Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Создание современных изделий ракетно-космической техники обеспечивается на предприятиях космической промышленности крупномасштабным производственно-технологическим комплексом, объединяющим основные производственные и вспомогательные подразделения, инженерно-технологические и эксплуатационные службы, выполняющие сложные задачи по повышению качества и надежности выпускаемой продукции. Наиболее ответственные операции технологических процессов сборки и испытаний космических аппаратов выполняются в так называемых «чистых помещениях» (ЧП), в которых нормативной отраслевой документацией регламентируется концентрация аэрозольных пылевидных частиц, а также задаются параметры температурно-влажностного режима. С целью контроля внутриклиматичекого состояния чистых помещений и управления работой теплоэнергетического оборудования соответствующего назначения предлагается разработать цифровой двойник производственного ЧП и системы поддержания стабильности внутриклиматических характеристик этого помещения с учетом протекающих технологических процессов и отдельных операций с большим объемом функциональных возможностей. В качестве исходной модели данной системы рассматривается имитационная модель объекта исследования, которой является ЧП, располагаемое в типовом промышленном здании. Установлены граничные условия модели, определены основные факторы тепловлажностного состояния внутреннего объема, разработана методика расчета теплопритоков от различных тепловых источников. С учетом аэродинамических характеристик вентиляционного оборудования представлены рекомендации по математическому определению параметров воздушных потоков (приток и удаление воздушных масс при работе вентиляционного оборудования). В результате разработки расчетных методик получена замкнутая система неявных нелинейных уравнений, которая решается численными методами бисекции с заданной точностью. Имитационная модель ЧП является базовой основой для построения цифрового двойника объекта, концепция которого предполагает, что объект может быть представлен в виде физической и виртуальной системы. Одновременно отображение и взаимодействие реального и виртуального (цифрового) объектов дает возможность сформировать конкретные рекомендации по поддержанию требуемых параметров (температуры, влажности, скорости потока), оптимизации режимов эксплуатации и обслуживанию реального производственного ЧП для сборки и испытаний современных конкурентоспособных космических аппаратов.
Бесплатно
Импульсные невзрывные источники сейсморазведки с электромагнитным приводом
Статья научная
Дается анализ методов и конструкций невзрывных источников сейсмических волн, используемых при сейсмо-разведочных работах на нефть и газ. Описывается принцип действия невзрывных источников, делается акцент на преимуществе импульсных невзрывных источников, реализованных в отечественной системе « Енисей».
Бесплатно
Инженерия поверхности деталей машин
Статья научная
Повышению износостойкости деталей машин и механизмов способствует инженерия их рабочих поверхностей с применением различных методов. Плазменная технология, являясь одним из методов инженерии поверхности, нуждается в совершенствовании процесса. Рассмотрены тепловые условия и механизм формирования покрытия при напылении. Показана возможность повышения эксплуатационных показателей покрытий из порошковых материалов нанометровых размеров.
Бесплатно
Инструмент для абразивного полирования внутренней поверхности волноводов космических аппаратов
Статья научная
Описан способ получения эластичного инструмента для отделки токонесущей поверхности волноводов прямоугольного профиля для передающих систем.
Бесплатно
Статья научная
Представлены основные положения исследования по финансированию инновационной деятельности на предприятиях оборонно-промышленного комплекса (ОПК). Выявлены закономерности, принципы финансирования, специфические факторы, влияющие на финансирование инновационной деятельности (ИД) на предприятиях ОПК. Определены основные задачи, влияющие на процесс финансирования и предложены их формализованные модели. Разработана методика определения форм и способов финансирования ИД, включающая основные задачи финансирования.
Бесплатно
Статья научная
Установлена связь между оценкой эффективности стратегии инновационного развития вуза в условиях конкуренции на мировом образовательном рынке и оценкой качества бизнес-процессов стратегического управления инновационным развитием. Классифицированы бизнес-процессы стратегического управления инновационным развитием вуза. Обосновано использование специальных аналитических инструментов оценки качества бизнес-процессов стратегического управления инновационным развитием вуза.
Бесплатно
Использование диафрагменного электролизёра для очистки сточных вод от шестивалентного хрома
Статья научная
В производстве ракетно-космической техники применяются электрохимические процессы, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. Строгие требования органов охраны окружающей среды не позволяют сбрасывать непосредственно в водоемы или канализацию сточные воды, содержащие ионы металлов, концентрация которых превышает предельно допустимые значения. Наибольшие трудности вызывает очистка воды от шестивалентного хрома. Предлагаемые методы очистки от хрома шестивалентного - метод электрокоагуляции, метод гальвано-коагуляции, сорбционные методы, комбинированные методы - имеют недостатки, такие как значительный расход электроэнергии, металлических растворимых анодов, пассивация анодов, необходимость больших избытков реагента (солей железа), большие количества осадка и сложность его обезвоживания, дороговизна и дефицит сорбентов, большой расход реагентов для регенерации сорбентов и др. В работе показано оборудование для проведения опытов, включающее диафрагменный электролизёр с коаксиальным расположением электродов. Представлены формулы для расчёта потока ионов хрома под действием миграции и диффузии. Отличие расчётной силы тока от практической составляет 25 %, теоретической степени очистки от реальной - 4 %, что подтверждает эффективность предложенного способа очистки. Концентрацию ионов хрома определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Степень очистки воды от хрома составила от 84 до 96 %. Наибольшая степень очистки (96 %) получена при продолжительности электролиза 29 мин. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/arhiv/)
Бесплатно
Статья научная
Исследование ударного взаимодействия имеет первостепенное значение для решения задач как теоретической направленности (изучение внутренних закономерностей ударных процессов, исследование физико-механи- ческих свойств материалов при динамическом нагружении), так и практической, прикладной направленности (повышение надежности и работоспособности деталей машин, использование ударного взаимодействия в различных технологических процессах поверхностно-пластического деформирования, упрочнения, маркирования и т. д.). Данные исследования актуальны и востребованы в машиностроении, а особенно в авиа- и ракето- строениии, двигателестроении, автомобилестроении и т. д. Рассмотрены вопросы исследования ударного взаимодействия на установке с линейным электродинамическим приводом. Цель работы - оценка возможности использования линейных электроприводов для исследования ударных процессов. Приведен сравнительный анализ различных ударных устройств (гидравлических, пневматических, электрических). Рассмотрены преимущества и особенности работы линейного электродинамического привода, приведена математическая модель динамики работы привода в ударном режиме. Результаты математического моделирования динамики работы для различных типоразмеров линейного электродинамического привода показали высокую сходимость с данными реальных образцов. Показан вариант использования исследовательского стенда в качестве калибратора датчиков удара и вибрации - электродинамический калибратор, приведена его схема, особенности расчета калибровочных установок методом удара, основные технологические и конструктивные параметры, а также показаны результаты экспериментов по калибровке датчика вибрации, которые позволяют после соответствующей модернизации и настройки использовать электродинамический калибратор в метрологии.
Бесплатно
Испытания образцов радиоотражающих покрытий на стойкость к внешним воздействующим факторам
Статья научная
Проведены ускоренные климатические испытания (УКИ) образцов с радиоотражающим покрытием. Представлены результаты испытаний образцов до и после УКИ. Контролю подвергались: внешний вид, терморадиационные характеристики A s, E n коэффициент радиоотражения, адгезионная прочность. Также были проведены испытания образцов на радиационное воздействие. Проведенные испытания показали, что требуемыми характеристиками обладают образцы радиоотражающих покрытий, выполненные по трем схемам. Разработанные покрытия могут быть рекомендованы для нанесения на углепластиковые рефлекторы антенн, работающих в диапазоне частот до 24 ГГц.
Бесплатно
Статья научная
В качестве наиболее распространенных датчиков величины деформации упругого элемента весоизмери- тельных устройств используют индуктивные, емкостные и тензорезисторные преобразователи деформации. В известных датчиках преобразование входной неэлектрической величины в электрический сигнал осуществля- ется в два этапа: сначала происходит ее преобразование в изменение одного из параметров (индуктивности, емкости, сопротивления и т. п.), а затем это изменение преобразуется в электрическую величину. Основными проблемами подобных датчиков является высокая зависимость от стабильности их параметров, темпера- турная зависимость и относительно низкая чувствительность вследствие измерения только части величины деформации. К недостаткам следует отнести аналоговый принцип действия, в то время как основные элек- трические преобразователи фиксируют частотные изменения. Для устранения этого недостатка в конст- рукцию устройств встраивают преобразователи - блоки, переводящие аналоговый сигнал в частотный. Эти устройства имеют очень слабый выходной сигнал, и для вывода его на необходимый уровень применяются усилители. Наличие в цепи преобразования сигналов большого количества дополнительных звеньев существенно снижает точность измерения. Для силоизмерительных устройств целесообразно применение струнного дат- чика (СД). Этот датчик обладает высокой точностью и малой инерционностью. Погрешность СД от гисте- резиса не превышает 5 г на 15 кг приложенного веса. Приведены результаты исследования статических и ди- намических характеристик оригинальных конструкций весоизмерительных устройств на основе кольцевого упругого элемента переменного сечения и встроенного в него струнного датчика. Проведенные исследования подтвердили работоспособность устройств в широком диапазоне нагрузок, отмечены высокая чувствительность и точность измерений. Однако существенным недостатком СД является повышенная чувствительность к внешним возмущениям. СД преобразует внешнее силовое воздействие в колебания струны, и его высокая точность будет обеспечиваться только в том случае, если будут отсутствовать любые внешние источники колебания, которые могут привести к существенным погрешностям измерения.
Бесплатно
Исследование влияния альфирования на структуру и свойства сплава ВТ6
Статья научная
В работе рассмотрено влияние двух технологий альфирования (окисления) на структуру и свойства деформируемого титанового сплава ВТ6, который применяют, в частности, в авиационной и космической промышленности. Нанесение оксидного покрытия методами химико-термической обработки (ХТО) позволяет компенсировать основной недостаток сплава - низкую износостойкость поверхности. Повышается исходный комплекс свойств. Объектами исследования являются титановый сплав ВТ6 и его оксидные покрытия. Сравнивали два образца детали с оксидными покрытиями, полученными по разным технологиям. Первая технология - альфирование в мелкозернистом графите, вторая - альфирование в вакууме. Цель работы - выяснить влияние двух технологий альфирования на структуру и свойства сплава ВТ6. Альфирование проведено: 1) в мелкозернистом графите при температуре 800±10 °С с выдержкой в течение 8 ч; 2) в электропечи при температуре 760-780 °С в вакууме 10-1 - 10-3 мм рт. ст. в течение 1,5-2 ч. Выполнено исследование микроструктуры (световая и электронная микроскопия). Использовали микроскоп типа Carl Zeiss Axio Observer A1m с применением цифровой камеры, переходных устройств преобразования оптического сигнала, компьютер. Проведена статистическая обработка по программе SIAMS700. Электронно-микроскопические исследования выполнены с использованием растрового электронного микроскопа (РЭМ) EVO 50 с энергодисперсионным микроанализатором INCA Energу 350. Рентгенофазовый анализ проведен с помощью рентгеновского дифрактометра Shimadzu XRD7000, Япония (излучение CuKa, монохроматор), в следующем режиме: диапазон от 5 до 70° по шкале 2θ, шагом 0,03°, скорость сканирования 1,5 °/мин. Исследовали порошки, полученные с двух видов покрытий. Микротвердость образцов измеряли на микротвердомере DM8 по ГОСТ 9450-76. Износостойкость сплава оценивали на специальной лабораторной установке. Выяснен фазовый состав и структура сплава ВТ6 после альфирования. В диффузионном слое обнаружены: после альфирования в графите - фазы TiO2; Ti3O; TiN. После альфирования в вакууме - TiO2; Ti6O11. В альфированном слое после обработки в графите выявлены зерна α - твердого раствора, интерметаллиды Ti-Al-V, Ti-V и Ti-Al; в альфированном слое после обработки в вакууме содержится больше титана, также выявлены участки со 100 % (ат.) титана; видна область твердого раствора (α) и интерметаллиды Ti-Al-V, Ti-V и Ti-Al. Толщина оксидированного слоя составляет в среднем 103,6 мкм (графит), а в вакууме - 66,8 мкм. Средний размер зерна в слое составляет 17,2 мкм (графит); 6,0 мкм (вакуум). Установлено, что химико-термическая обработка (альфирование) способствует существенному повышению микротвердости в диффузионном слое. На поверхности получена твердость HV580 (вакуум) и HV724 (графит). Альфирование в графите и вакууме обеспечивает износостойкость изделия, однако лучший результат получен после альфирования в вакууме. Обе технологии улучшают свойства, но выгоднее проводить альфирование в вакууме, так как в этом случае процесс проводят в течение 2-х ч вместо 8 ч в графите. Альфирование (оксидирование) обеспечивает износостойкость сплава ВТ6, что способствует надежной работе изделия при эксплуатации.
Бесплатно
Исследование влияния гибридного наполнителя на тензочувствительность нанокомпозиционного материала
Статья научная
Рефлектор космического аппарата находится в процессе эксплуатации в раскрытом и сложенном положении, поэтому актуальной задачей является разработка тензодатчиков, определяющих положение рефлектора. В работе представлено исследование влияния гибридного наполнителя на величину коэффициента тензорезистивности гибкого тензорезистивного элемента из нанокомпозиционного материала и описан технологический процесс его изготовления методом вакуумной инфузии. В качестве гибридного наполнителя был использован состав, содержащий электропроводящий компонент (углеродные нанотрубки) и твердый компонент (карбид кремния), способствующий равномерному распределению наполнителя в полимерной матрице. С помощью ротационного реометра установлено содержание углеродных нанотрубок (УНТ), при котором достигается предельный уровень вязкости для пропитки связующим стекловолокна. Особенности распределения наполнителя в нанокомпозиционном материале исследовали сканирующим электронным микроскопом в Красноярском региональном центре коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН. В ходе работы определено влияние содержания гибридного наполнителя на тензорезистивные свойства нанокомпозиционного материала. Максимальные значения коэффициента тензорезистивности наблюдались на начальном этапе исследования (растяжение 0,05 %) - при растяжении на 0,1 мм при общей длине 200 мм у образцов нанокомпозиционного материала с гибридным наполнителем SiC 1, 5 и 10 % - и составляли 38, 40 и 40. Коэффициент тензорезистивности образцов нанокомпозиционного материала с содержанием гибридного наполнителя SiC 1, 5 и 10 % при максимальном растяжении (1 %) составляет около 19, 21 и 22 соответственно.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние динамических свойств импульсных стабилизаторов напряжения на адмитанс и устойчивость имитаторов солнечных батарей с каскадным включением непрерывного и импульсного усилителей мощности. Сформулированы ограничения на параметры сглаживающего LC-фильтра импульсного стабилизатора напряжения.
Бесплатно
Статья научная
В авиационном машиностроении для скрепления листовых конструкций летательных аппаратов (ЛА) широко применяются болт-заклепочные соединения с применением заклепок, изготовляемых из деформируемых алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Исследование влияния концентрации лития на скорость диффузии в кристаллическом кремнии
Статья научная
Квантово-химическим методом DFT проведено исследование влияния концентрации лития на высоту потенциального барьера перескока атома лития в кристаллическом кремнии. С использованием этих данных предложен новый метод расчета коэффициента диффузии лития в кристаллическом кремнии при различной концентрации лития SiLi x, где x изменяется в диапазоне от 0,05 до 0,75.
Бесплатно
![Исследование влияния природы лигандов на связывание молекулярного водорода с половинной моделью активного центра [NiFе]-гидрогеназы](/file/thumb/148177146/issledovanie-vlijanija-prirody-ligandov-na-svjazyvanie-molekuljarnogo-vodoroda-s.png "Исследование влияния природы лигандов на связывание молекулярного водорода с половинной моделью активного центра [NiFе]-гидрогеназы")
Статья научная
Для описания половинной модели активного центра [NiFe]-гидрогеназы подобран функционал плотности. Методом связанных кластеров с учетом однократных и двукратных, а также трехкратных возбуждений по теории возмущения определены энергии связывания молекулярного водорода с двухвалентным атомом железа комплекса [FeCO(SCH 3) 2(CN) 2H 2] 2-. Показано, что атом железа в комплексах [Fe(SCH 3) 2(CO) 3H 2], [Fe(SCH 3) 2(CN) 3H 2] 3-, [FeCN(SCH 3) 2(CO) 2H 2] 1-, [FeCO(SCH 3) 2(CN) 2H 2] 2- находится в октаэдрическом поле лигандов. Исследовано связывание H 2 с атомом железа в зависимости от природы лигандов. Определено, что все смоделированные структуры являются комплексами Кубаса.
Бесплатно
Статья научная
Предложен способ усовершенствования электроконтактной резки с целью снижения удельных затрат энергии, позволяющий влиять на технологические показатели процесса резки за счет регулирования температуры в зоне реза при соблюдении рекомендуемых режимов обработки.
Бесплатно
Краткое сообщение
Проведены визуальные исследования характера потока рабочей среды как абразивного инструмента. Установлена степень влияния формы обрабатываемого канала и местных сопротивлений на особенности течения. Разработаны рекомендации по выравниванию условий обработки.
Бесплатно
Исследование воздействия компонентов ракетного топлива на состояние сосны обыкновенной
Статья научная
Объектом исследования стала сосна обыкновенная как биоиндикатор загрязненности почвы с зоны хранения компонентов ракетного топлива (КРТ) одной из ракетных воинских частей. Установлено, что уровни радиа- ции (мощность экспозиционной и эквивалентной доз внешнего гамма-излучения, уровни альфа- и бета-полей, удельная активность радионуклидов, в том числе техногенного цезия-137) на объекте соответствуют фоно- вым показателям. По показаниям войскового прибора химической разведки содержание КРТ на отдельных пробных площадках составляет 0,001 мг/л, что соответствует уровню «Опасно». На почве в специальных сооружениях присутствуют видимые следы проливов технических жидкостей, а в воздухе имеет место спе- цифический запах. Химически загрязненные арматуры, строительный мусор, остатки ёмкостей и специальные сооружения находятся в брошенном состоянии. В связи с этим требуется проведение рекультивации данной территории. При проведении работ по детоксикации и реабилитации почв необходимо учитывать ярко выраженную пространственную неравномерность уровня остаточной загрязнённости. Для расчета объёма и технологии работ рекомендуется провести микробиологический анализ грунта и составить детальную карту фитотоксичности. При составлении карты фитотоксичности рекомендуется учитывать следующий комплекс показателей: процентное и качественное отношение подверженных некрозу и хлорозу образцов хвои.
Бесплатно
Статья научная
Известные методы формообразования конструкционных сплавов в холодном состоянии методом многоударной выколотки приводят к появлению недопустимого коробления и монтажных напряжений, что оказывает заметное влияние на усталостную долговечность элементов конструкций летательных аппаратов (ЛА).
Бесплатно
