Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Статья научная
Представлена реализация объектно-ориентированной модели в виде программного комплекса для синтеза и моделирования взаимодействия геометрии разномодульных зубчатых пар внешнего и внутреннего зацепления GearAnalysis, выполнение синтеза геометрии разномодульной зубчатой пары внутреннего взаимодействия и ее анализ в CAE-пакетах.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен процесс разработки и проектирования программного обеспечения (ПО) для работы с системами управления базами данных (СУБД) на примере СУБД Oracle, который касается не только разрабатываемого ПО, но и всей системы в целом: локальной сети, сервера, СУБД, клиентского приложения. Показаны возможные узкие места и способы их выявления уже на этапе проектирования и разработки. Представлены методы повышения производительности системы путем настройки ее различных частей.
Бесплатно
Краткое сообщение
Дана методика автоматизации проектирования процесса совмещенной прокатки-прессования для получения полых сварных профилей из цветных металлов и сплавов. Приведены описания подсистемы системы автоматического проектирования и примеры проектирования технологии и инструмента с ее помощью.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется целесообразность проектирования космических ферменных конструкций из композитных материалов. Сформулированы и проанализированы задачи, возникающие при оптимальном проектировании композитных многосекционных космических ферм. Космические ферменные конструкции должны обеспечивать возможность закрепления на них требуемого количества навесного оборудования, что зависит от количества соединительных узлов. С другой стороны, большое количество секций и соединительных узлов утяжеляет конструкцию и усложняет процесс сборки. Таким образом, первая задача заключается в разработке алгоритма расчета оптимальных геометрических характеристик ферменной конструкции, т. е. количества секций в продольном и в окружном направлении. Нагрузки на разные элементы космической фермы различны. Поэтому очевидно, что стержни разных секций фермы должны обладать разными характеристиками. Характеристики металлических стержней - диаметр и толщина. В случае использования композитных материалов возникает необходимость решения дополнительной задачи оптимизации. Этой задачей является определение оптимальных структурных параметров многослойных стержней: типа многослойной структуры, количества слоев, углов армирования и толщин слоев. Крайне важной задачей является задача оптимального проектирования соединительных узлов. Исследованы возможности проектирования соединительного узла, который был бы полностью выполнен из композитных материалов. Представлены два типа композитных соединительных узлов, из которых один уже известен и используется в космических ферменных конструкциях, а второй предложен авторами данной статьи. Приведено сравнение этих типов и обоснование целесообразности использования композитного соединительного узла предложен- ного типа. С целью анализа прочности композитных соединительных узлов и их сравнения с металлическим узлом было проведено конечно-элементное моделирование нагружения этих узлов. Для этого была создана общая балочная модель фермы, и с ее помощью получены нагрузки в области наиболее нагруженного узла, которые использовались для более подробного моделирования нагружения твердотельной модели соединительных узлов. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения композитных соединительных узлов в космических ферменных конструкциях.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы выполнения проектных процедур анализа и синтеза конверторов с широтно-импульс-ной модуляцией на основе метода гармонической линеаризации, показаны преимущества данного метода при проведении структурного синтеза.
Бесплатно
Статья научная
*E-mail: berdnikova-nataly@mail.ru Освоение высоких диапазонов частот бортовых антенных систем и увеличение мощности бортовых ретрансляторов космических аппаратов позволяет принимать и передавать большие объемы информационных данных и организовывать высококачественные каналы фиксированной спутниковой связи. Основным элементом антенны является рефлектор. Точность наведения антенны зависит от точности и размеростабильности рефлектора, который подвержен в процессе функционирования по штатному назначению влиянию таких негативных факторов, как экстремальные положительные и отрицательные температуры (с учетом их градиента), вакуум, радиация. Также повышение пропускной способности космического аппарата и коэффициента усиления в заданной зоне обслуживания может быть обеспечено увеличением площади апертуры рефлектора со специально спрофилированной отражающей поверхностью, формирующей контурную диаграмму направленности антенны. Высокие требования к точности формы отражающей поверхности рефлектора и жесткие ограничения по массе антенны предполагают использование конструкционного материала, имеющего предельно низкий коэффициент теплового расширения, высокие удельные характеристики прочности и жесткости, малую плотность, сопротивляемость длительным статическим и динамическим нагрузкам, вибростойкость, возможность эксплуатации в условиях высоких и низких температур. Представлены результаты проектирования нового крупногабаритного офсетного рефлектора антенны космического аппарата, формирующей контурную диаграмму направленности, изготовленного из композитных материалов. Конструкция выполнена по схеме «сверхлегкого» рефлектора и состоит из двух основных элементов: отражателя и силового основания. Это позволило снизить массу рефлектора на 30 % по сравнению с типовыми конструкциями. Кроме того, предлагаемый рефлектор имеет температурную и механическую развязку составных элементов. Статья включает комплексный алгоритм проектирования крупногабаритного рефлектора антенны. Приведено обоснование выбора конструктивно-компоновочной схемы и применяемых материалов. Решена задача определения мест зачековки рефлектора на космическом аппарате по величине первой частоты колебаний. Выполнены механический анализ и оптимизация проектных параметров конструкции рефлектора. Результаты работы могут быть интересны широкому кругу специалистов: конструкторам, технологам и материаловедам.
Бесплатно
Проектирование облучателя в Ka/ Q-диапазоне на основе «восстанавливающей» схемы
Статья научная
Представлен принцип работы частотно-поляризационного селектора, основанный на использовании «восстанавливающей» схемы в виде двух ортомодовых селекторов, объединенных между собой для разделения частотных диапазонов приема и передачи. Поляризационное частотно-селективное устройство, разработанное по такой схеме, было реализовано в облучателе, который обеспечивает прием и передачу сигналов с круговой поляризацией в Ka- и Q-диапазонах. Роль частотно-селективного устройства в облучателе выполняет ортомодовый селектор, который предназначен для селекции приемо-передающих сигналов и их поляризационных составляющих. Одной из наиболее распространенных структур широкополосного ортомодового селектора является преобразователь в виде крестового разветвления. Данный крестовой разветвитель представляет собой волновод круглого сечения, к которому перпендикулярно его оси подключаются четыре взаимно перпендикулярных волновода прямоугольного сечения. Подключение данных волноводов происходит с помощью трансформаторов сложной формы для обеспечения лучшего согласования с волноводом круглого сечения. Такой тип селектора имеет структуру, обладающую некоторыми свойствами симметрии, которые делают систему широкополосной. Применение крестового разветвителя в качестве ортомодового селектора позволило расширить рабочую полосу частот. За счет введения различных неоднородностей в конструкцию данного селектора удалось разделить низкочастотные и высокочастотные составляющие спектра частот и добиться подавления паразитных составляющих высших мод. Восстановление сигнала обеспечивается вторым ортомодовым селектором, объединенным с первым с помощью четырех п-образных волноводных секций. Введение в конструкцию частотного селектора на высокочастотном выходе поляризатора, реализованного на круглом волноводе с пазом, и на низкочастотном выходе септум-поляризатора позволило на выходах данных поляризаторов принимать/передавать сигналы с круговой поляризацией. Использование такого принципа построения частотного селектора позволило разделить частоты приема и передачи без необходимости использования дополнительного отдельного облучателя под конкретный диапазон частот. Измеренные радиотехнические характеристики разработанного облучателя соответствуют современным требованиям, предъявляемым к облучающим системам, которые применяются в антенной технике спутниковой связи.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено создание предметно-ориентированной среды имитационного моделирования бортовой аппа- ратуры космического аппарата. Разрабатываемая среда основывается на стандарте Simulation Model Portability (SMP), который определяет технологию достижения совместимости и переносимости имитаци- онных моделей в рамках крупных имитационных проектов сложных программно-технических комплексов. В мировой космической индустрии существует ряд разработок инфраструктур имитационного моделиро- вания. Они используются в крупных технических проектах, для которых существенную роль играет возмож- ность интегрировать и совместно использовать имитационные модели различного назначения, в том числе разных производителей. Поддержка импортонезависимости российских космических разработок должна включать создание оте- чественных программных продуктов, основанных на стандартах Европейского космического агентства. Такие исследования позволят понять принципы организации комплексных проектов и их интеграции в международные исследования. Разработана архитектура программного обеспечения, предложено разделение на программные подсистемы и описаны основные принципы их взаимодействия. Инфраструктура имитационного моделирования предна- значена для поддержки работы конструкторов бортовой аппаратуры космических систем. Ее функции опре- делены на основе анализа основных задач конструирования: поддержка проектирования бортовой аппаратуры, формирование и анализ конструкторских решений на различных этапах жизненного цикла производства кос- мической техники. Архитектура содержит все необходимые компоненты для обеспечения интегрируемости и переносимости имитационных моделей между системами имитационного моделирования, построенными по стандарту SMP. Разрабатываемое программное обеспечение расширяет подходы, заложенные в стандарте оригинальными методами информационно-графического и интеллектуального моделирования. Для наглядного построения моделей, задания их структуры и определения связей между элементами разработаны методы и программное обеспечение информационно-графического моделирования. Для задания методов функционирования моделей предлагается использовать condition-action rules. Разработаны специализированные инструменты формиро- вания баз знаний, которые позволяют описать различные варианты поведения моделируемых объектов. Публикация разработанных подходов и архитектуры программного обеспечения открывает возможности применения SMP другими исследователями в собственных разработках, а также показывает основные техно- логические моменты, необходимые для выполнения требований стандарта.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в области двигателестроения весьма перспективной задачей является разработка трехкомпонентных двигательных установок (ДУ). Особый интерес представляют жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), работающие на начальном участке выведения ракетыносителя (РН) на паре топлива жидкий кислород + керосин и на высотных участках выведения с использованием криогенного топлива (жидкий кислород + жидкий водород). ЖРД, использующие трехкомпонентное топливо, имеют высокий уровень давлений в камере сгорания (КС) (до 30 МПа) и температур (до 4000 К). В связи с этим возникают вопросы, связанные с надежным охлаждением таких двигателей, а также обеспечение минимальных гидравлических потерь жидкости в тракте охлаждения в целях дальнейшего использования хладагента в качестве рабочего тела для привода турбины бустерного турбонасосного агрегата (БТНА). Объектом исследования является двухрежимный однокамерный трехкомпонентный ЖРД, выполненный по закрытой схеме с дожиганием генераторного газа. Окислитель - жидкий кислород, горючее - керосин марки РГ-1 и жидкий водород. Охлаждение камеры - комбинированное, состоит из регенеративного проточного и внутреннего. Тракт регенеративного охлаждения образован с помощью продольных фрезерованных ребер. В качестве охладителя двигателя используется сверхкритический водород. Внутреннее охлаждение включает в себя танталовое покрытие, нанесенное на огневую стенку камеры в районе критического сечения. В данной статье исследуются проблемы организации системы охлаждения (СО) и реализация эффективного теплосъема с огневой стенки трехкомпонентного ЖРД. На основании существующих систем охлаждения ЖРД в работе предложены оптимальные схемные решения и мероприятия, позволяющие снять тепловую нагрузку в наиболее напряженных местах. Разработана математическая модель для расчета СО трехкомпонентного ЖРД. Приведены результаты проектного расчета охлаждения по нескольким расчетным методикам.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен методологический подход к проектированию системы терморегулирования космического аппарата (КА) с прокачкой теплоносителя хладопроизводительностью до 7,0 кВт. Рассмотрены два варианта конструкций. В компоновочной схеме построения КА отсутствует герметичный приборный контейнер, а все тепловыделяющее оборудование располагается непосредственно на панелях силовой конструкции, поэтому отвод избыточного тепла от КА осуществляется непосредственно с наружной стороны приборных панелей. При всей привлекательности двухфазного контура (ДФК) с контуром тепловой трубы (КТТ) его использование в автоматических КА усложняется необходимостью подвода сосредоточенного тепла на капиллярный испаритель контура (КИТ). Для этого необходимо собрать тепло с большой поверхности конструкции, на которой установлено большое количество теплоисточников. Рассматривается схемное решение системы терморегулирования, в котором тепловая мощность модуля полезной нагрузки распределяется между панелью модуля служебных систем и раскрываемыми радиаторами. При этом в первом варианте тепловые трубы модуля полезной нагрузки соединены с тепловыми трубами модуля служебных систем по полочкам профиля, контурные тепловые трубы раскрываемого радиатора связаны только с тепловыми трубами модуля служебных систем. Таким образом, тепловая нагрузка модуля полезной нагрузки передается к тепловым трубам модуля служебных систем, а затем контурным тепловым трубам. Второй вариант отличается от первого тем, что для выравнивания температур панелей модуля полезной нагрузки каждая тепловая труба панели «Север» соединена с тепловыми трубами панели «Юг». Из результатов сравнительного анализа бюджета масс и энергетической эффективности следует вывод: для систем терморегулирования с ДФК с капиллярной прокачкой наиболее предпочтительным является второй вариант, который при остальных одинаковых характеристиках имеет меньшую массу. Удельная массо-энергетическая характеристика такой системы составляет ~ 22,9 кг/кВт.
Бесплатно
Проектирование специализированного хранилища данных для мониторинга чрезвычайных ситуаций
Статья научная
Рассмотрена задача проектирования специализированного хранилища данных Центра мониторинга и про- гнозирования чрезвычайных ситуаций Главного управления МЧС России по Красноярскому краю. Определены основные задачи, выявлены проблемы интеграции данных для мониторинга чрезвычайных ситуаций. Сформи- рованы требования и состав хранилища данных, предложена структура, объединяющая исторические данные и оперативную информацию системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций.
Бесплатно
Проектирование узла крепления оттяжек на силовой спице рефлектора
Статья научная
В настоящее время глобальные системы связи развиваются в сторону освоения высоких диапазонов частот для организации высокоскоростных каналов передачи информации, для чего необходимы крупногабаритные антенные системы с рефлекторами до 50 м. Большинство используемых технических решений для сборки крупногабаритных рефлекторов базируются на технологических объемных шаблонах, геометрически полностью имитирующих необходимую отражающую поверхность рефлектора. Масса таких шаблонов увеличивается в кубической зависимости относительно увеличения диаметра рефлектора, из-за чего использовать их при сборке крупногабаритных антенн становится всё более трудоемко из-за увеличения габаритов и массы шаблонов. Целью исследования является проектирование узла крепления оттяжек на силовой спице рефлектора для «бесшаблонной» сборки. Спица представляет собой композитную изогридную структуру, на которой закреплены кронштейны для крепления силовых узлов. Узел крепления представляет собой сборочную единицу, состоящую из скобы и зажимов и позволяющую точно регулировать необходимую силу натяжения оттяжки для фиксации шнура в рабочем положении без использования неразъемных способов скрепления. В качестве методов исследования были приняты аналитический подход и конечно-элементный анализ. С помощью аналитического расчёта была определена максимальная сила натяжения оттяжек в спроектированном узле, тем самым задана максимальная нагрузка для его эксплуатации. Коэффициент трения между шнуром и зажимом в каждом отдельном случае определяется экспериментально. После упрощения расчетно-конструктивной схемы скобы аналитический расчет проводился для пространственной стержневой рамы. Для подтверждения результатов расчёта была построена конечно-элементная модель скобы и проведен её статический анализ. Для разработанной модели скобы определены максимальные напряжения и проведен их сравнительный анализ с результатами, полученными аналитически. С помощью твердотельного моделирования определены массовые и габаритные характеристики узла крепления оттяжек. Были определены предельные диапазоны сил натяжения и материалы, используемые в узле, а также его прочностные характеристики. В заключении сделан вывод, что данный узел может применяться в «бесшаблонном» методе сборки рефлектора для широкого спектра крупногабаритных антенн, он обладает высокой технологичностью и универсальностью.
Бесплатно
Проектирование экраноплана схемы "Утка" с учетом интерференции его несущих поверхностей
Статья обзорная
Рассматривается влияние взаимного расположения несущих поверхностей проектируемого экраноплана на его характеристики. Определяются возможные изменения аэродинамических характеристик, габаритных размеров и весовых параметров аппарата при рациональном взаимном расположении несущих поверхностей с учетом их интерференции
Бесплатно
Статья научная
Для эффективного решения задачи проектирования сети разъемных соединении космических аппаратов в (JACJ «^СС» было разработано специализированное 11(J, обеспечивающее сквозное проектирование, начиная с разработки электрических схем систем КА и заканчивая разработкой КД на изготовление разъемных соедине-нии. Функциональное разделение программных средств разработанной системы автоматизированного проек-тирования (СуАПР) на проектирующие и служебные подсистемы позволило систематизировать задачи проек-тирования и комплексно подойти к созданию удобного пользовательского интерфейса.
Бесплатно
Проектная оптимизация теплотехнических систем, работающих по замкнутому контуру
Статья научная
Представлен подход к математическому моделированию теплотехнических систем. Рассмотрены принципы построения и решения систем уравнений математических моделей. Приведены примеры моделирования прямого и обратного цикла.
Бесплатно
Статья научная
Проектное управление отличается от менеджмента, в классическом понимании этого слова, в части гиб- кости в зависимости от масштабности, специфики и новизны реализуемых проектов. Особенно эти отличия становятся заметными относительно управления инновационной деятельностью в рамках системы органов государственной исполнительной власти в территориях опережающего социально-экономического развития (ТОСЭР). Территория опережающего социально-экономического развития - часть территории субъекта Рос- сийской Федерации, включая закрытое административно-территориальное образование (ЗАТО), на которой в соответствии с решением Правительства Российской Федерации установлен особый правовой режим осу- ществления предпринимательской и иной деятельности. Являясь, по сути, комбинацией процессного и функ- ционального подхода к управлению, проектное управление имеет свои, присущие только ему, преимущества, позволяющие более эффективно управлять таким сложным процессом, как инновационная деятельность. С учётом специфики инновационного развития ЗАТО проектное управление инновационной деятельностью в ТОСЭР определяется как вид управленческой деятельности, определяющий согласованную работу органов государственного управления, органов местного самоуправления и представителей бизнеса по созданию льготных режимов ведения инновационной деятельности в территориях опережающего социально- экономического развития, учитывающий интересы их резидентов, государства, региона и муниципального сообщества и обеспечивающий рациональное использование бюджетных ресурсов. Гибкость проектного управления в зависимости от масштабности, специфики и новизны реализуемых проектов позволяет подби- рать оптимальную структуру управления - функциональную, матричную или проектную. Проектное управле- ние инновационной деятельностью в ТОСЭР осуществляет управляющая компания - акционерное общество, которое определено Правительством Российской Федерации в целях осуществления функций по управлению территориями опережающего социально-экономического развития. Задачами дальнейшего совершенствова- ния системы проектного управления инновационной деятельностью в ТОСЭР являются гармонизация норма- тивно-правовой базы, обеспечение стабильного финансирования инновационных проектов и ускоренной подго- товки квалифицированных кадров.
Бесплатно
Производственный потенциал промышленности
Статья научная
Раскрываются основные аспекты современного состояния производственного потенциала промышленности, выявляются основные факторы, сдерживающие его развитие.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены методологические подходы к промышленной политике в целом и, в частности, в Байкальском регионе. Определены задачи формирования оптимального набора целевых программ, обеспечивающих максимум целевой функции при ограничениях на их финансирование за счет собственного капитала.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены пространственно-временные и частотные характеристики ОНЧ-импульсного потока естественного электромагнитного поля Земли (ЕЭМПЗ) в Байкальской рифтовой системе на частотах 2, 7 и 14,5 кГц. Отмечен высокий уровень пространственной корреляции естественного электромагнитного поля.
Бесплатно
Пространственные двумерные решения
Статья научная
В работе рассматриваются стационарные пространственные уравнения идеальной пластичности с условием текучести Мизеса. Материал предполагается несжимаемым. Подробно изучен случай, когда все три компоненты вектора скорости и гидростатическое давление зависят только от двух координат x, y. Для этого случая введено новое название - пространственная двумерная система уравнений, чтобы отличить ее от общепринятых двумерных систем уравнений, когда от нуля отличны только две компоненты вектора скорости и гидростатическое давление. Доказано, что система допускает, в смысле С. Ли, алгебру Ли размерности 10. Показано, что пространственное двумерное деформированное состояние - это есть суперпозиция плоского напряженного состояния и пластического кручения вокруг оси z. Построены два инвариантных решения уравнений, описывающих пространственное двумерное деформированное состояние. Первое решения можно использовать для описания пластических течений между двумя жесткими плитами, которые сближаются с разными скоростями. Второе решение служит для описания напряженно-деформированного состояния материала внутри плоского канала, образованного сходящимися плитами.
Бесплатно
