А.Н. ГЕРАЩЕНКО,
д-р техн. наук,
Н.И. КУЛИКОВ,
канд. техн. наук, докт. биол. наук,
А.В. МАКАРЕНКО,
канд. техн. наук,
А.Е. СОРОКИН,
канд. экон. наук
(МАИ, Москва)

Особенности работы энергоэффективного исполнительного механизма систем управления перспективными мобильными объектами

На основе комплексного подхода проводится анализ работы исполнительного механизма электроприводной системы управления при питании от различных источников тока. Приводится сравнение энергетических и динамических характеристик систем управления перспективными мобильными объектами при различных вариантах энергопитания.

Математическая модель, химический источник тока, энергетическая эффективность, метод расчета, алгоритм управления, автономный мобильный объект

Л.И. ГАРИПОВА,
аспирант,
А.С. БАТРАКОВ,
аспирант,
А.Н. КУСЮМОВ,
д-р физ.-мат. наук,
С.А. МИХАЙЛОВ,
д-р техн. наук
(КНИТУ-КАИ, Казань),
ДЖ. БАРАКОС,
д-р филос. по техн. наукам(Ливерпульский ун-т, Ливерпуль)

Определение аэродинамических характеристик модели несущего винта на режиме осевого обтекания

С помощью средств вычислительной u1075 гидромеханики проведено моделирование режима осевого обтекания (работы «на месте») модели несущего винта малоразмерного вертолета. Рассмотрено влияние параметров и особенностей построения расчетной сетки на результаты моделирования. Получены аэродинамические характеристики винта, включая поляру винта,
распределение погонной нагрузки, и исследована вихревая структура потока около винта.

Вычислительная гидромеханика, осевое обтекание, несущий винт

Расчет осесимметрично нагруженной оболочки вращения с учетом геометрической нелинейности на основе смешанного МКЭ

Изложен алгоритм получения на шаге нагружения матрицы деформирования кольцевого конечного элемента с поперечным сечением в форме произвольного четырехугольника. В качестве узловых неизвестных приняты приращения перемещений и приращения деформаций. Для численной реализации алгоритма использован функционал, полученный из условия равенства работ внешних и внутренних сил на шаге нагружения. Использование разработанного нового варианта аппроксимации искомых величин позволило
решить проблему учета смещения конечного элемента как жесткого целого.

Векторная аппроксимация, тензорная аппроксимация, векторное поле, тензорное поле, смешанная формулировка, вариационный принцип

С.В. ГЛУШКОВ,
ассистент,
Ю.В. СКВОРЦОВ,
канд. техн. наук
(СГАУ, Самара)

Вычисление параметров механики разрушения для цилиндрических панелей с несквозными трещинами

В среде ANSYS рассматривается решение задачи механики разрушения для цилиндрических панелей с несквозными поверхностными трещинами полуэллиптической формы. Представлены результаты вычисления параметров механики разрушения вдоль фронта дефекта. Предлагается универсальная формула для определения значений коэффициента интенсивности напряжений в характерных точках линии фронта.

Цилиндрическая панель, несквозная поверхностная трещина, коэффициент интенсивности напряжений, J-интеграл, метод конечных элементов, ANSYS

В.В. ЛЮБИМОВ,
докт. техн. наук
(СГАУ, Самара)

Асимптотический анализ вторичных резонансных эффектов при вращении космического аппарата с малой асимметрией в атмосфере

Рассматривается вращательное движение космического аппарата с малой асимметрией в атмосфере. Применение метода усреднения в нерезонансном случае позволяет сформировать более полную классификацию вторичных резонансных эффектов при вращении космического
аппарата в атмосфере. Классифицируются как известные, так и новые вторичные резонансные эффекты.

Атмосфера, резонанс, вращение, эффект, асимметрия, усреднение, уравнение

П.Н. ИВАНЬШИН,
канд. физ.-мат. наук
(КФУ, Казань)

Методы построения квазирешений обратной краевой задачи аэрогидромеханики

Рассмотрены различные квазирешения обратной краевой задачи аэрогидромеханики в нормированных пространствах. Приведен пример, демонстрирующий отличия квазирешений друг от друга.

Обратная краевая задача аэрогидромеханики, квазирешение, нормированное пространство

И.А. ЛЕПЕШИНСКИЙ,
д-р техн. наук,
Ю.В. ЗУЕВ,
д-р. техн. наук,
В.А. РЕШЕТНИКОВ,
канд. физ-мат. наук,
И.В. АНТОНОВСКИЙ,
аспирант
(МАИ, Москва)

Смесительные устройства на основе эжектора c переменной геометрией

В рамках обратной задачи с использованием неравновесной модели двухфазного газокапельного рабочего тела и закона распределения давления разработана математическая модель, позволяющая оптимизировать геометрию эжектора. На основе численного исследования проводится сравнение эжектора традиционной схемы с цилиндрической камерой и диффузором и эжектора с оптимальной геометрией.

Смесительное устройство, двухфазное рабочее тело, газ, капли, эжектор, математические модели, профилирование геометрии, кпд

Ю.А. НИКИТЧЕНКО,
канд. техн. наук
(МАИ, Москва)

Инженерная модель неравновесного течения

Предложена физико-математическая модель неравновесного, преимущественно гиперзвукового течения, основным назначением которой является расчет обтекания головных частей летательных аппаратов. На примере решения задачи о профиле плоской ударной волны показано, что предлагаемая модель позволяет улучшить традиционную модель Навье – Стокса – Фурье.

Гиперзвуковое течение, моментные уравнения, первое приближение, коэффициент вязкости, размер возмущенной области

В.А. ГРИГОРЬЕВ,
д-р техн. наук,
А.О. ЗАГРЕБЕЛЬНЫЙ,
магистр
(СГАУ, Самара)

К задаче определения проектных параметров газотурбинного двигателя вертолета

Рассмотрен подход к выбору рациональных значений параметров рабочего процесса газотурбинного двигателя со свободной турбиной (ГТД СТ) в условиях оптимизации с учетом изменения потребной мощности для совершения полета вертолетом по заданной траектории и с учетом изменения массы топлива.

Математическая модель, масса, мощность, траектория полета, турбовальный двигатель, вертолет

Л.С. ШАБЛИЙ,
канд. техн. наук,
И.Б. ДМИТРИЕВА,
канд. техн. наук
(СГАУ, Самара)

Приведение геометрии пера лопатки, заданной облаком точек, к параметрическому виду в рамках задач оптимизации

Рассматриваются вопросы преобразования геометрии лопатки, традиционно заданной в виде наборов точек по нескольким сечениям, к параметрическому виду, необходимому при автоматизированном решении задач оптимизации. Предложен метод согласованного перемещения
точек профиля лопатки при его деформации в рамках задачи оптимизации и метод согласованного изменения параметров профилей по высоте лопатки. Описан алгоритм аналитического представления профиля, заданного дискретно, без потери точности.

Лопатка, модель трехмерная, облако точек, параметризация, сплайн Безье, волнистость, гладкость пера

И.А. ЗАЕВ,
канд. физ.-мат. наук,
Б.В. ПОТАПКИН,
канд. физ.-мат. наук
(ООО «Кинтех Лаб»,
НИЦ «Курчатовский институт»,
Москва),
С.А. ФЕДОРОВ,
д-р техн. наук,
В.В. КУПРИК,
д-р техн. наук
(НТЦ им. А. Люльки
ОАО «НПО Сатурн», Москва)

Моделирование эмиссии токсичных веществ из камеры сгорания стационарной газотурбинной установки

Создана и верифицирована модель горелочного устройства низкоэмиссионной камеры сгорания стационарной газотурбинной установки АЛ-31СТ НТЦ им А. Люльки ОАО «НПО Сатурн». Сравнение результатов расчетов на основе разработанной модели с результатами экспериментальных измерений показало, что данная модель может быть использована для оценки эмиссии токсичных веществ из моделируемой камеры сгорания. На основе анализа результатов расчетов сформулированы основные требования к вычислительным моделям, необходимые для обеспечения удовлетворительной точности инженерных расчетов эмиссии токсичных веществ из низкоэмиссионных камер сгорания.

Газотурбинная установка, горение, моделирование, химическая кинетика, оксид азота, оксид углерода

А.Б. МИХАЙЛОВА,
канд. техн. наук,
Д.А. АХМЕДЗЯНОВ,
д-р техн. наук,
Ю.М. АХМЕТОВ,
канд. техн. наук,
А.Е. МИХАЙЛОВ,
аспирант
(УГАТУ, Уфа)

Расчет характеристик осевых компрессоров авиационных ГТД совместно с границей устойчивой работы с помощью расширенной методики обобщенных зависимостей

Разработана система имитационного моделирования (СИМ) компрессоров авиационных ГТД COMPRESSOR, в которой реализована возможность расчета параметров осевых и центробежных компрессоров, а также характеристик осевых многоступенчатых компрессоров. Для расчета характеристик высоконагруженных осевых компрессоров предложен и реализован в СИМ модифицированный метод Ольштейна. Граница устойчивой работы компрессора определяется в СИМ с помощью предложенного ограничения по критическому углу атаки и метода Хауэлла.

Газотурбинные двигатели, осевые компрессоры, характеристики компрессоров, граница устойчивой работы, имитационное моделирование

В.Н. ЕВДОКИМЕНКОВ,
д-р. техн. наук,
Р.В. КИМ,
канд. техн. наук,
А.Б. ВЕКШИНА,
канд. техн. наук,
А.А. ВОРОНОВ,
аспирант
(МАИ, Москва)

Оперативная и послеполетная вероятностно-гарантированная оценки текущего технического состояния бортовых систем летательного аппарата

Рассмотрены метод и алгоритм вероятностно-гарантированной оценки состояния бортовых систем самолета, основу которых составляют эталонный и текущий образ контролируемой бортовой системы. Предложенный метод может быть использован как в режиме оперативного (в ходе полета), так и послеполетного анализа технического состояния бортовых систем самолета. Приведены результаты апробации разработанного алгоритма на серии тестовых примеров и с использованием реальных полетных данных, накопленных в процессе экс-
плуатации самолета Су-35.

Бортовая система, эталонный и текущий образ бортовой системы, функция распределения, вероятностная оценка состояния, критерий Колмогорова – Смирнова

С.А. ЛЯШЕВА,
канд. техн. наук,
М.В. МЕДВЕДЕВ,
ст. преподаватель,
М.П. ШЛЕЙМОВИЧ,
канд. техн. наук
(КНИТУ-КАИ, Казань)

Распознавание объектов на местности в системах управления беспилотных летательных аппаратов

Рассмотрены методы выделения объектов на изображениях местности в системах управления беспилотных летательных аппаратов. Описан алгоритм сегментации изображений на основе анализа особых точек, полученных с помощью вейвлет-преобразования.

Беспилотный летательный аппарат, техническое зрение, цифровая обработка изображений, вейвлетные методы обработки изображений, особые точки, сегментация изображений, выделение объектов на изображениях

Ю.К. ЕВДОКИМОВ,
д-р техн. наук,
Т.А. ИЗОСИМОВА,
аспирант
(КНИТУ-КАИ, Казань),
А.В. ДАВЫДОВ,
аспирант
(МАИ, Москва)

Система автоматического управления активным магнитным подвесом ротора турбомашины

С помощью программного комплекса Dynamics R4 рассматривается линейный анализ динамических характеристик упругого ротора. Приведен расчет собственных частот и критических форм колебаний роторной системы, а также анализ ее дисбалансного поведения.

Динамические характеристики, упругий ротор, активный магнитный подшипник, собственная частота, критическая частота, дисбалансное поведение

С.В. ФАЛАЛЕЕВ,
докт. техн. наук,
В.Б. БАЛЯКИН,
докт. техн. наук
(СГАУ, Самара)

Применение гидрогазодинамического демпфера осевых колебаний для снижения вибрации ГТД

Рассматривается конструкция гидрогазодинамического демпфера осевых колебаний опор роторов газотурбинного двигателя. Предложена методика расчета динамических характеристик демпфера. Проведена оценка величины коэффициента демпфирования.

Гидрогазодинамический демпфер, опора ротора, осевые колебания, газотурбинный двигатель

П.П. ПАРАМОНОВ,
докт. техн. наук,
А.В. ШУКАЛОВ,
зам. ген. директора
(ФГУП Санкт-Петербургское
ОКБ «Электроавтоматика»
им. П.А. Ефимова),
В.Я. РАСПОПОВ,
докт. техн. наук,
Ю.В. ИВАНОВ,
докт. техн. наук,
А.П. ШВЕДОВ,
канд. техн. наук
(ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»)

Резервная бесплатформенная система ориентации на отечественных инерциальных чувствительных элементах

Приведены результаты разработки резервной системы ориентации летательного аппарата на базе отечественных микромеханических инерциальных датчиков, а также результаты испытаний системы ориентации и возможность ее усовершенствования.

Система ориентации, резервная система ориентации, микромеханические инерциальные датчики отечественного производства, технические характеристики, направления совершенствования

В.Ф. ПАВЛОВ,
докт. техн. наук,
В.А. КИРПИЧЁВ,
докт. техн. наук,
В.С. ВАКУЛЮК,
канд. техн. наук,
В.П. САЗАНОВ,
канд. техн. наук
(СГАУ, Самара)

Влияние поверхностного упрочнения на предел выносливости цилиндрических деталей различного диаметра

В результате проведенного исследования установлено, что для оценки влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости деталей различного диаметра из стали 20 целесообразно использовать критерий среднеинтегральных остаточных напряжений.

Поверхностное упрочнение, образцы из стали 20 различного диаметра, оценка предела выносливости, концентрация напряжений, критерий среднеинтегральных остаточных напряжений