Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3263
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
В статье представлены конструкции нескольких вариантов камер сгорания для двигателя НК-16СТ. Конструкции камер сгорания выполнены в рамках известных концепций малоэмиссионного сжигания топлива, направленных на снижение выбросов оксидов азота. Рассмотрена серийная камера сгорания со ступенчатым подводом воздуха по длине жаровой трубы, камера сгорания с уменьшенным объемом жаровой трубы, двухзонная камера сгорания, а так же камера сгорания с предварительной подготовкой топливновоздушной смеси в горелочном устройстве. Рассмотрены особенности горелочных устройств данных камер сгорания. Для серийной камеры сгорания горелочное устройство содержит форсунку, завихритель и диффузорный сопловой насадок, для укороченной камеры сгорания используется конфузорный сопловой насадок, двухзонная камера сгорания содержит два вида горелочных устройств: диффузионные для дежурной зоны и предварительного смешения для основной зоны. Камера сгорания с предварительной подготовкой топливновоздушной смеси содержит двухконтурное горелочное устройство с полыми лопатками и центральной форсункой, что позволяет выполнять регулирование расхода топлива по контурам для обеспечения необходимого уровня выбросов токсичных веществ на соответствующих режимах работы двигателя. В работе также приводится описание стендового оборудования для продувки горелочных устройств, на котором проведены испытания по определению их расходных характеристик. Выведен параметр пропускной способности, который определен для каждого горелочного устройства. Приводится описание стендового оборудования для продувки камер сгорания, на котором проведены испытания по определению потерь давления на стенках жаровых труб камер сгорания и суммарных потерь давления в камере сгорания при различных входных условиях по скорости воздуха. Представлен расчетно-экспериментальный способ определения коэффициента избытка воздуха на выходе из горелочных устройств. Определено, что в рассмотренных камерах сгорания наблюдается тенденция к обеднению топливновоздушной смеси на выходе из горелочного устройства, что обеспечивает снижение выбросов оксидов азота. Реализация регулирования расхода топлива по соответствующим зонам камеры сгорания позволяет обеспечивать оптимальный уровень выбросов на различных режимах работы двигателя.
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
Протокол прозрачного шифрования данных, передаваемых по каналу " земля-борт"
Статья научная
Описан протокол прозрачного шифрования, разработанный для организации сеансов передачи данных по защищенному каналу связи «земля-борт». Протокол определяет место генерации, тестирования и хранения, процедуры выбора, режимы смены ключевой информации при обработке данных.
Бесплатно
Прохождение особых участков орбиты навигационным космическим аппаратом системы ГЛОНАСС
Статья научная
Описана логика прохождения особых участков орбиты навигационного космического аппарата «Глонасс», а именно, прохождение больших и малых углов Солнце-объект-Земля. Рассматривается целесообразность выполнения упреждающего разворота космическим аппаратом при прохождении больших и малых углов Солнце-объект-Земля. Рассматривается вопрос минимизации влияния сил солнечного давления на центр масс космического аппарата при прохождении больших углов Солнце-объект-Земля. Также рассматривается вопрос минимизации погрешности определения фазового центра антенны относительно солнечно-земной системы координат при прохождении особых участков орбиты на борту и в аппаратуре потребителя. Для решения данных вопросов разработаны алгоритмы прохождения упреждающего разворота, которые закладываются на борт космического аппарата и в аппаратуру потребителя. Алгоритм, закладываемый на борт, позволяет с помощью приборов ориентации и исполнительных органов отслеживать эталонное значение курсового угла на всем участке упреждающего разворота. Алгоритм, закладываемый в аппаратуру потребителя, рассчитывает эталонное значение курсового угла на всем участке проведения упреждающего разворота. Разработан алгоритм, который за 10 мин до начала упреждающего разворота прогнозирует время начала и окончания упреждающего разворота, вычисляет продолжительность упреждающего разворота, а также начальные данные, необходимые для проведения упреждающего разворота. Также разработан алгоритм, который за 50 с до начала упреждающего разворота уточняет спрогнозированное время начала и окончания разворота, а также начальные данные, необходимые для проведения упреждающего разворота. Для аппаратуры потребителя разработан еще один алгоритм, позволяющий по текущему значению курсового угла вычислить поправки к координатам фазового центра антенны. Разработанные алгоритмы позволяют уменьшить погрешность определения координат потребителя при прохождении космическим аппаратом особых участков орбиты.
Бесплатно
Процедура построения частотного словаря на основе лексически связанных компонентов
Статья научная
Рассмотрена процедура построения частотного словаря на основе лексически связанных компонентов и практические аспекты ее применения. Сформулирована задача о перестройке частотного мультилингвистического словаря для информационного обеспечения методики обучения иностранной лексике на основе лексически связанных компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Описаны процедуры автоматизации программного обеспечения для верификации логики функционирования подсистем блока управления перспективных космических аппаратов. Представлены результаты, достигнутые после внедрения этих процедур.
Бесплатно
Процесс формирования структуры и состава МДО-покрытий на алюминиевых сплавах
Статья научная
Проведены исследования процесса формирования поверхностного слоя при микродуговом оксидировании. Представлены результаты экспериментальных исследований по определению структуры и состава оксидных покрытий на алюминиевых сплавах. В результате проведенных исследований установлено, что, в отличие от имеющихся представлений о начальных стадиях процесса микродугового оксидирования, «барьерный слой» растет неравномерно по площади образца. Четкой границы между доискровым и искровым режимами процесса не выявлено. Неравномерность нарастания «барьерного слоя» связана с различным распределением напряженности электрического поля по поверхности образца и концентрации компонентов электролита. В зависимости от применяемых электролитов внутренние слои покрытий состоят, в основном, из оксида алюминия, а внешние слои содержат компоненты, сформированные в результате термохимических преобразований электролита.
Бесплатно
Прямой и обратный алгоритм расчета стохастических сетей
Статья научная
Представлены прямой и обратный алгоритмы расчета модифицированных ГЕРТ-сетей, используемые для анализа вероятностно-временных характеристик стохастических сетей.
Бесплатно
