Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Обоснована актуальность содействия занятости выпускников учреждений профессионального образования самим учреждением профессионального образования. Представлена классификация служб, осуществляющих этот процесс, ее основные элементы.
Бесплатно
Кластерная форма организации лесопромышленных предприятий Красноярского края
Статья научная
Рассматривается кластерная форма организации лесопромышленных предприятий Красноярского края с учетом особенностей территориальной организации и условий, способствующих формированию устойчивых взаимосвязей предприятий в кластерной структуре.
Бесплатно
Комбинированный метод формирования мультиверсионного программного обеспечения
Статья научная
Комбинированный метод развит в рамках целеориентированного подхода к разработке программных средств и направлен на реализацию мультиверсионного программирования сложных систем управления космическим аппаратом « Гонец-M», к которому предъявляются повышенные требования по отказоустойчивости. Формирование состава версий модулей программного обеспечения поддерживает базовую схему N-вариантного программирования
Бесплатно
Комплексный подход к анализу динамического поведения спутников
Статья научная
В настоящее время в производстве коммерческих спутников отмечается тенденция сокращения сроков их подготовки к запуску, что приводит к тому, что работы по анализу динамического поведения спутников становятся рациональными и эффективными. Представлен комплексный подход к анализу динамического поведения спутников на основе экспериментальных данных и расчетного программного комплекса NASTRAN, позволяющего делать достаточно корректную оценку прогнозов уровней нагружения для конструкций космических аппаратов при проведении виброиспытаний.
Бесплатно
Комплексный технико-экономический анализ баллистических ракет подводных лодок (часть 1)
Статья научная
На основе материала из открытых источников проведен комплексный технико-экономический анализ развития баллистических ракет подводных лодок России и США.
Бесплатно
Комплексный технико-экономический анализ баллистических ракет подводных лодок (часть 2)
Статья научная
На материале открытых источников проведен комплексный технико-экономический анализ развития баллистических ракет подводных лодок России и США.
Бесплатно
Статья научная
Поставлена проблема создания криогенных исполнительных механизмов для трансформируемых космических конструкций. Отмечены основные вопросы, связанные с реализацией задачи создания описываемых устройств. Показана широкая область применения и востребованность высокоточных низкотемпературных механизмов. Отдельно отмечена востребованность в рассматриваемых изделиях отечественных проектов, таких как «Миллиметрон». Представлены прототипы, являющиеся основой для развития тематики, на их примере показана преемственность результатов, позволяющая сократить издержки при переходе к проектированию и производству опытных образцов изделий с новыми свойствами. В качестве первого этапа развития заявленной тематики предлагается переработка хорошо зарекомендовавшего себя и подходящего по ряду признаков двигателя, применявшегося ранее в изделиях со схожим назначением, но другого температурного диапазона. Сообщено о проведенных работах, вариантах исполнения опытных образцов, о первых испытаниях в среде жидкого азота, проверке работоспособности. В продолжение исследований в заявленном направлении сообщено о проведённых опытах, показывающих работоспособность опытных образцов в условиях жидкого гелия. Описана установка, представлена схема и последовательность испытаний в условиях жидкого гелия. Проведены сравнения электрических параметров образцов в разном исполнении. Оба образца показали перспективность принятых проектных и конструкторских решений. Поставлена задача и определены перспективы развития высокоточных низкотемпературных вакуумных линейных электромеханических приводов на ближайшее будущее. Сообщено о результатах проектирования и испытаниях опытных образцов при гелиевых температурах (4,2 К).
Бесплатно
Компьютерная автоматизация установки «мокрого сжигания» органических отходов для замкнутых экосистем
Статья научная
Создание долгосрочных исследовательских баз на Марсе и других планетах планируется еще с 1960-х годов. В космических миссиях важно уменьшение затрат времени и труда экипажа на жизнеобеспечение. Это позволит повысить научную и практическую содержательность миссии. Одним из процессов, необходимых для функционирования экипажа в замкнутом объеме, является физико-химическая переработка отходов в удобрения для выращивания растений, обеспечивающих экипаж кислородом, водой и едой. Одним из перспективных кандидатов на роль метода переработки органических отходов для длительных космических миссий является «мокрое сжигание» в перекиси водорода под действием переменного электрического тока. Метод относительно прост, компактен, экологически чист и эффективен. Сохранение азота в относительно легко доступных для дальнейшей переработки и вовлечения в круговоротные процессы формах является важным преимуществом. Рассматриваются особенности автоматизации работы оригинальной установки «мокрого сжигания» органических отходов при переходе от аналоговой к цифровой схеме управления процессом минерализации экзометаболитов человека применительно к замкнутым системам жизнеобеспечения. Целью работы являлось встраивание системы управления установкой «мокрого сжигания» в информационную систему экспериментальной модели биолого-технической системы жизнеобеспечения космического назначения для управления ею как единым целым. Программы мониторинга и управления написаны на языке Free Pascal и внутреннем языке микроконтроллера Arduino. Реализовано автоматическое управление оригинальной установкой «мокрого сжигания» органических отходов. Данные о протекании процесса сохраняются в режиме реального времени в форматах, удобных для дальнейшей математической обработки при наличии таких задач.
Бесплатно
Конструкция трансформируемой параболической антенны космического назначения
Статья научная
Одним из основных требований к параболическим антеннам является соблюдение требований по исполнению заданной кривизны формообразующей поверхности. В случае трансформируемых антенн, когда отражающая поверхность расправляется и натягивается при переводе из транспортировочного положения в рабочее, это требование обеспечивается высокой жесткостью конструкции. При низкой жесткости неизбежно взаимное геометрическое смещение интерфейсных точек крепления отражающего полотна к конструкции, что влечет к отклонениям формы отражающей поверхности от номинальной и ухудшает качество передаваемых или принимаемых антенной сигналов. Другим важнейшим аспектом проектирования космической техники является снижение конечной массы изделия. Наиболее характерной чертой проектирования различных систем космических аппаратов является поиск компромисса между снижением массы изделия и, как следствие, снижением жесткостных и прочностных характеристик конструкции. Предложен вариант конструкции трансформируемой параболической антенны. Основным силовым элементом является тонкостенный композитный тор, разделенный на несколько сегментов. Выбор данного типа конструкции обоснован двумя видами анализов: кинематическим анализом раскрытия из транспортировочного положения в рабочее положение и механическим анализом для подтверждения надежности по прочности. Проведен параметрический анализ геометрии конструкции, показаны оптимальные варианты. Проведен анализ потери устойчивости тонкостенного тора для разных случаев закрепления отражающего полотна. По результатам анализов были выбраны такие проектные характеристики конструкции, которые удовлетворяют всем критериям проведенных анализов. Для более глубокой оптимизации проектных параметров необходимо провести следующие инженерные анализы, не представленные в рамках данной статьи: - анализ надёжности раскрытия механических устройств; - модальный анализ; - анализ температурных деформаций и пр. Данная конструкция может быть применена в качестве силовой основы для параболических антенн космического назначения, теплозащитных экранов, радиационных экранов, зеркал кластерных орбитальных систем. Возможно развертывание солнечного паруса большой площади с использованием данной схемы раскрытия конструкции.
Бесплатно
Контейнер для транспортировки ядерной энергоустановки космического аппарата
Статья научная
Основным источником энергоснабжения искусственных спутников Земли и космических аппаратов (КА) в настоящее время являются солнечные батареи (СБ). Однако они являются источниками тока с нелинейным и нестационарным внутренним сопротивлением. Кроме того, их характеристики в значительной степени изменяются в процессе эксплуатации: при выходе из тени Земли СБ генерируют максимальную энергию, которая с прогревом батареи уменьшается, а со временем СБ деградируют от воздействия ионизирующего излучения космического пространства. При этом также существуют сложности раскрытия и обеспечения требуемой ориентации. Наиболее высокоэффективным и стабильным источником энергии могут служить ядерные энергетические установки (ЯЭУ). Однако при этом важнейшим условием их применения является обеспечение радиационной безопасности при хранении в заводских условиях и транспортировке, для чего применяется транспортировочный контейнер. Представлена оригинальная конструкция контейнера для ЯЭУ КА, важнейшим элементом которого является металлорезиновый амортизатор, представляющий собой металлокомпозит, состоящий из металлической спирали, впрессованной в резину. Его назначение заключается в уменьшении амплитуды вибраций, что предотвращает контейнер от повреждений при транспортировке. С целью повышения физико-механических и эксплуатационных характеристик амортизатора в резину предварительно вводили нанопорошок углерода.
Бесплатно
Концепция двойного использования космических аппаратов
Статья научная
Двойное использование (ДИ) космических аппаратов (КА) является эффективным способом получения дополнительного выходного эффекта от средств, ранее вложенных в создание КА, при минимальных затратах. Приведены принципы ДИ, концептуальная схема и формализация концепции ДИ КА.
Бесплатно
Статья научная
В статье предлагается концепция эксперимента по проведению летной апробации различных образцов фотоэлектрических преобразователей. Целью исследования является изучение поведения новых типов солнечных элементов в условиях космического пространства. Исследование будет выполняться методом тестирования образцов на борту космического аппарата. Проведение эксперимента будет осуществляться устройством, производящим сбор данных об электрических свойствах солнечных элементов. Полученная информация будет представлена в виде вольтамперной характеристики. В ходе эксперимента также будет проведено изучение ее зависимости от внешних параметров. В частности, будет исследована корреляция вольтамперной характеристики от значений температуры и освещенности солнечных элементов. Исходя из полученных данных, будет определен коэффициент полезного действия фотоэлектрических преобразователей. Также будет изучена их деградация в результате воздействия космического ионизирующего излучения. Перед авторами поставлена задача спроектировать и разработать экспериментальную установку, которая будет представлять собой модуль полезной нагрузки малого космического аппарата класса CubeSat. По результатам работы был выработан облик эксперимента по проведению летного тестирования, определены требования к модулю полезной нагрузки и предложен проект по его созданию. На данном этапе схемотехническая и программная реализация самого модуля находятся в стадии разработки. В ходе работы также были сформулированы основные требования, которые данный модуль предоставляет основным системам космического аппарата. Для выполнения миссии эксперимента планируется интегрировать модуль полезной нагрузки на платформу аппарата ReshUCube-2 форм-фактора 3U. Этот спутник будет оснащен оборудованием, обеспечивающим возможность проведения технологических экспериментов.
Бесплатно
Концепция создания бортового комплекса управления для малых космических аппаратов
Статья научная
Описываются основные технические решения, принятые при проектировании бортового комплекса управления для малых космических аппаратов. Определены открытые технологии и продукты, используемые в проекте. Представлены сетевая архитектура и конструкция бортового комплекса управления. Приведены результаты разработки экспериментального макета.
Бесплатно
Критерий усталостного разрушения металлов при мало- и многоцикловом нагружении
Статья научная
Рассмотрена применимость критериального уравнения для расчета долговечности на стадии образования усталостной трещины, основанного на раздельном вычислении повреждений от упругой и пластической составляющих деформации.
Бесплатно
Крупногабаритная прецизионная трансформируемая антенна на основе твердотельных отражательных панелей
Статья научная
Развитие современных космических информационных систем связи идёт по пути освоения высоких диапазонов частот. В основном это связано с необходимостью организации высокоскоростных каналов передачи информации. Для успешного решения таких задач применяются антенные системы с прецизионными трансформируемыми рефлекторами большой апертуры. Трансформируемая конфигурация рефлектора определена требованиями к размещению антенны под обтекателем ракеты-носителя. Точность профиля отражающей поверхности рефлектора связана с работой антенны в высоких диапазонах частот. Достичь необходимую точность рефлектора можно лишь используя жесткие твердотельные панели в качестве отражающей поверхности. Был проведен поиск существующих на сегодняшний день подобных антенн. Он показал, что существующие концепции имеют ряд конструктивных недостатков. Представлена конструкция крупногабаритной прецизионной антенны на основе твердотельных отражательных панелей, которая имеет ряд преимуществ перед своими аналогами. Основными преимуществами являются надежность и высокий коэффициент трансформации. Высокая надежность достигается благодаря применению малого числа механических элементов, а использование принципиально новой схемы развёртывания антенны позволяет получать высокий коэффициент трансформации. Точность отражающей поверхности рефлектора является одним из основных параметров и напрямую зависит от жесткости конструкции в целом. Предложенная в работе силовая схема конструкции способна обеспечить достаточную жесткость при относительно небольшой массе антенны. В рамках работы проведен модальный анализ разработанной конструкции и получена параметрическая модель, которую можно использовать для подбора оптимального соотношения массы и жесткости антенны в зависимости от требуемого диаметра апертуры. Основным материалом, применяемым в конструкции, является углепластик, который благодаря своим свойствам идеально подходит для создания крупногабаритных конструкций высокой жесткости. Использование разработанной конструкции антенн на современных космических аппаратах связи позволит повысить качество предоставляемых услуг абонентам. Результаты данной работы могут быть применены для создания систем связи с космическими аппаратами, исследующими дальний космос.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе проведено аналитическое определение локального коэффициента теплоотдачи в плоскостях вращения газовых турбин с использованием аффинноподобной модели распределения температурного и динамического пространственных пограничных слоев с конвективной составляющей (при Pr
Бесплатно
Магистрально-модульная система для отработки бортовой радиоэлектронной аппаратуры
Статья научная
Обоснована необходимость создания унифицированных автоматизированных комплексов проверки радио- электронной аппаратуры. Сформулированы требования к комплексам проверки, удовлетворяющие разработ- чиков и цех испытаний радиоэлектронной аппаратуры. Предложена реализация автоматизированных ком- плексов, удовлетворяющих предъявленным требованиям, с использованием магистрально-модульных систем. Приведен пример использования такой системы для испытаний навигационной аппаратуры космического на- значения. Рассмотрен вариант реализации имитатора радионавигационного сигнала на магистрально- модульной системе компании National Instruments. Реализация автоматизированных комплексов с использова- нием магистрально-модульных систем позволяет существенно сократить время проверки радиоэлектронной аппаратуры без потери качества, а также создавать гибкую проверочную аппаратуру. Все это позволит по- высить конкурентоспособность производимой продукции.
Бесплатно
Мажоритирование на основе тристабильных буферов для аэрокосмических вычислительных комплексов
Статья научная
Для аэрокосмических вычислительных комплексов крайне актуальна разработка радиационно стойкой элементной базы. В FPGA Virtex фирмы Xilinx используются мажоритарные элементы на основе буферов с тремя состояниями с целью реализации тройного резервирования (Triple Module Redundancy, TMR) для обеспечения радиационной стойкости. Моделируются мажоритарные элементы (элементы голосования по большинству) на основе буферов с тремя состояниями на выходе. Предложен вариант реализации, соответствующий описанию, приведённому в документации производителя, без детального раскрытия схемного решения
Бесплатно
Малые космические аппараты для зондирования морской поверхности
Статья научная
В статье представлен метод обработки сигналов радиолокационного зондирования подстилающей поверхности с применением подсвета от имеющихся космических аппаратов (навигационных, связных) и группировки малых приёмных космических аппаратов (МКА), использующих антенны с синтезированной апертурой. Методы и результаты. Малые космические аппараты обладают многими преимуществами перед большими спутниками. Так, они относительно недорогие в создании, занимают минимально время от проектирования до вывода на орбиту, легко модифицируются для решения определенной задачи, создают меньше радиопомех. Рассматриваемый подход заключается в перераспределении решаемых задач между группировкой спутников, находящихся на орбите. В качестве носителей передатчиков для подсветки подстилающейся поверхности, представлены, как штатные высокоорбитальные спутники связи, так и низкоорбитальные спутниковые системы связи, а также навигационные спутники. Данные космические системы используют необходимый широкополосный сигнал. Приемники отраженных сигналов размещаются на борту малых космических аппаратов. Одной из задач системы является выполнение научно-исследовательских экспериментов, заключающихся, в том числе, в оперативном мониторинге быстро перемещающихся атмосферных циклонов. В работе применяется метод формирования радиолокационного изображения морской поверхности, основываясь на моделях отраженных сигналов. Основные результаты исследований заключаются в следующем: 1) возможность в качестве зондирующего сигнала использовать как импульсный, так и широкополосный сигнал с априорно неизвестным законом модуляции; 2) приемлемая разрешающая способность; 3) возможность существенного уменьшения стоимости системы по сравнению с действующими космическими радиолокаторами обзора морской поверхности. Выводы. В результате использования многопозиционной радиолокационной системы, использующей малые приёмные антенны с синтезированной апертурой и подсвет морской поверхности от действующих космических аппаратов, представляется возможным перейти на качественно новый уровень решения задач дистанционного зондирования морской поверхности с пространственным разрешением до 1 м, независимо от освещенности и наличия облачного покрова.
Бесплатно
Математическая модель выбора параметров экраноплана на стадии технического предложения
Статья научная
Построена математическая модель выбора рациональных параметров экраноплана при эскизном проектировании методом исследования пространства параметров. Получены численные значения аэродинамических коэффициентов cy (a, h) и mz (a, h), относительной координаты аэродинамического фокуса xf(a, h), распределение аэродинамической нагрузки по несущей поверхности для трех аэродинамических схем несущих поверхностей: «самолетная», «утка», «гибрид». Построены функциональные зависимости cy = f(a, h), mz = f(a,h), хf = f(a, h).
Бесплатно
