Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Авиационная и ракетно-космическая техника

Оптимизация технических характеристик термоакустического пульсационного охладителя
# 08, август 2014
DOI: 10.7463/0814.0724073
Благин Е. В., Лукашева М. В., Некрасова С. О., Угланов Д. А.
С.179-193
Математическое моделирование рабочих процессов в камере дожигания ракетно-прямоточного двигателя на пиротехническом составе
# 06, июнь 2014
DOI: 10.7463/0614.0713972
Сорокин В. А., Ягодников Д. А., Хомяков И. И., Сучков С. А., Сухов А. В.
Применение металлических добавок к топливам и пиротехническим составам (ПС) позволяет улучшить энергетические характеристики ракетно-прямоточных (РПД) традиционных схем, а также комбинированных РПД и реализовать предельные для высокометаллизированных ПС составов характеристики. Очевидно, что перспективные конструкции РПД на ПС характеризуются широким диапазоном изменения режимных параметров, например, давления, соотношения компонентов, составом и количеством конденсированной фазы продуктов сгорания ПС. Их влияние на основные характеристики рабочего процесса необходимо знать для максимальной реализации преимуществ металлсодержащих горючих.
Применение методов микродугового оксидирования при создании конструктивных элементов космических аппаратов
# 06, июнь 2014
DOI: 10.7463/0614.0712840
Шаталов В. К., Штокал А. О., Рыков Е. В., Добросовестнов К. Б.
Указывается на существенное расширение эксплуатационных характеристик узлов космических аппаратов из алюминиевых сплавов благодаря проведению микродугового оксидирования. Приводятся свойства МДО-покрытий, которые могут быть получены при применении современных технологий нанесения. На примере типового узла космического аппарата подсчитывается относительное снижение массы в результате замены металлов с большей плотностью на алюминиевые сплавы, подвергнутые микродуговому оксидированию. Предлагаются оптимальные методы проведения микродугового оксидирования для деталей из алюминиевых сплавов различных конфигураций.
Рабочие жидкости авиационных гидросистем, их свойства.
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0705577
профессор, д.т.н. Шумилов И. С., Чурсова Л. В., Седова Л. С.
В статье рассматривается рабочие жидкости, которые применяются в настоящее время в отечественной и мировой практике для авиационных гидросистем (АГС). В авиационной практике применяется достаточно широкий перечень жидкостей. Выбор конкретной жидкости определяется конструктором для конкретного самолёта на основании технических требований к нему. Рабочие жидкости должны иметь заданные свойства, которые представлены в статье, а именно: смазочные свойства; стабильность физико-химических характеристик при эксплуатации и хранении; низкотемпературные свойства; приемлемую температуру застывания; совместимость с материалами агрегатов и элементов гидросистем; теплопроводность; высокая жёсткость; минимальная низкий коэффициент объёмного расширения; пожаро-взрывобезопасность; невысокая плотность; должна иметь хорошие диэлектрические свойства; хорошо противостоять диструкции молекул; иметь хорошие антикоррозионные и антиэрозионные свойства; не создавать условия для возникновения электрокинетической эрозии золотниковых и др. прецизионных устройств и ряд др. свойств.
Экспериментальные исследования эффективности применения каталитических блоков в малогабаритных газогенераторах на оксиде диазота с резонансной системой инициирования рабочего процесса.
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0705122
Арефьев К. Ю., Воронецкий А. В.
В современной авиационно-космической технике малогабаритные газогенераторы (МГГ) широко применяются для создания высокоэнтальпийного потока с требуемыми характеристиками. Одним из перспективных унитарных топлив для МГГ является оксид диазота (N2O). Однако, использование N2O требует решения задач инициирования и интенсификации процесса его разложения. В статье рассмотрен один из возможных путей решения этих задач - применение резонансных газодинамических систем (РГС), которые позволяют инициировать рабочий процесс без использования электрической энергии. Предварительные расчеты и результаты испытаний показали, что МГГ на оксиде диазота с РГС имеют достаточно длительные времена выхода на режим и относительно низкую степень разложения N2O. Работа посвящена экспериментальному определению эффективности применения каталитических блоков в МГГ с устройствами инициирования рабочего процесса на базе РГС. В статье представлены: схема установки, методика проведения и результаты экспериментов, а также комплексный анализ данных и сравнение с расчетами. Полученные данные позволяют сделать вывод, что применение каталитических блоков, дает возможность ускорить процесс выхода на режим МГГ и повысить эффективность разложения N2O.
Применение аналитических методов к исследованию парето - оптимальных систем управления
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0704897
Романова И. К.
Рассматривается аналитический подход к задаче многокритериальной оптимизации, являющийся альтернативой к вычислительно затратным численным методам зондирования пространства параметров. Формулируются утверждения, позволяющие по характеристикам контрамонотонности и комонотонности и угловой характеристике антиградиентов определить Парето - оптимальные решения. Полученные результаты применяются к задаче параметрического синтеза двухконтурных систем управления движением летательных аппаратов. Показаны возможные направления улучшения противоречивых критериев времени нарастания и перерегулирования и отмечены пределы параметрической коррекции
Математическая модель сматывания нити с катушки
# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0514.0704634
Тененбаум С. М.
В работе представлена математическая модель, позволяющая моделировать сматывание гибкой нити с катушки. В предложенной модели сохраняется реальная кинематика процесса сматывания, но при этом не решается задача контакта между нитью и катушкой, что приводит к значительному снижению «жёсткости» задачи. Модель имеет постоянную размерность, что упрощает вычислительный алгоритм. Отличительной особенностью предложенной модели является отсутствие необходимости обеспечения большого числа узлов на витке нити на катушке для обеспечения устойчивости и сходимости. Предложенная модель тестируется на упрощённой задаче развёртывания роторного солнечного паруса типа "Гелиоротор". В результате моделирования показано что движение лопасти солнечного паруса в поперечном направлении практически не зависит от параметров математической модели, т.е. модель сходится.
Исследование режимов эксплуатации хранилищ сжиженного природного газа в составе оборудования наземных комплексов
# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0700530
Королев Н. С., Бармин И. В., Чугунков В. В.
Безопасность и экология при эксплуатации оборудования наземных комплексов являются одним из определяющих критериев для выбора компонента ракетного топлива. Сжиженный природный газ (СПГ), имеющий ряд преимуществ перед ракетным керосином, обладает специфической особенностью его хранения – возможностью возникновения явления ролловера. В настоящее время РФ не обладает достаточной экспериментальной базой о СПГ для моделирования разнообразных процессов, в том числе и ролловера. Исходные данные для моделирования взяты из различных источников, достоверность которых вызывает сомнение. Для подтверждения соответствия данных, результаты моделирования сравнены с экспериментальными данными.
Методика моделирования охлаждения компонентов ракетного топлива с применением жидкого азота и промежуточного теплоносителя
# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0699941
Денисов О. Е., Золин А. В., Чугунков В. В.
Охлаждение высококипящих компонентов ракетного топлива необходимо для увеличения их плотности и создания запаса холода для компенсации нагрева во время проведения заправочных и последующих операций предстартовой подготовки ракет космического назначения. Жидкий азот – доступный и экологически чистый продукт, который может быть эффективно использован в качестве источника холода в системах подготовки ракетного топлива. Системы охлаждения с применением жидкого азота, промежуточного теплоносителя и теплообменника используются для температурной подготовки высококипящих компонентов с относительно высокой температурой кристаллизации. Принцип работы подобных систем основан на криогенном барботаже теплоносителя жидким азотом и охлаждении компонента ракетного топлива с помощью рекуперативного теплообменника. Рассматривается методика и результаты моделирования работы данных систем.
Современные методы реализации технологии 3D-аудио и оценка ее возможностей для улучшения звукового интерфейса кабины летательного аппарата
# 02, февраль 2014
DOI: 10.7463/0214.0699177
Корсун О. Н., Лаврова Г. А.
Статья посвящена одному из новых способов улучшения интерфейса современной кабины пилота – применению технологии 3D-аудио. 3D-аудио – это технология, которая в наушниках или через динамики создает пространственно-направленный звук. Пространственные аудио-подсказки, которые вместе с информацией об опасности будут также указывать направление, из которого она исходит, могут сократить время реакции на событие и, следовательно, усилить ситуационную безопасность полета. В статье описаны апробированные авторами методы реализации технологии 3D-аудио, и представлены результаты экспериментов по оценке характеристик точности локализации направления на источник звука для нескольких видов звуковых сигналов. Научная новизна состоит в получении объективных количественных характеристик технологии 3D-аудио, которые целесообразно использовать при проектировании интерфейсов кабин пилотов современных самолетов.
Влияние реактивной тяги на проникание пенетраторов при изучении строения поверхностного слоя космических объектов
# 02, февраль 2014
DOI: 10.7463/0214.0699035
Федорова Н. А., Велданов В. А., Даурских А. Ю., Федоров С. В.
Проведены расчеты по определению глубины проникания в малопрочные грунтовые преграды пенетраторов, применяемых при изучении строения поверхностного слоя космических объектов и дополнительно оснащенных импульсным реактивным двигателем. Пенетратор в процессе проникания рассматривался как недеформируемое тело переменной массы, на которое действуют сила сопротивления среды и реактивная сила, прикладываемая в момент срабатывания реактивного двигателя. Динамика движения пенетратора с конической формой головной части описывалась с привлечением двучленного эмпирического закона сопротивления преграды и предположения о постоянстве силы реактивной тяги в течение промежутка времени ее действия. Установлено, что за счет использования реактивного двигателя глубина проникания пенетратора в малопрочную грунтовую преграду может быть увеличена в несколько раз. Определены рациональные времена включения и работы реактивного двигателя.
Исследование совместной работы цепи термоэмиссионный реактор – плазменный преобразователь тока – нагрузка космической энергодвигательной установки
# 12, декабрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0669487
Онуфриева Е. В., Онуфриев В. В., Синявский В. В., Ивашкин А. Б.
В работе рассмотрены вопросы, связанные с работой модельной электрической цепи, включающей источник, вентиль и нагрузку. Проведено исследование амплитудно-частотных, фазо-частотных характеристик, фазовых кривых и формы тока нагрузки в зависимости от параметров термоэмиссионных вентилей, а также устойчивости работы цепи: ТРП – СПТ - нагрузка. Моделирование работы цепи проводилось с использованием   программы « MATLAB - SIMULINK », что позволило получить точные решения. В результате исследования получены результаты по АЧХ, ФЧХ нелинейной цепи с плазменным СПТ и ТРП. Получены результаты динамики работы цепи при питании различной формой тока (синусоидальной и меандр). Показаны области возможных неустойчивых режимов работы энергодвигательной установки, связанные с реактивными сопротивлениями термоэмиссионного реактора-преобразователя и системы преобразования тока.
Холловские двигатели на забортном воздухе для космических аппаратов на низкой опорной орбите
# 12, декабрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0660910
Духопельников Д. В., Ивахненко С. Г., Курилович Д. А.
Рассмотрена возможность использования холловского электроракетного двигателя, работающего на забортном воздухе, для удержания  космического аппарата на низкой опорной орбите. Получена зависимость тяги двигателя и воздушного сопротивления аппарата от высоты орбиты. Показано, что существует критическое значение ускоряющего напряжения, обеспечивающего равенство силы тяги и силы воздушного сопротивления. Получена зависимость критического напряжения от скорости движения аппарата, тягового КПД двигателя и соотношения между площадью воздухозаборника и площадью аппарата. Предложены основные способы повышения тягового КПД для холловского двигателя, работающего на забортном воздухе.
Момент вращения в двигателях с анодным слоем
# 10, октябрь 2013
DOI: 10.7463/1013.0656749
Воробьев Е. В., Марахтанов М. К., Духопельников Д. В., Ивахненко С. Г.
В работе рассмотрен эффект возникновения момента вращения в двигателе с анодным слоем. Показано, что механизм появления такого момента связан с азимутальным отклонением ионов в ускорительном канале двигателя при его движении в радиальном магнитном поле.  Получены зависимости между угловым ускорением аппарата и величиной магнитного поля для различных режимов работы двигателя, различных рабочих веществ и массогабаритных характеристик космического аппарата. Показано, что этот момент вращения может оказывать существенное воздействие на систему стабилизации при длительных временах работы двигательной установки. Предложены способы устранения вредного влияния азимутального отклонения ионов на вращение космического аппарата.
О предельных возможностях линейной пространственной фильтрации при подавлении помех пространственно-неоднородного фона в теплопеленгаторах различных классов
# 11, ноябрь 2013
DOI: 10.7463/1113.0656657
Климова А. В., Крыжановский В. В., Левшин В. Л., Муратов К. В.
Рассматриваются предельные возможности линейной пространственной фильтрации при подавлении помех пространственно-неоднородного фона. Предполагается, что эффект линейной фильтрации зависит от параметров корреляционной функции фона и характеристик оптико-механического блока. Достижимая степень подавления помех, полученная в результате аналитической статистической оценки, сопоставляется с потребными на сложном фоне значениями. Произведена оценка степени подавления сигналов от кромок помеховых образований на модели типа «ступень» и на видеокадре с реальным сложным фоном. Полученные результаты говорят о том, что класс линейных фильтров не обеспечивает приемлемых показателей помехоподавления при наблюдении цели на сложных фоновых ансамблях.
Стационарный плазменный двигатель малой мощности
# 10, октябрь 2013
DOI: 10.7463/1013.0640392
Бугрова А. И., Бугров Г. Э., Давыдов В. А., Десятсков А. В., Козинцева М. В., Сафронов А. А., Смирнов П. Г., Харчевников В. К., Шапошников М. И., Пильников А. В.
В работе представлены результаты экспериментальных исследований интегральных характеристик лабораторной модели стационарного плазменного двигателя нового поколения α-40, рассчитанного на суммарную потребляемую мощность 150 Вт. Интегральные параметры модели, такие как тяга, разрядный ток, удельный импульс, к.п.д., полученные на стендах МГТУ МИРЭА и ОКБ “Факел” оказались практически одинаковыми. Так при вкладываемой мощности ~150 Вт, напряжении разряда  210 В, расходе ксенона 0,7 мг/сек, тяга составила 9.4 мН,  удельный импульс равен ~1370 с, тяговый к.п.д. с учетом мощности, потребляемой катушками намагничивания равен 41%. Другой режим с большей тягой (9.7 мН) но с меньшим удельным импульсом (1240 с) при такой же вкладываемой мощности, был получен при расходе 0.8 мг/сек и напряжении 190 В. При этом к.п.д. составил ~ 40%.  Полуугол расходимости струи равен ±25°. Прогнозируемый ресурс составляет 2500 часов. Приведенные в работе данные показывают, что эффективность α-40 выше, чем у известных аналогов.
Анализ и моделирование нештатных ситуаций при неуправляемом развёртывании космической тросовой системы
# 12, декабрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0633253
Попов А. В.
Рассмотрены различные варианты возникновения нештатных ситуаций с участием космической тросовой системы небольшой длины при неуправляемом развёртывании. Как правило, их причиной является скачкообразное изменение силы натяжения троса. Это приводит, в зависимости от силы рывка, или к отскоку концевых тел и возвратному их движению с опасностью взаимного столкновения, или к разрыву тросовой системы с последующим независимым движением концевых тел. Кроме того, причинами нештатных ситуаций могут быть столкновения троса с микрометеоритами или объектами космического мусора, что с большой вероятностью приведёт к внезапному обрыву.  На примерах проанализировано развитие описанных ситуаций и показано отсутствие столкновения в случаях опасного сближения концевых тел. В потенциально опасных ситуациях предложено внести конструктивные меры для повышения безопасности неуправляемого развёртывания связки. Используются аналитические и численные методы решения задачи движения после разделения. Используется аналитическое решение задачи одновременного движения двух тел на орбите для получения информации о расстоянии между ними в процессе движения. Численное решение использует модель тросовой системы в виде цепочки весомых материальных точек, соединённых вязкоупругими связями. В модели присутствуют концевые твёрдые тела, моделируется наличие концевых демпферов трения, учитываются влияние не сферичности Земли и сопротивление атмосферы. При помощи численного решения найдено множество траекторий и показаны случаи опасного сближения концевых тел. Для таких случаев предлагается использовать участки троса с регулируемой силой разрыва. Представлены формы и траектории движения образующихся тросовых систем. Методики, использованные в данной статье применимы при планировании и обосновании безопасности полётов космических аппаратов с неуправляемым развёртыванием космических тросовых систем.
О движении твёрдого тела с криогенной жидкостью
# 12, декабрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0627898
Ай Мин Вин , Темнов А. Н.
Актуальность работы связана с проблемой, обусловленной все более возрастающим использованием криогенных жидкостей в ракетной космической технике. Дальнейшее освоение космического пространства невозможно без создания орбитальных криогенных заправочных станций. Отличительной особенностью всех криогенных жидкостей является неоднородное распределение плотности и температуры, наблюдаемые во всех режимах хранения и эксплуатации. Подходящей моделью для исследования движений подобной механической системы является неоднородная несжимаемая жидкость. В работе, приведенной ниже, обсуждены вопросы взаимодействия неоднородной идеальной несжимаемой жидкости и полости подвижного твердого тела. Рассмотрены случаи, в которых движение твердого тела вызвано действием мгновенных сил или случаи внезапного движения тела. Введено понятие квазипотенциала скоростей жидкости и приведено решение задачи о движении твердого тела с цилиндрической емкостью частично или полностью наполненной криогенной жидкостью.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)