Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3250
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
Статья научная
В работе исследуется возможность повышения эффективности безлопастных вентиляторов за счёт нанесения продольных цилиндрических канавок на внутренние стенки диффузора. Безлопастные вентиляторы, являющиеся нагнетателями типа струйных насосов, в на-стоящее время рассматриваются в качестве перспективных движителей для малых летательных аппаратов с электрическими и газотурбинными двигателями. Ключевым параметром их эффективности является степень повышения расхода, зависящая от геометрии и аэродинамического совершенства воздушного тракта. В настоящем исследовании было проведено численное моделирование с целью оценки влияния геометрических параметров цилиндрических канавок на аэродинамические характеристики вентилятора. В качестве параметров рассматривались диаметры дуг, образующих канавки (3, 6, 9 мм) и угловой шаг установки (2°, 4°, 6°). Аэродинамические расчеты были выполнены в трёхмерной периодической постановке с использованием программного пакета ANSYS CFX с применением модели турбулентности k-ω SST. Показано, что при фиксированном полном давлении воздуха на выходе из кольцевой щели расход первичного воздуха остаётся неизменным для всех конфигураций. Наибольшее повышение эффективности достигнуто при диаметре канавок 6 мм и угловом шаге 2°: расход вторичного воздуха увеличился на 2 %, а тяга – на 4 % по сравнению с базовой моделью без канавок. Анализ полей турбулентной кинетической энергии и визуализации вихревых структур выявил, что данная конфигурация обеспечивает наименьшую интенсивность турбулентности и масштаб вихревых структур в пограничном слое, что способствует более эффективной передаче импульса от струи к окружающему воздуху. Канавки меньшего диаметра (3 мм) практически не оказывают влияния на эффективность, а при увеличении диаметра (9 мм) приводят к дополнительной турбулизации потока и снижению производительности. Результаты могут быть использованы при разработке высокоэффективных двигательных установок для беспилотных летательных аппаратов.
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
Статья научная
Приведены результаты исследования теплового взаимодействия в системе «деформируемый металл - при- нудительно охлаждаемый прессовый инструмент». Представлены аналитические зависимости для определения температурных условий с учетом изменения реологии деформируемого металла при полунепрерывном прессова- нии алюминиевых сплавов. Научно обосновано применение принудительного охлаждения прессового инструмен- та. Представлены технические решения для управления тепловыми условиями процесса прессования. Проведено сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена модификации автоматизированной информационной системы решения задач мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера с целью повышения эффективности ее функционирования, а именно: повышения скорости выполнения основных операций, снижения вероятности возникновения ошибок. Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций являются одними из приоритетных направлений в сфере обеспечения защиты населения от ЧС, так как предотвращение и ликвидация их последствий осуществляются на основе решения данных задач. При этом, скорость сбора, обработки и анализа данных во многом определяют эффективность полученных результатов. В статье рассматривается существующая система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, ее функциональная модель в нотации IDEF0, характерные особенности, достоинства и недостатки. Предлагается совершенствование системы путем автоматизации ряда задач, связанных с обработкой, передачей и хранением больших объемов данных, поступающих, в том числе, и в режиме реального времени, а также с формированием сводных отчетов по результатам мониторинга и прогнозирования для различных объектов. Рассмотрена информационная архитектура предлагаемого решения, соответствующая модель базы данных. Представлена модель решения задач мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций с учетом предлагаемой модификации автоматизированной информационной системы. Проводится сравнительный анализ времени выполнения основных операций на основе исходной и модифицированной АИС при использовании существующего аппаратного обеспечения, подтверждающий эффективность предлагаемого решения. Предлагаемая автоматизация обмена данными и генерации сводных отчетов по множеству объектов мониторинга позволит упростить анализ полученных результатов и выработку на их основе решений, направленных на предотвращение чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также ликвидацию их последствий.
Бесплатно
Повышение эффективности функционирования предприятия на основе мониторинга и управления стоимостью
Статья научная
Дано обоснование необходимости разработки и применения предприятиями для повышения эффективности планирования развития в условиях рыночных отношений показателей комплексной количественной оценки результатов их производственно-хозяйственной деятельности. Предложен алгоритм постановки на предприятии управления, направленного на максимизацию его стоимости.
Бесплатно
Поддержка данных технологических процессов в интегрированной информационной среде предприятия
Статья научная
Рассматривается задача поддержки данных технологических процессов, необходимых для автоматизированных систем, входящих в состав интегрированной информационной среды предприятия. Подчеркивается, что суть данной задачи заключается в переориентации процесса технологического проектирования с выпуска и сопровождения документации на работу с электронными данными. Рассматривается способ ее решения с использованием современных средств автоматизации технологического проектирования. Указывается, что этот способ требует дополнительных затрат на обеспечение надежной работы с данными. Предлагается новый способ решения обозначенной проблемы, имеющий ряд преимуществ. Указывается, что предлагаемый способ обеспечивает надежность данных ТП и имеет ряд преимуществ, таких как более высокая скорость обработки данных и использование пользователем интерфейса одной программы.
Бесплатно
Подсистема моделирования системы автоматизированного проектирования прецизионных электроприводов
Статья научная
Рассмотрены вопросы создания подсистемы моделирования системы автоматизированного проектирования для проектирования прецизионных электроприводов и ее эскизный вариант.
Бесплатно
Статья научная
На кафедре замкнутых экологических систем Сибирского государственного университета науки и техно- логий имени академика М. Ф. Решетнева совместно с Институтом биофизики Сибирского отделения Россий- ской академии наук ведутся разработки искусственного высокопроизводительного физико-химического звена редуцентов для биолого-технических систем жизнеобеспечения космического назначения, в частности, для готовящегося эксперимента БИОС-4 с экипажем из 3 человек. Физико-химическая переработка отходов тре- буется из-за неприемлемости для вывода на орбиту очень больших буферных емкостей, а значит, и масс - многих естественных составляющих биологических звеньев переработки отходов. Подсистема физико- химических реакторов для переработки органических отходов в удобрения для выращивания культурных рас- тений на гидропонике периодически совершенствуется. Параллельно разрабатываются различные варианты подобных функциональных звеньев с различными характеристиками. Рассматривается подсистема физико- химических реакторов переработки отходов в биолого-технической системе жизнеобеспечения БИОС-4. Целью статьи является обзор текущего состояния особенностей разработки технологий переработки отхо- дов с использованием подсистемы физико-химических реакторов на основе метода «мокрого сжигания», а также ее автоматизации и компьютерного мониторинга параметров протекания процесса. Рассматри- ваемая установка для переработки органических отходов в удобрения применительно к замкнутым экосисте- мам космического назначения состоит из подсистемы реакторов «мокрого сжигания», разложения мочевины и синтеза H2O2. Авторы разрабатывают единый интерфейс сбора данных о параметрах работы вышеназван- ных реакторов и систему автоматического управления ими. Представлены технические детали протекаю- щих, разрабатываемых и проектируемых процессов переработки отходов. Дано целостное представление о звене физико-химической переработки отходов на экспериментальном стенде БИОС-4 сегодня. К настоя- щему моменту представлены действующие установки либо концептуальные решения для их разработки, включая автоматизацию. Для всех основных звеньев технологической подсистемы переработки отходов при- менительно к биолого-техническим системам жизнеобеспечения космического назначения ведется их опти- мизация и экспериментальная проверка.
Бесплатно
Статья научная
Раскрываются причины возникновения потребности в интеграции информационных систем, используемых на предприятиях ракетно-космической отрасли. Приводятся основные инструменты управления жизненным циклом продукции и информационные системы, предназначенные для общего управления предприятием. Обозначаются источники негативного влияния на качество управленческих реакций, и формулируется решение, позволяющее повысить эффективность управления. Предлагается подход к созданию интегрированной информационной системы управления и описывается его суть. Определяется общая составляющая во всех функциональных инструментах для представления ее в виде связки между различными информационными системами. Описывается возможность создания нового абстрактного уровня для интеграции через него различных функциональных информационных систем, используемых на предприятии, где в качестве логической интеграционной связи предлагается понятие работы. Объясняется положительный эффект предлагаемого подхода к интеграции информационных систем управления предприятием. На примере методических документов АО «ИСС» рассматривается возможность классификации всех выполняемых работ на предприятии по принадлежности к основным стадиям производства продукции и составу изделия. Приводятся примеры классификаторов, разработанных на основании нормативных документов АО «ИСС», и объясняется преимущество от их использования. Акцентируется внимание на необходимости расширения функционала системы управления проектами, стоящей во главе предлагаемого инструмента, служащего базой для интеграции используемых на предприятии информационных систем. Говорится о положительном эффекте, достигаемом при увязке контрактных этапов на верхнем уровне управления с работами исполнителей, а также о возможности использования накопленных данных для уточнения и обоснования характеристик проекта на этапе заключения контрактов. Делаются выводы о целесообразности применения предлагаемого подхода к интеграции систем управления на предприятии.
Бесплатно
Подходы к оценке эффективности реструктуризации
Статья научная
Рассмотрены проблемы реструктуризации российских промышленных предприятий и направления их решений. Анализируются методы оценки эффективности реструктуризации. Предлагаются критерии оценки, адекватные различным типам структурных преобразований.
Бесплатно
