Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья обзорная
С учетом конструктивных особенностей проточной части рабочего колеса малорасходного центробежного насоса выполнен анализ обтекания решетки профилей потока вязкой жидкости. Выполнен расчет параметров пограничного слоя
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена исследованию влияния деформации на электронную структуру и свойства монослоя гексагонального нитрида бора, а также изучению поведения адатомов бора и азота на поверхности монослоя.
Бесплатно
Теоретическое обоснование алгоритма определения моментов от вращающихся масс воздушного судна
Статья научная
Дано теоретическое обоснование алгоритма оценки влияния момента от вращающихся масс воздушного судна (гироскопического момента и момента, вызванного изменением угловой скорости подвижных частей) на динамику движения. Рассмотрен общий случай ориентации вращающихся масс по отношению к связанной системе координат.
Бесплатно
Тепловая модель никель-водородного аккумулятора
Статья научная
Предложена аналитическая модель тепло физических процессов в никель-водородном аккумуляторе. Построены структурная и эквивалентная электрическая схемы. Приведены результаты апробации модели на известных задачах нестационарной теплопроводности.
Бесплатно
Статья научная
Аккумулирование скрытой теплоты является одним из наиболее эффективных способов терморегулирования. В отличие от способа аккумулирования за счет обычной теплоемкости, способ аккумулирования за счет скрытой теплоты обеспечивает гораздо более высокую плотность аккумулирования с меньшей разницей температуры между процессами аккумулирования и выделения теплоты. Рассмотрена система терморегулирования космического аппарата, основанная на применении веществ с фазовым переходом «твердое тело - жидкость», для мощных тепловыделяющих узлов, которые работают с периодическим и кратковременным включением. Рассмотрены различные группы теплоаккумулирующих веществ, таких как металлы, неорганические и органические материалы. Органические материалы определены как оптимальные вещества для терморегулирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры. Большинство органических теплоаккумулирующих веществ являются неагрессивными и химически стабильными, практически не переохлаждаются, совместимы с большинством материалов и имеют высокую скрытую теплоту на единицу веса. Их основным недостатком является низкое значение коэффициента теплопроводности. Этот недостаток применения органических теплоаккумулирующих веществ, связанный с низкой теплопроводностью, может быть успешно решен с помощью параллельно расположенных в объеме теплового аккумулятора гипертеплопроводящих пластин. Представлен анализ применения тепловых аккумуляторов с гипертеплопроводящими пластинами в качестве ребер для обеспечения оптимальных тепловых режимов блоков радиоэлектронной аппаратуры. Выполнен расчет основных параметров теплового аккумулятора. Определены масса теплоаккумулирующего вещества, количество ребер, расстояние между ребрами в зависимости от амплитуды температурных колебаний, тепловыделения радиоэлектронной аппаратуры и теплофизических свойств вещества. На основе решения уравнения теплопроводности проведен расчет эффективности теплообмена ребер в объеме теплового аккумулятора. Показана более высокая эффективность теплообмена гипертеплопроводящих пластин по сравнению медными ребрами.
Бесплатно
Статья научная
Изготовление изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов (ПКМ) происходит на оснастке, геометрия которой повторяет геометрию изделия. На формообразующую оснастку выкладывают материал, затем проводят его полимеризацию при определенном давлении и температуре, которая может доходить до 200 °С. В связи с этим наиболее сложной проблемой при формовании высокоточных изделий из ПКМ является возникновение температурных деформаций в процессе полимеризации. Многие годы в производстве высокоточных изделий из ПКМ преобладали металлические гибридные оснастки. Гибридная оснастка имеет формообразующую плиту из инвара (сплав на основе никеля, имеющий КЛТР, близкий к нулю) и опорную структуру из другого металла, как правило, чугуна. Недостатками металлических оснасток являются высокая стоимость, низкий коэффициент использования материала и долговременный цикл изготовления. Следующим шагом в развитии технологических оснасток для формования высокоточных изделий из ПКМ стало создание композитных формообразующих оснасток. В производстве таких оснасток применяют стекло- и углепластики. На поверхность оснастки может быть нанесен размероточный слой керамики или гелькоута, который обеспечивает минимальную шероховатость, ремонтопригодность и увеличивает количество съемов изделий. В композитных оснастках отсутствуют недостатки металлических, однако остается ряд нерешенных задач, таких как повышение конструкционной жесткости и снижение тепловых деформаций во время цикла полимеризации. Предлагается конструкция технологической оснастки из углепластикового композиционного материала для создания рефлектора антенны космического аппарата. Главными требованиями к такой оснастке являются точность и геометрическая стабильность формообразующей поверхности. Для подтверждения правильности конструктивных решений приводится тепловой и статический анализ оснастки методом конечных элементов.
Бесплатно
Теплоотдача в каверне газовой турбины ЖРД
Статья научная
Предметом работы является теоретическое исследование течения с учетом теплоотдачи в полости вращения между ротором и статором газовой турбины. Для получения зависимостей, позволяющих производить расчет локального коэффициента теплоотдачи в стенку вращающегося диска (ротора) и неподвижную стенку корпуса (статора) использован метод интегральных соотношений. В результате выполненной работы получены зависимости, реализация которых в программное обеспечение позволит производить расчет тепловых потоков в элементы конструкции осевой газовой турбины. Сравнительный анализ с теориями различных авторов при расчете локального коэффициента теплоотдачи в стенку вращающегося диска дал удовлетворительную сходимость. Сравнительный анализ полученных зависимостей показал больший коэффициент теплоотдачи от вращающегося в каверне потока в стенку статора, нежели ротора.
Бесплатно
Теплоотдача в поле центробежных сил для элементов газовых турбин
Статья научная
Исследование теплоотдачи от продуктов сгорания (ПС) к рабочему колесу и корпусу газовых турбин жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) является актуальной задачей. Решение задачи течения с учетом теплообмена при вращательных течениях в проточных частях турбонасосных агрегатов (ТНА) ЖРД осуществляется следующими способами: численными методами, аналитическим подходом при решении уравнений динамического и температурного пограничных слоев, а также с использованием эмпирических зависимостей. Параметр температуры газообразных ПС и, как следствие, теплообмен между ПС и конструктивными элементами проточной части значительно влияет на рабочие и энергетические характеристики ТНА ЖРД. При проектировании газовых турбин ЖРД необходимо учитывать наличие теплообменных процессов, распределение температур рабочего тела и температур конструктивных элементов в полостях ТНА ЖРД (так как энергетические потери и вязкость зависят от температур рабочего тела, а также определяют параметры течения). Распределение температур в конструктивных элементах определяют работоспособность и надежность агрегата. В случае применения криогенных компонентов топлива в агрегатах подачи ТНА ЖРД, подогрев компонента приводит к реализации кавитационных режимов и падению рабочих и энергетических характеристик. С другой стороны, пониженная температура рабочего тела приводит к повышенной вязкости компонентов и снижению КПД агрегата (особенно при использовании гелеобразных компонентов). При исследовании теплоотдачи в поле центробежных сил для элементов газовых турбин ЖРД необходимо получить совместное решение уравнений динамического и температурного пограничных слоев в граничных условиях проточных частей. Предложена модель распределения динамического и температурного пограничных слоев с учетом конвективной составляющей (для случая газообразного рабочего тела, т. е. Pr function show_eabstract() { $('#eabstract1').hide(); $('#eabstract2').show(); $('#eabstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен частный случай течения газового потока, индуцированного вращением диска. Записаны интегральные соотношения уравнения энергии пространственного пограничного слоя для вращательного течения при степенном законе распределения скорости. Получены зависимости для оценки локальных коэффициентов теплоотдачи вращательных течений с различным распределением скорости.
Бесплатно
Термоанемометрический преобразователь массовой скорости воздушного потока
Статья научная
Разработан термоанемометрический преобразователь массовой скорости воздушного потока. Предложен метод оценивания динамической погрешности измерения на основе построения математических моделей нестационарного теплообмена преобразователя.
Бесплатно
Статья научная
Описываются результаты разработки технического облика безгенераторной кислородно-водородной жидкостной ракетной двигательной установки (ЖРДУ) межорбитального транспортного аппарата (МТА) одноразового использования с помощью математической модели многокритериальной оптимизации проект- ных параметров. В качестве критериев оптимизации выбраны максимальная масса полезного груза и мини- мальная удельная стоимость выведения полезного груза на целевую орбиту. Приведен расчет оптимальных проектных параметров ЖРДУ МТА для четырех задач выведения, определенных характеристическими скоро- стями межорбитального перехода: 2 500, 3 500, 4 800 и 7 000 м/с. По полученным оптимальным проектным параметрам рассчитаны проектные параметры агрегатов питания ЖРДУ и построен технический облик.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен концептуальный, системотехнический и методический облик технологии обоснования лизинговых тарифов применительно к гражданским авиационным двигателям российского производства.
Бесплатно
Технологические аспекты создания бортового программного обеспечения спутников связи
Статья научная
Рассматриваются концепция и методы, приводящие к существенному повышению эффективности и качества разработки и сопровождения бортового программного обеспечения спутников связи.
Бесплатно
Технологические особенности многолезвийной обработки винтовых поверхностей ротационным точением
Статья научная
Показаны возможности и перспективы технологии ротационного точения наружных винтовых поверхно- стей деталей машин принудительно вращаемым многолезвийным инструментом.
Бесплатно
Технологическое обеспечение качества в производстве многоканальных волноводов EHF-диапазона
Статья обзорная
Представлены конструктивно-технологические решения электролитического формообразования многоканальных волноводов КВЧ-диапазона.
Бесплатно
Статья научная
Представлено описание технологии инъектирования сбоев и обзор методов, применяемых при внесении сбоев в электронные цифровые устройства. Технология инъектирования предназначена для тестирования на сбоеустойчивость элементов и устройств вычислительной техники и систем управления, эксплуатируемых в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов. Введение сбоев в микропроцессор имитирует одиночные сбои в его внутренней памяти, а также во внешней памяти микропроцессорной системы. Одиночные сбои заключаются в инвертировании ячеек памяти на противоположное значение. Модель введения сбоев определяется набором планируемых сбоев, включающим вид сбоя, его время и место, набором выполняемых действий тестируемой системой во время внесения сбоя, набором результатов (сбой парирован или нет), а также набором производных от полученных результатов статистических метрик. Процесс внесения сбоев в микропроцессор заключается в инвертировании каким-либо методом его ячеек памяти во время его работы. Результаты инъектирования собираются и в последующем обрабатываются внешним по отношению к тестируемому микропроцессору компьютером. Методы инъектирования бывают физическими или осуществляемыми в модели тестируемой системы, инвазивными или неинвазивными. Физические методы основаны на применении реальных процессов, которые могут вызвать сбои в реально существующей микропроцессорной системе. Неинвазивные методы для проведения процесса инъектирования не используют или минимально используют аппаратное вмешательство внутрь тестируемой микропроцессорной системы. Большинство методов внесения сбоев являются универсальными для любых электронных, преимущественно цифровых, систем, но два подхода специально разработаны для микропроцессорных систем: инъектирование с помощью программного обеспечения и внесение сбоев через порт тестирования микропроцессора с помощью внутрикристального отладчика. Инъектирование через порт тестирования вносит сбои независимо от процесса выполнения микропроцессором программы. Большинство методов инъектирования, основанных на внутрикристальном отладчике, используют внешнее аппаратно-программное окружение, что замедляет процесс введения сбоев. Для микропроцессоров типа «система на кристалле» разработан метод внутрикристального инъектирования, когда инфраструктура для проведения размещается непосредственно внутри тестируемого микропроцессора в виде его сложнофункционального блока, что сокращает задержки внесения сбоев. Обзор показал, что технология инъектирования сбоев имеет высокую практическую значимость и активно развивается.
Бесплатно
Технология программирования среды программного управления спутников связи и навигации
Статья научная
Рассматривается технология надеэюного и эффективного программирования команд управления для унифи-цированной среды программного управления спутниками связи и навигации с использованием универсальной системы визуального программирования.
Бесплатно
Трехкомпонентные аэродинамические тензовесы
Статья научная
В статье рассматривается воздействие потока на модели, исследуемые в аэродинамических трубах. Для определения силового воздействия потока на исследуемую модель предложен более точный и надёжный метод непосредственного измерения сил и моментов с помощью аэродинамических тензометрических весов. При решении плоской задачи для симметричной модели при нулевом угле скольжения предлагается конструкция трёхкомпонентных весов, измеряющих подъёмную силу, силу лобового сопротивления и момент тангажа. Для исключения взаимодействие между поддерживающими устройствами и моделью, которое вызывает возмущения в потоке вблизи модели, весы располагаются вне модели и рабочей части аэродинамической трубы. Компоненты аэродинамической силы и момента, действующие на модель, измеряются при помощи тензодатчиков сопротивления, преобразующих деформации упругого элемента в изменение электрического сопротивления, которое измеряется прибором, соединенным с соответствующей измерительной схемой. Выбор тензодатчиков в качестве весовых элементов обусловлен их весьма малыми размерами и весом, возможностью измерения очень незначительных относительных деформаций упругих элементов, малой инертностью, что позволяет измерять не только статические, но и динамические нагрузки, а также возможностью дистанционных измерений. Для компенсации влияние различных источников погрешностей, повышения чувствительности и обеспечения большей точности измерений тензодатчики соединены по мостовой схеме и включены во все четыре плеча моста. Деформация горизонтальной измерительной балки вызывает изменение сопротивления не только в тензодатчиках, измеряющих момент тангажа, но и в тензодатчиках, предназначенных для измерения подъемной силы. Так как конструкция весов не позволяет электрически разделить эти компоненты, то влияние момента тангажа на величину подъемной силы определяется в процессе тарировки и оценивается с помощью специального графика влияния, построенного по результатам тарировочных данных. При тензометрических измерениях выходные величины сил и момента, действующих на испытуемую модель, получаются в виде соответствующих показаний прибора, измеряющего электрические сигналы, пропорциональные приложенным силам. Для перевода приборных данных в величины сил и моментов производится совместная тарировка весов и приборов с цељю получения тарировочных коэффициентов. Дополнительные составляющие аэродинамических сил и моментов, создаваемые державкой, определяются путем её продувки в присутствии модели. Приведены расчетные зависимости для определения составляющих аэродинамического воздействия. Величины коэффициентов аэродинамических сил и моментов даются в поточной системе координат. Дано заключение о том, что использование тензометрических весов позволяет значительно сократить время проведения эксперимента и повысить точность определения исследуемых параметров по сравнению с весами механического типа.
Бесплатно
Тунгусское событие в аспекте гармонического единства явлений
Статья научная
Показано, что в момент Тунгусского события конфигурация космических объектов, включающая Планетарную туманность NGC 2392 (Эскимос), созвездие Близнецы, Солнце, Юпитер, Марс со спутником Фобос, Луну и Землю, составляла периодическую ретрансляционную линию для когерентного космического излучения. При этом поверхность Луны создала концентрацию магнитного потока в шлейфе возмущения, генерируемого Фобосом как мощного магнитного тела. В результате этого на орбитальной высоте образовался электромагнитный вихрь большой интенсивности, который вызвал катастрофические последствия в проективной области от зоны пересечения Луной шлейфа возмущения.
Бесплатно
