули.

Бесплатно

Повышение надежности и энергетической эффективности систем электронагрева электрических миксеров для приготовления алюминиевых сплавов

Повышение надежности и энергетической эффективности систем электронагрева электрических миксеров для приготовления алюминиевых сплавов

Темеров Александр Алексеевич, Тимофеев В.Н., Михайлов Дмитрий Александрович

Статья научная

Рассмотрены причины низкой эксплуатационной надежности нагревательных элементов миксеров сопро- тивления для приготовления сплавов алюминия. На основе статистических данных и результатов численного, физического и натурного экспериментов предложены конструктивные решения для повышения эксплуатацион- ной надежности и энергетической эффективности систем электронагрева.

Бесплатно

Повышение надежности негерметичного приборного отсека космического аппарата

Повышение надежности негерметичного приборного отсека космического аппарата

Смирнов Виктор Александрович, Максимов Игорь Александрович, Иванов Владимир Васильевич, Надирадзе Андрей Борисович

Статья научная

Предлагаются подходы повышения надежности негерметичного приборного отсека (НГПО) космического аппарата (КА), основанные на улучшении защищенности аппаратуры от воздействия факторов космического пространства (ФКП) и факторов техногенного характера (ФТХ). Осуществлена математическая постановка задачи оптимизации конструктивно-компоновочной схемы НГПО в части взаимного расположения вентиляционных отверстий, поверхностей, критичных к загрязняющему воздействию, и стационарных плазменных двигателей.

Бесплатно

Повышение надежности программного обеспечения для распределенных систем управления

Повышение надежности программного обеспечения для распределенных систем управления

Стрелавина О.Д., Ефимов С.Н., Терсков В.А., Лихарев М.А.

Статья научная

Рассматривается подход для оценки и улучшения основных параметров эффективности вычислительной сети. Для распределенных систем управления надежность, при обеспечении требуемой производительности, является главным критерием. Для повышения надежности функционирования вычислительной сети вводится как аппаратная, так и программная избыточность. Для обеспечения программной избыточности разрабатываются новые версии для тех модулей программного обеспечения (ПО), в которых возможны программные сбои. Рассматривается применение методов N-версионного программирования и блока восстановления для введения программной избыточности, а также оцениваются затраты на разработку сетевого ПО с учетом мультиверсионности. Для реализации предлагаемого подхода приводится математическая модель оценки надежности ПО, которая учитывает архитектуру программного обеспечения вычислительной сети и затраты на его разработку. На основе данной модели создана программная система для проведения исследования программной надежности вычислительной сети, с помощью которой можно находить зависимость надежности сетевого программного обеспечения (СПО) от количества версий одного из выделенных программных модулей. Сравнение динамики изменения показателей надежности СПО и трудовых затрат специалистов на его разработку указывает на достаточное количество новых версий для тех модулей СПО, программную надежность которых необходимо повысить на этапе проектирования. Делается вывод о значимости как определения параметра трудозатрат на разработку СПО, так и его использования при проектировании вычислительной сети, в которой надежность повышается методом программной избыточности.

Бесплатно

Повышение надежности программного обеспечения сложных систем

Повышение надежности программного обеспечения сложных систем

Жуков Вадим Геннадьевич, Шеенок Дмитрий Александрович, Терсков Виталий Анатольевич

Статья научная

Описывается модель оценки надежности программного обеспечения со сложной архитектурой, а также возможные варианты построения мультиверсионных модулей. Рассматриваются изменяемые характеристики программной архитектуры, оценивается мощность пространства ее оптимизации.

Бесплатно

Повышение надёжности зеркальных антенн и плат электронных модулей космических аппаратов

Повышение надёжности зеркальных антенн и плат электронных модулей космических аппаратов

Двирный В.В., Морозов Е.А., Двирный Г.В., Крушенко Г.Г., Карабан В.М.

Статья научная

Повышение надёжности зеркальных антенн всё увеличивающихся размеров при более жёстких требова- ниях к отклонению размеров параболоида, а также миниатюризация электронных модулей и уплотнение монтажа на платах, являются актуальными задачами, решение которых связано с высокоточными измерениями при наземной экспериментальной отработке в термобарокамере, где находится объект испытаний. При этом надежность напрямую связана с долговечностью, поскольку вероятность безотказной работы тем выше, чем меньше требуемый срок активного существования, и которая, в свою очередь, зависит от протекающих в конструкциях термопрочностных процессов в условиях орбитального полета. Результаты теоретических расчетов подтверждаются в процессе наземной экспериментальной отработки. Основными параметрами, определяемыми при экспериментальных исследованиях, являются относительные деформации зонтичных антенн или плат в различных точках. Для плат предложен метод нанесения двух взаимно перпендикулярных полос вдоль и поперек с установкой меток по краям, в термовакуумных условиях проведения прецизионных измерений перемещения меток при различных температурах. Затем с помощью микроскопа определяется длина микротрещин, которую можно принять за допустимые деформации. При этом точность измерений должна быть не больше 1/3 длины трещины. Предложенный метод является применением усовершенствованных, широко известных методов хрупких тензочувствительных покрытий. Что касается методов, основанных на применении оптических чувствительных покрытий, и методов голографической интерферометрии, то они, как правило, не позволяют измерить линейные перемещения с требуемой точностью, особенно при большом количестве контролируемых точек. Использование результатов выполненных работ в практике проектирования зеркальных антенн и бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического назначения позволит повысить ее надежность за счет уточнения проектных параметров по результатам эксперимента и оптимизации режимов функционирования в процессе эксплуатации.

Бесплатно

Повышение роста конкурентоспособности экономики региона: методический поход

Повышение роста конкурентоспособности экономики региона: методический поход

Подвербных Ольга Ефимовна

Статья научная

Рассматриваются факторы повышения конкурентоспособности экономики региона. Описывается методика, позволяющая определять направления повышения качества жизни населения и расставлять приоритетность данных направлений с точки зрения повышения как качества жизни населения, так и конкурентоспособности экономики региона.

Бесплатно

Повышение срока активного использования бортовой электронной аппаратуры космических аппаратов

Повышение срока активного использования бортовой электронной аппаратуры космических аппаратов

Тимофеев А. Л., Султанов А. Х., Мешков И. К., Гизатулин А. Р.

Статья научная

Для электронной аппаратуры космических систем, и в первую очередь устройств памяти, актуальна задача защиты от воздействия ионизирующего космического излучения и других внешних факторов, искажающих хранимую и обрабатываемую информацию. В данной работе предложен голографический метод кодирования, позволяющий восстанавливать информацию при большом числе ошибок. Метод основан на записи в память вместо исходных данных цифровой голограммы виртуального цифрового объекта, соответствующего блоку данных. Использовано свойство делимости голограммы, позволяющее восстановить записанный блок данных по его фрагменту. Достигаемый уровень помехоустойчивости определяется размером голограммы. Для 8-разрядного блока данных запись 256-разрядной голограммы обеспечивает восстановление информации при потере 75 % записанной голограммы. Разработанный декодер корректирует пакет зависимых (группирующихся) ошибок, искажающих все биты голограммы. Количество случайных независимых ошибок, которые корректирует декодер, может составлять до 40 % записанной информации. Система хранения информации, устойчивая к ионизирующему излучению, представляет собой массив памяти увеличенной емкости с учетом выбранного коэффициента избыточности, и контроллер памяти, осуществляющий голографическое кодирование при записи информации и декодирование с автоматическим исправлением ошибок при чтении информации. Алгоритм работы самого контроллера может быть реализован в виде программируемой логической интегральной схемы, либо хранится в постоянном запоминающем устройстве, не подверженном влиянию ионизирующего излучения.

Бесплатно

Повышение стойкости к механическим воздействиям модернизированного малoгабаритного гироскопического измерителя угловых скоростей

Повышение стойкости к механическим воздействиям модернизированного малoгабаритного гироскопического измерителя угловых скоростей

Топильская С.В., Бородулин Д.С., Корнюхин А.В.

Статья научная

Представлены типы гироскопических измерителей вектора угловой скорости разработки и изготовления НИИ ПМ им. академика В. И. Кузнецова на базе динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) с газодинами- ческой опорой. Это два варианта конструкции малогабаритного гироскопического измерителя вектора угловой скорости (МБИС), предназначенного для системы ориентации космических аппаратов (КА), разраба- тываемых и изготавливаемых в АО «ИСС» им. академика М. Ф. Решетнева». Также представлен третий вариант конструкции МБИС, разрабатываемый для КА иностранного заказчика, в рамках разработки которого решалась задача по повышению стойкости к внешним механическим воздействиям модернизированного МБИС. Даны общие технические характеристики гироскопических приборов типа МБИС (габаритно-массовые па- раметры, точность измерения, количество измерительных осей, ресурс работы, энергопотребление и т. д.). Представлены преимущества и недостатки выбранного гироскопа (ДНГ) в качестве чувствительного элемента. Преимуществами являются средняя точность измерения при небольших габаритно-массовых характеристиках и при длительном ресурсе работы. Недостаток - необходимость применения системы амортизации в составе гироскопических приборов (типа МБИС), специальной системы, предназначенной для защиты чувствительных элементов от внешних механических нагрузок, действующих при выведении ра- кетой-носителем КА. Оригинальность и новизна представленных исследований заключается в их прикладном назначении. Иссле- дуется конструкция конкретного прибора. Решается задача по моделированию происходящих в приборе физи- ческих процессов, связанных с внешними возмущающими факторам. Полученные результаты использованы для обеспечения стойкости приборов типа МБИС к внешним механическим нагрузкам, действующим в процессе выведения КА на орбитальный участок полета. Изложены основные принципы обеспечения стойкости к данным воздействиям. Приведена упругая расчет- ная модель системы амортизации прибора, позволяющая подбирать ее вибродинамические параметры (резо- нансная частота и коэффициент передачи). Представлены теоретические результаты моделирования и кон- кретные практические результаты отработки МБИС при проведении вибродинамических испытаний. Теоретический и практический результат работы определяется обоснованными результатами работы системы амортизации в составе приборов типа МБИС, возможностью использования опыта данной работы при разработке новых приборов систем ориентации и навигации с повышенными показателями отказоустой- чивости, надежности и стойкости к внешним механическим воздействиям.

Бесплатно

Повышение технико-экономических показателей индукционных установок сквозного нагрева цветных металлов с использованием параметрической оптимизации

Повышение технико-экономических показателей индукционных установок сквозного нагрева цветных металлов с использованием параметрической оптимизации

Бежитский Сергей Сергеевич, Головенко Евгений Анатольевич, Горемыкин Виталий Андреевич, Кинев Евгений Сергеевич, Хохлов Дмитрий Владимирович

Статья научная

Рассмотрены возможности повышения энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при сквозном нагреве цветных металлов в многослойных соленоидальных индукторах.

Бесплатно

Повышение точности контактного метода измерения текущей площади кристаллов, выращиваемых способом Чохральского

Повышение точности контактного метода измерения текущей площади кристаллов, выращиваемых способом Чохральского

Саханский С.П., Юленков С.Е.

Статья научная

Для кристаллов, выращиваемых из жидкого расплава по способу Чохральского, при контроле и управлении текущей площадью кристалла, на основе контактного метода измерения определены основные требования для обеспечения точности измерения площади кристалла на цилиндрической части выращивания. В системе управления по координатам перемещения кристалла и тигля необходимо применять фотосчитывающие оптические линейки с дискретностью отсчета 0,1 мкм для определения величины перемещений за время цикла оценки сигнала управления. Для устранения ошибки из-за точности стабилизации уровня расплава в тигле предложен следующий алгоритм работы установки выращивания кристаллов. За время оценки сигнала управления на цилиндрической части выращиваемого кристалла принимается время выборки заданного количества импульсов перемещения тигля. Начинается вычисление времени оценки сигнала управления в момент замыкания датчика расплава и заканчивается в момент замыкания датчика расплава при условии выборки заданного количества импульсов перемещения тигля. Время оценки сигнала управления в предыдущем цикле управления используется в текущем цикле для вычис- ления паузы замыкания как части вычисленного времени цикла оценки. В системе управления в момент замы- кания контактного датчика выдерживается пауза замкнутого и последующая такая же пауза разомкнутого состояния датчика уровня. В моменты пауз состояние контактного датчика системой управления не анали- зируется, и управление подъемом тигля происходит с замедленной и ускоренной скоростью подъема тигля в моменты «условно замкнутого» и «условно разомкнутого» состояний датчика уровня. Все это обеспечивает в данной системе управления точность измерения текущей площади кристалла на цилиндрической части величиной не хуже 1 %.

Бесплатно

Повышение точности контроля проплавления при электронно-лучевой сварке

Повышение точности контроля проплавления при электронно-лучевой сварке

Браверман Владимир Яковлевич, Белозерцев Владимир Семенович, Вейсвер Татьяна Владимировна

Статья научная

Рассмотрена возможность повышения точности контроля проплавления путем выбора оптимальной амплитуды поискового сигнала при электронно-лучевой сварке.

Бесплатно

Повышение точности определения радионавигационных параметров для систем дальней радионавигации

Повышение точности определения радионавигационных параметров для систем дальней радионавигации

Алешечкин А.М., Тронин О.А.

Статья научная

Рассматривается проблема повышения точности определения координат объектов по сигналам наземных радионавигационных систем (РНС) дальней радионавигации. Примерами таких систем являются система глобального действия «Омега» ОНЧ-диапазона, система НЧ-диапазона «Лоран-С», а также системы среднечастотного диапазона «Спрут», «Брас» и др. Поскольку данные системы работают в диапазоне сверхдлинных, длинных и средних волн, на результаты измерений радионавигационных параметров (разности дальностей, квазидальности и т. д.) оказывают влияние характеристики подстилающей поверхности, в результате чего измеренные значения этих параметров могут существенно отличаться от своих истинных значений. К характеристикам подстилающей поверхности относят удельное сопротивление и диэлектрическую проницаемость. В случае, если удается обеспечить точное определение значений характеристик подстилающей поверхности, можно, используя известные методы, рассчитать поправки к измеренным значениям радионавигационных параметров. Далее измеренные значения радионавигационных параметров могут быть скорректированы, что позволит повысить результирующую точность определения места объектов. Для определения проводимости и диэлектрической проницаемости можно использовать аппаратуру электромагнитных методов (ЭММ) определения параметров подстилающей поверхности, разработанную в г. Красноярске отделом геофизики ОАО «Алмаззолотоавтоматика» при участии кафедры радиоэлектронных систем Сибирского федерального университета. Основное назначение данной аппаратуры состоит в проведении разведки полезных ископаемых. Аппаратура обеспечивает измерение в диапазоне частот, соответствующих рабочим диапазонам исследуемых РНС. Это позволяет проводить измерения параметров подстилающей поверхности на значениях рабочих частот РНС, а также способствует более точному определению параметров подстилающей поверхности. Приведены математические выражения, связывающие параметры подстилающей поверхности с измеренными значениями составляющих поля, а также номограмма, по которой можно определять значения проводимости и диэлектрической проницаемости по результатам измерений, выполненных прибором. Дано описание рабочей программы, выполняющей расчет параметров подстилающей поверхности, предназначенной для выполнения на персональном компьютере в среде операционной системы MicroSoft Windows XP/7. Разработанная программа обеспечивает автоматизированный ввод результатов измерений с измерительного блока прибора и расчет значений параметров подстилающей поверхности. Полученные результаты расчета выводятся в файл, который в дальнейшем может быть считан и обработан при помощи офисной программы Microsoft Excel. Делается вывод о возможности использования разработанного прибора и программы для определения параметров подстилающей поверхности, требуемых для повышения точности решения задач определения места по сигналам РНС дальней навигации, работающих в низкочастотной части радиодиапазона. Приведены и другие возможные области применения описанного прибора как в технике связи, так и по своему прямому назначению - в электроразведке.

Бесплатно

Журнал