МНЛЕП  1' 2012    _______________________  ДОМОЙ

Аннотации статей

Авиационная техника

УДК 629.7.021

В.А. ПАВЛОВ,
д-р техн. наук,
В.В. ПАВЛОВ,
канд. техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань)

     

Дисковое крыло как решение «вечных» проблем несущего винта

Проводится анализ возможности использования несущего винта при создании самолета вертикального взлета и посадки с дисковым крылом – дисколета. Предложено решение некоторых проблем несущего винта путем его совмещения с дисковым крылом.

Летательный аппарат, дисковое крыло, лопасть, дисколет, вертикальные взлет и посадка

Строительная механика и прочность летательных аппаратов  

УДК 539.3

Ю.В. КЛОЧКОВ,
А.П. НИКОЛАЕВ,
д-ра техн. наук,
О.В. ВАХНИНА,
канд. техн. наук,
Р.И. МАЛОВИЧКО,
канд. пед. наук
(ВолГАУ, Волгоград)

     

Анализ напряженно-деформированного состояния оболочек вращения на основе треугольного элемента дискретизации с множителями Лагранжа

Излагается алгоритм расчета тонких оболочек со значительными градиентами кривизны меридиана основанный на гипотезе Кирхгофа – Лява и МКЭ. В качестве элемента дискретизации используется треугольный фрагмент срединной поверхности с множителями Лагранжа в дополнительных узлах, расположенных в серединах сторон треугольника. Применяется векторный способ интерполяции перемещений, обладающий принципиальными преимуществами по сравнению со стандартной интерполяционной процедурой. Приводятся примеры расчета, подтверждающие высокую эффективность разработанного алгоритма.

Оболочка вращения, метод конечных элементов, треугольный конечный элемент, множители Лагранжа, матрица жесткости, элемент дискретизации

Динамика полета и управление летательными аппаратами

УДК 519.71

В.Н. ЕФАНОВ,
д-р техн. наук,
Д.Ф. МУФАЗЗАЛОВ,
ст. преподаватель
(УГАТУ, Уфа)

     

Синтез робастного автопилота

Предлагается метод синтеза автопилота, сохраняющего свои характеристики в заданном диапазоне условий полета. Метод базируется на доказанном утверждении о сверхустойчивости интервальной матрицы в записи линеаризованной системы управления летательным аппаратом.

Автопилот, робастность, сверхустойчивость, интервальные матрицы

Аэро- и газодинамика летательных аппаратов и их двигателей

УДК 532.546

О.В. ГРИГОРЬЕВА,
аспирант (КГЭУ),
Ш.Х. ЗАРИПОВ,
д-р физ.-мат. наук
(КФУ, Казань)

     

Инерционное осаждение взвешенных частиц при обтекании пористого цилиндра

Представлены результаты исследования дисперсного воздушного течения вокруг одиночного пористого цилиндра. Поле течения несущей среды вне цилиндра описывается в рамках уравнений Навье – Стокса для несжимаемого газа, внутри пористого цилиндра используются расширенные уравнения Дарси – Бринкмана для осредненной скорости. Численное решение уравнений среды достигается в пакете FLUENT. В найденном поле скоростей несущей среды рассчитываются траектории взвешенных частиц. Приводятся зависимости эффективности инерционного осаждения частиц от числа Стокса при различных значениях числа Дарси.

Взвешенные частицы, проницаемый цилиндр, уравнения Дарси–Бринкмана, эффективность осаждения

Теория авиационных и ракетных двигателей

УДК 621.438

E.Н. БОГОМОЛОВ,
д-р техн. наук,
М.Н. ОРЕШКИНА,
аспирант (РГАТУ, Рыбинск)

     

Об энергетической эффективности воздушной турбины системы охлаждения лопаток

Рассматриваются термогазодинамические соотношения, описывающие рабочий процесс осерадиальной ступени газовой турбины при течении рабочего тела внутри рабочих лопаток с учетом возникновения кориолисовых сил и подогрева. Выводятся и иллюстрируются результатами расчета выражения для коэффициентов полезного действия.

Работа, энтальпия, энтропия, воздушная турбина, центробежный компрессор, кориолисово ускорение, теплота, коэффициент полезного действия

УДК 621.43.057.33

М.Д. ГАРИПОВ,
Р.Ю. САКУЛИН,
кандидаты техн. наук,
К.Н. ГАРИПОВ,
Р.Ф. ЗИННАТУЛЛИН,
аспиранты (УГАТУ, Уфа)

     

Исследование сгорания обводненного этанола в поршневом ДВС

Представлены результаты экспериментального исследования возможности снижения в поршневом ДВС эмиссии оксидов азота на близком к стехиометрическому режиме сгорания за счет увеличения содержания воды в водном растворе этанола. Установлено, что с ростом количества воды в обводненном этаноле достигается 30-кратное снижение уровня эмиссии оксидов азота без падения удельной мощности двигателя.

Сгорание, обводненный этанол, токсичность, оксиды азота

УДК 536.21

Е.Л. КУЗНЕЦОВА,
С.А. КОЛЕСНИК,
кандидаты физ.-мат. наук
(МАИ, Москва)

     

Моделирование тепломассопереноса в композиционных теплозащитных материалах в условиях высоких температур

Представлена математическая модель, разработанная на основе предложенного авторами закона разложения связующих композиционных материалов (КМ) для численного решения задач тепломассопереноса в теплозащитных КМ в условиях аэрогазодинамического нагрева. Модель позволяет не рассматривать трудно реализуемую химическую кинетику разложения связующих и может применяться практически к любому КМ в условиях высоких температур. Приводятся численные примеры.

Математическое моделирование, тепломассоперенос, композиционные материалы, закон разложения связующих, нелинейная фильтрация, высокотемпературное нагружение

УДК 621.694.2 + 621.452

В.И. ПАНЧЕНКО,
канд. техн. наук,
Р.Р. БИКБУЛАТОВ,
аспирант
(КНИТУ–КАИ, Казань)

     

Расчет идеального увеличителя тяги

Представлена простая методика расчета идеального эжекторного увеличителя тяги реактивного двигателя, основанная на известном методе осреднения параметров неравномерного потока газа с сохранением энтропии исходного потока. Произведено сравнение результатов расчета степени повышения давления эжектируемого газа и коэффициента прироста тяги по предложенной методике с результатами других авторов. Показано существование максимума прироста тяги для идеального и реального увеличителей тяги при значении эжекции ?100.

Эжектор, эжекторный увеличитель тяги, идеальный увеличитель тяги, расчет, предел прироста тяги

УДК 536.423:532.52

А.Л. ТУКМАКОВ,
д-р физ.-мат. наук
(ИММ КазНЦ РАН),

В.Г. ТОНКОНОГ,
А.Г. КОЧЕНКОВ,
кандидаты техн. наук,
С.А. КУСЮМОВ,
аспирант
(КНИТУ–КАИ, Казань)

     

Моделирование низконапорного течения воды через сопло Лаваля с учетом парообразования на основе односкоростной двухтемпературной модели двухфазного течения

Исследуется течение воды через сопло Лаваля с помощью модели движения односкоростной двухтемпературной двухфазной среды, записанной на основе системы уравнений Навье – Стокса. В качестве уравнения состояния для несущей фазы используется уравнение Тэйта. Динамика паровой фазы описывается уравнением сохранения для концентрации пузырьков критического радиуса, уравнением Рэлея – Лэмба и уравнением для давления пара внутри пузырька. Уравнения динамики односкоростной двухтемпературной среды решаются методом Бима – Уорминга. Для решения уравнения Рэлея – Лэмба и уравнения сохранения для концентрации пузырьков применяется явная противопотоковая схема. Полученные решения квазистационарного типа для плоского сопла Лаваля позволяют оценить локальные параметры течения и интенсивность парообразования при различных значениях противодавления. Сопоставляются решения для моделей независимого движения фаз и с учетом межфазного обмена массой, импульсом, энергией.

Уравнения Навье – Стокса, односкоростная двухтемпературная модель течения, течение вскипающей жидкости, неявная конечно-разностная схема, расчет, характеристики потока

Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы

УДК 629.7.054.44:629.7.05.67

А.В. НИКИТИН, аспирант,
В.В. СОЛДАТКИН, канд. техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань)

     

Стартовая система измерения малых воздушных скоростей одновинтового вертолета

Рассматриваются особенности построения и алгоритмы обработки первичной информации стартовой системы измерения скорости и направления ветра на стоянке при движении и маневрировании по земной поверхности, а также составляющих вектора истинной воздушной скорости на взлетно-посадочных режимах и на режиме висения.

Вертолет, малые воздушные скорости, скорость и направление ветра, измерение, система, стоянка, руление, взлетно-посадочные режимы

УДК 629.735.45:551.53

В.М. СОЛДАТКИН,
д-р техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань),
А.А. АРХИПОВ,
В.А. ОЛАЕВ,
кандидаты техн. наук,
А.А. УГЛОВ,
ген. директор
(ОАО «Элара», Чебоксары)

     

Стартовая система предупреждения критических режимов одновинтового вертолета

Рассматриваются назначение, решаемые задачи и принципы построения стартовой системы предупреждения критических режимов одновинтового вертолета на стоянке, при рулении и маневрировании по земной поверхности, при взлете и посадке, на режимах снижения и висения. Приводятся структурно-функциональная схема и алгоритмы предупреждающей сигнализации каналов системы.

Вертолет, безопасность, стартовые и взлетно-посадочные критические режимы, система предупреждения, принципы построения, структура, упреждающая сигнализация, алгоритм

Технология авиационного производства

УДК 539.26:548.313

Н.А. ПРОТАСОВА,
канд. техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань)

     

Особенности структурной регенерации монокристальных лопаток турбины после высокотемпературных обработок

Рассмотрены результаты исследования методами металлографии и рентгеновской дифрактометрии монокристальных образцов и лопаток турбины из жаропрочных сплавов на никелевой основе ЖС6У-ВИ, ЖС30-ВИ и ЖС32-ВИ после проведения операций газостатического изопрессования и высокотемпературной вакуумной обработки.

Рентгеновская дифрактометрия, монокристальные лопатки турбины, газостатическое изопрессование, восстановительная термическая обработка

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ

Строительная механика и прочность летательных аппаратов  

УДК 624.046.5

Б.А. АНТУФЬЕВ,
д-р техн. наук (МАИ, Москва)

     

Дивергенция пластины, дискретно подкрепленной системой ребер

Рассматривается приближенное решение задачи о дивергенции – статической неустойчивости пластины, дискретно подкрепленной системой ребер жесткости в потоке газа. В одночленном приближении определена критическая скорость дивергенции и проанализировано влияние на нее ребер жесткости.

Ребристая пластина, дивергенция, критическая скорость, приближенное решение

Аэро- и газодинамика летательных аппаратов и их двигателей

УДК 519.634 : 532.5.032 : 533.692.4 : 533.694.7

Р.А. ВАЛИТОВ, аспирант
(НИИ ММ КФУ, Казань)

     

Определение оптимальных параметров движущейся стенки на крыловом профиле

Поставлена и решена задача нахождения оптимальных параметров движущейся стенки на поверхности крылового профиля в целях предотвращения отрыва пограничного слоя. Параметрами стенки являются начальное и конечное положение и скорость ее движения. Для решения задачи применены методы оптимизации с использованием штрафных функций. Сделаны выводы о выборе наиболее выгодных параметров движущейся стенки с точки зрения минимума энергетических затрат и сопротивления трения.

Вязкая несжимаемая жидкость, турбулентный пограничный слой, активное управление, движущаяся стенка

Технология авиационного производства

УДК 531.9:539.21:541.182

С.Ю. МИХЕЕВ,
И.И. ШКАРБАН,
кандидаты техн. наук,

Ю.А. РЫЖОВ,
С.А. ХАРТОВ,
д-ра техн. наук,

М.М. ГОРШКОВ,
канд. физ.-мат. наук,

Р.П. МАРКОВ,
аспирант (МАИ, Москва)

     

Получение твердотельных наномембран с использованием ионно-плазменного воздействия

Описан процесс изготовления пористых мембран из алюминиевой фольги (Al 99,99 %) методом электрохимического анодирования с последующим удалением сплошного барьерного слоя ионно-плазменным облучением. Получены мембраны диаметром 8 мм из Al2O3 толщиной от 2 до 5 мкм с регулярным расположением каналов. Показана возможность изменения диаметра каналов в диапазоне 20…100 нм путем регулирования напряжения и температуры при оксидировании. Приведены экспериментальные зависимости коэффициентов распыления алюминия и оксида алюминия от энергии и угла падения ионов ксенона в диапазоне энергий 100…400 эВ.

Наномембраны, электрохимическое анодирование, нанопоры, барьерный слой, анодный оксид, ионное распыление