О.О. Дунай,
ведущий инженер,
Ю.А. Денисов,
канд. техн. наук,
И.Н. Сидоров,
д-р физ.-мат. наук
(КГТУ-КАИ, Казань)
onil3@mail.ru

Экспериментальное исследование демпфирующих свойств композиционного торсиона бесшарнирной втулки несущего винта вертолета

Представлены результаты экспериментального исследования демпфирующих характеристик композиционного торсиона бесшарнирной втулки несущего винта вертолета. Рассмотрен вариант их улучшения.

А.М. Уланов,
канд. техн. наук,
Ю.К. Пономарев,
д-р техн. наук
(СГАУ, Самара)
alexulanov@mail.ru

Учет демпфирования при расчете упругогистерезисных систем методом конечных элементов

Рассматривается использование конечно-элементных программ при расчете цельнометаллических виброизоляторов сухого трения. Для моделирования силы трения в контактах на основе анализа простых систем сухого трения предложен распределенный момент сопротивления изменению кривизны. Представлены пример расчета петли гистерезиса кольцевого виброизолятора и сравнение с экспериментальными данными.

В.А. Фирсов,
д-р техн. наук,
И.Ш. Гюнал,
аспирант,
И.С. Селин,
канд. техн. наук
(КГТУ-КАИ, Казань)
vafirsov_49@mail.ru

Уточненная модель механики деформирования слоистых композитных стержней

Предложена уточненная математическая модель механики деформирования плоского криволинейного слоистого стержня с учетом поперечного сдвига и обжатия слоев пакета. Построены численные алгоритмы для исследования напряженно-деформированного состояния и свободных колебаний рассматриваемых элементов конструкций. Предложенная уточненная модель позволила расширить круг решаемых задач
и получить качественно новые результаты.

А.В. Гомзин,
гл. конструктор,
Е.В. Фесенко,
нач. отдела
(ОАО «ОКБ "Сокол"»),
В.Г. Шатаев,
д-р техн. наук
(КГТУ-КАИ, Казань)
falcon@i-set.ru

Снижение беспилотного летательного аппарата по спирали

Рассмотрено интенсивное неустановившееся снижение по спирали беспилотного летательного аппарата с выходом на цель (объект) на расчетной высоте и обеспечением заданной минимальной скорости полета. Разрешающие уравнения, описывающие движение центра масс ЛА, решены численно шагами по времени. Исследовано влияние управляющих параметров на радиус спирали, скорость и время маневра.

А.С. Мещанов
канд. техн. наук,
(КГТУ-КАИ, Казань)
mas41@mi.ru

Методы построения многообразий скольжения и управления спутником наблюдения с инерционными приводами при неопределенности

Решается задача приведения системы управления спутника наблюдения (СН) в скользящий режим, инвариантный к возмущениям, с заданными прямыми показателями качества переходных процессов. Предлагаются методы минимизации энергетических затрат на управление и регулирования частоты и амплитуды установившихся колебаний составляющих управления на скользящем режиме.

Спутник, углы, инерционность, возмущения, неопределенность, управление, скользящий режим, энергия, колебания

С.А. Михайлов,
д-р техн. наук
(КГТУ-КАИ, Казань),
А.Ю. Онушкин,
Ю.П. Онушкин,
кандидаты техн. наук,
А.А. Сафонов,
аспирант
(СВВАУЛ, Сызрань),
С.И. Кочиш,
адьюнкт (ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, Москва)
safon.tt@mail.ru

Исследование маневренных возможностей вертолета методом энергий

Показаны алгоритмы расчета располагаемых перегрузок и маневров. Выполнен анализ маневра «петля Нестерова».

Вертолет, аэродинамика, механика полета, моделирование, перегрузка, маневренность, «петля Нестерова»

Р.А. Гайфутдинов,
аспирант
(НИИММ КГУ, Казань)
rinrep@gmail.com

Максимизация коэффициента подъемной силы крыловых профилей с устройствами активного управления потоком

Поставлена и решена оптимизационная задача нахождения формы безотрывно обтекаемых крыловых профилей с отбором части внешнего потока и выдувом реактивной струи для достижения максимального коэффициента подъемной силы. Подход к решению этой задачи основан на теории обратных краевых задач аэрогидродинамики. Методом штрафных функций исходная задача с ограничениями сведена к задаче безусловной оптимизации, решение которой получено методом сопряженных градиентов. Приведены примеры построения таких безотрывно обтекаемых крыловых профилей, сделаны выводы о целесообразности использования устройств управления потоком для увеличения коэффициента подъемной силы. Результаты числовых расчетов сравнены с результатами, полученными в CFD-пакете Fluent.

Модель нестационарного течения с закруткой для расчета газообмена поршневого ДВС

Изложены модель неустановившегося течения газовой смеси в газовоздушном тракте, рассматриваемого в одномерном приближении с учетом закрутки, и метод численного решения уравнений модели. Расчет процессов в газовоздушном тракте по этой модели позволил оценить величину закрутки заряда в камере сгорания поршневого ДВС и интерпретировать результаты моторных экспериментов на двигателе, оборудованном впускной системой, создающей закрутку потока.

Газообмен ДВС, течение с закруткой, математическое моделирование

Н.П. Великанова,
канд. техн. наук,
А.С. Киселев,
аспирант
(КГТУ-КАИ, Казань)
kis_alex85@mail.ru

Определение статической прочности рабочих лопаток турбины авиационного ГТД и сравнение различных методов расчета

Представлены результаты расчета рабочей лопатки на статическую прочность методом конечных элементов в комплексе ANSYS и классическим методом на основе стержневой теории и проведено их сравнение. Поля давлений, действующих на рабочую лопатку, рассчитаны численным методом в приложении FLUENT.

Прочность, лопатка, турбина, конечный элемент, расчетные комплексы, жаропрочный сплав

С.С. Евгеньев,
д-р техн. наук
(КГТУ-КАИ),
Г.Г. Петросян,
В.А. Футин,
кандидаты техн. наук
(ОАО «Спецнефтегаз­проект»;
ЗАО «НИИтурбо­
компрессор», Казань)
vic_net1@mail.ru

Расчет осевых газодинамических сил, потерь на трение диска и перетекания в полуоткрытых рабочих колесах центробежных компрессоров

На основе экспериментальных данных о радиальном распределении давлений с обеих сторон полуоткрытого рабочего колеса, трении диска и перетеканиях в зазорах между лопатками и корпусом разработаны методы расчета осевых сил и потерь на трение диска и перетекания.

Центробежный компрессор, рабочее колесо, осевые силы, трение диска, перетекания рабочего тела

Н.С. Мельникова,
нач. отдела (ФГУП «ММПП "Салют"»),
Д.А. Ионов,
аспирант
(МАИ, Москва)
des@salut.ru

Оценка влияния погрешности измеряемых параметров на точность определения  и  по регрессионным моделям

Приведены регрессионные модели определения коэффициента суммарного избытка воздуха aS и температуры газа  перед турбиной высокого давления, сформированные на основе значений штатно измеряемых параметров двигателя. Исследована чувствительность приведенных регрессионных моделей к точности датчиков и измерительной аппаратуры. Показаны ошибки измерения и вычисления aS и  на различных высотно-скоростных режимах эксплуатации двигателя.

Регрессионная модель, точность, алгоритм, коэффициент суммарного избытка воздуха, температура газа перед турбиной, датчики, ошибка измерения, ошибка вычисления

А.И. Белоусов,
С.В. Фалалеев,
доктора техн. наук,
А.С. Демура,
аспирант
(СГАУ, Самара)
kipdla@ssau.ru

Теория торцовых уплотнений с микроканавками для высокоскоростных роторов двигателей ЛА

Решается гидродинамическая задача с учетом термоупругости рабочих поверхностей и сил инерции слоя смазки для торцовых бесконтактных уплотнений с микроканавками высокоскоростных роторов двигателей ЛА (ДЛА). Показаны возникновение волнистости поверхности при наличии зоны разрыва слоя смазки
и влияние амплитуды этой волнистости на характеристики уплотнения.

Торцовые бесконтактные уплотнения с микроканавками, высокоскоростной ротор, гидродинамическая задача, термоупругость рабочих поверхностей, зона разрыва слоя смазки, волнистость

А.В. Ильинков,
Т.А. Ильинкова,
кандидаты техн. наук,
А.В. Щукин,
д-р техн. наук,
И.В. Басаргин,
Р.Р. Валиев,
аспиранты
(КГТУ-КАИ, Казань)
bigvladi@mail.ru
a.v.shchukin@rambler.ru

Теплопроводность термобарьерных покрытий

Приведены результаты опытных исследований коэффициента теплопроводности термобарьерных покрытий (ТБП). Предложена и апробирована методика его расчетного определения. Даны результаты расчетных оценок распределения толщины ТБП по обводу профиля охлаждаемой турбинной лопатки.

Термобарьерное покрытие, диоксид циркония, термоциклические испытания, расчетная модель, численные исследования, температурное состояние

И.М. Закиров,
д-р техн. наук,
К.А. Алексеев,
канд. техн. наук (КНИАТ),
Р.А. Каюмов,
д-р физ.-мат. наук (КГАСУ),
И.Р. Гайнутдинов,
инженер
(ООО «НИЦВТ», Казань)
alexeev-k@yandex.ru

Пути повышения прочностных характеристик складчатых заполнителей из листовых композиционных материалов

Рассмотрены общие вопросы повышения прочностных характеристик складчатых заполнителей и возможности наномодифицирования полимерного покрытия материала заполнителя по критерию «масса – прочность».

Складчатые конструкции, прочность, полимерная бумага, наночастицы, наномодифицирование покрытий

М.А. Ковалев,
канд. техн. наук
(СГАУ, Самара)
kovalev@ssau.ru

Метод автоматизации процесса моделирования гидросистем воздушных судов

Гидросистема воздушного судна представляется посредством матриц состава и структуры. Анализ этих матриц, который может быть реализован на ЭВМ, позволяет выделить в структуре гидросистемы узлы и контуры и составить ее модель в виде системы уравнений. Для математического описания гидросистем предлагается использовать компаунд-тензоры.

Диагностика гидравлических систем, диагностические модели гидравлических систем, регулярная конфигурация, матрицы состава и структуры, тензорный анализ сетей

А.О. Кочетков,
инженер-конструктор (ОАО «Казанское
ОКБ "Союз"», Казань)
soyuz11@mail.ru

Эффективность многосопловой схемы стартовых ускорителей ракет с некруглыми неосесимметричными соплами

Представлены результаты анализа путей повышения суммарного импульса тяги стартовых ускорителей ракет при жестких габаритных ограничениях. Дана сравнительная оценка эффективности стартовых ускорителей, выполненных по классической односопловой и многосопловой схемам. Показана целесообразность применения многосопловой схемы с некруглыми неосесимметричными соплами.

Ракета, двигатель, ускоритель, некруглое сопло, импульс, потери, эффективность

А.Н. Маркушин,
гл. конструктор,
В.К. Меркушин,
В.М. Бышин,
ведущие инженеры
(ОАО «КМПО»),
А.В. Бакланов,
аспирант
(КГТУ-КАИ, Казань)
amarkushin@kmpo.ru andreybaklanov@bk.ru

Организация низкоэмиссионного горения в кольцевой камере сгорания ГТД

Представлены результаты экспериментальных исследований создания и доводки кольцевой камеры сгорания с пониженными выбросами NOx для серийной газотурбинной установки.

Камера сгорания, пониженный уровень эмиссии, экспериментальное исследование

В.И. Богданов,
д-р техн. наук
(ОАО «НПО "Сатурн"»),
А.К. Дормидонтов,
аспирант
(РГАТА, Рыбинск)
bogdanov-vasiliy@yandex.ru

Влияние входного импульса и потерь в турбине на экономичность ТРДД с периодическим сгоранием топлива

Показана актуальность исследовательских работ, проводимых ведущими двигателестроительными компаниями, по использованию термодинамически высокоэффективного цикла ГТД с периодическим сгоранием топлива. Приведены результаты расчетного исследования, показано, что преимущества в эффективности данного цикла проявляются особенно сильно в полетных условиях. Благодаря высокой степени подогрева газа уменьшается влияние входного импульса и кпд процесса расширения на экономичность двигателя.

Периодическое сгорание топлива, входной импульс, пульсирующее обтекание, роторно-поршневая расширительная машина

В.А. Трушин,
д-р техн. наук,
Р.А. Сунарчин,
канд. техн. наук,
В.А. Зинов,
магистрант
(УГАТУ, Уфа)
tard@ugatu.ac.ru

Расчет теплонапряженного состояния сопловой турбинной лопатки

Приводятся методика и результаты расчета давления и расхода охлаждающего воздуха
в тракте сопловой турбинной дефлекторной лопатки, коэффициентов теплоотдачи к воздуху и от газа с учетом влияния пленки воздуха, нагретого в отверстиях перфорации,
а также температур и термических напряжений в элементах лопатки и ее многослойном термобарьерном покрытии на взлетном режиме работы ГТД. Рассмотрено влияние овальных пазов в покрытии за отверстиями по ходу потока газа и возможного растрескивания материала на распределение термических напряжений в металле.

Лопатка, дефлектор, перфорация, гидросопротивление, расход воздуха, термобарьерное покрытие, температура, термическое напряжение

В.С. Моисеев,
д-р техн. наук,
Д.С. Гущина,
канд. техн. наук
(КГТУ-КАИ),
А.Н. Козар,
Г.Е. Борзов,
кандидаты техн. наук
(КВВКУ, Казань)
kozar-an@mail.ru

Оптимизация оперативного обслуживания заявок информационными беспилотными летательными аппаратами

Предлагаются математическая модель и численный метод оптимального выбора беспилотных летательных аппаратов (БЛА) из числа находящихся в воздухе для оперативного выполнения вновь поступившей заявки на проведение мониторинга (разведки) нового района. Приводятся примеры применения предлагаемого подхода и основные направления его реализации в перспективных информационных беспилотных авиационных комплексах (БАК).

Беспилотный летательный аппарат