Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3217
Статья научная
Рассмотрена возможность теории технической совместимости (ТС) в космической технике и аварийно-спасательных средствах, а также проблемы противоречивости научно-технического прогресса. Рассмотрены примеры миниатюризации электронной аппаратуры в радиоэлектронных изделиях, а также низкой эксплуатационной совместимости в градостроении. Для решения подобных проблем были исследованы соответствующие научные и инженерно-практические возможности теории технической совместимости применительно к аварийно-спасательным средствам. В составе этих средств рассмотрены и космические аппараты связи. Описано понятие «механическая совместимость» и наиболее проблематичные расчеты на этапе проектирования. Представлена теория динамических расчётов на этапе проектирования для определения прочности конструкции, вычисления резонансных частот и нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации. Рассмотрено применение методов на практике с возможностью выполнения исследований на основании уравнений Лагранжа. Представлен пример конструирования с учетом теории технической совместимости для космических аппаратов. Рассмотрены правила конструирования изделий КА, где собственная частота конструкции не должна находиться в спектре частот внешних воздействий. Обоснована необходимость разработки прецизионной конструкции с высокой размеростабильностью. Представлен пример силовой анизогридной сетчатой конструкции для установки приборов СОС. Приведен пример расчетов на жесткость для силовой анизогридной сетчатой конструкции из композиционных материалов с использованием программного обеспечения. Представлены значения эффективных масс и частот конструкции. Рассмотрены возможности уменьшения влияния мехвоздействий с помощью повышения механической прочности и жесткости составных частей.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время большинство малых космических аппаратом (МКА) становятся все более актуальными в современной космической индустрии. Для успешного выполнения возложенных на них задач МКА должны быть некоторым образом сориентированы в пространстве относительно Земли. За эту задачу отвечает система ориентации и стабилизации (СОС), необходимая для контроля и управления положением МКА в пространстве. На данный момент задачи для МКА в основном не требуют сложных поворотных маневров и высокой точности ориентации, поэтому большое распространение для них получили пассивные и комбинированные СОС. Такие системы имеют большой ресурс работы, отличаются простотой, высокой надежностью и малой массой. Одной из типовых систем, используемых в современной космической технике, является гравитационная система. Принцип гравитационной СОС основан на использовании силы тяжести, действующей на тело, и моментов инерции относительно трех взаимно ортогональных осей. В данной статье предлагается проект МКА CubeSat размера 3U с гравитационной системой ориентации. Конструкция такого спутника требует наличие устройство гравитационной стабилизации, необходимое для развёртывания МКА после отделение его от ракеты-носителя, а также для создания восстанавливающего момента. Гравитационное устройство предполагается поместить между жестко скрепленных 2U МКА и третьим U МКА. Преимущество такой конструкции заключается в том, что появляется возможность поместить на МКА больше полезного груза, не перегружая его различными приборами для системы ориентации и стабилизации.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено применение теоремы гипотез в технических приложениях диагностирования на примерах авиационной техники. Представлен алгоритм и пример решения в среде программного обеспечения MathCad.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается солнечный тепловой ракетный двигатель (СТРкД) с нагревом в высокотемпературной системе «концентратор-приемник» водорода с возможностью его последующего дожигания холодным на входе окислителем. В качестве окислителей предлагаются такие компоненты, как фтор и перекись водорода, образующие с водородом высокоэнергетические топливные пары с большим стехиометрическим соотношением, что позволяет уменьшить требуемые габариты зеркального концентратора солнечной энергии как одного из наиболее критичных элементов двигателя. Представлены результаты оптимизации показателей системы «концентратор-приемник» по критерию максимума массы полезной нагрузки в задаче выведения на геостационарную орбиту для случаев равнотемпературного (с однородным нагревом) одноступенчатого приемника и неравнотемпературного приемника со ступенями нагрева (с неоднородным нагревом) применительно к использованию металлического и пленочного концентратора. Показано, что требования к точности концентратора и системе слежения его за Солнцем оказываются достаточно жесткими. Снижение размеров солнечного концентратора при дожигании нагретого водорода упрощает его создание и улучшает эксплуатацию при работе в космических условиях, в частности, улучшает инерционные характеристики СТРкД при работе в составе космического аппарата и упрощает ориентацию на Солнце. Приведены сравнительные характеристики использования СТРкД как подсистемы космического аппарата для случаев металлического и пленочного концентраторов при равнотемпературном и неравнотемпературном нагреве водорода и его дожигании рассматриваемыми окислителями. Требуемая площадь концентратора в случае использования фтора может быть значительно - на 25 % и более - снижена по сравнению с кислородно-водородным СТРкД. Использование перекиси водорода в некоторых задачах позволяет на 10-12 % снизить площадь концентратора по сравнению с кислородно-водородным СТРкД. Показано, что полезный груз, выводимый на геостационарную орбиту, в случае фторводородного СТРкД с пленочным концентратором и неоднородным нагревом может быть увеличен более чем на 70 % по сравнению с использованием кислородно-водородного ЖРД.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается применение программно-аппаратного комплекса подавления активно-шумовых помех для повышения качества принимаемого спутникового сигнала. Комплекс предназначен для подавления помех от стационарных источников.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются вопросы использования информационных технологий при анализе визуальной информации, поступающей с борта Международной космической станции. В качестве решения задачи повышения информативности изображений земной поверхности предлагается использовать на борту станции метод стереосьемки, а для визуализации данных - систему виртуального окружения. Анализируется опыт использования средств получения стереоизображения в космосе, рассматривается перспектива использования систем виртуальной реальности при визуализации изображений земной поверхности, а также при подготовке экипажей пилотируемых космических аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
Приведено описание системы навигационного обеспечения сейсморазведочных работ на водных акваториях и результаты экспериментальных исследований в реальных условиях на реках Красноярского края за трехлетний период. Также рассмотрены решения по модернизации данной системы.
Бесплатно
Статья научная
Предложены технические средства диагностики состояния воздушных линий электропередач любого класса напряжения, основанные на использовании технологий определения координат и угловой пространственной ориентации объектов, предоставляемых спутниковыми радионавигационными системами ГЛОНАСС и GPS, а также современных тепловизионных приборов для локализации мест перегрева линий электропередач.
Бесплатно
Краткое сообщение
Приведены результаты исследований технологии производства прутков и проволоки небольшого сечения из сыпучих отходов, образующихся при резке алюминиевых профилей на мерные длины. Показано, что тщательный сбор таких отходов и применение комбинированных методов обработки дают возможность получать полуфабрикаты и изделия с требуемым уровнем механических характеристик, минуя достаточно энергоемкую стадию переплава отходов.
Бесплатно
Статья научная
Предложена модификация существующих моделей распределенных информационных систем, основанных на тезаурусах. Модификация направлена на решение проблемы мультилингвистичности представления информации в современных системах. Показаны две модели: первая основана на мультилингвистическом тезаурусе, вторая - на частотном мультилингвистическом тезаурусе.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные аспекты применения для анализа систем тензорной методологии, позволяющей упрос-тить задачу описания и анализа. В качестве примера описан бизнес-процесс современного предприятия. Показано применение программного средства для оценки построенной ранее модели.
Бесплатно
Использование теории кубатурных формул в задачах автоматического управления
Статья научная
Предлагается метод решения задач анализа поведения динамической системы и синтеза управляющих воздействий, основанный на использовании теории кубатурных формул и сопутствующей этому процедуре дискретизации непрерывного движения системы. В результате чего математическая модель представляется в виде системы линейных алгебраических уравнений, роль неизвестных в которых играют значения координат состояния и управления системы в фиксированные моменты времени. Это позволяет получить описание поведения системы и форму управляющих воздействий в конечном, аналитически представленном виде.
Бесплатно
Использование функций чувствительности для расчета включений трубок траекторий управляемых систем
Статья научная
Рассматриваются вопросы применения функций чувствительности для вычисления границ включений множеств достижимости управляемых систем в задачах оценки предельных отклонений летательных аппаратов: самолета, ракеты, космического корабля. Как правило, в рамках теории чувствительности проводится численное исследование параметрической модели управляемой системы во всем диапазоне изменения определяющей совокупности параметров. Практическое применение такого подхода очень часто оказывалось нецелесообразным или невозможным из-за огромного количества требуемых вычислений и необозримости получаемых результатов. Предложенное и реализованное в статье совместное применение функций чувствительности и символьных формул решений позволяет эффективно вычислять включения множеств достижимости - совокупностей концов всех траекторий управляемой системы, начинающихся в начальный момент времени в точках начального множества. Эти множества применяются в задачах гарантированного оценивания совокупностей отклонений летательных аппаратов и задачах контроля предельных отклонений, при этом действующие на систему внешние возмущения и ошибки наблюдения заключены в определенных пределах (стеснены ограничениями). Под функциями чувствительности понимаются производные различных переменных состояния и показателей качества по параметрам соответствующей и определяющей группы. Эти функции являются решениями уравнений чувствительности, которые могут быть непосредственно получены из известной параметрической модели системы. Описанный в статье метод, использующий символьные формулы решения и функции чувствительности, позволяет получить надежную оценку множеств достижимости управляемых систем в условиях неопределенности, если в правые части этих систем управляющие воздействия входят произвольным образом, не только как аддитивный член. Область применения этого метода включает задачи оценки предельных отклонений при движении самолета на этапе автоматического захода на посадку, задачи определения возможности потери устойчивости движения летательного аппарата на заданном интервале времени, т. е. задачи траекторной безопасности летательного аппарата, задачи посадки вертолета. Упрощенным критерием потери устойчивости в подобных задачах служит вычисление некоторого порогового или критического значения одного из параметров движения и оценки границ областей всех возможных траекторий. Представлены результаты применения численных методов, основанных на символьных формулах решений и функциях чувствительности и оценивании всех возможных ее значений.
Бесплатно
Использования методологии PLSA для адаптивной корректировки модели пользователя
Статья научная
Рассматривается алгоритм непрерывной корректировки модели (профиля) пользователя. Исходными данными являются начальный профиль и история предыдущих запросов. В алгоритме используется методология PLSA. Для достижения поставленной цели вводится понятие временного латентного семантического пространства.
Бесплатно
Испытание алгоритма метода "гусеница-SSA" для восстановления временного ряда
Статья научная
Рассмотрен базовый алгоритм метода «Гусеница-SSA» и проведены его испытания.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследуется необходимость создания метода имитации звездного неба для отработки космических аппаратов и проведения испытаний систем ориентации и стабилизации в лабораторных условиях. Современное освоение космического пространства и, как следствие этого, усложнение технических требований к средствам обеспечения полета постоянно повышаются, соответственно, возрастают требования по обеспечению точности определения положения и ориентации космического аппарата. Приводится история развития приборов астроориентации и, в частности, звездных датчиков. Современный этап развития звездных датчиков наступил с появлением матричных приемников излучения: ПЗС- и КМОП-видеоматриц. Такие звездные датчики привязываются уже не к отдельным, заранее заданным звездам, а определяют свою ориентацию по изображениям групп звезд, видимых в поле зрения прибора. Приводятся примеры по их области применения, а именно определение ориентации датчика, наведение некоторого устройства, установленного на космический аппарат, и другие. Приводятся современные требованиях к астронавигации. Рассматриваются основные принципы наземной отработки системы ориентации и стабилизации космического аппарата с использованием имитаторов звездного неба. Это этап отработочных и автономных испытаний на аппаратно-программном стенде полунатурного моделирования. На сегодняшний день на предприятии АО «ИСС» для проведения данных типов испытаний космических аппаратов имеется комплексно-моделирующий стенд, использующий методы как математического, так и полунатурного моделирования, в состав которого входят различные имитаторы звездного неба. Развитие данных имитаторов имеет большую историю, приводится сравнительная таблица используемых ранее имитаторов. Показаны структуры как прошлых, так и современных имитатора звездного неба. В выводах говорится о необходимости создания метода, который позволит имитировать вращение космического аппарата со скоростями до 15-30°/с. Данный метод позволит проводить испытания системы ориентации и стабилизации современных космических аппаратов.
Бесплатно
Испытания жидкостных ракетных двигателей малой тяги в условиях глубокого вакуума
Статья научная
Испытания жидкостных ракетных двигателей малой тяги имеют особенности, определяемые специфическими условиями их эксплуатации в составе космических летательных аппаратов. Рассмотрены научно-технические решения, обеспечивающие выполнение требований по проведению огневых испытаний в условиях, соответствующих космическому пространству.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования терморегулирующих покрытий углепластиковых элементов конструкций космических аппаратов, полученных ионно-плазменным напылением. Выявлены режимы получения покрытий, которые удовлетворяют требованиям по терморадиационным характеристикам.
Бесплатно
Испытания образцов радиоотражающих покрытий на стойкость к внешним воздействующим факторам
Статья научная
Проведены ускоренные климатические испытания (УКИ) образцов с радиоотражающим покрытием. Представлены результаты испытаний образцов до и после УКИ. Контролю подвергались: внешний вид, терморадиационные характеристики A s, E n коэффициент радиоотражения, адгезионная прочность. Также были проведены испытания образцов на радиационное воздействие. Проведенные испытания показали, что требуемыми характеристиками обладают образцы радиоотражающих покрытий, выполненные по трем схемам. Разработанные покрытия могут быть рекомендованы для нанесения на углепластиковые рефлекторы антенн, работающих в диапазоне частот до 24 ГГц.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные результаты испытаний лётных партий электронных компонентов (ЭК) на дозовые эффекты длительного низкоинтенсивного воздействия ионизирующих излучений космического пространства. Используемый подход обеспечивает экспериментально-расчетную оценку проектного радиационного запаса компонента в аппаратуре на этапе комплектования бортовой аппаратуры космического аппарата. Испытательный комплекс для выборочных испытаний лётных партий ЭК включает в себя две гамма-установки панорамного типа с регулировкой мощности дозы гамма-излучения Со-60 в диапазоне от 0,1 до 0,01 рад/с, а также систему дозиметрии для калибровки поля гамма-излучения по поглощенной дозе в кремнии с неопределенностью не более 2,5 %. Результаты испытаний для биполярных компонентов российского производства показали, что радиационная стойкость компонентов в зависимости от мощности дозы может иметь различный характер, выражающийся как в увеличении, так и в снижении радиационной стойкости при уменьшении мощности дозы. Обнаружены эпизодические случаи неконтролируемых изменений в технологии производства компонентов, происходящие в течение времени менее года и приводящие к изменениям в радиационной стойкости по дозовым эффектам до порядка величины. При поглощенной дозе ниже 30 крад в биполярных ЭК эффект мощности дозы может проявляться исключительно в повышенной скорости восстановления параметров ЭК после облучения при высокой мощности дозы в процессе последующего отжига при комнатной или повышенной до 100 °С температуре. Установлено, что в условиях переменной во времени мощности дозы, моделирующей последствия мощной вспышки на Солнце, в ЭК биполярной технологии, которые характеризуются эффектом, противоположным эффекту ELDRS, наблюдается временный параметрический отказ. Обнаруженные дозовые эффекты предложено принимать во внимание при корректировке стандартных методов испытаний.
Бесплатно
