Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Одним из важных этапов эксплуатации самолетов является гонка двигателей - проверка работоспособности силовых установок летательных аппаратов на специально оборудованных газоотбойниками площадках. Продолжительность данного этапа зависит от двигателей, установленных на самолетах, и может достигать 30 минут, как, например, для рассматриваемого в статье самолета Ан-12. При этом загрязняющие вещества, образующиеся в результате сгорания топлива, оседают на территории места для опробования двигателей и наносят значительный урон окружающей среде. Целью настоящего исследования является разработка модели для анализа поведения струй выхлопных газов при столкновении с газоотбойником и анализа возможных химических реакций продуктов сгорания топлива с кислородом воздуха. Качественный и количественный результат получен путем математического моделирования процесса опробования двигателей. В качестве геометрической модели принята двумерная модель самолета в плане и места для гонки. Кинематическая модель описывает максимальный режим рассматриваемого процесса, характеризующегося полным сгоранием топлива. Построены возможные химические реакции выхлопных газов с кислородом воздуха. Численная реализация данной задачи осуществлена с применением программного продукта Ansys Fluent. Результаты расчета показывают, что выхлопные газы при достижении газоотбойника претерпевают изменение траектории (рассеивание) и потерю скорости. При этом массовые доли продуктов сгорания топлива достигают своего максимального значения на срезе сопла, а массовые доли веществ, образующихся в ходе реакций с кислородом воздуха, - на границе струй с окружающей средой. Протекание реакций способствует увеличению области распространения загрязняющих веществ, полученных в результате окисления, по сравнению с веществами на срезе сопла. Результаты анализа указанных процессов позволяют провести дальнейшее исследование, направленное на уменьшение загрязнения территорий для гонки двигателей. В последующем они могут быть применены на аэродромах, снабженных площадками для гонки двигателей, с целью снижения концентраций загрязнения на приаэродромных территориях.
Бесплатно
Моделирование энергетических характеристик электродинамических тросовых систем
Статья научная
Рассмотрены вопросы математического моделирования электродинамических тросовых систем. Разработана математическая модель электродинамической тросовой системы, позволяющая определить зависимость характеристик системы от положения на орбите и параметров троса, а также область наиболее эффективного использования системы в качестве источника электроэнергии космического аппарата.
Бесплатно
Модель влагопоглощения материалов, применяемых при производстве антенн космических аппаратов
Статья научная
Рассмотрены процессы, протекающие при нахождении полиимидных пленок и углепластика в воздушной среде с различной влажностью. В космических аппаратах (КА) часто применяются различные полимерные материалы, в том числе полиимидные пленки и углепластики. Рефлекторы антенн из композиционных материалов для обеспечения требуемых радиотехнических характеристик покрывают тонким отражающим слоем металла, обычно алюминия. Для исключения возможной коррозии напыленного слоя на данных материалах необходимо знать количество влаги, содержащейся в объеме материала. При влагопоглощении полиимидными пленками и углепластиками происходит диффузия молекул воды, содержащихся в атмосфере, в объем материала. Для определения количества и кинетики сорбции влаги, содержащейся в окружающем воздухе, использована математическая модель, описанная Фиком. На основе уравнения Фика и условий, возникающих при построении модели для тонких полимерных материалов, получено уравнение для расчета динамики влагопоглощения полимерными материалами. По полученной модели влагопоглощения можно определить коэффициенты диффузии материалов путем термогравиметрического анализа и сопоставления полученных результатов с данной моделью. Получение и отбор материалов с пониженным значением влагопоглощения - это перспективное направление в материаловедении применительно к ракетно-космической сфере. Материалы с малым количеством поглощенной влаги позволяют производить КА с более длительным сроком активного существования и необходимы для перспективных аппаратов, в особенности с криогенным оборудованием.
Бесплатно
Модель надежности космического аппарата
Статья научная
Предложена модель для проектной оценки надежности космического аппарата.
Бесплатно
Модель течения в рабочем колесе центробежного насоса
Статья научная
В соответствии с результатами анализа особенностей зарубежной технологии проектирования и создания изделий авиационноосмической техники прослеживается сертификационная направленность всех видов работ, начиная с этапа эскизного проектирования, что предъявляет особо высокие требования к качеству расчётных методик, алгоритмов и программного обеспечения, использующихся при расчётных проработках проекта. Без опережающего уровня отечественных разработок в области моделирования гидродинамических процессов в системах летательных аппаратов (ЛА) в ближайшее десятилетие станет невозможным конкурировать с зарубежными разработчиками авиационных и ракетно-космических систем. В соответствии с современными теоретическими и экспериментальными исследованиями картина течения в проточной части лопастной машины представляет собой сложную суперпозицию основного и вторичного течения. В статье рассмотрена методика расчета течения жидкости в межлопаточном канале центробежного рабочего колеса с конечным числом лопаток, построение энергетических характеристик рабочего колеса и его оптимизация по числу лопаток. Расчет состоит из двух частей: во-первых, определение теоретического напора с учетом влияния конечного числа лопаток на основе анализа силового взаимодействия, и, во-вторых, определение гидравлических потерь в рабочем колесе интегрированием напряжений трения по ограничивающим поверхностям. Результаты обеих частей используются для оптимизации числа лопаток в рабочем колесе насоса. Аналитическим путем получены уравнение для напора в точке и коэффициент влияния конечного числа лопаток. С учетом закона трения получили выражение для потери напора. Изложенная методика расчета пространственного пограничного слоя является достаточно простой и наглядной и дает приближенные результаты, позволяющие производить оценку искомых величин. Однако существует необходимость в дальнейшей проработке метода для приведения его к виду, позволяющему рассчитывать трехмерное течение рабочего тела в канале произвольной формы. На основе результатов теоретических исследований был разработан алгоритм и программа расчета, позволяющая рассчитывать локальные значения. Результаты проведённого расчета теоретического напора в рабочем колесе могут быть использованы для уточненного расчета центробежного насоса.
Бесплатно
Модель управления температурой при выращивании кремния
Статья обзорная
Предложена математическая модель формирования задания температуры на установке выращивания монокристаллов кремния по способу Чохральского, которая позволяет автоматизировать процесс его ввода в микропроцессорную систему управления установкой
Бесплатно
Статья научная
Для доставки космических аппаратов на орбиту со сложной высокой заданной точностью используются специальные автономные ускорители движения. Состав ускорителей ускорения включает в себя: «Устойчивые жидкостные ракетные двигатели» (LRE), которые должны обладать высокой надежностью и длительным сроком службы при многократном запуске в космическом пространстве. В статье отмечается целесообразность совершенствования проектирования и повышения энергоэффективности ПБ путем модернизации систем управления топливными двигателями на основе инновационных технических решений. Рассмотрены ряд конструктивных решений, направленных на улучшение характеристик антикавитационных характеристик и двигателей с винтовым центробежным насосом (ТРА). Новая конструкция входа в насос, в которой размещается дополнительный бустерный винт, который обеспечивает повышение давления жидкости до того, как был разработан основной шнековый насос. Дается перспективная гидравлическая схема движения утечек в замкнутом контуре с использованием винтового насоса на валу турбины. Для повышения эффективности системы винтовых насосов используются конфузоры и диффузоры, в которых реализуется энергия, получаемая жидкостью во время работы импеллера. Теоретический расчет перепада давления жидкости, удерживаемой импеллером. Показано, что эти инновационные технические предложения могут уменьшить массогабаритные параметры насосов. Приводится схема устройства для командного давления автоматического управления и регулировки двигателя, стабильного и независимого от давления с возможными колебаниями компонентов потока в напорных линиях. В общих чертах было обосновано, как настроить гидравлическую систему этого устройства, позволяющую с высокой точностью отрегулировать значение команды давления. Модернизация подачи топлива на основе инновационных технических решений КБ «Химмаш» обеспечивает основу для развития современных ускорителей.
Бесплатно
Модуль мультиплексного канала информационного обмена
Статья научная
Статья посвящена вопросам работы с интерфейсом мультиплексного канала обмена информацией, описанным в ГОСТ Р 52070-2003 и зарубежном стандарте MIL-STD-1553B. Во введении рассматриваются абоненты интерфейса, функционирующие в составе системы обмена информацией, и актуальные модули, выполняющие функции оконечных устройств в бортовой аппаратуре космических аппаратов. Далее внимание уделено модулю, активно использующемуся в настоящее время. Указываются его основные недостатки и проблемы использования в космической аппаратуре, приводится структурная схема устройства. Представлены текущие разработки, проводимые в НПЦ «Полюс», связанные с реализацией интерфейса мультиплексного канала обмена и с модулями оконечных устройств: на базе СБИС Н1582ВЖ2 и Н1582ВЖ3В. Приводятся недостатки модуля, основанного на СБИС Н1582ВЖ2, в дальнейшем устраненные в модуле на базе СБИС Н1582ВЖ3В. Рассмотрены их структурно-функциональные схемы, кратко описан принцип работы модуля с Н1582ВЖ2 и более подробно рассказано о функционировании модуля с Н1582ВЖ3В. Показаны временные диаграммы логики работы модуля обмена и циклограммы режима записи во внешние устройства и чтения из внешних устройств по параллельному интерфейсу, подробно описаны указанные циклограммы. Приведена фотография модуля мультиплексного канала с СБИС Н1582ВЖ3В. Представлены результаты тестирования разработанного модуля на базе СБИС Н1582ВЖ3В на соответствие ГОСТ Р 52070-2003. Рассказывается о проверке на соответствие логическому протоколу интерфейса, а также приведены данные проверки электрических параметров сигналов, в частности, входных и выходных. Описана и представлена в виде диаграмм реакция модуля на некоторые команды управления. Приведены осциллограммы электрических сигналов, а их подробные характеристики собраны в таблицы. В заключение приводится представленное в виде таблицы сравнение модулей, упомянутых ранее. В качестве вывода авторы рассуждают о возможном применении разработанного модуля в бортовой аппаратуре космических аппаратов.
Бесплатно
Надежность системы электронной индикации самолета Ту-204
Статья научная
По статистическим материалам авиакомпании выполнена оценка надежности системы электронной индикации самолета Ту-204.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы планирования объемов наземной экспериментальной отработки перспективного космического аппарата «Ямал-300К».
Бесплатно
Наземная экспериментально-теоретическая отработка антенн космического аппарата
Статья научная
Рассмотрены вопросы построения экспериментально-теоретической методики обеспечения требований к параметрам трансформируемых антенн зонтичного типа.
Бесплатно
Наземный комплекс управления для малых космических аппаратов
Статья научная
Рассмотрены особенности применения наземного комплекса управления Центра управления полетами для малых космических аппаратов, находящихся на малых высотах в различных условиях эксплуатации.
Бесплатно
Наземный комплекс управления космическими аппаратами дальнего космоса
Статья научная
В настоящее время востребованы исследования перспективного наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса, обладающего большими возможностями не только в управлении космическими аппаратами дальнего космоса, но и в проведении фундаментальных и прикладных радиоастрономических исследований. Большое внимание уделяется анализу требований к радиотехническому комплексу, которые должны быть выполнены для реализации возможности проведения с его помощью нескольких направлений научных исследований и, прежде всего, планетной радиолокации, интерферометрии со сверхдлинными базами, радиопросвечивания, радиоастрономии. На основе анализа состояния наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса раскрыты направления его развития на основе модернизации существующих средств, а также показаны перспективы применения новых технологий для освоения дальнего космоса на траекториях полета к Луне, Марсу, другим небесным телам Солнечной системы, объектам инопланетной и межпланетной инфраструктуры.
Бесплатно
Направления решения задачи обеспечения исправности функциональных систем самолетов эксплуатантами
Статья научная
Рассматривается возможность оптимизации режимов диагностирования изделий авиационной техники. Разработана методика анализа режимов диагностирования, основанная на использовании дифференциальных уравнений Колмогорова.
Бесплатно
Негерметичная платформа космического аппарата для дистанционного зондирования Земли
Статья научная
Рассматривается конструкция негерметичной платформы космического аппарата для дистанционного зондирования земли с применением новых композиционных материалов.
Бесплатно
Некоторые аспекты анализа и оценки экономической безопасности
Статья научная
Предлагается проводить анализ и оценку экономической безопасности на основе потенциала экономической безопасности. При этом данный потенциал рассматривается как результат трансформаций количественных характеристик в качественные показатели эффективности деятельности предприятия, а также взаимообусловленности внешних и внутренних трансакций в этом процессе. Трансакционный подход используется в рамках функционального анализа денежных потоков.
Бесплатно
Некоторые проблемы безопасности полетов и состояния самолетного парка гражданской авиации
Статья научная
Рассматриваются некоторые аспекты безопасности полетов связанные с надежностью авиационной техники, ее старением, региональными факторами, фактором эксплуатанта и системами сертификации на воздушном транспорте.
Бесплатно
Неоклассическая парадигма и причины современного экономического кризиса
Статья научная
Проведено сравнение постулатов неоклассической парадигмы и модели Кейнса с современным капитализмом. Показано, что неоклассическая парадигма, лежащая в основе экономической структуры большинства государств, неадекватна самой сути рыночной экономики. Современный мировой экономический кризис и в странах с развитой и развивающейся рыночной экономикой имеет одну основу - экономические структуры этих стран, каждая по-своему, проигнорировали необходимость систематического государственного регулирования из-за того, что строились на базе неоклассической парадигмы. Модель Кейнса, которая никогда реально не воплощалась в жизнь, может стать основой для обновленной целостной, стабильной и устойчивой экономической структуры, именуемой «новым капитализмом».
Бесплатно
Нечеткий регулятор скорости в частотно-управляемом асинхронном электроприводе
Статья научная
Приводится пример использования нечетких регуляторов для стабилизации скорости асинхронного электропривода. Результаты исследований показаны в сравнении с традиционными регуляторами. Исследования подтверждаются статическими и динамическими характеристиками.
Бесплатно
Статья научная
Отражены исследования особенностей течения в области радиальных зазоров рабочих колес осевых компрессоров. Результаты исследований позволили провести разработку способа управления течением рабочего тела в этой области.
Бесплатно
