Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3228
Химико-кинетический накопитель энергии
Статья научная
Рассматривается энергетическая установка, совмещающая химические и кинетические накопители энергии. Маховичный накопитель выполнен в виде диска с пазами, в которых установлены аккумуляторные батареи. Установка снабжена гистерезисным двигателем на периферии маховика и бесколлекторным двигателем в центре. Рассмотрены способы восстановления кинетической энергии механического накопителя. Проведено численное исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции аккумуляторной батареи под действием центробежной силы в пакете конечно-элементного анализа SolidWorks Simulation.
Бесплатно
Химические процессы при микродуговом оксидировании
Статья научная
Рассмотрены химические процессы, протекающие при микродуговом оксидировании (МДО) алюминиевого сплава АМг-6 в силикатно-щелочном электролите; показаны возможные химические превращения в результате взаимодействия компонентов, входящих в состав электролитов; приведены результаты исследований по определению элементного состава получаемых покрытий; установлена зависимость содержания таких оксидных элементных форм, как SiO 2 и Al2О 3 химического состава покрытия от технологических режимов. Проведенные исследования показывают, что покрытие на образцах алюминиевого сплава состоит из двух основных оксидных элементных форм: SiO 2 и Al2О 3. При проведении исследования фазового состава покрытия методом рентгеноструктурного анализа было выявлено, что покрытие, сформированное микродуговым оксидированием на сплаве АМг-6, состоит из а и γ-Al 2O 3, причем а фаза Al 2O 3 присутствует только во внутренних слоях покрытия, γ-Al 2O 3 присутствует по всей толщине покрытия, и на внешнем крае покрытия выявлена фаза муллита (3Al 2O 3 • 2SiO 2) и оксид кремния SiO 2.
Бесплатно
Хозяйственный механизм как научная категория
Статья научная
Показывается развитие понятия «хозяйственный механизм» от интуитивных, простейших определений до научной категории, формирующейся в процессе познания на основе хозяйственной практики.
Бесплатно
Статья научная
Приведены описание и результаты некоторых экспериментов по изучению рентгеновского излучения, возни-кающего при электронно-лучевой сварке, проведенных с целью определения взаимосвязи излучения и процесса формирования сварного шва, а также использования излучения для управления сваркой.
Бесплатно
Статья научная
Современные и перспективные динамические системы комплексов авиационного вооружения Воздушно-космических сил (далее - системы) характеризуются усложнением структуры и повышением требований к надежности и эффективности функционирования. Более того, системы поколения 4++ и 5 достаточно уникальны и (или) малосерийны, а составляющие их элементы в своей основе миниатюрны и дороги, поэтому необходимым условием при выполнении требований контролепригодности к системам и составляющим элементам является максимально возможное сохранение качества исходного базиса при неизбежной новой трактовке дополнительной информации. Дальнейшее внедрение в практику решения задач технической диагностики (ТД) технологий искусственного интеллекта позволяет получать адекватные результаты практически с любой точностью. Достоверность результатов будет определяться исключительно пунктуальностью задания данных и полнотой математического описания систем, процессов и событий рассматриваемой предметной области. Поэтому следует ожидать, что дальнейшее развитие теории и практики ТД будет идти по пути более глубокого изучения физических процессов, происходящих в системах, и более точного математического задания процедур поиска места отказа систем. Целью работы установлена разработка взаимосвязанной совокупности математических и логических блок-схем получения и применения диагностических знаний в программно-математическом обеспечении современных и перспективных бортовых средств контроля технического состояния (ТС) систем. Приоритетным направлением в подобных исследованиях является дифференцированная селекция апробированных методов ТД с выбором соответствующего математического и алгоритмического аппарата прямого вероятностного моделирования систем. Представлена блоксхема и рассмотрен вариант практического приложения разработанного алгоритма последовательного распознавания отказов систем (далее - алгоритм, если из контекста изложения материала ясно, что речь идет именно о разработанном алгоритме). С применением алгоритма отсутствует необходимость в декомпозиции систем, а потенциал многократных повторений результатов случайного процесса смены ТС систем предопределяет возможность получения больших выборок с высокой точностью программной компиляции.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается процесс разработки цепочки создания ценности (ЦСЦ) воспроизводства основных фондов на предприятиях ракетно-космической промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Цианат-эфирный пластик (ЦЭП) является современным и перспективным материалом. Термостойкость, низкая газо- и влагопоглощаемость, высокие диэлектрические свойства, низкое газовыделение, хорошая со- противляемость к ионизирующему излучению и радиопрозрачность с учетом размеростабильных свойств де- лает ЦЭП лучшим кандидатом для применения в космическом аппаратостроении и спутникостроении. Во время экспериментов c импрегнированием цианат-эфирным преполимером высокомодульных углеволокон на пропиточной машине PLS-250-2F (Mikrosam, Македония) было выявлено преждевременное отверждение пре- полимера на нагреваемых металлических валах узла наноса. В связи с этим было исследовано влияние комплек- сов, содержащих ионы переходных металлов на кинетику полимеризации ЦЭП методами ДМА и вискозимет- рии. Показано, что использование стальных валов пропиточной машины приводит к существенному сниже- нию жизнестойкости расплава преполимера. На основании полученных данных рекомендуется использовать керамические поливочные валы, изготовленные, например, на основе нитрида бора. В качестве нового типа катализатора реакции полимеризации для получения ЦЭП с возможностью встраивания в полимерную сетку были впервые исследованы комплексные соли диазосоединений. Полученные данные позволяют отнести новый класс катализаторов реакции отверждения цианат-эфиров в разряд перспективных.
Бесплатно
Цифровой двойник для управления совмещенной литейно-прокатной линией
Статья научная
При производстве и эксплуатации ракетно-космических установок широко используются различные алюминиевые сплавы, как в конструктивных элементах, так и в линиях связи, электроснабжении. Параметры операций обработки сплавов должны жестко выдерживаться для исключения брака и получения продукции нужного качества. Технологические процессы обработки металлов в космическом машиностроении содержат такие операции, как литье, прокатка, прессование и могут использовать непрерывные линии расплав - кристаллизация - формоизменение, что предъявляет дополнительные требования к комплексному управлению такой линией. Целью работы является создание цифрового двойника для управления совмещенным литейнопрокатным комплексом. На основе ранее представленных математических моделей агрегатов и компонентов комплекса (печь, лоток, кристаллизатор, узел прессования, правильно-охладительное устройство, шпули) в программной среде TIA Portalс применением микропроцессорного контроллера S7-1200 разработана программа, которая имитирует изменение параметров как прокатываемого металла, так и устройств литейно-прокатной линии. Представлена структура и пользовательский интерфейс программы. Проведены расчёты параметров технологического цикла при обработке трёх сплавов, которые дают представление о распределении температур и скоростей прокатываемого металла в каждом узле установки. Программу можно использовать на производстве как для предварительных расчетов обработки различных сплавов с целью подбора нужных управляющих воздействий, так и в ходе процесса в составе действующего АСУТП для уточнения параметров охлаждения и скорости литья.
Бесплатно
Статья научная
Система электропитания (СЭП) космического аппарата (КА) является одной из наиболее важных его систем. Генерация электрической энергии в современных СЭП КА, как правило, осуществляется солнечными батареями (СБ). В случае отсутствия генерации энергии СБ или при низком уровне генерируемой энергии, необходимая электрическая энергия передаётся в нагрузку от аккумуляторных батарей (АБ) через зарядно-разрядное устройство (ЗРУ). Как правило, ЗРУ подключается параллельно выходным шинам СЭП и в режиме разряда АБ обеспечивает стабильное напряжение на нагрузке. Восполнение энергии АБ – её заряд происходит на временных интервалах, когда энергия, генерируемая СБ, превышает энергию, потребляемую нагрузкой. При этом ЗРУ может обеспечивать и стабилизацию напряжения на нагрузке. В статье приведена силовая цепь импульсного преобразователя, обладающая способностью к реверсу потока энергии и возможностью работы в понижающе-повышающем режиме с высоким КПД. Показано, что использование силовой цепи этого импульсного преобразователя в ЗРУ систем электропитания КА позволит улучшить ряд их характеристик, а именно энергомассовые и надёжностные, повысить КПД и качество напряжения на выходе СЭП, снизить уровень генерируемых электромагнитных помех. В статье приведены результаты исследований ЗРУ с силовой частью, выполненной по перспективной схеме, полученные с использованием имитационной модели и физического макета. Показано, что синтезированный закон управления позволяет обеспечить астатизм выходного напряжения и малую длительность переходных процессов. Однако установлено, что имитационная модель ЗРУ обеспечивает меньшую длительность переходных процессов в сравнении с физическим макетом. Это объясняется тем, что по причине малого временного интервала, в течение которого управляющий микроконтроллер должен выполнять операции по вычислению моментов переключения силовых транзисторов, пришлось упростить математические выражения, по которым проводятся вычисления. Целью работы является поиск технического решения формирования сигналов управления, позволяющего отказаться от сложных математических вычислений моментов переключения силовых транзисторов в режиме реального времени. Для этого предложено предварительно произвести вычисления моментов переключения силовых транзисторов для всего диапазона передаваемой через ЗРУ мощности и для всего диапазона возможных напряжения на АБ. Полученные значения моментов переключения силовых транзисторов в виде таблиц записать в память микроконтроллера, управляющего силовой цепью ЗРУ, и использовать для целей управления. В статье рассмотрена методика получения таблиц моментов переключения силовых транзисторов ЗРУ, которые, по сути, являются цифровым двойником ЗРУ, и приведён пример таких таблиц.
Бесплатно
Цифровые системы управления дополнительными секциями шунтовых секционных стабилизаторов напряжения
Статья научная
мощных систем электропитания космических аппаратов остро стоят проолемы увеличения помехозащи-щенности и наоеэюности. Применение в системах электропитания цифровых компонентов вместо аналоговых позволяет частично решить эти проблемы. Предложены две различные схемы системы управления дополнитель-ными секциями шунтовых секционных стабилизаторов напряэюения, реализованные на цифровых компонентах.
Бесплатно
Частотно-управляемый асинхронный электропривод вентилятора декарбонизатора
Статья научная
Рассмотрена замкнутая система автоматического регулирования расхода воздуха в процессе декарбонизации воды на основе частотно-управляемого асинхронного электропривода. Определена и смоделирована экспериментальная зависимость требуемого расхода воздуха в функции основных измеряемых параметров.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен метод синтеза, позволяющий создавать имитаторы первичных источников электроэнергии космических аппаратов с требуемой динамической точностью.
Бесплатно
Человеческий капитал как фактор экономического развития аэрокосмической отрасли
Статья научная
В настоящее время стратегически важная отрасль российской экономики - аэрокосмическая промышленность нуждается в модернизации и переориентации на потребности современной экономики - экономики знаний. Для осуществления данной трансформации необходим квалифицированный творческий персонал, вовлеченный в отношения человеческого капитала. Объектом данного исследования являются отношения человеческого капитала (в аэрокосмической отрасли). Представлен анализ основных подходов к определению сущности человеческого капитала, проведена их классификация (деятельностный, доходный, инвестиционный, исторический). Через общие свойства систем (иерархичность, целостность, эмерджентность) доказано, что отношения человеческого капитала являются системой, в которой происходит превращение человеческого потенциала (запаса здоровья, знаний, навыков и пр.) в актив предприятия. Научная новизна заключается в выделении системообразующего элемента человеческого капитала - интеллектуальной собственности. В авторском определении интеллектуальная собственность представляет собой творческий подход работника к осуществлению трудовой деятельности, нестандартное использование средств производства, приводящее к повышению эффективности производственного процесса, формированию конкурентных преимуществ. Наличие интеллектуальной собственности может быть выражено в ответственном отношении к труду (стремлении работника выполнить трудовые операции качественно и точно в срок), новаторстве (рационализаторские предложения), инновационной деятельности. Сделан вывод о том, то управление человеческим капиталом (как системой экономических отношений) выходит за рамки управления персоналом и требует принципиально нового комплексного подхода, способного повысить конкурентоспособность аэрокосмической отрасли. Результаты данного исследования носят научно-прикладной характер и могут быть использованы в образовательном процессе и практической деятельности по управлению организациями аэрокосмической промышленности.
Бесплатно
Числа Фибоначчи и оценка состояния силовых трансформаторов
Статья научная
На определенном этапе развития электротехнических систем в их организации и функционировании проявляются ценологические свойства, которые описываются Н-распределениями. Идеальное (гармоничное) распределение видов в ценозе описывается пропорциями золотого сечения. Рассмотрены примеры проявления данных свойств при оценке состояния силовых трансформаторов.
Бесплатно
Численно-аналитическое решение задачи оптимального управления
Статья научная
Рассмотрен численно-аналитический метод решения задач оптимального управления нелинейными системами, описываемыми обыкновенными дифференциальными уравнениями, в вычислительной среде MathCAD.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод для определения теплового состояния теплозащитной панели сотового типа. Примене- ние теплозащитных материалов такого типа является перспективным направлением при конструировании высокоскоростных летательных аппаратов. Рассматриваемый процесс переноса тепла описывается краевой задачей для уравнения теплопроводности. При этом предполагается, что коэффициенты температуропро- водности материалов, из которых состоит панель, являются постоянными величинами, а процесс передачи тепла осуществляется только посредством теплопроводности. Предложенный метод основан на вероятно- стном представлении решения краевой задачи в виде математического ожидания от функционала случайного процесса диффузионного типа и численном моделировании этого случайного процесса. В более ранних рабо- тах предлагалось проводить вычисления с использованием метода Эйлера. В связи с тем, что процесс тепло- обмена происходит в неоднородной среде, при численном моделировании траекторий случайного процесса ис- пользуется сглаживание разрывных коэффициентов уравнения теплопроводности на основе интегрального усреднения. При этом в подобластях, в которых среда однородная, моделируемый случайный процесс является винеровским. Этот факт означает, что значительного ускорения счёта можно достичь путем использования в этих подобластях метода случайного блуждания по сферам. Предлагается для моделирования винеровского процесса внутри ячеек сотовой панели использовать метод блуждания по сферам, а для расчётов по каркасу панели и в его окрестности - метод Эйлера. Проведённые расчёты по данным физического эксперимента показали значительную эффективность предложенного комбинированного метода по сравнению с вычисле- ниями только одним методом Эйлера.
Бесплатно
Численное исследование гидроледотермического режима реки Ангары
Статья научная
Рассматривается компьютерное моделирование гидроледотермического режима реки Ангары выше и ниже плотины строящейся Богучанской ГЭС.
Бесплатно
Численное исследование задачи о продавливании связной сыпучей среды
Краткое сообщение
Исследован процесс локализации деформаций в образцах из разнопрочного материала типа грунта при про-давливании через фильеру с прямолинейными, выпуклыми и вогнутыми боковыми поверхностями. Использована специальная математическая модель, обобщающая классическую теорию упругости на случай материала, по-разному сопротивляющегося растяжению и сжатию. Численное решение задачи построено с помощью итерационного процесса, на каждом шаге которого решаются уравнения теории упругости с начальными напряжениями на основе метода конечных элементов.
Бесплатно
Численное исследование задачи перевода космического аппарата на круговой орбите
Статья научная
Приводятся результаты численного исследования задачи перевода космического аппарата на круговой орбите. Для решения задачи используется метод моментов Н. Н. Красовского. В ходе исследования получены следующие результаты: множество компромисса между расходом топлива и временем быстродействия; зависимости времени быстродействия от различных начальных отклонений по углу эксцентриситету и периоду обращения. Результаты расчетов обработаны, и выведены простые зависимости для оценки минимально необходимого времени управления в задаче перевода.
Бесплатно
Численное исследование и анализ процесса загрязнения пористой среды
Статья научная
Приведено численное решение математической модели двухфазной фильтрации, учитывающей движение углеводородных загрязнителей и воздуха в пористом грунте. Модель включает систему уравнений в частных производных с дополнительными условиями. В число дифференциальных уравнений входит уравнение баланса массы в элементе пористой среды - уравнение неразрывности, а также дифференциальные уравнения движения. Для замыкания системы вводятся уравнения состояния рассматриваемого загрязнителя и среды. Начальные и граничные условия соответствуют фильтрационному процессу, начиная с поверхности грунта и начальной стадии разлива загрязнителя. Проводится сравнительный анализ результатов математического моделирования с экспериментами.
Бесплатно
