Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Метод контроля влияния доливов
Статья обзорная
Представлены результаты исследования влияния доливов на процессы окисления моторных масел. Предложены критерии оценки влияния доливов на ресурс моторных масел
Бесплатно
Статья научная
Приведены некоторые основные параметры сетеполотна, влияющие на радиоотражающие свойства рефлектора, и технология достижения этих параметров с помощью контроля усилия натяжения сетеполотна на различных этапах изготовления радиоотражающей поверхности рефлектора. Сделан краткий обзор существующих и применяемых на предприятии АО «РЕШЕТНЁВ» методов измерения и контроля усилия натяжения сетеполотна рефлекторов космических аппаратов и представлен анализ недостатков в результате их отработки. Предложен новый метод контроля усилия натяжения, основанный на локальном деформировании сетеполотна силой давления втягиваемого воздуха через его поверхность. Представлены результаты разработки и испытаний метода и прототипа устройства для контроля усилия натяжения сетеполотна. Целью исследования являлось определение работоспособности устройства и возможности его дальнейшего применения для контроля натяжения сетеполотна на рабочих рефлекторах. Разработанный метод и прототип устройства, его реализующего, позволяют оперативно проводить контроль усилия натяжения сетеполотна при любом его пространственном положении. Предложены и проанализированы перспективы возможного использования метода в ракетно-космической промышленности при изготовлении радиоотражающих поверхностей антенн космических аппаратов. По результатам проведенного исследования установлена зависимость усилия натяжения сетеполотна от силы давления втягиваемого воздуха через сетеполотно. Выявлена необходимость в дальнейшей доработке разработанного устройства для повышения точности получения данных измерений. При успешном испытании доработанного устройства контроля усилия натяжения сетеполотна в лабораторных условиях, будут проведены дальнейшие испытания на стадии раскроя сетеполотна и на сетеполотне в составе рефлектора.
Бесплатно
Метод определения натяжения сетеполотна антенн на основе распознавания образов
Статья научная
Рассматривается метод определения усилия натяжения сетеполотна параболических антенн, основанный на классификации фотоизображений текстуры сетеполотна, деформированного под действием натяжения.
Бесплатно
Метод оценки напряженного состояния упруго-деформируемых объектов
Статья научная
Рассматривается эффект красно-фиолетового расщепления излучений от вторичной эмиссии, возникающей вокруг контакта между упруго-деформируемым металлом и диэлектриком под воздействием единичного электроимпульса, возбуждающего в металле колебания на фононном уровне. Дается экспериментальное подтверждение предполагаемого механизма низкочастотной модуляции электрического поля фононами.
Бесплатно
Статья научная
Одной из особенностей современных систем электропитания космического аппарата является связь сило- вой шины «минус» с корпусом, это делается в целях защиты от статического заряда, накапливаемого на кор- пусе, который может привести к появлению высокой разности потенциалов между токоведущими частями системы электропитания и корпусом, что приводит к ухудшению помеховой обстановки, а также к возмож- ному электрическому пробою изоляции токоведущих элементов системы электропитания. Недостатком это- го решения является возникающая опасность замыкания плюсовых шин системы электропитания на корпус, что, в свою очередь, может привести к короткому замыканию и выходу из строя составных частей системы электропитания и кабельной сети. С целью исключения аварийных ситуаций в ходе испытаний и эксплуатации космического аппарата авторами разрабатывается устройство непрерывного контроля сопротивления изо- ляции, основанное на бесконтактном измерении токов утечки на каждой линии системы электропитания. При этом величина измеряемых дифференциальных токов весьма мала и может составлять десятки микро- ампер. Применяемые в настоящее время датчики малых токов имеют недостатки, проявляющиеся в значи- тельном влиянии магнитных полей от силовых токов, которые приводят к увеличению погрешности датчика и, следовательно, к повышению погрешности контроля сопротивления изоляции. Авторами были исследованы датчики тока, предложен метод компенсации изученных погрешностей измерения с применением дополни- тельного датчика тока, разработано и исследовано устройство, использующее предложенный принцип, и проведено экспериментальное исследование опытного образца устройства. Разработанное устройство вне- дрено на рабочем месте лабораторно-отработочных испытаний космического аппарата, в настоящее время проводятся дополнительные исследования и отработка новых методов, повышающих качество и точность контроля сопротивления изоляции.
Бесплатно
Метод расчета надежности авиационных систем с индивидуальным резервированием агрегатов
Статья научная
Рассмотрена возможность построения метода расчета надежности систем с индивидуальным резервированием, отличного от традиционного и учитывающего возможность реализации в системе различных сценариев развития отказа.
Бесплатно
Метод расчета надежности функциональных систем самолетов
Статья научная
Рассмотрен метод расчета надежности систем с учетом восстановления. Показана структура формирования математической модели времени до совместного отказа в восстанавливаемой системе одновременно двух и трех агрегатов.
Бесплатно
Статья научная
Разработан метод расчета вероятности отказа функциональных систем на 1 ч полета по статистическим материалам эксплуатантов.
Бесплатно
Метод расчета оптимальной геометрии вихревого эжектора
Статья научная
Составлена математическая модель рабочего процесса вихревого эжектора, на базе которой разработана методика расчёта оптимальной геометрии. Методика расчета учитывает обмен работой и теплотой между высоконапорным (эжектирующим) газом и низконапорным (эжектируемым) газом. Показано влияние вязкости и возникающих при этом касательных напряжений на обмен работой и теплотой в вихревом эжекторе. Совпадение расчетных и экспериментальных данных удовлетворительное.
Бесплатно
Статья научная
Представлен метод расчета теплового состояния камеры жидкостного ракетного двигателя малой тяги (ЖРДМТ). Рассмотрена физическая картина процессов, протекающих в ЖРДМТ на режиме запуска и останова двигателя. Выявлены трудности при моделировании процессов запуска и останова ЖРДМТ из-за наличия сопряженных внутрикамерных процессов, протекающих при работе смесительных элементов на нерасчетных режимах при изменяющемся давлении в камере сгорания. Представлена математическая модель, позволяющая прогнозировать тепловое поле конструкции камеры на различных режимах работы двигателя. Для моделирования процессов запуска и останова двигателя применяется квазистационарный подход, заменяющий неустановившийся процесс набором установившихся процессов с изменяемыми по времени рабочими параметрами. Исходные данные для математической модели соответствуют параметрам ЖРДМТ тягой 200 Н, разработанного в МАИ, работающего на компонентах азотный тетроксид + несимметричный диметилгидразин. Двигатель оснащен съемной смесительной головкой, которая содержит двухкомпонентную центробежную форсунку и щелевой пояс завесы из горючего, обеспечивающий защиту стенки камеры сгорания. Представлены результаты математического моделирования работы рассматриваемого ЖРДМТ в импульсных установившихся режимах работы. Рассмотрены режимы при импульсе 0,05 с и паузе 0,05 с, при импульсе 1 с и паузе 1 с, а также режим, состоящий из наборов импульсов разной продолжительности. Получены температуры стенки камеры в характерных сечениях, зависимости температуры стенки по времени для внешней и внутренней поверхностей стенки камеры. Показано, что в импульсных режимах работы между импульсами присутствует большой температурный градиент на внутренней поверхности стенки камеры.
Бесплатно
Статья научная
На базе составленной ранее физико-математической модели рабочего процесса вихревого эжектора было произведено ее решение. Решение этой модели позволило составить две методики расчета: методика расчета оптимальной геометрии вихревого эжектора для заданных термодинамических характеристик и методика расчета термодинамических характеристик вихревого эжектора при известных геометрических размерах [1; 2]. Во многих областях аэрокосмической техники применяют вихревые эжекторы. Составленная разработка метода расчета термодинамических характеристик вихревого эжектора при известных геометрических размерах позволит более широко применять вихревые эжекторы в аэрокосмической промышленности. В основе методики расчета лежат понятия о касательных напряжениях, возникающих в вязкой среде, при взаимодействии двух потоков, движущихся с разными скоростями. Показан механизм передачи кинетической энергии от высокоэнергетического газа к низкоэнергетическому.
Бесплатно
Метод расширения диапазона измерения аэродинамических параметров полета маневренного самолета
Статья научная
Рассматриваются способы и алгоритмы определения аэродинамических параметров полета высокоманевренного самолета на произвольных углах атаки и скольжения. Данный метод предполагает измерение поля давлений самолета с помощью многодырочных приемников давлений и обработку полученной информации оптимальными алгоритмами на основе разработанной математической модели давлений.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен метод эквивалентных параметров переменной линеаризации потока разбивки агрегатов
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод эквивалентной линеаризации переменного параметра потока отказов агрегатов.
Бесплатно
Метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны
Статья научная
Основной недостаток спутниковых радионавигационных систем - их низкая помехоустойчивость. Это обусловлено тем, что высота орбиты навигационных спутников составляет 20 000 км над уровнем Земли, и навигационный сигнал, поступающий со спутников, имеет крайне низкий уровень. Применяя методы оптимальной обработки сигналов, тем не менее удается проводить достаточно точные навигационные измерения. Однако в случае сложной электромагнитной обстановки навигационные сигналы легко подавляются помехами. Источниками помех могут быть системы связи, радиолокации и др. Особенно проблема подавления навигационных сигналов проявляется в районах аэропортов. В последние годы проблеме помехоустойчивости радионавигационной аппаратуры уделяется большое внимание. Предложен метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны, обеспечивающего формирование контурной зоны обслуживания и провалов диаграммы направленности (ДН) в направлении не менее чем на три источника помехового сигнала. Разработанный метод обеспечивает формирование провалов в диаграмме направленности до минус 45-50 дБ при снижении уровня полезного сигнала не более 1 дБ при угловом разносе сигнала и помехи не менее чем на 0,15 от ширины ДН в главном лепестке ДН. При положении помехи в направлении боковых лепестков снижение полезного сигнала не происходит. Кроме того, разработанный метод обеспечивает ускоренную адаптацию к помеховой обстановке, заключающуюся в выборе из предварительно рассчитанных вариантов амплитудного распределения антенной решетки наиболее близкого к оптимальному в основном лепестке диаграммы направленности. Время адаптации уменьшается на 25 % с учетом быстродействия современных фазовращателей, скорость работы которых сопоставима с временем работы адаптивных алгоритмов. Для ускорения расчета амплитудно-фазового распределения целевая функция была ограничена набором точек, задаваемых программно, что позволяет уменьшить время синтеза в 5 раз по сравнению с классическим градиентным методом.
Бесплатно
Статья научная
Пластины, балки и оболочки с неоднородной и микронеоднородной регулярной структурой широко применяются в авиационной и ракетно-космической технике. На этапе эскизного проектирования первоначально важно знать, удовлетворяет ли коэффициент запаса конструкции заданным условиям прочности. Для определения коэффициента запаса необходимо решить по методу конечных элементов (МКЭ) задачу упругости для проектируемой конструкции с учетом ее неоднородной структуры, что требует больших ресурсов ЭВМ. В данной работе предложен метод эквивалентных условий прочности (МЭУП) для расчета на прочность упругих конструкций с неоднородной регулярной структурой. Предлагаемый метод сводится к расчету на прочность изотропных однородных тел с применением эквивалентных условий прочности. В основе МЭУП n лежит следующее утверждение. Для всякого композитного тела V 0 существует такое изотропное однородное тело V b и такое число p (коэффициент эквивалентности), что если коэффициент запаса 0 тела V b удовлетворяет эквивалентным условиям прочности pn 1 £ n 0 £ pn , то коэффициент запаса n тела V удовлетворяет заданным условиям прочности n 1 £ n 0 £ n 2 , и наоборот, n 1 , n 2 - заданы, коэффициенты n 0 , n 0 отвечают точным решениям задач упругости, построенных для тел V b и V 0 . Расчет на прочность по МКЭ изотропных однородных тел наиболее простой в реализации и требует меньше памяти ЭВМ, чем аналогичный расчет тел с учетом их неоднородной структуры. Изложена процедура определения коэффициента эквивалентности p с помощью МКЭ. При построении решений по МКЭ для изотропных однородных тел применяются многосеточные конечные элементы, порождающие модели малой размерности и решения с малой погрешностью. Скорректированные эквивалентные условия прочности имеют вид pn 1 (1 + e1 ) £ nb £ pn 2 (1 - e2 ) , где nb - коэффициент запаса тела V b и величины e1 , e2 отвечают приближенному решению. Реализация МКЭ для многосеточных дискретных моделей требует в 103 ¸ 106 раз меньше объема памяти ЭВМ, чем для базовых. Приведен расчет на прочность балки с микронеоднородной регулярной структурой с помощью МЭУП.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированны математические соотношения для описания геометрии гибридно-зеркальной антенны со смещенным рефлектором. Предложены механизмы оценки главной и кроссполяризационной составляющих поля в плоскости антенной решетки (АР) в режиме приема плоской волны, методика, позволяющая рассчитать энергетические характеристики однозеркальной гибридно-зеркальной антенны со смещенным рефлектором при возбуждении ее плоской антенной решеткой, состоящей из излучателей с круговой и линейной поляризацией излучения.
Бесплатно
Методика выбора универсальной вибрационной системы
Статья научная
Представлена методика выбора универсальной вибрационной системы для динамических испытаний космических аппаратов на примере схемы «тандем». Определены параметры системы и даны рекомендации по ее применению.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается методика селективной сборки волновых зубчатых передач приводов солнечных батарей, использующая пять критериев для оценки геометрии и взаимной сопрягаемости элементов передачи. Описаны эти критерии, их расчет и результаты практического использования.
Бесплатно
Методика нисходящего проектирования космического аппарата
Статья научная
Технология нисходящего проектирования в сквозных системах 3D-моделирования и управления жизненным циклом изделия предоставляет значительные преимущества для аэрокосмических предприятий. Такой подход позволяет использовать параллельные бизнес-процессы и организовать эффективное управление изменениями в изделии. Он работоспособен не только для 3D-моделей на разных стадиях проектирования, но и для структур требований, а также функциональной и логической структур изделия. 3D-модель, разработанная с использованием принципов нисходящего проектирования, является неотъемлемой частью модели данных и процессов предприятия. Проанализированы существующие модели данных и процессов аэрокосмических предприятий и предложена новая модель, предполагающая полное использование возможностей современных PLM-систем и технологии нисходящего проектирования. Комический аппарат - достаточно специфичное изделие с точки зрения нисходящего подхода и схем геометрической параметризации. Рассматривается процесс 3D-моделирования КА как часть процесса управления структурой изделия. Процесс разработки 3D-модели изделия состоит из трех фаз. Функциональная схема изделия, связанная с логической или функциональной структурой изделия, описывает базовые размеры и компоновку КА. Проектный электронный макет изделия уточняет принципиальные компоновочные решения проекта КА. Конструкторский электронный макет изделия, связанный с проектным, предназначен для формирования структуры изделия и комплекта конструкторской документации. Успешное применение технологии нисходящего проектирования невозможно без наличия библиотек 3D-моделей, некоторые из которых обладают интеллектуальными свойствами. Технология управления знаниями - одна из ключевых технологий, на которых базируется нисходящий подход. Внедрение принципов нисходящего проектирования может потребовать реинжиниринга бизнес-процессов предприятия. Решением может стать проектный подход к организации разработки изделия либо методика «ворота качества».
Бесплатно
