Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3263
Статья научная
Рассмотрены проблемы регулирования и управления внешнеэкономической деятельностью на региональном уровне в условиях глобализации внешних рынков, а также возможность использования программно-целевого подхода.
Бесплатно
Статья научная
Для численного исследования динамических задач моментной теории упругости Коссера на многопроцессорных вычислительных системах разработаны параллельные алгоритмы, программная реализация которых выполнена по технологии SPMD на языке Fortran-95 с использованием библиотеки передачи сообщений MPI. Программный комплекс оснащен средствами сжатия больших массивов данных с контролируемой потерей информации, позволяющими многократно снизить сетевой трафик при копировании файлов - результатов счета с удаленного кластера и служащими для компактного хранения численных решений в постоянной памяти компьютера.
Бесплатно
Программное обеспечение для расчета процесса выворачивания разделителей топливных баков
Статья обзорная
Представлен процесс проектирования выворачивающихся металлических разделителей двигательных установок топливных баков космических аппаратов на основе использования энергетического принципа
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена созданная в Институте биофизики СО РАН технология последовательной тематической обработки спутниковых данных, представленных изображениями концентрации фитопигментов в поверхностном слое океана и температуры поверхности океана. Приводится анализ проблем разработки программного обеспечения тематической обработки спутниковых данных. Дается краткое описание этапа предварительной обработки данных. В качестве исходных данных использовались снимки, полученные со спутниковой аппаратуры SeaWiFS, MODIS и NOAA.
Бесплатно
Статья обзорная
Рассмотрена концепция, состав, принцип построения и взаимодействия составных частей, а также возможности программного обеспечения отработки подсистем блока управления космического аппарата. Описан разработанный протокол обмена программы рабочего места и специального программного обеспечения центрально-процессорного модуля
Бесплатно
Статья научная
Представлен программный комплекс, реализующий вычислительную модель радиационно-кондуктивного теплообмена, предназначенную для расчета температурных режимов теплонагруженных бортовой аппаратурой панелей перспективных космических аппаратов негерметичного исполнения. Пользовательский интерфейс и средства ввода-вывода информации в программном комплексе построены на основе XML-технологии.
Бесплатно
Программный комплекс расчета давления в смазочном слое подшипника скольжения
Статья научная
Описан итерационный алгоритм схемы расчета распределения давления в смазочном слое подшипника скольжения конечной длины, которая учитывает переменную вязкость, зависящую от давления и температу- ры, эффекты кавитации и упругой деформации контактирующих тел в зоне повышенного давления, а также неровности поверхностей и условия неполного прилипания жидкой смазки на рабочих поверхностях тел. Центральной частью алгоритма является блок численного решения модернизированного уравнения Рейнольдса относительно давления на основе неявной конечно-разностной схемы с расщеплением по направлениям. На каждом шаге итерации по найденному распределению давления вычисляется распределение мощности тепло- выделения в слое, с использованием которой выполняется расчет распределения температуры в слое смазки путем решения уравнения теплопроводности методом разложении Фурье. Вычисленные значения давления и температуры используются при перерасчете коэффициента вязкости на каждом шаге итераций. Показана достаточно быстрая сходимость итерационных циклов. Проведены сравнительные тестовые расчеты с ря- дом других программ, которые показывают хорошую сходимость и высокую точность вычислений. Представ- ленный метод решения задачи упруго-гидродинамического контакта реализован в виде комплекса программ, вычислительная часть которого написана на языке программирования Fortran 77. Интерфейс разработан на платформе Microsoft.NET Framework с использованием языка С# (C Sharp) для операционных систем Windows 7/8/10. Программный комплекс позволяет эффективно и быстро выполнять расчет механических и термоди- намических характеристик смазочного слоя при высоких нагрузках, не требуя больших вычислительных ресур- сов. Это обстоятельство имеет важное значение при проектировании узлов трения при создании космических аппаратов и пусковых установок. Применение данного программного комплекса позволяет существенно уско- рить расчеты конкретных инженерных задач, снизить требования к используемой компьютерной технике и снизить затраты на вычислительные ресурсы.
Бесплатно
Продольное перемагничивание мультислойной ферромагнитной системы с немагнитной прослойкой
Статья научная
Рассмотрен процесс перемагничивания магнитной системы, состоящей из двух ферромагнитных слоев с немагнитной прослойкой, нанесенной на антиферромагнитную подложку
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено понятие единого информационного пространства и приведены этапы его построения для процессов создания бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов в ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева».
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача создания конструкций высокоточных линейных приводов, которые могут быть использованы в шестистепенных приводах типа «гексапод». Тема заключается в изучении точностных характеристик линейных приводов в зависимости от типа примененной линейной передачи. Представлены конструкции, основанные на следующих типах линейных передач: на передаче винт-гайка, роликовинтовой передаче, шариковинтовой передаче, волновой винтовой передаче, упругой системе перемещений. Получены некоторые результаты, которые позволяют говорить о достоинствах и недостатках перечисленных конструкций, и представлены основные характеристики как изготовленных, так и проектных линейных приводов. Получены результаты, позволяющие говорить о возможности создания линейного привода на основе роликовинтовой передачи, обеспечивающего минимальный шаг перемещения до 0,002 мм. Прототип данной передачи был создан и испытан в ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева». Результаты могут быть применены в области механизмов юстировки антенно-фидерных устройств космических аппаратов.
Бесплатно
Проектирование вычислительной сети эффективной архитектуры для распределенного решения сложных задач
Статья научная
Рассмотрена проблема выбора эффективной архитектуры распределенной вычислительной сети для параллельного решения сложной задачи. Предлагается аналитическая модель функционирования вычислительной сети типа клиент-сервер, построенная средствами теории массового обслуживания. Разработан метод оценки производительности вычислительной сети рассматриваемого типа, позволяющий учитывать характеристики решаемой задачи.
Бесплатно
Проектирование диафрагм-разделителей удлиненных топливных баков
Статья научная
Представлен процесс проектирования выворачивающихся металлических разделителей двигательных установок удлиненных топливных баков космических аппаратов на основе использования энергетического принципа.
Бесплатно
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
Современные жидкостные ракетные двигатели малой тяги (ЖРДМТ) представляют собой сложные инженерные конструкции, к которым предъявляются очень высокие требования по эффективности, надёжности и экономичности. Для подтверждения характеристик разрабатываемых изделий необходим комплекс испытаний опытных образцов, позволяющий проверить их работоспособность в условиях, приближенных к реальным. В рамках данной работы был проведён термодинамический расчёт контура камеры ЖРДМТ для топливных компонентов, таких как жидкий керосин и газообразный кислород. Методика расчёта форсунок, использованная в работе, основана на применении критериев подобия. Это позволяет осуществлять переход от малогабаритных форсунок к форсункам, пригодным для испытаний в полномасштабных условиях, включая стендовые испытания с использованием метода «гидропролив». Для проведения испытаний была создана специализированная испытательная установка, позволяющая тестировать форсунки, изготовленные с применением современных аддитивных технологий, таких как 3D-печать из полимерных материалов. Это не только снижает стоимость создания прототипов, но и ускоряет процесс тестирования. Испытания форсунок на стенде играют ключевую роль в проверке их работоспособности. Этот метод испытаний позволяет исследовать поведение форсунок в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. В рамках данного исследования использовались форсунки, изготовленные с применением аддитивных технологий из полимерного пластика. Применение таких материалов на начальных этапах тестирования позволило сократить затраты и временные ресурсы на производство опытных образцов. Во время испытаний форсунки подвергались воздействию жидкости под заданным перепадом давления, что позволяло оценить их работоспособность, равномерность распределения топлива. Результаты проведённых испытаний продемонстрировали высокую степень соответствия теоретических расчетов с фактическими данными. Форсунки показали устойчивую работу, соответствующую расчетным характеристикам, а также доказали свою пригодность для дальнейших этапов разработки. Применение аддитивных технологий при изготовлении форсунок подтвердило свою эффективность, позволив сократить цикл создания прототипов и снизить затраты на их производство. Кроме того, методика «гидропролива» показала себя как надёжный способ проверки и верификации рабочих характеристик форсунок, что является важным этапом на пути к их внедрению в реальную эксплуатацию. Таким образом, предложенная методика, включающая использование критериев подобия и аддитивных технологий, позволяет существенно упростить процесс разработки и испытаний, повысить их точность и приблизить к реальным условиям эксплуатации. Это особенно важно для повышения надёжности и качества конечных изделий, используемых в ракетно-космической технике, что способствует снижению рисков при эксплуатации.
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
