НОМЕР  4' 2013    _______________________  ДОМОЙ

Аннотации статей

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 004.94;629.7.025.73

С.А.ОДИНОКОВ,
аспирант
(КНИТУ-КАИ, Казань)
odinokov-sergey@mail.ru

     

Моделирование обводов летательных аппаратов с помощью виртуальных упругих тел

Рассматривается постановка и решение задач аппроксимации пространственных кривых и поверхностей сложной формы на основе сплайн-силовой аналогии с использованием виртуальных моделей упругих тел, построенных методом конечных элементов с помощью программного комплекса ANSYS. Проведенные численные исследования подтвердили возможность такой аппроксимации, показали применимость линейной модели в задачах, соответствующих большим перемещениям и деформациям при расчете упругих тел. Для улучшения аппроксимации вблизи границы
поверхности предлагается использовать численно определенные значения углов наклона срединной поверхности и кривизн или, если это возможно в задаче, аналитические значения этих величин. Показана эффективность использования для аппроксимации центральной части виртуального упругого тела, когда возможна экстраполяция аппроксимируемой поверхности.

Cплайн-силовая аналогия,  аппроксимация, поверхность, пространственная кривая, фонарь

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И ПРОЧНОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 539.3

Ю.В. КЛОЧКОВ,
докт. техн. наук, проф.,
А.П. НИКОЛАЕВ,
докт. техн. наук, проф.,
А.А. ШУБОВИЧ,
ст. преп.
(Волгоградский государ-ственный аграрный университет),

С.С. МАРЧЕНКО,
канд. техн. наук
(ГНУ Поволжский НИИ эколого-мелиоративных технологий Россельхозакадемии)

     

Расчет геометрически нелинейных оболочек вращения на основе МКЭ с векторной интерполяцией искомых величин

Излагается алгоритм конечно-элементного расчета оболочек вращения в геометрически нелинейной постановке. Использованы наиболее корректные алгоритмы векторной интерполяции перемещений через узловые неизвестные и эффективный алгоритм получения соотношений между приращениями напряжений и приращениями деформаций на шаге нагружения.

Сравнение результатов расчетов геометрически нелинейной оболочки вращения, полученных на основе  программного комплекса ANSYS со скалярной интерполяцией перемещений, с результатами, расчета на основе разработанного авторами конечного элемента показало, что использование векторной интерполяции перемещений в МКЭ приводит к повышению точности конечно-элементных решений при анализе напряженно-деформированного состояния геометрически нелинейных оболочек вращения.

Векторная интерполяция, оболочка вращения, геометрическая нелинейность, тензор приращения напряжений, матрица жесткости, принцип возможных перемещений.

ДИНАМИКА ПОЛЕТА И УПРАВЛЕНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ

УДК  517.938

А.З. АСАНОВ,
докт. техн. наук,
Д.Н. ДЕМЬЯНОВ,
канд. техн. наук (КФУ, Казань)
askhat-asanov@yandex.ru
     

Аналитический синтез функциональных наблюдателей

Рассматривается способ построения наблюдающих устройств для оценки линейной комбинации переменных состояния. Предлагается алгоритм аналитического синтеза функциональных наблюдателей минимального порядка, основанный на невырожденном преобразовании модели объекта в пространстве состояний с использованием технологии канонизации матриц. Сформулированы границы применимости метода и условия разрешимости задачи.

Модальное управление, функциональный наблюдатель, канонизация матриц

УДК 517.9:629.7.015.3/.7

В.И. МАКЕЕВ,
канд. техн. наук,
Ю.И. ПУШКАРЁВ,
канд. воен. наук,
(СумГУ, Сумы)
Mechta-58@mail.ru

     

К задаче выбора параметров работы реактивного двигателя на твёрдом топливе неуправляемых летательных аппаратов

Решена система дифференциальных уравнений пространственного движения тела переменной массы на основе современной методики расчёта аэродинамических коэффициентов и инерционно-массовых характеристик летательных аппаратов. Осуществлён выбор наилучших параметров работы реактивного двигателя для увеличения дальности полёта при сохранении наилучших размеров реактивного двигателя.

Тяга двигателя, время включения и работы реактивного двигателя, дальность полета, кучность

АЭРО- И ГАЗОДИНАМИКА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК. 532.326.2

А.Н. ПОКРОВСКИЙ
докт. техн. наук
(МАТИ, Москва),

В.Н. ШМАНЕНКОВ
докт. техн. наук
(ЦНИИмаш, Королёв, М.О.)

     

Влияние локального нагрева стенки на положение зоны ламинарно-турбулентного перехода на затупленном конусе

Рассмотрена задача о влиянии локального нагрева (охлаждения) стенки на положение области ламинарно-турбулентного перехода на затупленном конусе. Показано, что при охлаждении нагревательного элемента влияние на точку перехода пограничного слоя значительно слабее, чем при нагреве. При достижении переходом поверхности нагревательного элемента происходит его стабилизация.

Пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, локальный нагрев (охлаждение) части поверхности

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ДОВОДКА АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 621.452.3

А.И. БЕЛОУСОВ,
докт. техн. наук,
А. В. ГРИЦИН,
аспирант
(СГАУ им. С.П. Королёв, Самара)

     

Оценка интенсивности отказов диска турбины ГТД на этапе проектирования с учетом внезапных отказов

Представлена методика оценки интенсивности отказов дисков ГТД с учетом внезапных отказов. По этой методике проведен анализ влияния допусков геометрических размеров, частоты вращения и плотности материала диска на интенсивность отказов.

Надежность, интенсивность отказов, параметры надежности, диск турбины, метод конечных элементов

УДК 621.822.5:532.517

Л.В. ГОРЮНОВ,
докт. техн. наук,
В.В. ТАКМОВЦЕВ,
канд. техн. наук,
К.В. ЗОРИН,
студент
(КНИТУ – КАИ, Казань)

Д.В. РЯБИНИН,
ведущий конструктор
(ОАО «Казанское ОКБ «Союз», Казань)

     

Экспериментальное исследование процессов течения смазки в радиальном «лимонном» подшипнике скольжения

Представлены результаты экспериментального исследования полей давления  в гидравлическом тракте и расходных характеристик в радиальном двухцентровом реверсивном  подшипнике скольжения с камерой и выточкой, выполненными на его рабочей поверхности. Установлено возникновение зон разрыва смазочной пленки  в элементах подшипника при наличии эксцентриситета и вращения вала.

«Лимонный» подшипник скольжения, вкладыш, камера, эксцентриситет, вал, скорость вращения, давление, разрыв смазочной пленки

ТЕОРИЯ АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 621.438: 536.24

В. А. ТРУШИН,
докт. техн. наук
(УГАТУ, Уфа)
trushinf@ufanet.ru

     

Термонапряженное состояние рабочей лопатки турбины с термобарьерным покрытием на переходных режимах работы ВРД

Проводится расчетно-теоретический анализ термонапряженного состояния термобарьерного покрытия перфорированной турбинной лопатки и ее стенки на переходных и стационарных режимах работы ВРД за время полета методом конечных разностей (МКР), приемлемым для бортовых компьютеров.

Лопатка турбины, перфорация, термобарьерное покрытие, компоненты, теплофизические свойства, температура, напряжение

УДК 533.6.011.6+62-176

А.А. ЦЫНАЕВА
канд. техн. наук,
(Самара)
a.tsinaeva@rambler.ru

Е.А. ЦЫНАЕВА
канд. техн. наук,
(Ульяновск)
tsinaeva-kate@rambler.ru

Е.В. ШКОЛИН
студент,
(ФГБОУ ВПО УлГТУ, Ульяновск)
shkolin-e@ya.ru

     

Исследование методов интенсификации теплообмена в трубе температурной стратификации

Проведено численное исследование методов интенсификации теплообмена в трубе температурной стратификации. Анализ использования в качестве интенсификаторов тепловых труб показал, что их применение позволяет увеличить эффективность температурной стратификации до трех раз.

Теплообмен, аэротермодинамика, турбулентные потоки, температурная стратификация, интенсификация, тепловые трубы

УДК 536.24

А.В. ЩУКИН,
докт. техн. наук,
А.В.ИЛЬИНКОВ,
С.Г. ДЕЗИДЕРЬЕВ
кандидаты техн. наук,
С.Н. ИВАНОВ
аспирант
(КНИТУ-КАИ, Казань)
e-mail: a.v.shchukin@rambler.ru

     

Интенсификация теплообмена при комбинированном охлаждении входной кромки турбинной лопатки

Приводятся результаты экспериментального исследования теплоотдачи на модели внутренней охлаждаемой поверхности входной кромки турбинной лопатки. Исследовалось совместное воздействие воздушных струй и полусферических выступов на теплоотдачу от вогнутой поверхности модели входной кромки к воздуху.

Входная кромка турбинной лопатки, струйное охлаждение, сферические выступы, теплоотдача

ТЕХНОЛОГИЯ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК 629.73

И.М. ЗАКИРОВ
докт.техн.наук,
А.В. СОСОВ
канд.техн.наук,
А.В. НИКИТИН
канд.техн.наук,
(КНИТУ-КАИ, Казань)

     

Влияние геометрических размеров оснастки и настроечных параметров на характеристики клинч-соединения

Рассмотрен процесс образования неразъемного соединения клинчеванием с точки зрения определения наиболее важных параметров оснастки и настройки оборудования, влияющих на качество создаваемого соединения. Исследование проведено с использованием программного комплекса DEFORM 2D. Изготовлены образцы соединений и проведена оценка их качества при различных параметрах инструмента и настройки.

Клинч-соединение, программный комплекс DEFORM 2D, пластическое деформирование, параметры, пуансон, матрица

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

УДК 685.5

И.Ш. ШАРАФЕЕВ,
докт. техн. наук
И.В ЕРМОЛЕНКО
аспирант,
КНИТУ–КАИ, Казань

     

Анализ организации производства летательных аппаратов малой авиации

На примере производства летательных аппаратов малой авиации специального назначения рассматриваются задачи моделировании рабочих мест. Внимание концентрируется на оценке динамики при переходе от опытного производства к серийному производству и на принятии оптимальных управленческих решений.

Организация производства, оптимизация организации производства во времени

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ДОВОДКА АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 621.43.056

А.Н. МАРКУШИН,
гл. конструктор,
А.В. БАКЛАНОВ,
ведущий инженер
ОАО «КМПО»

Н.Е. ЦЫГАНОВ,
аспирант
(КНИТУ– КАИ, Казань)
AMarkushin@oao.kmpo.ru
Andreybaklanov@bk.ru

     

Улучшение эмиссионных характеристик авиапроизводного ГТД применением микрофакельного горения в укороченной камере сгорания

Представлена конструкция модернизированной укороченной камеры сгорания с пониженными выбросами NOx и СО. Отражены результаты экспериментальных исследований по влиянию разработанных конструктивных решений на основные характеристики камеры сгорания ГТД.

Камера сгорания, микрофакельное горение, токсичность, конструкция

УДК 621.452.3

А.И. ИСАЕВ
докт. техн. наук,
профессор,

А.М. САФАРБАКОВ
канд. техн. наук,
доцент

Ю.И. МАЙРОВИЧ
инженер,
Иркутский Филиал МГТУГА
e-mail: safarbakov@yandex.ru

     

Выбор завихрителя для импульсной камеры сгорания

Рассмотрены вопросы организации процесса горения топливовоздушной смеси в жаровой трубе с завихрителем потока импульсной камеры сгорания для авиационного газотурбинного двигателя. При помощи периферийного завихрителя, установленного во фронтовом устройстве импульсной камеры сгорания, образуются объемные зоны обратных токов, в которых эффективно перемешивается топливовоздушная смесь, что гарантирует ее хорошее горение, при этом повышается импульс тяги, снижается уровень выбросов в атмосферу NOX, CO и других вредных соединений.

Завихритель, камера сгорания, импульсная камера сгорания, жаровая труба, фронтовое устройство, обратный клапан

УДК: 629.7.036: 621.515

Ю.А. РЖАВИН
докт. техн. наук,
проф.,

В.Н. КАРАСЕВ,
канд. техн. наук,
доцент Москва, (МАИ)
e-mail: karasevvn@gmail.ru

     

Методика расчета характеристики ступени осевого компрессора с большой относительной длиной лопаток

Рассматриваются вопросы математического моделирования течений газа в лопаточных каналах осевых компрессоров в одномерной постановке, но с учетом радиальной неравномерности параметров потока. Данный подход позволяет разработать быстродействующие алгоритмы расчета характеристик ступени осевого компрессора при изменении параметров рабочего тела на входе и повороте входного направляющего аппарата.

Моделирование течений газа в канале, характеристики ступени осевого компрессора, регулируемый входной направляющий аппарат

АВИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

УДК: 629.7.036: 621.515

Н.Д. КОШЕВОЙ,
докт. техн. наук;
Е.М. КОСТЕНКО,
канд. техн. наук;
А.С. ОГАНЕСЯН,
канд. техн. наук;
М.В. ЦЕХОВСКОЙ,
канд. техн. наук
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
«Харьковский авиационный институт»,
Харьков
e-mail: kafedraapi@rambler.ru

      Авиационный комплекс для измерения угловых отклонений рулевых поверхностей летательного аппарата

Рассмотрены аппаратные и программные средства авиационного комплекса для измерения угловых отклонений рулевых поверхностей летательного аппарата. Приведены экспериментальные исследования фотоэлектрического преобразователя угловых отклонений рулевых поверхностей в цифровые коды. Получены математические модели, описывающие зависимости погрешности измерений от координат расположения источника излучения. По математическим моделям определено рациональное расположение источника излучения. Разработан опытный образец предложенного авиационного комплекса.

Авиационный комплекс, измерение, угловое отклонение, рулевая поверхность, фотоэлектрический преобразователь, математическая модель, источник излучения, опытный образец

ТЕХНОЛОГИЯ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК: 629.7.036: 621.515

В.М. ПОПОВ,
докт. техн. наук, ФГБОУ ВПО
Воронежская государственная лесотехническая академия, Воронеж
e-mail: etgvglta@mail.ru

     

Клеевые соединения повышенной прочности в авиационных конструкциях

Предлагается технология модифицирования полимерных клеев, применяемых для склеивания авиационных конструкций, путем воздействия на расплав полимерного компонента клея электроволновым полем. Экспериментально установлено снижение внутренних напряжений и повышение прочности клеевых соединений на основе модифицированных клеев. Электронномикроскопическим и рентгеноструктурным анализом показан механизм повышения прочности клеевых соединений на основе модифицированных клеев за счет упорядочения их структуры на наноуровне

Клеевые соединения, модифицирование клеев, электроволновое поле, полимерный компонент, напряженность поля, частота, прочность