Авиационная и ракетно-космическая техника. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Анализ отработки ресурсов системами самолета Ту-154М при длительной эксплуатации
Статья научная
Рассмотрены вопросы надежности систем радио-, при длительной эксплуатации
Бесплатно
Анализ показателей качества и надежности при эксплуатации современных космических аппаратов
Статья научная
Представлен анализ и оценка основных показателей качества и надежности современных отечественных космических аппаратов связи. Даны рекомендации по повышению надежности при эксплуатации на основе повышения требований к электрорадиоизделиям КА длительного функционирования.
Бесплатно
Анализ проточной части турбины жидкостного ракетного двигателя замкнутой схемы
Статья научная
Выполнен анализ проточной части газовой турбины жидкостного ракетного двигателя замкнутой схемы, рассмотрена траектория движения в составе двухфазного газового потока одинокой капли, сформированной после газогенератора предкамерной турбины потока.
Бесплатно
Анализ процесса старения авиационных двигателей D-30F6 при эксплуатации
Статья научная
Рассмотрен процесс старения авиационных двигателей Д-30Ф6 и его комплектующих узлов и агрегатов при эксплуатации по интенсивности отказов l(t).
Бесплатно
Статья научная
Выполнен анализ стандартных методов оценки надежности функциональных систем. Показана возможность их использования эксплуатантами авиационной техники.
Бесплатно
Анализ стратегий технического обслуживания рулевых приводов самолетов Ту-154 МиБ
Статья научная
Дан анализ отработки ресурсов рулевыми приводами самолетов Ту-154МиБ. Показана необходимость корректировки стратегии их технического обслуживания.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается решение увеличения ресурсов и сроков службы стареющих самолетов Ил-76Т. Дается сравнение фактических параметров полетов и эксплуатационной нагруженности самолетов ряда коммерческих авиакомпаний с расчетными параметрами и между авиакомпаниями. Обосновывается необходимость создания головной группы самолетов Ил-76Т (ТД) и индивидуального продления ресурсов и сроков службы. Данные предоставлены НЦПЛГ ВС ГосНИИГА.
Бесплатно
Статья научная
Дается анализ экологической обстановки специального объекта Министерства обороны Российской Федерации, и механизм восстановления химически загрязненных почв.
Бесплатно
Анализ энергетических возможностей солнечной батареи при различных условиях эксплуатации
Статья научная
Рассмотрены различные условия эксплуатации солнечной батареи. Проведен их сравнительный анализ. По результатам исследования энергетических возможностей солнечной батареи даны рекомендации для разработки систем электроснабжения космических аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается проблема обеспечения требуемой первой собственной частоты изгибных колебаний балки при действии продольной силы за счет введения необходимой жесткости опор. Рассматривая и объединяя уравнения свободных колебаний балки и уравнения, описывающие потерю ее устойчивости, было получено условие работоспособности на основе обеспечения минимально заданного значения первой собственной частоты колебаний с учетом действия продольной силы. При этом достижение нулевой частоты собственных колебаний соответствует потере устойчивости, что позволяет решать обе задачи. Данная задача математически сложна и в известной научной литературе ее решение обычно приводится только в графическом или табличном виде. Проблема заключается в нелинейной зависимости коэффициентов опор от жесткости при колебаниях и потере устойчивости. Для решения этой проблемы использовалась аппроксимация нелинейных зависимостей коэффициентов опор методом наименьших квадратов и получения квадратичных аппроксимирующих функций. В результате задача определения требуемой жесткости опор свелась к разрешающему алгебраическому уравнению четвертой степени, для которого существует аналитическое решение. Полученное решение позволяет определить жесткость опор балки, которая обеспечивает требуемое значение первой собственной частоты колебаний балки и ее первой критической нагрузки в виде внешней сжимающей силы или температурных воздействий. Замена нелинейных зависимостей коэффициентов опор от жесткости опор более простыми квадратичными функциями привела к относительно простым аналитическим зависимостям, которые позволяют преобразовывать разрешающее уравнение в соответствии с конкретной решаемой задачей. Вместе с тем, квадратичные функции повлияли на погрешность расчета, для снижения которой было произведено ограничение рассматриваемого диапазона жесткостей опор и разбиение его на три зоны. Проведено сравнение результатов расчетов по предложенному аналитическому решению с численными расчетами методом конечных элементов. Сравнение результатов расчета показало погрешность не более 5 % для рассматриваемого диапазона жесткостей опор, что вполне достаточно для инженерных расчетов балочных конструкций. Для ограничения погрешности результата рекомендуется, чтобы жесткости обоих опор были равны или же одного порядка.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований работы систем зажигания со свечами поверхностного разряда, теоретические и практические выводы по результатам работ. Процессы, происходящие в таких системах зажигания, в действительности отличаются от описанных в теории.
Бесплатно
Аппроксимация значений коэффициентов опор балки при колебаниях и потери устойчивости
Статья научная
Рассмотрена проблема расчета первой собственной частоты колебаний и первой критической силы для балки с упругими опорами. Аналитический обзор литературы по решению таких задач показал, что в теории колебаний и теории устойчивости стержней учет условий закрепления основан на использовании коэффициентов опор, значения которых были получены после решения соответствующего дифференциального уравнения. В рассмотренной литературе содержится только ограниченный набор значений этих коэффициентов, в основном для идеальных опор простых типов: шарниры, заделка и др. Учет жесткости опор можно найти только в отдельных изданиях и только для ограниченного числа вариантов значений. В данной работе выполнен расчет коэффициентов опор в зависимости от жесткости закрепления балки для первой собственной частоты колебаний и первой критической силы. Полученные значения были разделены на три зоны жесткостей и аппроксимированы внутри каждой зоны квадратичными функциями. Использование квадратичной аппроксимации позволило получить простые аналитические зависимости, пригодные для инженерных прикладных расчетов, а разбиение жесткости на зоны обеспечило приемлемую погрешность получаемых значений. Также квадратичные зависимости позволили решать обратные задачи по определению жесткостей опор для заданного значения первой собственной частоты колебаний или первой критической силы. Проведено подробное исследование погрешности полученных аппроксимирующих функций по всему рассмотренному диапазону жесткостей, которое показало, что погрешность определения коэффициента опор при колебаниях составляет не более 2 %, а при потере устойчивости - 6 %. Погрешность зависит от сочетания жесткостей опор и может увеличиться, если жесткости различаются более чем на порядок. Также была установлена высокая чувствительность решения обратной задачи к входным данным, что является следствием высокой нелинейности зависимости коэффициентов опор от жесткости. Полученные результаты можно использовать при инженерных расчетах первой собственной частоты колебаний и первой критической силы балки с упругими опорами.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются астрономические источники первичной навигационной информации для автономного определения движения объектов.
Бесплатно
Балансировка некоторых агрегатов космических аппаратов
Статья научная
В космических аппаратах, к которым относятся как средства выведения на орбиту и функционирования в космосе - двигатели, так и искусственные спутники различного назначения, имеются детали, узлы и агрегаты, работающие в режиме вращения, а следовательно, испытывающие воздействие центробежных сил. И в случае неуравновешенности материала, из которых они изготовлены, или комплектующих деталей относительно оси вращения, в процессе эксплуатации соответствующих объектов они могут выйти из строя в результате дисбаланса, что может нарушить рабочий режим или даже привести к выходу из строя космического аппарата. В качестве примеров предотвращения негативных последствий дисбаланса объектов космических аппаратов рассмотрены технологии балансировки: а) вращающихся деталей турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя; б) электронасосного агрегата космического аппарата, предназначенного для обеспечения регламентных температурных режимов космического аппарата. Такие объекты изучения выбраны не случайно, а в связи с тем, что ротор турбонасосного агрегата с расположенными на нем рабочими колесами работает максимум десятки секунд/минут либо непрерывно, либо в циклическом режиме при высокой частоте вращения - вплоть до 100 000 об/мин. Что касается электронасосных агрегатов, то они должны обеспечивать температурный режим искусственных спутников значительно более длительное время -вплоть до 15 лет.
Бесплатно
Бифуркационный анализ комбинированного преобразователя при изменении емкости выходного фильтра
Статья научная
Важное место в различных областях техносферы занимают импульсные преобразователи, которые являются ключевыми элементами большинства промышленных, энергетических и транспортных установоки устройств. По этой причине их эффективность функционирования связана с эксплуатационными, энергетическими, надежностными характеристиками преобразователей, резервы для повышения эффективности которых закладываются на стадии проектирования. В связи с этим все большую роль приобретает концепция нелинейной динамики, применение которой позволяет в полной мере реализовать все конструктивные возможности преобразователей. Предметом исследования является комбинированный преобразователь со стабилизацией выходного напряжения. Цель данной работы - определение минимального и максимального значений емкости выходного фильтра преобразователя, при которых выходное напряжение преобразователя будет находиться в одноцикловом режиме. Предложена модель комбинированного преобразователя на основе численно-аналитического метода математического моделирования динамики полупроводниковых преобразователей, способного работать в качестве как понижающего, так и повышающего. Данный преобразователь обеспечивает одинаковую полярность входного и выходного напряжения, с возможностью получения выходного напряжения как больше входного, так и меньше, при меньших потерях на элементах и номиналов токов через транзисторы и диоды, в сравнении с импульсными преобразователями с разделительным конденсатором. Математическая модель дает возможность провести исследование, изучить его нелинейные динамические свойства, позволяет провести бифуркационный анализ, а также аналитически произвести поиск длительности управляющих импульсов коммутационных элементов, при которых работа преобразователя будет находиться в устойчивом режиме. Построены бифуркационные диаграммы выходного напряжения в зависимости от изменения емкости выходного фильтра, определен диапазон работы преобразователя в одноцикловом режиме, а также моменты перехода к многоцикловымрежимам работы преобразователя. Определен диапазон изменения емкости выходного фильтра, обеспечивающей устойчивую работу преобразователя в различных режимах. Полученные данные могут быть использованы при проектировании устройств силовой электроники на основе преобразователя данного типа, в частности, при проектировании модулей систем электропитания космических аппаратов, для обеспечения их устойчивой работы с учетом постепенной деградации компонентов схемы.
Бесплатно
Бортовая микропроцессорная система управления с повышенной сбоеустойчивостью
Статья научная
Современные инновационные тенденции развития космического приборостроения связаны с применением микропроцессорных технологий в бортовой аппаратуре. Поэтому в состав аппаратуры вводятся микропроцессорные системы управления, осуществляющие непосредственное управление прибором на основании внутренних алгоритмов, что позволяет перейти к распределенному принципу управления, в основе которого лежит идея о локализации функций управления приборами, находящимися на борту, внутри самих приборов. В частности, при создании системы преобразования и управления нового поколения для электрореактивной двигательной установки в АО «НПЦ «Полюс» (г. Томск) разработана бортовая микропроцессорная субсистема обмена и управления, за счет интегрирования которой в указанную систему удалось не только улучшить ее массогабаритные показатели, но и расширить функциональные возможности. Однако рост требований к космическим аппаратам в целом приводит к необходимости совершенствования и систем управления бортовой аппаратурой. Выполнение этих требований невозможно без применения современных интегральных схем со сверхбольшой степенью интеграции, изготовленных по нанометровым технологическим нормам. Как известно, такие схемы, выполненные по субмикронным технологиям, в отличие от микронных обладают более высокой чувствительностью к одиночным эффектам, вызванным воздействием тяжелых заряженных частиц космического пространства, что, в свою очередь, обусловливает необходимость принятия ряда специальных мер по обеспечению стойкости систем управления. Рассмотрены способы повышения сбоеустойчивости микропроцессорных систем управления бортовой аппаратурой космических аппаратов. Показаны пути решения проблем, связанных с выбором электронных компонентов, схемотехнических и архитектурных решений для обеспечения стойкости к одиночным эффектам, вызванным тяжелыми заряженными частицами космического пространства. Предложена к реализации архитектура микропроцессорной системы управления с расширенными функциональными возможностями, высоким быстродействием и повышенной сбоеустойчивостью.
Бесплатно
Бортовая оптико-радиолокационная система
Статья научная
Рассмотрена проблема защиты геостационарных космических аппаратов (КА) от космического мусора, в том числе от геостационарных спутников, не уведенных на орбиту захоронения. Для обеспечения безопасности КА необходима совместная работа нескольких бортовых систем. Бортовая оптико-радиолокационная система предназначена для обнаружения космических объектов и определения координат. Рассмотрены преимущества комплексирования оптической и радиолокационной аппаратуры, принципы работы и варианты построения бортовой оптико-радиолокационной системы геостационарного космического аппарата. Проведен сравнительный анализ вариантов построения, приведены структурные схемы. Рассмотрены точностные характеристики, проведена оценка потребляемой мощности и массы системы.
Бесплатно
Статья научная
Жидкостные газогенераторы (ЖГГ) являются дополнительными огневыми агрегатами в системе питания жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). ЖГГ обеспечивают работу агрегатов питания турбонасосного агрегата (ТНА) двигателя путем подачи продуктов сгорания (ПС) на привод турбины. Основными критериями эффективности генераторного газа является комплекс (RT)гг и термодинамические свойства смеси, зависящие от температуры, давления, степени избытка окислителя и энтальпии топлива, отнесенной к условиям подачи в форсунки ГГ. Изменение параметров генераторного газа приводит к изменению параметров мощности турбины за счет его влияния на адиабатную работу турбины Lад. В зависимости от рассматриваемой схемы двигателя, ПС ГГ могут совершать работу и в других агрегатах и элементах двигателя, а также оказывать влияние на множество параметров ЖРД. Среди основных можно отметить: - мощность бустерной газовой турбины бустерного турбонасосного агрегата (БТНА) в случае отбора генераторного газа после ГГ или турбогаза после основной турбины; - температура подогрева хладагента в теплообменном аппарате, введенном в ГГ; - удельный импульс жидкостной ракетной двигательной установки (ЖРДУ), зависящий от количества и свойств турбогаза, поступающего в выхлопной патрубок двигателя (для схемы двигателя без дожигания генераторного газа); - смесеобразование в камере сгорания (КС) за счет дожигания турбогаза, поступающего после турбины в камеру двигателя (для схемы двигателя с дожиганием генераторного газа); - параметры огневой стенки двигателя в случае применения высокотемпературной газовой завесы путем вдува генераторного газа в сверхзвуковую часть сопла. 56 SHAPE \* MERGEFORMAT Для множества пар топлив при горении в ГГ характерна неравновесность ПС (особенно в углеводородных топливах). В связи с тем, что ПС при горении кислородно-водородной смеси в силу простоты реакции успевают сформироваться при пребывании в ГГ (т. е. время химического равновесия ПС меньше или равно времени пребывания в ГГ), их термодинамические параметры возможно достоверно определять с помощью программ, моделирующих реакции химического равновесия. В данной статье исследован вопрос получения достоверных результатов термодинамических расчетов генераторного газа при низком и высоком коэффициентах избытка окислителя. Проведена верификация параметров, полученных в программах «Астра» и Rocket Propulsion Analysis с расчетными значениями. Определена наиболее подходящая программа для выполнения инженерных расчетов и моделирования термодинамики жидкостных газогенераторов.
Бесплатно
Вероятностная оценка ресурса узлов трения и износа
Статья научная
Рассматривается вероятностная оценка полного и остаточного технического ресурса узлов трения и износа, модели изменения определяющих параметров изделий машиностроения. Представлены результаты вероятностно-статистической оценки предельного износа стенок шарового резервуара в условиях коррозионного износа.
Бесплатно
Вихревые структуры турбулентных потоков и их моделирование
Статья научная
Представлен анализ основных параметров вихревых турбулентных потоков в поле центробежных сил. Получены зависимости математического моделирования, позволяющие проводить расчеты вихревых турбулентных структур
Бесплатно
