Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3217
Статья научная
Изложены результаты эксперимента по зондированию модельной среды нефтегазового коллектора с использованием лабораторного макета сверхширокополосного электромагнитного скважинного зонда. С этой целью был сконструирован деревянный бак, заполненный модельной средой. Модельная среда нефтегазового коллектора изготавливалась на основе смеси песка и водного раствора поваренной соли. Деревянный бак, заполненный модельной средой нефтегазового коллектора, размещался в лабораторном помещении на бетонной стяжке. Антенны скважинного зонда были размещены в полиэтиленовую водонепроницаемую трубку, на дне бака. Антенны зонда были выполнены в виде дипольных антенн с расширенной полосой пропускания. Передающая антенна подключалась к импульсному сверхширокополосному генератору, приемная антенна подключалась к стробоскопическому осциллографу. Запись напряжения на выходе антенны осуществлялась при различной толщине слоя модельной среды над антеннами и различном расстоянии между передающей и приемной антеннами. Подобная схема эксперимента позволила измерить коэффициент затухания и скорость распространения амплитуды зондирующего импульса в модельной среде нефтегазового коллектора. Показано, что теоретическая модель скважинного зонда с применением метода дискретных источников хорошо прогнозирует временную форму и время задержки зондирующего импульса. Предложен способ определения толщины слоя модельной среды нефтегазового коллектора по измеренным значениям временной задержки импульса, отраженного от границы слоя, при различных расстояниях между передающей и приемной антеннами зонда. Данный способ позволил определить расстояние до границы модельной среды нефтегазового коллектора с относительной погрешностью 2,2 % без привлечения априорной информации об электрофизических свойствах среды. Экспериментальные результаты, полученные в данной работе, создают научную основу для разработки и тестирования импульсных скважинных зондов, предназначенных для каротажа нефтегазовых скважин в нефтегазовом коллекторе с горизонтальным завершением. Для отработки созданных методов и технологий необходимо создание опытного образца скважинного зонда и проведение дальнейших исследований в полевых условиях.
Бесплатно
Статья научная
Представлен краткий обзор существующих устройств, использующих вдавливание шарового индентора для получения механических характеристик материала и описание устройства, создаваемого авторами.
Бесплатно
Статья научная
Проведена проектировка тензометрического измерительного преобразователя в рамках подготовки инст- рументальной базы для выявления зависимости силовых параметров, а именно, силы сопротивления резанию прочных снежно-ледяных образований (ПСЛО). Актуальность статьи обусловлена необходимостью выполне- ния программы «Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года» и реализацией стратегии её выполнения. Это влечет за собой разработку новых рабочих органов специальных машин аэродромно-технического обеспечения, выполненных на базе дискового режущего инстру- мента. На этапах проектирования необходимо знать силовые параметры, действующие на рабочий орган. Описаны условия проведения лабораторных экспериментов по изучению процесса взаимодействия дискового режущего инструмента с ПСЛО. Показан процесс выбора оптимального с точки зрения необходимых дефор- маций места наклейки тензорезисторов и способ сборки их в измерительные мостовые схемы. Сделаны выводы о корректности подбора материала тензометрического элемента. Подтверждена гипотеза об ис- ключении взаимного влияния измеряемых составляющих друг на друга. Получены тарировочные коэффициен- ты преобразования напряжения в значение силы для каждой составляющей усилия резания. Подчёркивается важность проведения тарировки измерительного преобразователя перед проведением очередного опыта. Работа является продолжением серии экспериментальных лабораторных исследований процессов взаимодей- ствия дискового режущего инструмента с ПСЛО в течение ряда лет, проводимых в Сибирском федеральном университете.
Бесплатно
Изучение градиентных полей поверхности земли по спутниковым данным
Статья научная
На основе обработки и анализа многолетних спутниковых данных рассматриваются возможности использования расчетных градиентных характеристик для интерпретации космических изображений с целью определения закономерностей формирования горизонтальных неоднородностей физических и биологических компонент природной среды. В качестве исходных данных в работе используются спутниковые изображения, полученные аппаратными средствами с высоким и низким разрешением AVHRR MCSST, CZCS, SeaWIFS, MIRAS AQUARIUS, MODIS, MSS за различные периоды времени со спутников NOAA, TERRA, AQUA, SPOT, LANDSAT. Спутниковые данные использовались для вычисления усредненных градиентных полей по температуре воды, солености и концентрации хлорофилла в океане за различные периоды времени и на разных масштабах сеточной области. Для вычисления меридиональных, широтных и абсолютных градиентов, а также пространственного и временного усреднения применялось авторское программное обеспечение, позволяющее проводить статистический анализ для основных фронтальных зон Мирового океана. Реализуется методология изучения изменчивости поверхностных градиентных полей водных систем как динамических объектов и рельефа земной поверхности как статического объекта на основе расчета пространственных градиентов соответствующих характеристик с различным временным усреднением. Показаны закономерности пространственно-временной изменчивости поверхностных градиентных полей в океане по температуре воды, солености и концентрации хлорофилла, их взаимодействие и корреляционная связь. По спутниковым данным рассматривается горизонтальная структура поля мутности и температуры поверхностного слоя малого водного объекта на примере озера Шира (Россия, Хакасия). Протестирована возможность выявления градиентных зон со значительным перепадом высот рельефа поверхности Земли по спутниковым изображениям. В этом случае использовалось программное обеспечение ENVI 4.7, и на языке программирования IDL для выбранного участка проведен расчет абсолютных (по модулю) градиентов высот поверхности. В перспективе необходимо обратить внимание на возможности измерения градиентных показателей поверхности Земли непосредственно из космоса.
Бесплатно
Изучение ледяного покрова соленых озер радиолокационным методом
Статья научная
Выполнено радиолокационное исследование ледяного покрова содового оз. Доронинского, расположенного в Забайкальском крае. Полученные данные показывают возможность изучения геохимических особенностей водоема после начала процесса таяния, когда возникают заметные пространственные неоднородности электромагнитных свойств снежно-ледяного покрова.
Бесплатно
Краткое сообщение
Представлены результаты исследования топологии поверхности железо-кремниевых структур, полученных при разных температурных условиях, методом атомно-силовой микроскопии.
Бесплатно
Изучение обжига алюминиевых электролизов при помощи математического моделирования
Краткое сообщение
Стадия обжига и пуска является одним из главных факторов, влияющих на срок службы алюминиевого электролизера. В мировой алюминиевой промышленности до сих пор нет единого мнения о лучшем способе, регламенте обжига и пуска электролизеров. Представлены математические модели двух наиболее распространенных способов обжига электролизеров: обжига на коксе и плазменного обжига, полученные в результате расчета температурных, электрических полей и напряженно-деформированного состояния электролизеров с использованием конечно-элементного пакета ANSYS и CFD-пакета «Star-CD».
Бесплатно
Изучение процессов жидкофазного окисления реактивных топлив на моделях
Краткое сообщение
Исследован процесс жидкофазного окисления гексадекана, традиционной модели нефтяных углеводородов. Определен состав продуктов окисления с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС).
Бесплатно
Изучение растворимости сульфата свинца и хлорида серебра в растворах хлористого натрия
Статья научная
Рассмотрена совместная растворимость сульфата свинца и хлорида серебра в растворах хлористого натрия в интервале температур 20 до 90 °С и интервале концентраций 75-300 г/л хлористого натрия. Установлены закономерности осаждения хлоридов свинца и серебра при разбавлении насыщенных растворов хлористого натрия.
Бесплатно
Изучение фактора потерь льда наледи из пресной воды в миллиметровом диапазоне
Статья научная
В работе измерено затухание микроволнового излучения в искусственно образованной наледи на ледяном покрове пресноводного озера в миллиметровом диапазоне. Измерения выполнены с использованием микроволновой радиометрии на частотах 22, 34, 90 и 125 ГГц при циклическом изменении температуры окружающей среды в интервале от -19 до -31 °C. Использована специальная методика, позволяющая по приращениям радиояркостной температуры между наледью и покровом без наледи определить затухание в ней микроволнового излучения. В предложенной методике находили фактор потерь при условии, если затухание в наледи определяется электромагнитными потерями в среде. Измерения проводили на ледяном покрове пресного озера с минерализацией вод около 100 мг/л. В результате исследования установлено, что на формирование излучения наледью сильно влияет рассеяние на неоднородностях среды. Этот вывод сделали из сравнения расчетов ожидаемого фактора потерь льда наледи и полученных данных из измерений по используемой методике. Наибольшее различие фактора потерь (в несколько десятков раз) обнаружено на частотах 90 и 125 ГГц. Высказано предположение, что рассеяние излучения возникает на кристаллогидратах солей и может быть вызвано повышенной электропроводностью тонких пленок воды на поверхности кристаллов. Эта особенность может возникать, как было недавно установлено, при образовании в среде кристалликов льда 0. Этот лед образуется из глубоко переохлажденной воды при температурах ниже -23 °С. Обнаруженный эффект представляет интерес для развития радарных измерений пресных природных льдов при низких температурах и малых концентрациях в них солей (порядка 100 мг/кг). Такие льды могут образовываться из слабосоленой воды с содержанием солей до нескольких граммов на литр или при замерзании воды с минерализацией ~ 100 мг/л в замкнутом пространстве. Полученные результаты интересны для микроволнового аэрокосмического определения областей ледяного покрова с его нарушениями структуры, через которые вода водоема может проникнуть на поверхность льда с последующим замерзанием. При этом радары могут быть эффективными при температурах наледей ниже -20 °С, когда жидкие включения практически полностью вымерзают. Для области температур выше точки эвтектики, где появляются жидкие включения, достаточно эффективными могут быть пассивные радиометрические измерения.
Бесплатно
Имитаторы солнечного излучения для термовакуумных испытаний космического аппарата
Статья научная
Надежность космического аппарата подтверждается на этапе проведения наземной экспериментальной отработки. Следовательно, вероятность безотказной работы космического аппарата зависит от качества экспериментальной отработки. Термовакуумные испытания являются одним из главных этапов наземной отработки системы терморегулирования и космического аппарата в целом. Целью термовакуумных испытаний является подтверждение теплового состояния аппарата и расчетных теплофизических характеристик системы терморегулирования в условиях, близких к эксплуатационным, а также подтверждение соответствия разработанной тепловой математической модели космического изделия. Основным требованием к термовакуумным испытаниям является имитация условий штатного функцио- нирования аппарата. При анализе результатов испытаний регистрируемые температурные параметры про- веряются на соответствие с допустимыми значениями. Термовакуумные испытания проводятся на специально оборудованных испытательных комплексах, обеспечивающих имитацию внешних тепловых факторов, воздей- ствующих на космический аппарат при орбитальном функционировании. Одним из базовых и наиболее сложных элементов таких комплексов является имитатор солнечного излу- чения, имитирующий солнечное воздействие на космический аппарат при орбитальном функционировании. Солнечные имитаторы создают поток непрерывного оптического излучения, спектральные характери- стики которого должны быть близки к спектральным характеристикам солнечного излучения. Представлен анализ некоторых существующих имитаторов солнечного излучения для выбора оптимальной базовой конструкции с целью дальнейшего совершенствования, направленного на снижение энергозатратности эксплуатации имитатора солнечного излучения для испытаний космических аппаратов и улучшения качества термовакуумных испытаний. Описаны основные требования, предъявляемые к имитаторам солнечного излучения, наиболее соответст- вующие характеристикам солнечного спектра и интенсивности в космическом пространстве. Было проведено сравнительное описание пяти образцов имитаторов солнечного излучения отечественного и зарубежного производства по четырем ключевым параметрам. Рассмотрен вопрос о возможности создания и применения компактных трансформируемых источников теплового излучения солнечного спектра с целью повышения качества термовакуумных испытаний для косми- ческих аппаратов различных классов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается имитационная компьютерная модель оптико-электронной системы измерения координат точечных объектов, позволяющая проводить оптимальное согласование параметров звеньев системы с целью минимизации погрешности измерений. Основным методом имитационного компьютерного моделирования является метод многократных статистических испытаний, позволяющий накапливать результаты однократных вычислительных экспериментов для каждого конкретного акта измерения при уникальном случайном распределении параметров и характеристик звеньев, а затем проводить статистическую обработку накопленных результатов. В результате многократного анализа реализуются многопараметрические функциональные зависимости, обеспечивающие оптимальное согласование контролируемых проектировщиком или оператором параметров по критерию минимизации результирующей погрешности измерений. В статье приведены результаты оценки параметров моделирования, уменьшающих погрешность измерений. Актуальным является применение данного метода при использовании одной и той же измерительной системы в разных условиях эксплуатации, для различных измеряемых объектов и при выполнении различных функциональных задач, поскольку позволяет адаптировать систему для конкретного применения. Приведенная в статье модель может быть конкретизирована с целью оценки и многопараметрической оптимизации параметров конкретного объекта, а также для разработки на основе модели и ее модификаций виртуального измерительного стенда. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/arhiv/)
Бесплатно
Статья научная
Создание современных изделий ракетно-космической техники обеспечивается на предприятиях космической промышленности крупномасштабным производственно-технологическим комплексом, объединяющим основные производственные и вспомогательные подразделения, инженерно-технологические и эксплуатационные службы, выполняющие сложные задачи по повышению качества и надежности выпускаемой продукции. Наиболее ответственные операции технологических процессов сборки и испытаний космических аппаратов выполняются в так называемых «чистых помещениях» (ЧП), в которых нормативной отраслевой документацией регламентируется концентрация аэрозольных пылевидных частиц, а также задаются параметры температурно-влажностного режима. С целью контроля внутриклиматичекого состояния чистых помещений и управления работой теплоэнергетического оборудования соответствующего назначения предлагается разработать цифровой двойник производственного ЧП и системы поддержания стабильности внутриклиматических характеристик этого помещения с учетом протекающих технологических процессов и отдельных операций с большим объемом функциональных возможностей. В качестве исходной модели данной системы рассматривается имитационная модель объекта исследования, которой является ЧП, располагаемое в типовом промышленном здании. Установлены граничные условия модели, определены основные факторы тепловлажностного состояния внутреннего объема, разработана методика расчета теплопритоков от различных тепловых источников. С учетом аэродинамических характеристик вентиляционного оборудования представлены рекомендации по математическому определению параметров воздушных потоков (приток и удаление воздушных масс при работе вентиляционного оборудования). В результате разработки расчетных методик получена замкнутая система неявных нелинейных уравнений, которая решается численными методами бисекции с заданной точностью. Имитационная модель ЧП является базовой основой для построения цифрового двойника объекта, концепция которого предполагает, что объект может быть представлен в виде физической и виртуальной системы. Одновременно отображение и взаимодействие реального и виртуального (цифрового) объектов дает возможность сформировать конкретные рекомендации по поддержанию требуемых параметров (температуры, влажности, скорости потока), оптимизации режимов эксплуатации и обслуживанию реального производственного ЧП для сборки и испытаний современных конкурентоспособных космических аппаратов.
Бесплатно
Имитационное моделирование основных компонентов системы управления движением космического аппарата
Статья научная
В настоящее время имитационное моделирование в области проектирования космических систем является популярным средством для решения задач тестирования, проверки функциональности и отработки основных режимов работы систем управления космического аппарата. В данной статье изучены вопросы функционирования системы управления движением КА под воздействием внешних возмущающих факторов космической среды и управляющих сил и моментов с помощью имитационного моделирования. В связи с этим в Республике Казахстан силами отечественных специалистов проведены работы по разработке имитационных моделей систем управления КА, что позволит создать собственную научно-техническую базу для разработки систем управления движением и навигацией с учетом последних достижений науки и техники.
Бесплатно
Имитационное моделирование полета комплекса беспилотного летательного аппарата
Статья научная
Рассматривается подход к имитационному моделированию полета летательного аппарата для отработки программного обеспечения его автоматического пилотирования при разработке бортового комплекса управления беспилотного летательного аппарата. Представлен пример программно-аппаратной реализации подхода, а также результаты моделирования полета.
Бесплатно
Имитационное моделирование предприятия
Статья научная
Рассмотрена имитационная модель прогноза платежеспособности предприятия при условии случайных объе-мов обязательств, моментов времени и величин поступающих финансовых средств. Иредлоэюена схема генери-рования последовательности состоянии платежеспособности предприятия, получения средних характеристик платеж^еспособности и установления связи этих характеристик с параметрами распределении рассматривае-мых случайных величин.
Бесплатно
Импеданс и диэлектрические свойства станнатов Bi2Sn2-хFeхO7
Статья научная
Исследуются станнаты висмута Bi2Sn2-хFeхO7, х = 0,1; 0,2 обнаруживающие свойства мультиферроиков. Изучается механизм взаимодействия между диэлектрической и электронной подсистемами на основе измерений электросопротивления на переменном токе, импеданса, емкости и тангенса угла диэлектрических потерь в интервале температур 100-600 К на частотах 102-106 Hz. Из сопоставления диэлектрической проницаемости и реактивной компоненты импеданса установлен парамагнитный вклад электронов в динамическую магнитную восприимчивость. Обнаружены скачки импеданса по температуре в результате изменения структурных характеристик. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости описываются в модели Дебая. Найден активационный характер времени релаксации и два канала релаксации. Вычислена энергия активации электронов в миграционной поляризации.
Бесплатно
Императивность экологизации аграрного сектора экономики: глобальные и региональные аспекты
Статья научная
Рассмотрены глобальный характер и дефиниции устойчивого развития. На конкретных примерах экономической деятельности в аграрной сфере разных регионов мира проанализирована специфика понятий экономического роста и устойчивого развития. Вскрыты причины негативных экологических последствий, являющихся результатом перманентного технократичного подхода и экономического роста вне учета экологических императивов. Аргументирована насущность парадигмы устойчивого развития и необходимость дифференцированного подхода к проблеме устойчивости. В контексте структурной перестройки и экологизации российской экономики сделан вывод о необходимости смены парадигм, разработки и принятия общенациональной российской программы перевода аграрной сферы на вектор эколого-экономически сбалансированного устойчивого развития.
Бесплатно
Импульсные невзрывные источники сейсморазведки с электромагнитным приводом
Статья научная
Дается анализ методов и конструкций невзрывных источников сейсмических волн, используемых при сейсмо-разведочных работах на нефть и газ. Описывается принцип действия невзрывных источников, делается акцент на преимуществе импульсных невзрывных источников, реализованных в отечественной системе « Енисей».
Бесплатно
Инвариантная волоконно-оптическая система передачи и её характеристики
Статья научная
Предложен метод борьбы с искажениями, вносимыми волоконно-оптической линией связи. Метод основан на использовании инвариантного равенства. Определены основные технические характеристики.
Бесплатно
