Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3250
Перспективы развития производства высокочистого кремния в Российской Федерации
Статья научная
Обоснована необходимость развития кремниевой промышленности в РФ. Рассмотрены основные предприятия, действующие в отрасли, и предполагаемые к реализации проекты, систематизированы особенности внутреннего рынка. Произведена оценка перспективности каждого из существующих проектов кремниевой отрасли в РФ, отмечены сильные и слабые стороны, выделены наиболее перспективные. Определены возможные сценарии развития кремниевой промышленности в РФ в условиях развития мирового рынка.
Бесплатно
Перспективы развития системы технологии гибки трубопроводов 3D-конфигурации на производстве
Статья научная
Представлено общее описание процесса производства трубопроводов сложной конфигурации (ТСК). Мно- госторонне описываются узкие направления и специализации, принимающие значительное участие в изготов- лении пространственных трубопроводных систем и являющиеся основополагающими технологиями в данном процессе. В качестве объекта описания выступает базовый модуль разгонного блока (БМРБ), имеющий как гражданское назначение - вывод полезной нагрузки ракетами-носителями среднего и тяжелого классов на геостационарную орбиту, траектории, так и специальное назначение. Предметом описания выступает методология процесса гибки трубопроводов. Статья подразделяется на введение, четыре раздела, описываю- щих данный процесс, и заключение. Даётся обоснование актуальности рассматриваемой темы, стратегиче- ская важность отрасли и цель. Определяется государственная потребность в БМРБ для тяжёлых ракет- носителей «Ангара-А5» на ближайшее десятилетие. Описаны функциональные назначения трубопроводов БМРБ и влияние параметров рабочего режима компонентов в трубопроводах на их размеры и материал. Про- цесс подготовки технологии производства трубопровода подразделён на девять этапов: получение и прора- ботка конструкторской документации (КД) в виде 2D-чертежей с техническими требованиями и размерами; конструкторское моделирование детали в 3D-модель; определение оборудования изготовления детали; техно- логическая подготовка трубопровода к гибке; операция непосредственного изготовления предварительного изделия - эталона; обмер размеров полученного эталона; анализ и решение возможности дальнейшего исполь- зования эталона; корректировка программы гибки станка с числовым программным управлением (ЧПУ) через поправочные коэффициенты; сборка трубопровода в составе сложного трубопровода по пневмогидравличе- ской схеме с директивным утверждением технологии. Описан алгоритм построения модели трубопровода, который подразделен на девять основных этапов. Далее даётся общее описание программного модуля для станка с ЧПУ гибки трубопроводов. Рассмотрен международный стандарт, регламентирующий разра- ботку программного модуля для станков с ЧПУ, с кратким описанием последовательности подготовительных и вспомогательных команд. Показана структурная схема создания управляющей программы трубогибочного станка. В заключении показаны перспективные направления развития технологии гибки ТСК, в частности, через внедрение в производство новой оснастки - универсального технологического перехвата гибки труб; специальной гибочной головки с индукционной функцией, а также через создание универсального техпроцесса гибки ТСК, позволяющего не прибегать к созданию новых техпроцессов для трубопроводов разных диаметров, длин, материалов и учитывающего особенности работы станка.
Бесплатно
Плазмонапыленные магнитодиэлектрики
Статья научная
Приводятся результаты исследований по формированию покрытий на основе механической смеси порошков аморфного сплава Co 58Ni 10Fe 5B 16Si 11 и электрокорунда Al 2O 3. Изучена морфология, проведен рентгенофазовый анализ покрытий, рассмотрены электрические и магнитные свойства напыленных магнитодиэлектриков с различной степенью ферромагнитного заполнения и разной пористостью.
Бесплатно
Плазмонапыленные ферритовые покрытия
Статья научная
Предложена методика плазменного напыления ферритовых покрытий из порошков спеченных ферритовых изделий. Исследовано влияние технологических факторов напыления и фракционного состава на морфологию, изменение структурного, химического состава и магнитных свойств покрытий. Установлено, что массопо-тери кислорода в феррите при плазменном напылении определяются фракционным составом исходного порошка, родом используемых газов, температурой нагрева и временем пребывания частиц в плазменной струе, коэффициентом диффузии кислорода. Увеличение фракции напыляемых порошков стабилизирует химический состав покрытий. Введение в плазменную струю технологического газа кислорода (1-3 %) даже при больших мощностях напыления стабилизирует химический состав покрытия по кислороду. Рентгенографическими исследованиями установлено, что в материале покрытия возникает небольшое количество аморфной фазы. Технология плазменного напыления позволяет совместить операции нанесения покрытия и отжига за счет управления температурой в пятне напыления и расхода технического газа кислорода, что обеспечивает химический состав и микроструктуру покрытия с необходимым уровнем магнитных характеристик.
Бесплатно
Плазмотрон для нанесения покрытий из тугоплавких дисперсных материалов
Статья научная
Одним из наиболее производительных, технологичных и эффективных способов получения защитных по- крытий на элементах аэрокосмической техники от воздействия значительных динамических нагрузок, агрес- сивных сред, высоких температур, нейтронных потоков и т. п. является плазменное напыление. Основным элементом, обеспечивающим необходимые характеристики напыляемым частицам, является плазмотрон. В мире разработано большое количество плазмотронов различных конструкций, каждая из которых имеет как свои преимущества, так и недостатки. В основном напыляемый материал подается в плазменную струю радиально через канал, находящийся на срезе сопла, что отрицательно сказывается на качестве покрытия и коэффициенте использования материала, так как происходит неравномерный прогрев напыляемых тугоплав- ких дисперсных материалов (оксидов, карбидов, нитридов и т. д.). Для обеспечения нагрева напыляемого ма- териала повышают мощность плазмотрона, что уменьшает ресурс его работы. Существует схема подачи транспортирующего газа с порошком спутно плазменному потоку, позволяющая обеспечить более эффектив- ный и равномерный прогрев напыляемого материала, а также предусматривающая дополнительную стабили- зацию дугового разряда, но в промышленном масштабе такие плазмотроны не выпускаются, так как техноло- гически сложны в изготовлении. Был разработан и изготовлен плазмотрон по такой схеме. Проведены срав- нительные экспериментальные исследования по напылению тугоплавких материалов импортным плазмотро- ном F4 (Switzerland) и разработанным ПМ-1. Для сравнительного анализа плазмотронов в качестве материала образцов выбрали сталь 45, материал для напыления - оксид Al2O3, который используется в основном в качестве теплозащитного покрытия. Напыление Al2O3 на сталь производили через подслой кермета (40 % Al2O3 +60 % NiCr по объёму) для сглаживания коэффициентов термического расширения. Выявили, что покрытия, нанесенные модернизированным плазмотроном ПМ-1, имеют более высокую прочность сцепления и большую толщину (примерно на 20 %), а пористость ниже на 13 %, чем у покрытий, полученных плазмотро- ном F4 (Switzerland).
Бесплатно
Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий
Статья научная
Плазменное напыления является одним из технологичных, производительных и эффективных способов нанесения защитных покрытий на изделия аэрокосмической, металлургической и других отраслей промышленности, подвергаемых воздействию высоких температур, динамических нагрузок, агрессивных сред и т. д. Плазменным напылением практически можно наносить любые материалы, такие как металлы, оксиды, карбиды, нитриды и т. п. на различные поверхности. Но существуют проблемы по нанесению защитных покрытий на внутренние поверхности цилиндрических деталей и деталей сложной формы с небольшими размерами (до 100 мм). Эти сложности связаны с габаритами самих плазмотронов. Малогабаритные плазмотроны в России не производятся, а импортируются из зарубежных стран, что причиняет ряд неудобств, связанных с поставками и очень высокой коммерческой ценой. Одним из путей решения этой проблемы является разработка малогабаритных плазмотронов, которые позволят наносить качественные покрытия на внутренние поверхности деталей с ограниченными размерами и существенно снизить их цену за счет импортозамещения. В результате использования предлагаемого устройства стало возможным наносить качественные покрытия на внутренние поверхности отверстий с минимальным диаметром 60 мм за счет уменьшения габаритов плазмотрона, а также существенно снизить его стоимость за счет собственного производства. Предварительные расчёты показывают, что цена плазмотрона не превышает 0,5 млн руб. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема планирования задач при обработке информации и управлении в распределенных системах реального времени. Предложен алгоритм формирования плана с минимальным числом процессоров. Рассмотрены эвристические алгоритмы планирования, проведено их относительное сравнение.
Бесплатно
Планирование инновационной деятельности вуза: инструменты и методы
Статья научная
Рассмотрены основные условия функционирования государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования в настоящее время. Выявлено, что основным направлением развития вузов является осуществление инновационной деятельности. Сложность управления вузами инновационного типа заставляет исследователей искать новые инструменты и методы, в частности, в планировании деятельности таких вузов.
Бесплатно
Статья научная
Для двигателей S10 тягой 10 Н и S400 тягой 420 Н, разработанных в EADS Astrium, построены матрицы планирования для построения регрессионных моделей удельного импульса тяги. Результаты экспериментов обработаны с помощью специально разработанного программного обеспечения по приведенной методике обработки. Построены адекватные регрессионные модели удельного импульса тяги для данных двигателей. Проведен анализ построенных регрессионных моделей в графическом виде. Сделан вывод о влиянии горючего на регрессионные модели с увеличением тяги двигателя. Разработано и апробировано специальное программное обеспечение для планирования эксперимента и статистической обработки результатов.
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассмотрены методы статистического анализа результатов работы городского пассажирского транспорта как составляющие механизма планирования предприятием объема предоставляемых услуг. Отражается возможность интеграции в существующую систему управления предприятием с типовой организационной структурой дополнительных функций в области планирования.
Бесплатно
Планирование системы технического обслуживания
Статья научная
Рассматривается определение параметров системы технического обслуживания в зависимости от вида и назначения объекта, основной принцип назначения сроков технического обслуживания, решение задач оптимизации системы технического обслуживания по графу состояний технического объекта, использование экономико-математических критериев для определения продолжительности работы объекта между отказами.
Бесплатно
Планирование эксперимента по исследованию карданных передач на игольчатых подшипниках
Статья научная
Представлен план эксперимента по исследованию карданных передач, основные расчетные формулы, выбрана определяющая функция - крутящий момент приводного электродвигателя, факторы эксперимента: тормозной момент устройства торможения, частота вращения двигателя, длина карданной передачи, угол излома карданной передачи. Дано краткое описание используемого оборудования, которое представляет собой стенд, включающий в себя электродвигатель, технологическую передачу, карданную передачу, устройство нагружения, которые последовательно соединены, а устройство нагружения выполнено гидравлическим, включающим в себя гидронасос, дроссель, фильтр, манометр, предохранительный клапан, бак, теплообменник. Конструкция предложенного стенда позволяет исследовать карданные передачи разных типоразмеров при различных углах излома карданной передачи. Стенд отличается простотой конструкции, большим диапазоном параметров нагружения и легкостью настройки, благодаря подвижной раме и нониусу, отградуированному в единицах угла излома карданной передачи. Стенд имеет ряд преимуществ: испытание карданных передач при исключении перегрева системы торможения за счет охлаждения рабочей жидкости, улучшение условий эксплуатации за счет обеспечения плавности регулирования тормозного момента. Для контроля заданных параметров режимов испытаний использовалась измерительная аппаратура: тензорезисторы в качестве измерителей крутящего и тормозного моментов, в качестве регистрирующего устройства использовался двухканальный осциллограф. Тензорезисторы были тарированы в единицах крутящего и тормозного моментов опытным путем с использованием технологического приспособления. Задача эксперимента состоит в поиске оптимальных условий функционирования карданной передачи, а именно, определении максимального коэффициента полезного действия карданной передачи в зависимости от выбранной длины и угла излома карданной передачи. Приведенная методика планирования экспериментов предназначена для экспериментальных исследований различных карданных передач с разнообразными типами подшипников. Получение полиномиальной регрессионной модели целевой функции - крутящего момента от выбранных конструктивно-режимных параметров карданной передачи - позволит в дальнейшем использовать методы поиска минимальных значений целевой функции, а следовательно, и коэффициента полезного действия передачи и соответствующих этим значениям конструктивно-режимных параметров, позволяющих в дальнейшем на этапе проектирования подобных передач обоснованно их назначать, что позволит сократить сроки проектирования при одновременном повышении качества принимаемых проектных решений, а в эксплуатации значительно экономить энергозатраты при одновременном повышении ресурса передачи.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено конструктивное исполнение и логика раскрытия крупногабаритной трансформируемой антенны. Выявлена необходимость компенсации весовой составляющей при сборке и испытаниях конструкции. Учитывая логику движения элементов силовой спицы, сделан вывод о применении следящей системы для компенсации весовой составляющей. Проведен анализ имеющегося оборудования и систем управления. Выбран производитель автоматизированного оборудования, удовлетворяющего поставленным задачам управления и контроля. Сделан вывод о проектировании системы компенсации весовой составляющей на основе сервоприводов, контроллеров и сенсоров, объединенных платформой автоматизации, управляемой специальным программным обеспечением. Разработана структура платформы автоматизации, соответствующая принятому технологическому процессу проведения испытаний. Определены принципы взаимодействия подсистем системы компенсации весовой составляющей для приёма, обработки и контроля параметров процесса испытаний. Сделан вывод о том, что предложенная система может быть интегрирована в перспективную систему автоматизации и управления технологическим процессом проведения испытаний раскрытия крупногабаритных антенн космических аппаратов.
Бесплатно
Пленки инверсного кварцевого опала как субстрат для каталитического синтеза углеродных нанотрубок
Статья научная
В качестве средства формирования субстрата для синтеза углеродных нанотрубок разработана экспериментальная технология получения пленок инверсного кварцевого опала. Рассмотрены основные вариации технологии, целесообразность применения которых зависит от поставленных задач.
Бесплатно
Плоские тепловые трубы для отвода тепла от электронной аппаратуры в космических аппаратах
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
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 возможностей испытательной баллистической ракеты по разведению объектов испытаний
Статья научная
Предметом исследования настоящей работы являются траекторные характеристики испытательной баллистической ракеты (ИБР) дальнего действия. Цель исследования - повышение возможностей ИБР по разведению объектов испытаний (ОИ). При этом в качестве обобщенной количественной меры данного повышения принят запас топлива ступени разведения (СР), расходуемого на разведение ОИ. Поставлена и численно-аналитически решена проектно-баллистическая задача рационализации распределения имеющегося топлива СР ИБР между следующими основными характерными участками её полета: компенсации недолета последней маршевой ступени; разворотов с последующей угловой стабилизацией, отхода и увода; отделения ОИ (участок разведения). В результате показано, что без снижения качества выполнения задач пусков ИБР допустимо перераспределение расходуемого топлива СР между данными участками относительно распределения для штатной баллистической ракеты (ШБР), приводящее к существенному увеличению его запаса, расходуемого на участке отделения ОИ (при полете по баллистической вертикали). При этом достигается цель исследования - повышаются возможности ИБР по разведению ОИ, что, при непосредственном планировании пусков, может выражаться в увеличении количества и / или суммарной массы ОИ и/или увеличении скоростных или временных интервалов в порядке последовательного отделения ОИ. В приведенных численных примерах (использующих в качестве ИБР переоборудованную трехступенчатую ШБР) также прослеживается существенная зависимость количества приращения топлива СР, расходуемого на участке отделения ОИ, от следующих траекторных условий испытательных пусков (соответствующие исходные данные (ИД) для расчетов заимствованы из ранее опубликованной работы автора): протяженности трассы; кинематических параметров выведения в момент начала автономного полета СР, определяемых задачей пуска. В ходе исследования применены методы теории полета и проектной баллистики ракет дальнего действия. В качестве заключения можно отметить, что рассмотренные задача и методы её решения могут быть полезны (естественно, с учетом проведения необходимых специализированных доработок) в работах уровня исполнительной баллистики при планировании и оценке результатов пусков ИБР.
Бесплатно
Повышение долговечности приборов космических аппаратов
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
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
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
