Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3228
Статья научная
Рассмотрены возможности повышения энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при сквозном нагреве цветных металлов в многослойных соленоидальных индукторах.
Бесплатно
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
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
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
Повышение точности позиционирования внутритрубных снарядов с использованием данных ГЛОНАСС/GPS
Краткое сообщение
Рассмотрено комплексирование данных бесплатформенной инерциальной навигационной системы внутритрубного снаряда и координатных данных пунктов коррекции (маркеров), оснащенных приемниками ГЛОНАСС/GPS, с использованием алгоритмов фильтрации и сглаживания.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются методы повышения точности позиционирования луча в условиях действия магнитных полей при электронно-лучевой сварке.
Бесплатно
Статья научная
Влияние остаточной намагниченности свариваемых деталей на точность позиционирования электронного пучка по стыку соединения является сложной научно-технической проблемой по достижению высокого качества сварных соединений в аэрокосмической отрасли, судостроении и энергетике. В результате анализа магнитных полей остаточной намагниченности получены математическая модель их распределения в пространстве «электронно-лучевая пушка - свариваемое изделие» и количественные характеристики отклонений пучка электронов от стыка соединения. Для получения математической модели используется известный в литературе метод представления остаточной намагниченности в виде эквивалентного поля проводника с током. Адекватность моделирования проверена сравнительной оценкой экспериментальных и расчетных данных. Предложены метод и функциональная схема системы автоматической компенсации влияния магнитных полей на точность позиционирования электронного пучка по стыку соединения при электронно-лучевой сварке. Для контроля отклонения пучка от оптической оси электронно-лучевой пушки используется коллимированный рентгеновский датчик, размещенный на электронно-лучевой пушке, коллимационная щель которого наведена на оптическую ось пушки. Информация рентгеновского датчика обрабатывается по методу синхронного детектирования с частотным выделением сигналов первой и второй гармоник частоты сканирования электронного пучка поперек стыка соединения. Для этого используется технологическое сканирование электронного пучка поперек и вдоль стыка соединения, позволяющее помимо обеспечения измерения отклонения пучка электронов расширить возможности повышения качества сварки за счет управления распределением энергии по пятну нагрева. Автоматическая компенсация действия магнитных полей остаточной намагниченности свариваемого изделия позволяет уменьшить погрешность позиционирования электронного пучка по стыку соединения в корне шва в 20-30 раз.
Бесплатно
Повышение точности позиционирования системы ГЛОНАСС
Статья научная
Точность определения координат в системах глобального позиционирования определяется количеством спутников, одновременно видимых навигационным оборудованием потребителя. На большей части поверхности земли над горизонтом находятся одновременно до 11 спутников ГЛОНАСС. Однако отношение сигнал/шум в канале связи, необходимое для безошибочного приема информации, часто обеспечивается только для 2-4 спутников. Для повышения точности позиционирования предложено использовать метод голографического помехоустойчивого кодирования, основанный на голографическом представлении цифрового сигнала. Процесс кодирования сообщения представляет собой математическое моделирование голограммы, создаваемой в виртуальном пространстве волной от источника входного сигнала. Показано, что голографическое представление сигнала обладает существенно большей помехоустойчивостью и позволяет восстановить исходную цифровую комбинацию при потере большей части кодового сообщения и при искажении кодированного сигнала шумом, в несколько раз превосходящим уровень сигнала. Проведенные исследования показали, что введение голографического кодирования в канале спутниковой связи системы ГЛОНАСС даст возможность навигационной аппаратуре потребителей получать информацию с большего количества спутников, что существенно повысит точность позиционирования. В часто встречающейся ситуации, когда требуемое отношение сигнал/шум выдерживается только для 4 спутников ГЛОНАСС, погрешность позиционирования превышает 10 м. При использовании голографического кодирования в такой же ситуации будет безошибочно декодироваться информация от 9 спутников и погрешность позиционирования составит около 2 м.
Бесплатно
Статья научная
Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), работающие по безгазаогенераторной схеме, применяются для верхних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков. В двигателях такой схемы используется только криогенное топливо, обеспечивающее высокий удельный импульс тяги двигателя. Также отличительной особенностью является отсутствие газогенератора, продукты сгорания которого питают турбину основного турбонасосного агрегата. В безгазогенераторной же схеме ЖРД привод турбины осуществляется газообратным водородом, нагретым в тракте охлаждения. Поэтому высокие параметры ЖРД, такие как давление в камере сгорания, тяга двигателя и удельный импульс тяги зависят от эффективного теплосъема с огневой стенки камеры сгорания и интенсификации теплообмена в тракте охлаждения. Существуют ряд решений, позволяющих увеличить количество тепла, передаваемого хладагенту в межрубашечном пространстве. Поэтому поиск оптимальной схемы охлаждения и перспективных конструкторских решений по интенсификации теплообмена в тракте охлаждения двигателя позволит определить высокие параметры ЖРД. В данной статье рассматривается влияние на тепловое состояние камеры сгорания применение газовых ребер, установленных на огневую стенку двигателя. Газовые рёбра относятся к развитым поверхностям теплообмена и увеличивают площадь боковой поверхности камеры сгорания. При помощи разработанной математической модели охлаждения камеры безгазогенераторного ЖРД выявлены экстремумы по интенсификации теплообмена в тракте охлаждения. Также получены зависимости удельного импульса тяги двигателя от давления в камере сгорания и геометрических размеров двигателя.
Бесплатно
Повышение уровня надежности информационных систем
Статья научная
Рассматривается вопрос повышения уровня надежности информационных систем путем построения математической модели информационной системы. Для анализа уровня надежности рассмотрены методы расчета уровня надежности информационной системы. Рассмотрены методы, позволяющие повысить уровень надежности информационной системы на различных этапах существования информационной системы. Рассмотрены методы прогнозирования уровня надежности информационной системы, а также вероятности возникновения ошибок при эксплуатации информационной системы. В рамках работы был сформирован комбинированный алгоритм повышения уровня надежности информационной системы в условиях необходимости непрерывной эксплуатации информационной системы на основе применения методов математического моделирования. Результаты работы могут быть применены для проведения экспериментальных исследований по вопросам обеспечения информационной безопасности, оптимизации работы информационных систем.
Бесплатно
Повышение устойчивости экономики регионов России за счет минерально-сырьевого потенциала
Статья научная
Рассматриваются некоторые вопросы повышения сырьевой составляющей природных ресурсов в развитии страны, регионов при межотраслевом перераспределении природной ренты, обеспечения эволюционного пере- хода к устойчивому развитию регионов.
Бесплатно
Повышение чистоты поверхности металлоизделий с применением нанотехнологий
Статья научная
Известно, что качество поверхности металлоизделий механизмов и машин, оцениваемое по величине шероховатости, существенно влияет на их эксплуатационные характеристики. Это касается и рабочих колес (РК) турбонасосных агрегатов (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), отливаемых из жаропрочных сплавов, так как этот показатель существенно влияет на объемную подачу компонентов топлива. Однако в связи с трудностями проведения натурного эксперимента на ЖРД в работе были использованы данные, полученные на судовом гребном винте (ГВ), отливаемом из стали, между геометрий которого и функциями РК ТНА имеется определенное сходство. Сходство имеется и в технологиях их изготовления. И те, и другие, во-первых, изготавливают литьем: РК ТНА - способом литья по выплавляемым моделям, ГВ - литьем в песчано-глинистые формы; во-вторых, имеется и сходство в материалах литейных форм: в обоих случаях их основой является песок, а вторым компонентом - жидкое связующее. При этом при литье в песчано-глинистые формы детали зачастую поражаются пригаром - прочно сцепленной с телом отливки коркой, образующейся в результате проникновения жидкого металла в поры между зернами песка формы, которую впоследствии удаляют разными способами, как правило, с ухудшением чистоты поверхности. С целью уменьшения пригара рабочие поверхности форм покрывают огнеупорными красками, представляющими собой суспензии из порошкового наполнителя (графит, пылевидный кварц и др.). Однако применение таких красок не предупреждает образование на отливках пригара из-за крупности частиц наполнителей. В работе использованы противопригарные краски, содержащие нанопорошки тугоплавких химических соединений. При использовании таких покрытий практически полностью предотвращается образование пригара на стальных отливках, включая и описанный в работе судовой гребной винт, и, как результат, повышается чистота и улучшается качество поверхности. Полученные результаты можно использовать при изготовлении форм при литье по выплавляемым моделям РК ТНА.
Бесплатно
Повышение энергетической эффективности системы электропитания перспективных космических аппаратов
Статья научная
Актуальность проблем выработки и накопления энергии на борту космических аппаратов повышается очень быстро. При этом постоянно повышаются требования к космическим аппаратам: увеличение информационной пропускной способности и сроков активного существования, снижение времени разработки и изготовления, уменьшение стоимости спутников. Имеющиеся публикации по данной тематике носят обзорный характер или посвящены отдельным частным вопросам, таким как повышение эффективности солнечных батарей. Система генерирования электроэнергии - одна из важнейших бортовых систем космических аппаратов. Конструкция и характеристики системы во многом определяют конструктивный облик, срок активного существования спутника на орбите, его функциональные возможности, надежность, массогабаритные и экономические показатели. Масса бортовой системы электропитания отечественных спутников составляет до 25 % от массы, объема и стоимости космического аппарата. Выход из строя данной системы влечет за собой выход из строя всего аппарата. Представлен краткий обзор состояния современных систем электропитания космических аппаратов с позиции энергообеспечения и надежности. Рассмотрены факторы, влияющие на бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей на борту аппарата. Анализируется состояние разработок по литий-ионным аккумуляторам в части улучшения их удельных характеристик, а также увеличения циклов заряда-разряда. Для повышения энерговооружённости космических аппаратов предложено устройство, включающее в себя химический и кинетический накопители энергии. Данный комбинированный накопитель совместно с системой электропитания спутника позволит поддержать необходимое электропитание бортовой аппаратуры и компенсировать пиковое потребление энергии на борту спутника. Описан принцип работы данной установки в режиме накопления энергии и в режиме отдачи ее в систему потребителям. Кинетическая энергия вращающихся масс с помощью вентильного электродвигателя, работающего в режиме генератора, и блоков электроники преобразуется в электрическую энергию.
Бесплатно
Повышение эффективности газораспределения в ускорительном канале электрореактивного двигателя
Статья научная
Представлены результаты исследований влияния способов подачи газа в полость разрядной камеры на основные параметры и характеристики электрореактивных двигателей (ЭРД). Повышение эффективности работы ЭРД достигается за счет, во-первых, дополнительного распределения газа по глубине разрядной камеры путем приближения каналов впрыска газа непосредственно к входу в зону ионизации, и, во-вторых, ориентации каналов впрыска газа таким образом, чтобы подаваемый газ преимущественно подавался вдоль входа в зону ионизации. Испытания проводились на моделях различного типоразмера в диапазоне рабочих мощностей от 100 Вт до 2,3 кВт, включая режимы работы при высоких разрядных напряжениях.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены пути повышения эффективности деятельности федерального государственного унитарного предприятия с учетом согласования интересов сторон и анализа альтернативных моделей и методов. Введен новый критерий оценки состояния организационной системы.
Бесплатно
Повышение эффективности имитаторов солнечного излучения
Статья научная
ассмотрены вопросы имитации теплового излучения Солнца в процессе тепловакуумной отработки КА и составных частей, дана оценка факторов, влияющих на качество и КПД имитирующих установок. Указаны направления повышения эффективности имитаторов солнечного излучения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена проблема повышения эффективности использования информационных систем на промышленных предприятиях малого и среднего бизнеса. Показана специфика информационных систем таких предприятий, необходимость использования «сервисного» подхода и типовых моделей бизнес-процессов, возможность повышения эффективности за счет априорного планирования возможных изменений информационной системы при развитии малого предприятия.
Бесплатно
Повышение эффективности многофункциональных электрических ракетных двигателей
Статья научная
В настоящее время является актуальным создание многофункциональных электрических ракетных двигателей (ЭРД), работающих на нескольких режимах, обеспечивающих требуемую удельную тягу, удельный импульс и энергетическую эффективность. Обеспечить указанные параметры можно при работе в импульсно-детонационном, импульсно-пульсирующем или в электрореактивном режиме. Важным при таком подходе является электроэнергетический процесс. Снижение затрат электроэнергии на ионизацию электрическим разрядом продуктов сгорания топлива, образование и ускорение плазмы на различных режимах ЭРД требует разработки новых эффективных технических решений. Одним из таких решений является повышение энергоэффективности в известном способе создания электрореактивной тяги, заключающемся в формировании потока продуктов сгорания углеводородного, химического или ядерного топлива, движущегося с заданной скоростью в магнитном поле, вектор индукции которого ортогонален вектору скорости продуктов сгорания, путем разделения потока продуктов сгорания на пучки катионов и пучок электронов. Энергию пучка электронов преобразовывают в дополнительную электрическую мощность, направляемую на ускорение, изменение скорости пучка катионов, который создает реактивную силу, пропорциональную кинетической энергии ускоренного пучка. Воздействуя на пучок катионов импульсным электромагнитным полем с требуемой рабочей частотой, можно создавать периодически импульсные детонационные волны и работу ЭРД в импульсно-детонационном или импульсно-пульсирующем режимах. Пучки катионов за срезом сопла можно нейтрализовать путем рекуперации их энергии в электростатическое электричество и электрическую мощность. Предложенный способ и модель могут повысить КПД системы электропитания, экономят топливо и другие расходные материалы, увеличивают коэффициент полезной нагрузки, радиус действия и срок жизни летательного аппарата.
Бесплатно
Статья научная
Переход к более глобальным системам аэронавигации обусловлен ограничениями, накладываемыми наземными средствами определения местоположения. Причиной перехода стала ограниченность в территориальном применении наземных средств и возникающие ошибки при определении координат объекта из-за многократного отражения радиоволн. Создание спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС стало следствием попыток сделать единое радионавигационное поле, доступное на всей площади земного шара. Подобную задачу решить наземными комплексами затруднительно, так как затраты на размещение и обслуживание будут недопустимо высокими. Системы ГЛОНАСС и GPS имеют минимальную ошибку определения местоположения на территории РФ только при совместном использовании. Для гражданских нужд у спутников GPS выделен канал, в котором ошибка определения координат намеренно увеличена. В системе ГЛОНАСС неточность обусловлена естественными источниками ошибок, однако степень покрытия затрудняет использование сигналов только этих спутников. Была поставлена задача при минимальных изменениях в бортовой аппаратуре воздушного судна повысить эффективность его мониторинга с земли. Предлагается использовать группировку низкоорбитальных спутников Iridium для передачи данных о местоположении воздушного судна на диспетчерский пункт, расположенный на земле. Передача данных возможна как с использованием GSM-связи через наземные станции, так и с помощью межспутниковых линий связи. Спутники связи Iridium имеют полный охват земной поверхности, что делает возможным проводить мониторинг воздушных судов в труднодоступных районах. В РФ таковыми являются приполярные районы. Авторами работы разработана схема мониторинга, в которой на борту размещается устройство терминальное программируемое типа УТП, принимающее сигналы спутников навигации и через спутники связи передающее данные о местоположении объекта в диспетчерский пункт. На диспетчерском пункте ведется анализ полученных координат и построение траектории полёта объекта.
Бесплатно
Статья научная
Предложен подход, при котором для каждой стадии жизненного цикла рабочей среды для обработки абразивным потоком определяется набор факторов и функций отклика. На следующей стадии жизненного цикла функции отклика предыдущей стадии становятся факторами (исходными данными). Анализ публикаций показал, что в них отсутствует систематизированное описание факторов технологи- ческого процесса обработки абразивным потоком на разных стадиях жизненного цикла. Предпринята попытка систематизировать переменные данной технологии и установить их взаимосвязь через этапы жизненного цикла рабочей среды как инструмента финишной обработки. Приведено описание жизненного цикла рабочей среды для обработки абразивным потоком. Жизненный цикл включает в себя пять стадий, разделенных на тринадцать этапов. На основе анализа мирового опыта для каждого этапа предложен набор факторов, позволяющих дать характеристику обрабатываемой детали, рабочей среды, режимов обработки, а также контактных взаимодействий между абразивным зерном и обра- батываемой поверхностью. Авторы сделали описание особенностей стадии изготовления жизненного цикла рабочей среды, в котором раскрываются особенности технологии ее изготовления. Описанный подход позволяет повысить эффективность обработки абразивным потоком за счет снижения затрат на подготовку производства и эксплуатацию рабочей среды. Этот факт особенно важен для произ- водства ракетно-космической техники, характеризующейся широкой номенклатурой деталей с различными видами поверхностей, которые требуют операции финишной обработки.
Бесплатно
