ISSN 1727-7337. АВІАЦІЙНО-КОСМІЧНА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ. – Харків, НАУ ХАІ, 2010. - №
10(77). – 206 с.
ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ. – Харьков, НАУ ХАИ, 2010. - № 10(77). –
206 с.
ISSN 1727-7337. AEROSPACE TECHNIC AND TECHNOLOGY. – Kharkiv, NAU KhAI, 2010. – Vol. 10(77). – 206 p.
СОДЕРЖАНИЕ
Технология
производства летательных аппаратов
C. 7–10
Приводится обзор применения
композиционных материалов (КМ) в газотурбинных двигателях (ГТД). Определены
перспективы дальнейшего совершенствования энерговооруженности ГТД за счет
изготовления термонагруженных деталей из углерод-углеродного КМ (УУКМ).
Определены причины сдерживающие применение УУКМ для производства деталей ГТД, в
частности сопла форсажной камеры и лопаток. Проанализировано современное состояние
производства УУКМ в Украине. Определено, что реализуя созданные авторами
научные основы производства деталей из УУКМ снижается длительность
технологического цикла и стоимость их производства. Определены направления
дальнейших исследований для реализации эффективного применения УУКМ в ГТД.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, углерод-углеродный
композиционный материал, критическое сечение, лопатки.
АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОГО
ЗАСТОСУВАННЯ ВУГЛЕЦЬ-ВУГЛЕЦЕВИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ У ГАЗОТУРБІННИХ
ДВИГУНАХ
О.В. Гайдачук, О.В. Чесноков
Приводиться
огляд застосування композиційних матеріалів (КМ) у газотурбінних двигунах
(ГТД). Визначені перспективи подальшого вдосконалення енергоозброєності ГТД за рахунок
виготовлення термонавантажених деталей з вуглець-вуглецевого КМ (ВВКМ).
Визначені причини стримуючі застосування ВВКМ для виробництва деталей ГТД,
зокрема сопла форсажної камери і лопаток. Проаналізовано сучасний стан
виробництва ВВКМ в Україні. Визначено, що реалізовуючи створені авторами
наукові основи виробництва деталей з ВВКМ знижується тривалість технологічного
циклу і вартість їх виробництва. Визначено напрями подальших досліджень для
реалізації ефективного застосування ВВКМ у ГТД.
Ключові слова: газотурбінний двигун, вуглець-вуглецевий
композиційний матеріал, критичний перетин, лопатки.
An ANALYSIS of EFFECTIVE APPLICATION is CARBON-CARBON COMPOSITION
MATERIALS In TURBO-ENGINES
А.V.
Gaydachuk, А.V. Chesnokov
A
review over of application of composition materials (CM) is brought in
turbo-engines (TE). The prospects of further perfection of energyarmed of TE
are certain due to making of the details loaded with a temperature from
carbon-carbon CM (CCCM). Reasons are certain retentive application of CCCM for
the production of details of TE, in particular nozzles of forcing chamber and
shoulder-blades. The modern consisting of production of CCCM is analysed of
Key words: turbo-engine, carbon-carbon
composition material, critical section, shoulder-blades.
Клименко
Л.П., Андрєєв В.І., Прищепов О.Ф.
C. 11–15
З метою вирівнювання епюри зносу
гільзи циліндра ДВС розглянуті режими охолодження внутрішньої поверхні
відцентрового відливання в евтектоїдному інтервалі температур, а саме - для
отримання ливарної дрібноплантинчатої перлітової структури підвищеної
зносостійкості в зоні верхнього бурту гільзи в 4..6 разів збільшують
інтенсивність тепловідведення шляхом диференційованої подачі рідкого
холодоагенту. Мета дослідження – перевірити ефект від зміцнення внутрішньої
поверхні гільзи на виливках з різним хімічним складом. З напрацюванням на
стенді більше 100 мото-годин різниця в інтенсивності зношування
термічнозагартованих та комплекснолегованих гільз стає більш наявною.
Ключові слова: гільза циліндру, чавун, відцентрове лиття, розподіл
графіту, кероване охолоджування, високодисперсний перліт, зносостійкість.
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ термоупрочняющей ОБРАБОТКИ ОТЛИВОК
ГИЛЬЗ С РАЗНЫМ ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ЦИЛиНДРОПОРШНЕВОй
ГРУППЫ ДВИГАТЕЛя
Л.П. Клименко,
В.И. Андреев, О.Ф. Прищепов
С целью выравнивания эпюры износа гильзы цилиндра ДВС рассмотрены режимы охлаждения внутренней поверхности центробежной отливки в эвтектоидном интервале температур, а именно - для получения литейной мелкопластинчатой перлитной структуры повышенной износостойкости в зоне верхнего бурта гильзы в 4…6 раз увеличивают интенсивность теплоотвода путем дифференцированной подачи жидкого хладагента. Цель исследования - проверить эффект от упрочнения внутренней поверхности гильзы на отливках с разным химическим составом. С наработкой на стенде больше 100 мото-часов разница в интенсивности изнашивания термоупрочненных и комплекснолегированых гильз становится более очевидной.
Ключевые слова: гильза цилиндра, чугун, центробежное литье, распределение графита, управляемое охлаждение, высокодисперсный перлит, износостойкость.
ANALYSIS OF
INFLUENCE OF TREATMENT OF FOUNDINGS OF SHELLSWITH DIFFERENT CHEMICAL
COMPOSITION ON WEARPROOFNESS DETAILS OF ENGINES
L.P. Klymenko, V.I. Andreev, O.F. Prischepov
With the purpose of smoothing of epure of wear
of shell of cylinder diesel modes of cooling of internal surface of the
centrifugal founding in the eutectoid interval of temperatures, namely - for
the receipt of casting pearlitic structure of enhanceable wearproofness in the
area of overhead clamp of shell in 4…6 increase intensity of heatsink by the
differentiated serve of liquid water. Research purpose - to check up an effect
from work-hardening of internal surface of shell on foundings with different
chemical composition. With work on a stand more than a 100-hours difference in
intensity of wear of workhardened and shells becomes more obvious.
Keywords: cylinder sleeve, cast iron, centrifugal
casting, division of graphite, guided cooling, fine-grained pearlite, wearing
capacity.
Проектирование
аэрокосмических летательных аппаратов
Исследовались проектные аспекты разработки транспортного
модуля, включающего химическую маршевую
двигательную установку и электроракетную двигательную установку для доставки
полезных грузов с низкой околоземной орбиты на геостационарную орбиту.
Приведены результаты проектно-баллистического анализа выведения КА с
использованием комбинированной двигательной установки в сочетании с
ракетой-носителем воздушного старта. Показано, что такая транспортная система
позволяет выводить на ГСО полезный груз с массой в 1,5 – 2,5 раза большей, чем
при использовании только химических двигателей.
Ключевые слова: ракета-носитель воздушного старта, транспортный
модуль, химическая двигательная установка, электроракетная двигательная
установка, выведение на геостационарную орбиту.
Дослідження проектно-балiстичних
характеристик і аналіз ефективності застосування комбінованої рухової установки
для доставки корисних вантажів на ГСО
О.О. Белік, Ю.Г. Єгоров, В.М. Кульків, В.О. Обухов, Г.О. Попов
Досліджувалися проектні аспекти
розробки транспортного модуля, що включає
хімічну маршеву рухову установку і електроракетну рухову установку для
доставки корисних вантажів з низької навколоземної орбіти на геостационарную
орбіту. Приведені результати проектно-балістичного аналізу виведення КА з
використанням комбінованої рухової установки у поєднанні з ракетою-носієм
повітряного старту. Показано, що така транспортна система дозволяє виводити на
ГСО корисний вантаж з масою в 1,5 – 2,5 рази більшою, ніж при використанні
тільки хімічних двигунів.
Ключові слова: ракета-носiй
повітряного старту, транспортний модуль, хімічна рухова установка,
електроракетна рухова установка, виведення на геостационарную орбіту.
Combined Propulsion System for Payload Delivery to GEO Design-ballistic
Characteristics Research and Efficiency of Application Analysis
А.А. Belik, Yu.G. Yegorov, V.M. Kulkov, V.A.
Obukhov, G.A. Popov
Design approaches for development of
transportation system equipped with chemical engine unit combined with electric
propulsion unit for the payload delivery from low near-Earth orbit to the
geostationary orbit were studied. Results of design review and ballistic
analysis for the spacecraft insertion by a
combined propulsion system with air-launch carrier are presented. It is
shown that a transportation system allows a payload with the mass 1.5-2.5 times
higher than in the case of using a chemical engine system to be inserted into
GEO.
Key words: air-launch carrier, transportation module, chemical propulsion system,
electric propulsion system, insertion into geostationary orbit.
Дронь Н.М.,
Кондратьев А.И., Хорольский П.Г., Дубовик Л.Г.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК КОСМИЧЕСКИХ ТРАЛЬЩИКОВ ПРИ ТРЕХ ВАРИАНТАХ МАНЕВРА ИХ ВЫВЕДЕНИЯ
C. 21–23
Рассмотрены три варианта выведения
космического тральщика (КТ): с помощью разгонного блока с ЖРДУ, двигателя
верхней ступени ракеты-носителя и разгонной ЭРДУ. КТ оснащен тормозной ЭРДУ и
специальной системой улавливания мелкого космического мусора в виде
сферообразного пассивного улавливающего элемента (ПУЭ). На основании
результатов расчетов для предложенных вариантов представлена сравнительная
оценка характеристик КТ, основным критерием которых являются масса и радиус
ПУЭ. Расчеты выполнены для ряда ракет-носителей, которые могут быть
использованы при выведении космических тральщиков на требуемую орбиту.
Ключевые слова: космический мусор, космический тральщик, пассивный
улавливающий элемент, ракета-носитель, разгонный блок, разгонная и тормозная
ЭРДУ.
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ХАРАКТЕРИСТИК
КОСМІЧНИХ ТРАЛЬЩИКІВ ПРИ ТРЬОХ ВАРІАНТАХ МАНЕВРАХ ЇХ ВИВЕДЕННЯ
М.М. Дронь, О.І. Кондратьєв, П.Г. Хорольський, Л.Г. Дубовик
Розглянуто три варіанти виведення
космічного тральщика (КТ): за допомогою розгінного блока з РРРУ, двигуна верхнього ступеня ракети-носія
й розгінної ЕРРУ. КТ оснащений гальмівною ЕРРУ і спеціальною системою
уловлювання дрібного космічного сміття у вигляді сфероподібного уловлюваного
елемента (ПУЕ). За результатами розрахунків для запропонованих варіантів
наведена порівняльна оцінка характеристик КТ, основним критерієм яких є маса й
радіус ПУЕ. Розрахунки проведено для низки ракет-носіїв, які можуть бути
використані при виведенні космічних тральщиків на потрібну орбіту.
Ключові слова: космічне сміття, космічний тральщик,
пасивний уловлювальний елемент, ракета-носій, розгінний блок, розгінна й
гальмівна ЕРРУ.
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF SPACE TRAWLERS
AT THREE VARIANTS MANEUVER OF THEIR INJECT
N.M. Dron,
A.I.Kondratyev, P.G.Horolsky, L.G.Dubovik
Three variants of inject
space trawler (SТ): by
means of accelerator bloc with LPS, engine of the launch vehicle top step and
accelerator EPS are considered. ST is equipped with brake EPS and special
system of catching small space debris in sphere form passive catching element
(PCE). On the results of calculations for the offered variants the comparative
characteristics SТ which
main criterion are weight and PCE radius are presented. Calculations are
executed for a number of launch vehicles which can be used at inject of space
trawlers into a demanded orbit.
Key words: space
debris, a space trawler, a passive catching element, a launch vehicle,
accelerator block, accelerator and brake electric propulsion system.
C. 24–27
Розробка мікроракет-носіїв (мікро
РН) для виведення на низькі навколоземні орбіти супутників мікро- нано- і пікокласів є однією з новітніх актуальних
задач розвитку ракетно-космічної техніки сьогодення. Одначе, принципи
конструктивної будови та технологія виробництва сучасних РН, що є видатним
досягненням науки і техніки ХХ-го століття, призначені для виведення на орбіту
космічних апаратів масами від кількох тон до кількох десятків тон, і створити
мікро РН, використовуючи ці самі конструктивно-компоновочні схеми і технології
без змін, навряд чи є можливим. Суттєво знизити питому масу конструкції РН і,
таким чином, зменшити вплив масштабного фактора можливо шляхом виготовлення
бакової оболонки РН із полімерного матеріалу і використання її як основного
пального. В статті розглядаються деякі варіанти влаштування таких – спалимих –
РН та їхніх найважливіших агрегатів, наводиться оцінка доцільної області і
ефективності застосування.
Ключові слова: мікроракети-носії, спалимі
полімерні баки, газифікаційна камера, магнітопорошковий обтюратор.
Перспектива реализации
эффективной микроракеты-носителя путём использования полимерной баковой
оболочки как горючего
В.В. Емец
Разработка микроракет-носителей (микро РН) для выведения на низкие околоземные орбиты спутников микро- нано- и пикоклассов – одна из новейших актуальных задач развития ракетно-космической техники сегодняшнего дня. Однако современные РН предназначены для выведения на орбиту космических аппаратов массами от нескольких тонн до нескольких десятков тонн, и сделать микро РН, используя те же конструктивно-компоновочные схемы и технологии без изменений, вряд ли возможно. Существенно снизить удельную массу конструкции РН и, таким образом, уменьшить влияние масштабного фактора возможно путём изготовления баковой оболочки РН из полимерного материала и использования её как основного горючего. В статье рассматриваются некоторые варианты устройства таких – сжигаемых – РН и их важнейших агрегатов, приводится оценка целесообразной области и эффективности использования.
Ключевые слова: микроракета-носитель, сжигаемый полимерный бак, газификационная камера, магнитопорошковый обтюратор.
the Possibility of the effective micro launch vehicle Realization by means of using its POLYMERIC tank Shell as fuel
V.V. Yemets
Developing micro launch vehicles (
Key words: micro launch vehicle,
combustible polymeric
tank, gasification chamber, magnetic
obturator.
Фролов Г.А.,
Цыганенко В.С., Пасичный В.В.
ТЕПЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ ПРИ РАДИАЦИОННОМ НАГРЕВЕ
C. 28–32
Показана возможность
использования экономичных установок радиационного нагрева для испытаний
элементов ракетно-космической техники. На гелиоустановке с концентратором Æ
Ключевые слова: гелиоустановка,
спускаемый аппарат, теплозащитное покрытие, концентратор лучистой энергии,
высокотемпературный нагрев, многоразовый космический аппарат.
ТЕПЛОВІ
ВИПРОБУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ВИРОБІВ РАКЕТНО-КОСМІЧНОЇ ТЕХНІКИ ПРИ РАДІАЦІЙНОМУ
НАГРІВІ
Г.А. Фролов, В.С. Циганенко, В.В. Пасичний
Показана можливість використання економічних установок радіаційного нагріву
для випробувань елементів ракетно-космічної техніки. На геліоустановці з
концентратором
Ключові
слова: геліоустановка, апарат, що спускається, теплозахисне покриття,
концентратор променевої
енергії, високотемпературний нагрів, багаторазовий космічний апарат.
THERMAL
TESTS OF ELEMENTS OF
THE SPACE-ROCKET TECHNICS AT RADIATING HEATING
G.A. Frolov, V.S. Tsyganenko, V.V. Pasichny
Possibility
to use of economic installations of radiating heating for tests of elements of
space-rocket technics is shown. On a solar power plant with the concentrator of
Æ 5 m are carried
out researches of heating of the landing module mock up with the built antenno-feeding system and the onboard transmitter of VHF-range,
and also the heat protective coating of a reusable space vehicle. The
modelling of a temperature distribution on a surface of an optical meniscus is
executed on a solar power plant with the concentrator of Æ3 m. The
received results have shown, that on solar power plants it is possible to model
thermal influences on elements of space-rocket technics.
Keywords: solar
power plant, landing module,
heat protective coating, concentrator
Radiant energy, high-temperature
heating, reusable space
vehicle.
Безручко
К.В., Давидов А.О., Свищ В.М., Харченко А.А.
КЛАССИФИКАЦИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАРТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ СОВРЕМЕННЫХ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
C. 33–37
В статье рассмотрены важнейшие
запуски пилотируемых и беспилотных космических аппаратов за последние десять
лет. Приведена сравнительная характеристика и состав технологического
оборудования стартовых комплексов современных ракет-носителей. Проведена
классификация стартовых комплексов в зависимости от: класса ракеты-носителя,
способа сборки и транспортировки, метода подготовки ракеты космического назначения,
места дислокации, возможности перемещения в пространстве, числа стартовых
площадок, степени универсальности. В статье также приведены примеры стартовых
комплексов соответствующих различным классам.
Ключевые слова: космодром, стартовый комплекс, ракета-носитель,
ракета космического назначения, стартовая площадка.
КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПОРІВНЯЛЬНІ
ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАРТОВИХ КОМПЛЕКСІВ СУЧАСНИХ РАКЕТ-НОСІЇВ
К.В. Безручко, А.О. Давидов, В.М. Свищ, А.А. Харченко
Розглянуто найважливіші запуски пілотованих и безпілотних космічних
апаратів за останні десять років. Приведено порівняльну характеристику та склад
технологічного обладнання стартових комплексів сучасних ракет-носіїв. Проведено
класифікацію стартових комплексів у залежності від: класу ракети-носія, способу
збірки та транспортування, метода підготовки ракети космічного призначення,
місця дислокації, можливості переміщення в просторі, кількості стартових
площадок, міри універсальності.
Ключові слова: космодром, стартовий комплекс, ракета-носій, ракета
космічного призначення, стартова площадка.
CLASSIFICATION AND
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE LAUNCHING SITE OF MODERN CARRIER ROCKETS
K.V. Bezruchko, A.O. Davidov,
V.M. Svisch,
A.A. Kharchenko
The manned and unmanned
spaceships` launchings of the most important significance for the period of
latest decade are considered. The comparative characteristics and the
technological equipment components of launching sites of modern carrier rockets
are given. The launching sites` classification according to: launcher
classification, technique of assembling and transporting, method of preparing
the rocket concerning a cosmic destination, the place of dislocation, the
possibility of moving in apace, the quantity of takeoff areas and universality
level.
Key words: a spaceport, a launching site,
a launcher, a rocket of a certain cosmic destination, a launch pad.
ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР СИСТЕМ ЭЛЕКТРООБЕСПЕЧЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СТАРТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
C. 38–41
В статье рассмотрены особенности
построения современных систем электроснабжения стартовых комплексов.
Проанализированы достоинства систем гарантированного электроснабжения
применяемых в составе систем электроснабжения стартовых комплексов. Разработана
технология построения структур систем электроснабжения стартовых комплексов
современных ракет-носителей. Предложенная технология построения структур систем
электроснабжения основана на анализе возможных сбоев и нештатных ситуаций,
возникающих при работе системы электроснабжения, и их парирования.
Разработанные, с помощью предложенного алгоритма, структуры систем
электроснабжения отвечают современным требованиям по качеству электроэнергии и
надежности.
Ключевые слова: стартовый комплекс,
ракета-носитель, технологическое оборудование, источник бесперебойного питания,
система электроснабжения, система гарантированного электропитания.
ФОРМУВАННЯ РАЦІОНАЛЬНИХ
СТРУКТУР СИСТЕМ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СУЧАСНИХ СТАРТОВИХ КОМПЛЕКСІВ
В.П. Фролов
Розглянуті особливості побудови сучасних систем електропостачання стартових комплексів. Проаналізовані переваги систем гарантованого електропостачання, які використовуються у складі систем електропостачання стартових комплексів. Запропонована технологія побудови структур систем електропостачання стартових комплексів сучасних ракет-носіїв. Розроблені, за допомогою запропонованого алгоритму, структури систем електропостачання відповідають сучасним вимогам по якості електроенергії та надійності.
Ключові слова: стартовий комплекс, ракета-носій,
технологічне обладнання, джерело безперебійного живлення, система електропостачання, систем гарантованого електропостачання.
FORMATION OF RATIONAL
STRUCTURES OF SYSTEMS OF AN ELECTRICAL SUPPLY OF MODERN LAUNCHING SITES
V.P. Frolov
Features of
construction of modern power-supply system of launching sites are considered.
Advantages of systems of the guaranteed electrical supply applied as a part of
power-supply system of launching sites are analyzed. The technology of
construction of structures of power-supply system of launching sites of modern
launchers is offered. Developed, by means of the offered algorithm, structure
of power-supply system meet modern requirements on quality of power and
reliability.
Keywords: a launching site, a launcher, the
fabrication system, a uninterruptible power supply, power-supply system, system
of the guaranteed power supplies.
Двигатели и энергоустановки
аэрокосмических летательных аппаратов
Выполнен анализ точности
численных оценок выбросов оксидов азота газотурбинными двигателями, достигнутой
различными авторами в исследованиях методами вычислительной аэрогидродинамики,
выполненных в период 2004 – 2009 гг.
Установлено, что целевые показатели точности, сформулированные H. Mongia в 2001
г., не достигнуты ни в одном из выполненных расчетов. Выявлена зависимость
точности численных оценок выбросов оксидов азота от физико-математической
постановки решавшихся задач, в частности, от мелкости разрешения расчетных
сеток и кинетических моделей окисления топлива.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, камера сгорания, оксиды
азота, численное моделирование, точность численных оценок
АНАЛIЗ ТОЧНОСТI ПРОГНОЗУВАННЯ
ЗАСОБАМИ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ АЕРОГIДРОДИНАМIКИ ВИКИДIВ ОКСИДIВ АЗОТА ГАЗОТУРБIННИМИ
ДВИГУНАМИ (ОГЛЯД)
А.О.
Конопленко, В.Є. Костюк, В.М. Гусєв
Виконано аналіз точності числових оцінок викидів оксидів азоту
газотурбінними двигунами, досягнутої різними авторами в дослідженнях засобами
обчислювальної аерогідродинаміки, виконаних у період 2004 – 2009 рр.
Встановлено, що цільові показники точності, сформульовані H. Mongia у 2001 р.,
не досягнуті в жодному з виконаних розрахунків. Виявлена залежність точності
числових оцінок викидів оксидів азоту від фізико-математичної постановки
розв’язуваних задач, зокрема, від розділення розрахункових сіток і кінетичних
моделей окислення палива.
Ключові слова: газотурбінний двигун, камера згоряння, оксиди азоту, числове моделювання, точність числових оцінок.
accuracy analysis of gas turbine engine
NITROGEN OXIDES emission prediction by CFD methods (review)
A.A. Konoplenko, V.Ye. Kostyuk, V.N.
Gusev
The accuracy analysis of gas turbine engine
nitrogen oxides emission numerical evaluations attained by different authors
with the help of CFD methods in researches realized at 2004 – 2009 is
performed. It was ascertained that goal accuracy indices formulated by H.
Mongia at 2001 were not attained in any performed calculation. The nitrogen
oxides emission numerical evaluations accuracy dependence on solved problems
physico-mathematical definition,
particularly on computational grids resolution
and fuel oxidation kinetic models, is ascertained.
Key words: gas turbine engine, combustor,
nitrogen oxides, numerical simulation, numerical evaluations accuracy.
Герасименко
В.П., Шелковский М.Ю.
АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА КОМПРЕССОРА ГТД
C. 46–48
Выполнена симплекс-методом
параметрическая оптимизация рабочего колеса ступени осевого компрессора с
"управляемой диффузорностью" профилей на основе расчетов трехмерного
вязкого течения с использованием программного комплекса ANSYS CFX и разработанной
авторами управляющей программы. Основными варьируемыми переменными оптимизации
являлись: положение максимального прогиба средней линии профиля, наклон линии
центров тяжести профилей в радиальном направлении лопатки и парусность рабочей
лопатки. В качестве критерия оптимизации использован коэффициент полезного
действия ступени.
Ключевые слова: компрессор, рабочее колесо, КПД, оптимизация,
управляемая диффузорность.
АЕРОДИНАМІЧНА ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОЧОГО КОЛЕСА
КОМПРЕСОРА ГТД
В.П. Герасименко, М.Ю. Шелковський
Виконана симплекс-методом параметрична оптимізація робочого колеса ступені
осьового компресора з "керованою дифузорністю" профілів на основі розрахунків
тривимірної в'язкої течії з використанням програмного комплексу ANSYS CFX і розробленої авторами керуючої програми. Основними
варійованими змінними оптимізації були: положення
максимального прогину середньої лінії профілю, нахил лінії центрів тяжіння
профілів в радіальному напрямку лопатки і парусність робочої лопатки. Як
критерій оптимізації використаний коефіцієнт корисної дії ступені.
Ключові слова: компресор, робоче колесо, ККД,
оптимізація, керована дифузорність.
AERODYNAMIC OPTIMIZATION OF COMPRESSOR IMPELLER GTE
V.P. Gerasimenko, M.Y. Shelkovsky
A parameter optimization of the axial
compressor stage impeller with “controlled diffusivity” of profiling by the simplex method are performed on the basis
of three-dimensional viscous flow calculations using the software package ANSYS
CFX and developed by the authors control program. The main variables
optimization parameters were: the position of maximum deflection of the middle
line profile, the angle of curvature of the line of centers of gravity profiles
in the radial direction vanes and blades windage. The efficiency
is used as a criterion of optimization.
Key words: compressor, impeller, efficiency, optimization, controlled diffusivity.
Епифанов
К.С., Епифанов С.В., Снитко А.А., Корнилков Н.А.
C. 49–52
При испытаниях вспомогательной
силовой установки на переходных режимах было выявлено несоответствие между расчетным
и измеряемым значениями температуры потока воздуха. Была выдвинута гипотеза,
что причиной является теплообмен корпуса компрессора с окружающей средой на
участке выхода из диффузора до места расположения датчика температуры. Гипотеза
была подтверждена рядом расчетов на математических моделях разной сложности.
Для устранения влияния эффекта измеряемой температуры в существующую
конструкцию вспомогательной силовой установки внедрены быстродействующий датчик
и двойная динамическая коррекция значения температуры.
Ключевые слова: система воздушного запуска газотурбинной установки,
динамика, теплообмен.
ОЦІНКА ВПЛИВУ ТЕПЛООБМІНУ
З конструктивними
елементами та ДОВКІЛЛЯМ НА ПЕРЕХІДНІ
ПРОЦЕСИ В СИСТЕМІ ПОВІТРЯНОГО ЗАПУСКУ
К.С. Єпіфанов, С.В. Єпіфанов, О.А. Снітко, М.А. Корнілков
При випробуваннях допоміжної силової установки на
перехідних режимах було виявлено невідповідність між розрахунковим і
вимірюваним значеннями температури потоку повітря. Була висунена гіпотеза, що
причиною є теплообмін корпусу компресора з довкіллям на ділянці виходу з
дифузора до місця розташування датчика температури. Гіпотеза була підтверджена
рядом розрахунків на математичних моделях різної складності. Для усунення
впливу ефекту вимірюваної температури в існуючу конструкцію допоміжної силової
установки впроваджені швидкодіючий датчик і подвійна динамічна корекція
значення температури.
Ключові слова: система повітряного запуску газотурбінної
установки, динаміка, теплообмін.
HEAT EXCHANGE WITH construction and
ENVIRONMENT influence ON TRANSIENTS IN AIR STARTing SYSTEM ESTIMATION
K.S. Yepifanov, S.V. Yepifanov, A.A. Snitko, N.A. Kornilkov
At the auxiliary power unit (APU) tests on transient modes disparity between calculated and measured temperature of air flow was educed. A hypothesis was pulled out, that reason is a heat exchange between compressor case and environment on the area from diffuser outlet to the temperature sensor location. A hypothesis was confirmed by the set of calculations using the mathematical models of different complication. To remove influence of measured temperature the fast-acting sensor and double dynamic temperature value correction were introduced.
Key words: gas turbine unit air start system, dynamics, heat exchange.
C. 53–56
Статья посвящена разработке
перспективных направлений по исследованию многофазных потоков, а также
расширению области применения установки с многофазным разгонным устройством в
различных областях народного хозяйства, а именно для нанесения
кремнийорганических покрытий на различные поверхности большой площади.
Представлена математическая модель двухфазного разгонного устройства
обеспечивающего необходимую объемную концентрацию дисперсной фазы потока как
жидких, так и порошкообразных кремнийорганических материалов. Рассматривается
обобщенный технологический процесс нанесения кремнийорганического защитного
покрытия на наружную поверхность трубы большого диаметра.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, выходное устройство,
газотурбинная установка, дальнобойность, кремнийорганические соединения,
адгезия, многофазный поток.
ГАЗОТУРБІННА УСТАНОВКА З
БАГАТОФАЗНИМ РОЗГІННИМ ПРИСТРОЄМ ДЛЯ НАНЕСЕННЯ КРЕМНІЙОРГАНІЧНОГО ПОКРИТТЯ
Ю.О. Гусєв, О.М. Бугаєнко
Стаття присвячена розробці перспективних напрямків з дослідження багатофазних
потоків, а також розширенню області застосування установки з багатофазним
розгіннім пристроєм у різних областях народного господарства, а саме для
нанесення кремнійорганічних покривів на різних поверхнях великої площі.
Представлена математична модель двофазного розгінного пристрою, який забезпечує
необхідну оберну концентрацію дисперсної фази потоку, як рідких, так і
порошкоподібних кремнійорганічних матеріалів. Розглядається узагальнений
технологічний процес нанесення кремнійорганічного захисного покриття на
зовнішню поверхню труби великого діаметру.
Ключові слова: газотурбінний двигун, вихідний пристрій,
газотурбінна установка, далекобійність, кремнійорганічні з'єднання, адгезія,
багатофазний потік.
GAS TURBINE PLANT WITH THE MULTIPHASE ACCELERATING DEVICE FOR THE ORGANIC
SILICON COATING
Yu.A. Gusev, O.M. Bugaenko
The article describes the advanced research
line development of the multiphase flows and expansion the plant with the multiphase accelerating device
application area in different sectors of the national economy, notably for
organic silicon coating of the large area surfaces. The mathematical of
diphasic accelerating device, which provides necessary volume concentration of
dispersed phase flow both in liquid and powder organosilicon materials,
presented. Generalized operating procedure of the protective organic silicon
coating of the outside surface of large diameter tube is considered.
Key words: gas turbine engine, output device, gas-turbine setting, long-range,
silicones, adhesion, multiphase stream.
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ТРИГЕНЕРАЦИОННОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ
C. 57–61
Проанализировано
применение тригенерационной дизельной энергетической установки с утилизацией
теплоты уходящих газов и наддувочного воздуха первичных среднеоборотных дизелей
в эжекторной теплоиспользующей холодильной машине для охлаждения и осушения
воздуха на входе в условиях переменных температуры и относительной влажности
наружного воздуха. Обосновано применение теплоиспользующих холодильных машин
для охлаждения и осушения воздуха на входе дизелей с учетом годичных и суточных
изменений температуры и влажности наружного воздуха.
Ключевые слова: среднеоборотный дизель,
поверхностное охлаждение, осушение воздуха, теплоиспользующая холодильная
машина, температура, влажность.
Аналіз застосування
тригенераційної дизельної енергетичної установки для одержання прісної води
М.І. Радченко, А.В. Коновалов
Проаналізовано
застосування тригенераційної дизельної енергетичної установки з утилізацією
теплоти відхідних газів і надувного повітря первинних середньообертових дизелів
в ежекторній тепловикористовуючій холодильній машині для охолодження та
осушення повітря на вході в умовах змінних температури та відносної вологості
зовнішнього повітря. Обґрунтовано застосування тепловикористовуючих холодильних
машин для охолодження та осушення повітря на вході дизелів з урахуванням річних
і добових змін температури та вологості зовнішнього повітря.
Ключові
слова: середньообертовий
дизель, поверхневе охолодження, осушення повітря, тепловикористовуюча
холодильна машина, температура, вологість.
Analyzing the application of trigenerative diesel energetic plant for
receiving fresh water
N.I. Radchenko, A.V. Konovalov
The
application of trigenerative diesel
energetic plant with utilizing heat of exhaust gases and scavenge air of
prime middle speed diesel engines by ejector waste heat recovery refrigeration
machine for cooling and drying of air at the inlet at changeable ambient air
temperature and relative humidity conditions has been considered. The
application of waste heat recovery refrigeration machines for cooling and
drying of air at the inlet of diesel engines by taking into account annular and
daily changes in temperature and humidity of ambient air was proved.
Key
words: middle speed
diesel engine, surface cooling, air drying, waste heat recovery refrigeration
machine. temperature, humidity.
Радченко
М.І., Коновалов Д.В., Воробйов Л.М.
C. 62–65
Проаналізовано ефективність
газового двигуна внутрішнього згоряння та визначено резерви її підвищення,
пов’язані з глибокою утилізацією енергії відхідних газів і охолодженням
газоповітряної суміші на вході наддувного турбокомпресора. Запропоновано спосіб
із розширенням відхідних газів до тиску нижче атмосферного, використанням
енергії розширення у турбодетандерній холодильній машині охолодження
газоповітряної суміші на вході турбокомпресора та підвищенням тиску відхідних
газів до атмосферного компресором із приводом від турбодетандера. Наведено
схемне рішення турбодетандерної системи охолодження газоповітряної суміші на
вході.
Ключові слова: газовий двигун
внутрішнього згоряння, утилізація, турбодетандер, охолодження, газоповітряна
суміш.
Повышение
эффективности газового двигателя внутреннего сгорания турбодетандерным
охлаждением газовоздушной смеси
Н.И. Радченко, Д.В. Коновалов, Л.М. Воробьев
Проанализировано эффективность газового двигателя внутреннего сгорания и определено резервы ее повышения, связанные с глубокой утилизацией энергии отходящих газов и охлаждением газовоздушной смеси на входе наддувочного турбокомпрессора. Предложено способ работы с расширением отходящих газов до давления ниже атмосферного, использованием энергии расширения в турбодетандерной холодильной машине охлаждения газовоздушной смеси на входе турбокомпрессора и повышением давления отходящих газов до атмосферного компрессором с приводом от турбодетандера. Приведено схемное решение турбодетандерной системы охлаждения газовоздушной смеси на входе.
Ключевые слова: газовый двигатель внутреннего сгорания, утилизация, турбодетандер, охлаждение, газовоздушная смесь
Increasing the
efficiency of gas internal combustion engine by turboexpander cooling of
gas-air mixture
N.I. Radchenko, D.V. Konovalov,
L.N. Vorobyov
The efficiency of gas internal combustion
engine was analyzed and reserves of its increasing by deep utilization of heat
of exhaust gases and cooling gas-air mixture at the inlet of scavenger
turbocompressor were determined. The performance with expanding of exhaust
gases to the sub barometric pressure, utilizing the expansion energy in
turboexpander refrigeration machine for cooling of gas-air mixture at the inlet
of turbocompressor and increasing the pressure of exhaust gases up to
barometric one in the turbocompressor driven by the turboexpander was proposed.
The schema of turboexpander system for cooling of gas-air mixture was given.
Key words: gas
internal combustion engine, utilization, turboexpander, cooling, gas-air
mixture.
Радченко
Р.Н., Бес Т., Cирота А.А.
C. 66–69
Рассмотрены
схемные решения контуров испарителей хладона теплоиспользующих холодильных
машин непосредственного охлаждения воздуха на входе наддувочных компрессоров
дизелей и охлаждения с применением воды в качестве промежуточного
хладоносителя. Определены зависимости интенсивности теплопередачи,
температурного напора, падения давления кипящего хладона и плотности теплового
потока от массовой скорости хладона. Показано существование оптимального
значения массовой скорости хладона в испарителях, которому соответствует
максимальная величина плотности теплового потока.
Ключевые слова: теплоиспользующая
холодильная машина, дизельная установка, уходящие газы, охлаждение воздуха,
низкокипящее рабочее тело, испаритель, промежуточный хладоноситель.
Тепловикористовуючі
контури безпосереднього та проміжного охолодження повітря на вході дизельних
установок
Р.М. Радченко, Т. Бес, О.А. Сирота
Розглянуті схемні
рішення контурів випарників хладону тепловикористовуючих холодильних машин
безпосереднього охолодження повітря на вході наддувних компресорів дизелів.
Визначені залежності інтенсивності теплопередачі, температурного напору,
падіння тиску киплячого хладону та густини теплового потоку від масової
швидкості хладону. Показано існування оптимального значення масової швидкості
хладону у випарниках, якому відповідає максимальна величина густини теплового
потоку.
Ключові
слова:
тепловикористовуюча холодильна машина, дизельна установка, відхідні гази,
охолодження повітря, низькокипляче робоче тіло, випарник, проміжний
холодоносій.
Waste heat recovery contours of direct and indirect cooling of air at
the inlet of diesel plants
R.N. Radchenko, T. Bes, A.A. Sirota
The
schemes of refrigerant evaporative contours of waste heat recovery refrigeration machines for direct
cooling of air at the inlet of discharge compressors of diesels and cooling by water
as an intermediate coolant has been considered. The heat transfer intensity,
temperature difference, pressure drop of boiling refrigerant and heat flux in
dependence of refrigerant mass flow rate were determined. The existence of
optimal value of refrigerant mass flow rate in evaporators with corresponding
maximum value of heat flux was shown.
Key
words: waste heat
recovery refrigeration machine, diesel plant, exhaust gases, air cooling, low
boiling working fluid, evaporator, intermediate coolant.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТОВ МОДЕРНИЗАЦИИ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
C. 70–75
Показано,
что при выборе проектов модернизации газоперекачивающих агрегатов компрессорных
станций необходимо учитывать особенности эксплуатации, обусловленные
климатическими условиями. Проанализирована целесообразность модернизации с
применением эжекторных холодильных машин, использующих теплоту уходящих газов
газотурбинных двигателей для охлаждения наружного воздуха на входе компрессора.
Предложена технология комбинированного поверхностного охлаждения воздуха с
осушением и внутреннего испарительного охлаждения воздуха в процессе его сжатия
в компрессоре.
Ключевые слова: модернизация,
газотурбинный двигатель, утилизация теплоты, осушение воздуха, поверхностное
охлаждение, испарительное охлаждение, теплоиспользующая холодильная машина.
Особливості
проектів модернізації газоперекачувальних агрегатів з урахуванням кліматичних
умов
А.М.
Радченко, Г.С. Морозова
Показано, що при виборі проектів модернізації газоперекачувальних агрегатів компресорних станцій необхідно враховувати особливості експлуатації, зумовлені кліматичними умовами. Проаналізована доцільність модернізації із застосуванням ежекторних холодильних машин, що використовують теплоту відхідних газів газотурбінних двигунів для охолодження зовнішнього повітря на вході компресора. Запропонована технологія комбінованого поверхневого охолодження повітря з осушенням і внутрішнього випаровувального охолодження повітря у процесі його стискання в компресорі.
Ключові слова: модернізація, газотурбінний двигун, утилізація теплоти, осушення повітря, поверхневе охолодження, випаровувальне охолодження, тепловикористовуюча холодильна машина.
The features of projects of modernization of
gas transporting units with considering the climatic conditions
А.N. Radchenko, A.S. Morozova
It is shown that the choice of
projects of modernization of gas transporting units of compressor stations is
to consider the performance features coursed by climatic conditions The
expediency of modernization with application of ejector waste heat recovery
refrigeration machines, utilizing heat of exhaust gases of gas turbine engines
for cooling of ambient air at the compressor inlet, have been analyzed. The
technology of combined surface cooling of air with drying and evaporative
cooling of air during its compressing in the compressor.
Key words:
modernization, gas turbine engine, utilization of heat, drying of air, surface
cooling, evaporative cooling, waste heat recovery refrigeration machine.
Шнякин В.Н.,
Шульга В.А., Конох В.И., Животов А.И., Дибривный А.В.
ОПТИМИЗАЦИЯ ТИПА СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ЖДУ КОСМИЧЕСКОГО БУКСИРА ПО КРИТЕРИЮ СУММАРНОГО ИМПУЛЬСА ТЯГИ
C. 76–78
ГП КБЮ разработало оригинальную технологию
– пневмонасосную подачу компонентов топлива. Эта технология была применена в
двигательной установке ДУ-802 автономного космического буксира «Кречет»,
который разработан ГП КБЮ для конверсионной РН «Днепр». Учитывая повышенный
интерес к ДУ802 было проведено исследование области применения пневмонасосной
системы подачи топлива с учетом ее энергомассовой эффективности. Исследования
проводились по критерию суммарного импульса тяги ДУ. Для сравнения были
рассмотрены двигательные установки с турбонасосной, вытеснительной и
пневмонасосными системами подачи топлива. В статье приведены результаты данных
исследований.
Ключевые слова: двигательная установка ДУ-802, пневмонасосная
подача топлива, автономный космический буксир "Кречет",
ракета-носитель "Днепр".
ОПТИМІЗАЦІЯ ТИПУ СИСТЕМИ
ПОДАЧІ РДУ КОСМІЧНОГО БУКСИРА ЗА КРИТЕРІЄМ СУМАРНОГО ІМПУЛЬСУ ТЯГИ
В.М. Шнякін, В.А. Шульга, В.І. Конох, О.І.
Животов, О.В. Дібрівний
ДП КБП розробило оригінальну технологію – пневмонасосну подачу компонентів
палива. Ця технологія була застосована в двигуній установці ДУ-802 автономного
космічного буксира «Кречет», що розроблений ДП КБП для конверсійної РН
«Дніпро». З огляду на підвищений інтерес до ДУ-802 було проведене дослідження
області застосування пневмонасосної системи подачі палива з обліком її
енергомасової ефективності. Дослідження проводилися за критерієм сумарного
імпульсу тяги ДУ. Для порівняння були розглянуті рухові установки з
турбонасосною, витіснювальною і пневмонасосними системами подачі палива. У
статті наведені результати даних досліджень.
Ключові
слова: двигунна установка ДУ-802, пневмонасосна подача палива, автономний
космічний буксир "Кречет", ракета-носій "Дніпро".
FEED SYSTEM TYPE OPTIMIZATION
OF THE LIQUID PROPULSION SYSTEM OF A SPACE TUG BY SUM PROPULSIVE BURN CRITERION
V.N. Shnykin, V.A. Shulga, V.I. Konokh,
A.I. Zhyvotov, A.V. Dybrivny
YSDO has developed an original technology – a pneumatic pump fuel feed.
This technology was used in the propulsion system DU-802 of an Autonomous Space
Tug Krechet, which was designed by YSDO for the Dnepr conversion launcher.
Considering increased interest in DU-
Key
words: propulsion system, DU-802, pneumatic pump fuel feed, Autonomous Space Tug
Krechet, DneprLV.
Корельский
А.В., Джеппа В.Л., Дураченко В.М.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА В АММИАЧНОМ РАКЕТНОМ ДВИГАТЕЛЕ
C. 79–82
Ключевые слова: аммиачная двигательная установка, пористый
нагреватель, равновесная аммиачная смесь, термодинамические параметры смеси.
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ
НАГРІВАННЯ РАБОЧОГО ТІЛА В АМІАЧНОМУ РАКЕТНОМУ ДВИГУНІ
А.В. Корельський, В.Л. Джеппа, В.М. Дураченко
Описано методику розрахунку нагрівання робочого тіла (аміаку) у пористому
нагрівнику. За заданими вхідними умовами (тиском, температурою та витратою
аміаку) розраховується сталий (стаціонарний) процес нагрівання аміаку та
продуктів його розкладання. Як вихідні параметри беруть розподіл
термодинамічних величин суміші, яка нагрівається, за об’ємом пористого нагрівника. Згідно даної методики утворено програмний код,
за яким наведено розрахунок для деяких варіантів конструкції аміачного двигуна.
Подано методику розрахунку рівноважного складу аміачної суміші.
Ключові
слова: аміачний двигун, пористий
нагрівник, рівноважна аміачна суміш, термодинамічні величини аміачної суміші.
PROPULSIVE MASS HEATING PROCESS
SIMULATION OF AMMONIA JET ENGINE
A.V. Korel’sky, V.L.
Jeppa, V.M. Durachenko
The propulsive mass (ammonia) heating process design
procedure is described. By input conditions (pressure, temperature and flow
rate of ammonia) the steady (stationary) heating process of ammonia and
products of its decomposition is calculated. In the capacity of output result
it is using distribution of ammonia mix thermodynamic parameters by volume of
porous heater. It is calculated some case of ammonia engine by using program
code created according to described method. The computational method of ammonia
mix equilibrium composition is presented.
Key words: ammonia jet engine, porous heater,
balanced mix of ammonia, thermodynamic properties of ammonia mix.
Оглих В.В.,
Косенко М. Г., Доценко В.М., Вахромов В.А., Кублик В.Ф., Мамонтов В.Г.
C. 83–88
В статье
рассмотрены наиболее важные вопросы проектирования и экспериментальной
отработки малогабаритных вспомогательных РДТТ, которые получили широкое
распространение в ракетно–космической технике. Показано, что в методах
проектирования и отработки вспомогательных и крупногабаритных маршевых РДТТ
имеются существенные отличия, обусловленные их назначением. Из всего
многообразия вспомогательных РДТТ рассмотрены импульсные двигатели с временем
работы до 1,5 с. Статья подготовлена на базе большого опыта создания указанных
двигателей, накопленного в ГП «Конструкторское бюро «Южное».
Ключевые слова: малогабаритные
вспомогательные РДТТ, двигатели, проектирование, отработка.
ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ТА
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ВІДПРАЦЬОВУВАННЯ МАЛОГАБАРИТНИХ ДОПОМІЖНИХ РДТП ДЛЯ
КОСМІЧНИХ РАКЕТ
В.В. Огліх, М.Г. Косенко, В.М. Доценко, В.О. Вахромов, В.Ф. Кублік, В.Г.
Мамонтов
У статті розглянуті найбільш важливі питання проектування та
експериментального відпрацьовування малогабаритних допоміжних РДТП, які
одержали широке росповсюдження в
ракетно-космічній техніці. Показано, що в методах проектування та відпрацьовування
допоміжних і великогабаритних маршових РДТП є істотні відмінності, обумовлені
їхнім призначенням. Із усього різноманіття допоміжних РДТП розглянуті імпульсні
двигуни із часом роботи до 1,5 с. Стаття підготовлена на базі великого досвіду
створення зазначених двигунів, накопиченого в ДП «Конструкторське бюро
«Південне».
Ключові слова: малогабаритні допоміжні РДТП, двигуни,
проектування, відпрацьовування.
FEATURES OF PLANNING
AND EXPERIMENTAL WORKING OFF SMALL AUXILIARY SOLID PROPELLANT ROCKET MOTORS
(SPRM) FOR SPACE ROCKETS
V.V. Oglich, M.G. Kosenko, V.M. Dotsenko, V.A. Vakhromov, V.F. Kublik, V.G. Mamontov
In the article the most essential questions of planning and experimental working off small are
considered auxiliary SPRM, which got wide distribution in a space technique. It
is rotined that in the methods of planning and working off auxiliary and large
SPRM is present substantial differences, conditioned their setting. From all
variety of auxiliary SPRM impulsive engines are considered in course of time
works to 1,5 s. The article geared-up on the base of large experience of
creation of the indicated engines, accumulated in the SDO «YOUZHNOYE».
Key words: small auxiliary solid propellant
rocket motors. features of planning, experimental working.
Задонцев
В.А., Дрозд В.А., Долгополов С.И., Грабовская Т.А.
C. 89–93
Представлены результаты
автономных испытаний насоса окислителя большой производительности маршевого ЖРД
II ступени ракеты-носителя “Зенит” в режимах кавитационных автоколебаний при
функционировании насоса с обратными течениями на входе. Получена область существования
кавитационных автоколебаний, зависимости частот и размахов автоколебаний
давления и расхода на входе в насос от числа кавитации и параметра режима.
Отмечены некоторые особенности результатов испытаний трех насосов большой
производительности с трехзаходными шнековыми преднасосами постоянного шага.
Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель, шнекоцентробежный
насос, кавитация, кавитационные колебания, частота, размахи, область
существования кавитационных автоколебаний.
АВТОНОМНІ ВИПРОБУВАННЯ НАСОСА ОКИСЛЮВАЧА МАРШОВОГО
ДВИГУНА ДРУГОГО СТУПЕНЯ РАКЕТИ-НОСІЯ “ЗЕНІТ” У РЕЖИМІ КАВІТАЦІЙНИХ АВТОКОЛИВАНЬ
В.А. Задонцев, В.А. Дрозд, С.І. Долгополов, Т.О. Грабовська
Представлено результати автономних випробувань насоса окислювача великої
продуктивності маршового РРД II ступеня ракети-носія “Зеніт” у режимах
кавітаційних автоколивань при функціонуванні насоса зі зворотними течіями на
вході. Отримано область існування кавітаційних автоколивань, залежності частот
і розмахів автоколивань тиску й витрати на вході в насос від числа кавітації й
параметра режиму. Відзначено деякі особливості результатів випробувань трьох
насосів великої продуктивності із трьозаходними шнековими переднасосами
постійного кроку.
Ключові слова: рідинний ракетний двигун, шнековідцентровий насос,
кавітація, кавітаційні коливання, частота, розмах, область існування
кавітаційних автоколивань.
AUTONOMOUS TESTS OF A LAUNCH VEHICLE “ZENIT” SECOND STAGE MAIN ENGINE QXIDIZER PUMP IN THE MODES OF CAVITATIONAL
AUTOOSCILLATIONS
V.A. Zadontsev, V.A. Drozd, S.I. Dolgopolov,
T.A. Grabovskaya
The results of special autonomous stand tests
of
Key words: liquid rocket, centrifugal pump with inducer, cavitation, cavitational oscillations,
low frequency, peak-to pear amplitude.
Rajesh N. Muneshwar, Ajay Vikram Singh
C. 94–97
An increasing trend , Low cost space access with
Microsatellites, and so the need of an efficient, simple, reliable equally cost
effective Carrier was considered with rapid designing and fast prototyping
design concept so the small Liquid
Propellant Rocket engine with “solid
propellant gas generator” pressure feed system is resulted. The abstract
discusses the perspective design of the upper stage of the Rocket “Shivastra-
Key
words: Rocket, Shivastra, solid
propellant, gas generator, Sounding Rocket, Upper stage, Microsatellite,
Cub-Sat.
ВИШТОВХУВАЛЬНА СИСТЕМА ПОДАВАННЯ З ГАЗОГЕНЕРАТОРОМ ДЛЯДВИГУНА ВЕРХНЬОГО
СТУПЕНЯ ГІПЕРЗВУКОВОЇ СУБОРБІТАЛЬНОЇРАКЕТИ-НОСІЯ ДЛЯ СУПУТНИКА CUB-SAT ТА
ЗОНДУЮЧИХ РАКЕТ "ШИВАСТРА-1"
Раджеш н.
Мунешвар, Аджай Вiкрам Сiнгх
Зростаючий інтерес, низька вартість та доступність
мікросупутників і, як наслідок, потреба в ефективних, простих, надійних і рівно
недорогих носіях призвели до швидкої розробки та створення конструкторських
прототипів малого ракетного двигуна на рідкому паливі із виштовхувальною
системою подавання з твердопаливним газогенератором. В даних тезах
обговорюються перспективи конструювання верхнього ступеня ракети
"Шівастра-1". Конструкція містить коаксіально розташовані паливні
баки, які живляться згоранням порохового заряду кордиту з швидким початковим
прискоренням та вихідною швидкістю продуктів згорання
Ключові слова: ракета, Шівастра, тверде паливо, газогенератор,
зондуючі ракети, верхня ступінь.
ВЫТЕСНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ С
ГАЗОГЕНЕРАТОРОМ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВЕРХНЕЙ СТУПЕНИ ГИПЕРЗВУКОВОЙ СУБОРБИТАЛЬНОЙ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ Для СПУТНИКА CUB-SAT И
ЗОНДИРУЮЩИХ РАКЕТ "ШИВАСТРА-1"
Раджеш
н. Мунешвар, Аджай Викрам Сингх
Растущий интерес, низкая стоимость и доступность микроспутников
и, как следствие, потребность в эффективных, простых, надежных, а также
недорогих носителях привели к быстрой разработке и созданию конструкторских прототипов малого ракетного двигателя
на жидком топливе с вытеснительной системой подачи с твердотопливным
газогенератором. В данной статье обсуждаются перспективы конструирования
верхней ступени ракеты. Конструкция "Шивастра-1" включает коаксиально размещенные топливные
баки, которые используют сгорание порохового заряда кордита с быстрым начальным
ускорением и выходной скоростью продуктов сгорания
Ключові слова: ракета, Шивастра, твердое топливо, газогенератор,
зондирующие ракеты, верхняя ступень.
УТОЧНЁННАЯ ОЦЕНКА СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЫ НА СРЕЗЕ СОПЛА ВЫСОКОРЕСУРСНОГО ПЛАЗМАТРОНА
C. 98–102
В ранее выполненной работе [1]
измерена средняя проводимость аргоновой плазмы в стабилизированной атмосферной дуге.
Измерение выполнено модифицированным методом вольт-амперных характеристик с
использованием участка стабилизированной дуги в анодном канале плазматрона
постоянного тока c распределённой анодной привязкой. На основании анализа
литературных данных выявлена температурная зависимость проводимости аргона, по
которой оценена средняя температура плазмы на выходе из плазматрона. В
настоящей работе проанализированы 5 дополнительных экспериментальных
исследований, совокупность результатов которых привела к коррекции итоговой зависимости [1] по
проводимости аргона, понизив её до 45 % и соответственно уточнив значения
средней температуры плазмы на срезе анодного канала плазматрона. Полученная
поправка позволит увереннее анализировать механизмы технологических процессов,
которые планируется проводить с использованием данного плазматрона.
Ключевые слова: Электрическая дуга,
стабилизирующий канал, вольт-амперная характеристика дуги, положительный столб
разряда, напряжённость электрического поля, проводимость плазмы, кинетическая
теория плазмы, метод Чепмена-Энскога решения уравнения Больцмана.
УТОЧНЕНА
ОЦІНКА СЕРЕДНЬОЇ ТЕМПЕРАТУРИ АРГОНОВОЇ ПЛАЗМИ НА ЗРІЗІ СОПЛА ВИСОКОРЕСУРСНОГО
ПЛАЗМАТРОНУ
І.В. Нікітіних, В.А. Рябий
У виконаній раніше роботі [1] було виміряне середню
за перетином додатного стовпа дуги провідність аргонової плазми за умов
атмосферного тиску. Вимірювання виконано модифікованим методом вольт-амперних
характеристик з використанням ділянки стабілізованої дуги в анодному каналі
плазмотрона постійного току з розподіленою анодною прив’язкою. На основі
аналізу експериментальних й теоретичних літературних даних було виявлено
температурну залежність проводи мості аргону, за якою оцінено середню
температуру плазми на виході з плазмотрону. В даній роботі було проаналізовано
п’ять додаткових експериментальних робіт, сукупність результатів яких призвела
до корекції підсумкової залежності [1] за проводимістю аргону, знизивши її до
45% та відповідно уточнивши значення середньої температури плазми на зрізі
анодного каналу плазмотрону у бік їх підвищення. Отримана поправка дозволяє
уточнити механізми технологічних процесів, які планується проводити з
використанням даного плазмотрону, а також підвищити точність модельних
розрахунків, що проводяться як теоретичні прогнозування.
Ключові
слова: електрична дуга, стабілізуючий канал, вольт-амперна характеристика дуги,
додатний стовп розряду, напруга електричного поля, проводимість плазми,
кінетична теорія плазми, метод Чепмена-Енскога рішення рівняння Больцмана.
REFINED ESTIMATION OF THE MEAN ARGON PLASMA
TEMPERATURE AT THE NOZZLE EXIT OF THE LONG-LIFE PLASMATRON
I.V. Nikitinykh, V.A.
Riaby
In the previous work [1] electrical
conductivity of the atmospheric argon plasma averaged across the positive arc
column was measured. Modified method of Volt-Ampere characteristics was
employed using stabilized arc portion in the anode channel of a DC plasmatron
with a spread anode spot. Analysis of experimental and theoretic conductivity
data from literature disclosed temperature dependence of argon conductivity
that allowed evaluation of the mean plasma temperature at the plasmatron exit.
In the present work five additional experimental investigations have been
studied that led to the correction of the conductivity function [1] decreasing conductivity
values by up to 45%. This correction will help to understand better mechanisms
of technologic processes that are planned to be carried out using this
plasmatron. Besides it will raise the precision of model calculations that are
usually carried out along with experiment as theoretic predictions.
Key words: electric arc, stabilizing channel, arc Volt-Ampere
characteristic, positive discharge column, electrical field strength, plasma
conductivity, kinetic plasma theory, Chapman-Enskog method of the Boltzmann
equation solution.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОЛОГО КАТОДА С ВНУТРЕННИМ РАЗРЯДОМ
C. 103–105
В статье приведена методика расчета
параметров полого расходного катода с внутренним вспомогательным разрядом.
Катод рассчитан на токи до 0,2А и потребляемую мощность до 20 Вт. Она основана на анализе и обобщении
экспериментальных данных. В ней учтена необходимость смены полярности источника
электропитания внутреннего разряда при определенной температуре бачка с рабочим веществом. Расчет
проводится для критической плотности тока в отверстии катода. Параметры
эмиттера и соответствующее значение плотности эмиссионного тока находятся для
оптимальной температуры. Это обеспечивает минимальное энергопотребление катода.
Ключевые слова: полый катод, внутренний разряд, критическая
плотность тока, давление в полости катода, электрореактивный двигатель.
МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ПОЛОГО
КАТОДУ З ВНУТРІШНІМ РОЗРЯДОМ
А.В. Хитько,
О.М. Черкун
У статті приведена методика розрахунку параметрів полого витратного катода
з внутрішнім допоміжним розрядом. Катод розрахований на струми до 0,2А і
споживаємі потужності до 20 Вт. Вона основана
на аналізі і узагальненні експериментальних даних. У ній врахована необхідність
зміни полярності джерела електроживлення внутрішнього розряду при певній температурі бачка з робочою речовиною.
Розрахунок проводиться для критичної щільності струму в отворі катода.
Параметри емітера і відповідне значення щільності емісійного струму знаходяться
для оптимальної температури. Це забезпечує мінімальне енергоспоживання катода.
Ключові слова: порожнистий катод, внутрішній розряд, критична
щільність струму, тиск в порожнині катода, електрореактивний двигун.
METHOD OF CALCULATION PARAMETERS OF
HOLLOW CATHODE WITH INTERNAL DISCHARGE
A.V. Khitko, A.M. Cherkun
In the article the method of calculation of
parameters of the hollow cathode with internal discharge is resulted. Cathode
designed on current
Key words: hollow cathode, internal discharge, critical
density of current, pressure in the cavity of cathode, electric thruster.
ENERGY DEPOSITION AND SURFACE ANALYSIS OF THE SPT20-M7
HALL EFFECT THRUSTER
C. 106–108
As a way to analyse the plasma-wall interaction, the electron
energy deposition has been calculated at different points of the ceramics
delimiting the plasma discharge of a Hall effect thrusters. The calculation
takes into account the potential sheath but without secondary electron
emission. The energy deposed by the ions is commented. The visible surfaces by
the plasma of the SPT20-M (KhAI) ceramic have been analyzed at CEMHTI (CNRS
Orléans) by GSEM (Gaseous Scanning Electron Microscope) and by EDX
(Energy Dispersive X-ray) spectrometry. A large microstructural change is
observed in the channel, with regions exhibiting erosion or deposit phenomena.
Key words: plasma, Hall effect thruster, surface analysis.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
ВОЗДЕЙСТВИЯ И ПОВЕРХНОСНЫЙ АНАЛИЗ РАЗРЯДНОГО КАНАЛА ХОЛЛОВСКОГО ДВИГАТЕЛЯ
СПД-М7
А.В. Лоян,
Н.Н. Кошелев, Т.А. Максименко, Н. Пелерин, Е. Верон,
С. Пелерин, Т. Жиберт, Л. Балика, Ф. Жафари,
Дж. Лефевре, М. Дудек
Для анализа воздействия плазмы на стенки
разрядного канала (РК) СПД была рассчитана энергия электронов, приходящаяся на
разные точки керамики в границах разряда с учетом пристеночного потенциала,
однако без учета вторичной электронной эмиссии. Описана энергия ионов
приходящаяся на стенки РК. Поверхность РК СПД-20М («ХАИ») была проанализирована
в CEMHTI (CNRS Орлеан) при помощи газового сканирующего электронного микроскопа
и при помощи энергорассеивающей рентгеновской спектрометрии. Отмечены
значительные изменения микроструктуры канала с эродироваными и запыленными
участками.
Ключевые слова: плазма, холловский двигатель, поверхностный анализ.
ЕНЕРГЕТИЧНІ ВПЛИВИ ТА ПОВЕРХНЕВИЙ АНАЛІЗ
РОЗРЯДНОГО КАНАЛУ ХОЛОВСКОГО ДВИГУНА СПД-М7
А.В. Лоян, М.М. Кошелєв,
Т.О. Максименко, Н. Пелерін, Е. Верон, С. Пелерін,
Т. Жиберт, Л. Баліка, Ф. Жафарі, Дж. Лефевре,
М. Дудек
Для аналізу
впливу плазми на стінки розрядного каналу (РК) СПД було розраховано енергію
електронів, що приходиться різні точки кераміки в межах розряду з врахуванням
пристінкового потенціалу, але без врахування вторинної електронної емісії.
Описано енергію іонів що приходиться на стінки РК. Поверхня РК СПД-20М («ХАІ»)
була проаналізована у CEMHTI (CNRS Орлеан) за допомогою газового скануючого
електронного мікроскопа та за допомогою енергорозсіювачої рентгенівської
спектрометрії. Відмічено значні зміни мікроструктури каналу з еродованими та
запиленими ділянками.
Ключові слова: плазма, холовський двигун, поверхневий аналіз.
Парахин Г.А.,
Кошелев Н.Н., Лоян А.В., Рыбалов О.П.
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ СИЛЬНОТОЧНЫХ КАТОДОВ МОЩНЫХ ЭРД
C. 109–114
Обоснована необходимость создания
конечноэлементной модели для прогнозирования распределения температур по
конструктивным элементам сильноточных катодов. Рассмотрены особенности моделирования
радиационного теплообмена между тонкостенными конструкциями с использованием
метода конечных элементов. Описана методика расчётно-экспериментального
определения теплового потока, используемого в конечноэлементной модели в
качестве нагрузки. Приведен пример применения описанной конечноэлементной
модели для определения работоспособности опытного образца катода.
Ключевые слова: численная модель, сильноточный полый катод,
теплообмен, распределение температур.
РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ ТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ СИЛЬНОТОЧНИХ КАТОДІВ ПОТУЖНИХ ЕРД
Г.О. Парахін, М.М. Кошелєв,
А.В. Лоян, О.П. Рибалов
Обґрунтована необхідність створення кінцевоелементної моделі для прогнозування розподілу температур по конструктивних елементах сильнострумових катодів. Розглянуті особливості моделювання радіаційного теплообміну між тонкостінними конструкціями за допомогою метода кінцевих елементів. Описана методика розрахунково-експериментального визначення теплового потоку, який використовується в моделі в якості навантаження. Наведено приклад застосування числової моделі для визначення працездатності експериментального екземпляру катода.
Ключові слова: чисельна
модель, сильнострумовий порожнистий катод, теплообмін, розподіл температур.
THE RESULTS OF THERMAL PROCESSES ANALYSYS OF HIGHT CURRENT CATHODES FOR
POWERFULL ELECTRIC PROULSION THRUSTERS
G.A. Parahin, N.N. Koshelev,
A.V. Loyan, O.P. Ribalov
The necessity of finite element
thermal model for high current hollow cathode was validated. The features of
finite element models with radiative heat exchange and thin-walled elements are
reviewed. The procedure of numerically-experimental fitting of heat flow, used
as loading for model, is shown. The case of numerical model using for determination
of first cathode’s model operability is displayed.
Key words: finite
element model, high current hollow cathode, heat exchange, temperatures
distribution.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СУПЕРЧАСТИЦ «ТЕМНОЙ» МАССЫ
C. 115–122
Поиск новых источников энергии
для современных летательных аппаратов привел
к необходимости исследования так называемой «темной» массы и её частиц на
предмет их использования в специальных энергетических установках. Решение
задачи осуществлено на основе гипотезы би-веществ, в состав которого входят
такие частицы, представляющие «темную» массу, как тахион и магнитный монополь.
Путем квантово-энерегетического моделирования взаимодействия «светящегося»
вещества и «темной» массы получены вначале энергетические эквиваленты
параметров тахиона и магнитного монополя, а затем и их численные значения, их
количества движения и импульсы силы, на предмет использования в силовых
установках летательных аппаратов.
Ключевые слова: «темная» масса, би-вещество, тахионная энергия,
микро – и суперчастицы.
ЕНЕРГЕТИЧНІ ПАРАМЕТРИ
СУПЕР-ЧАСТОК „ТЕМНОЇ” МАССИ
М.Г. Толмачов
Пошук нових джерел енергії для сучасних літальних апаратів спричинив необхідність дослідження так званої «темної»
маси та її часток на предмет їхнього використання в спеціальних енергетичних
установках. Вирішення завдання здійснено на основі гіпотези бі-речовин, до складу
якої входять такі частки, що представляють «темну» масу, як тахіон і магнітний
монополь. Шляхом квантово-энерегетичного моделювання взаємодії «світної»
речовини й «темної» маси отримані спочатку енергетичні еквіваленти параметрів
тахіону й магнітного монополя, а потім їхні чисельні значення, їх кількості
руху й імпульси сили, на предмет використання у силових установках літальних
апаратів.
Ключові слова: «темна» маса, бі-речовина, тахіонна
енергія, мікро – і суперчастки.
ENERGY PARAMETERS OF DARK MASS PARTICLES
N.G. Tolmachev
Search of new energy sources for modern
aircraft has resulted in necessity of research of so-called dark mass and its
particles for their use in special power installations. Solution of the problem
is carried out on the base of bi-substance hypothesis, in which structure such
particles representing dark mass as tachyon and magnetic monopole enter. By
quantum-energy modeling of luminous matter and dark mass interaction, initially
tachyon and a magnetic monopole parameters energy equivalents are obtained, and
then their numerical values, their momenta and impulses of force, for use in
power installations of aircraft.
Key words: dark mass,
bi-substance, tachyon energy, micro and super particles.
Великанова
Н.П., Великанов П.Г.
C. 123–126
В процессе длительной
эксплуатации авиационных двигателей происходит износ деталей проточной части и
вследствие этого ухудшаются их параметры. Это оказывает влияние на уровень
нагруженности деталей двигателей и, в частности, на нагруженность таких его
основных деталей как диски турбин. Кроме этого, по мере увеличения
эксплуатационной наработки происходит изменение механических свойств и
долговечности по параметру МЦУ материала дисков. В работе дана количественная
оценка изменения запасов прочности и долговечности диска турбины в пределах
эксплуатационной наработки 16000 часов.
Ключевые слова: диск, турбина, двигатель, гражданская авиация,
прочность, малоцикловая усталость, ресурс, надежность.
ЗМІНА
ХАРАКТЕРИСТИК МІЦНІСНОЇ НАДІЙНОСТІ ДИСКІВ ТУРБІН АВІАЦІЙНИХ ГТД В ПРОЦЕСІ
ТРИВАЛОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
Н.П. Веліканова, П.Г. Веліканов
В
процесі тривалої експлуатації авіаційних двигунів відбувається знос деталей
проточної частини і внаслідок цього погіршуються їх параметри. Це робить вплив
на рівень нагруженості деталей двигунів і, зокрема, на нагруженість таких його
основних деталей як диски турбін. Окрім цього, у міру збільшення
експлуатаційного напрацювання відбувається зміна механічних властивостей і
довговічності по параметру МЦУ матеріалу дисків. У роботі дана кількісна оцінка
зміни запасів міцності і довговічності диска турбіни в межах експлуатаційного
напрацювання 16000 годин.
Ключові слова: диск,
турбіна, двигун, цивільна авіація, міцність, малоциклова втома, ресурс,
надійність.
CHANGE OF THE CHARACTERISTICS OF RELIABILITY FOR DISKS OF TURBINES AIR GTE
DURING LONG OPERATION
N.P. Velikanova, P.G.
Velikanov
During long operation of air engines
occurs of deterioration of details of a flowing part and thereof their
parameters are worsened. It renders influence on a level loadings of details
engines and, in particular, on loadings of such its basic details as disks of
turbines. Besides, in process of increase of an operational operating time
there is a change of mechanical properties and durability on parameter LCF of a
material of disks. In work the quantitative estimation of change of safety
factors and durability of a disk of the turbine is given within the limits of
an operating time 16000 hours.
Key words: disk, turbine, engine, civil
aircraft, durability, LCF, resource, reliability.
C. 127–131
В рамках специального
расчетно-экспериментального метода, основанного на компьютерном моделировании
механического поведения материалов и элементов конструкций, рассмотрен новый
подход к оценке влияния состояния поверхностного слоя на цикличенскую
долговечность жаропрочных сплавов, использующихся для изготовления деталей ГТД.
Показано, что разработанный подход позволяет учитывать влияние на сопротивление
усталости таких характеристик качества поверхностного слоя как наличие и
характер распределения остаточных напряжений сжатия, шероховатости и поверхностного
наклепа.
Ключевые слова: компьютерное
моделирование, поверхностный слой, остаточные напряжения, наклеп, шероховатость, циклическая долговечность,
предел выносливости
НОВИЙ
ПІДХІД ДО ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ КОМП'ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ОЦІНКИ ВПЛИВУ СТАНУ
ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ НА ЦИКЛІЧНУ ДОВГОВІЧНІСТЬ
М.Б. Мілешкін, І.В. Біблік
У
рамках спеціального розрахунково-експериментального методу, заснованого на
комп'ютерному моделюванні механічної поведінки матеріалів і елементів
конструкцій, розглянуто новий підхід до оцінки впливу стану поверхневого шару
на циклічну довговічність жароміцних сплавів, що використовуються для
виготовлення деталей ГТД. Показано, що розроблений підхід дозволяє враховувати
вплив на опір втоми таких характеристик якості поверхневого шару як наявність і
характер розподілу залишкових напружень стиску, шорсткості і поверхневого
наклепу.
Ключові
слова: комп'ютерне
моделювання, поверхневий шар, залишкові
напруження, наклеп, шорсткість, циклічна довговічність, межа витривалості.
The new approach to application of computer Modelling
for an estimation of influence of suRFACE layer condition on FATIGUE LIFE
M.B. Mileshkin, I.V.
Biblik
Within
the framework of the special design-experimental method based on computer
modelling of mechanical behaviour of materials and elements of designs, the new approach to an estimation of
influence of surface layer condition on fatigue life of heat resisting alloys
used for manufacturing of gas turbine engine details is considered. It is
shown, that the developed approach allows to take into account influence of
such characteristics of surface layer quality as presence and character of
distribution of residual compression, surface roughness and hardening on
fatigue resistance.
Key words: computer modelling, surface layer,
residual stresses, surface hardening, roughness, fatigue life, fatigue limit.
Меркулов
В.М., Придорожный Р.П., Зиньковский А.П.
О ВЛИЯНИИ БАНДАЖНОЙ СВЯЗИ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИН
C. 132–136
В работе
с помощью метода конечных элементов проведено исследование влияния кручения,
создаваемого Z-образными и беззиговыми бандажными полками, на
напряженно-деформированное состояние пера рабочей лопатки турбины. Получены
распределения напряжений, которые возникают в пере лопатки при использовании
этих типов бандажных полок. На основании анализа результатов проведенных
вычислительных экспериментов указываются основные закономерности
напряженно-деформированного состояния пера при его закрутке. Отмечена
необходимость учета выявленных особенностей при проектировании рабочих лопаток
турбин.
Ключевые слова: рабочая лопатка, бандажная полка, угол закрутки пера,
конечноэлементная модель, напряженно-деформированное состояние.
ПРО ВПЛИВ БАНДАЖНОГО ЗВ'ЯЗКУ НА напружено-деформований
СТАН РОБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБІН
В.М. Меркулов,
Р.П. Придорожний,
А.П. Зіньковський
У роботі за допомогою методу кінцевих
елементів проведене дослідження впливу крутіння, створюваного Z-подібними й
беззіговими бандажними полками, на напружено-деформований стан пера робочої
лопатки турбіни. Отримано розподіли напруг, які виникають у пері лопатки при
використанні цих типів бандажних полок. На підставі аналізу результатів
проведених обчислювальних експериментів вказано основні закономірності
напружено-деформованого стану пера під час його закручення. Відзначено
необхідність обліку виявлених особливостей при проектуванні робочих лопаток
турбін.
Ключові слова: робоча лопатка, бандажна полка, кут
закручення пера, кінцевоелементна модель, напружено-деформований стан.
ABOUT EFFECTS OF SHROUD CONNECTION
ON STRESS -
V.M. Merkulov, R.P. Pridorozhny, A.P. Zinkovskii
This article describes a study of
effect of twisting generated by Z-shaped and non-beaded shrouds on a stress
-strain state of a turbine blade airfoil by using FEM. Distributions of stresses occurred in a blade
airfoil with using shrouds of the types have been obtained. Main mechanisms of stress-strain state of
the airfoil at its twisting have been shown as based on the analysis of the
results obtained in calculation experiments. A necessity for accounting the
observed specific features while designing the turbine blades has been noted.
Key words: blade, shroud, airfoil twisting
angle, finite-element model, stress-strain state.
Олейник А.В.,
Симбирский Д.Ф., Епифанов С.В., Шимановская Н.А., Шереметьев А.В., Грищенко
В.В.
C. 137–141
Приводятся
основные результаты совершенствования концепции мониторинга выработки ресурсов
основных деталей газотурбинного двигателя. Рассмотрена используемая в ряде
программных комплексов «Ресурс» Концепция мониторинга выработки ресурсов
авиационных двигателей. Выявлены основные ее недостатки и сформулирован ряд
дополнительных положений к общепринятой Концепции, а также приведены
исследования особенностей их практической реализации. Показано, что при
использовании расширенной Концепции погрешность мониторинга выработки ресурсов
основных деталей двигателей может быть уменьшена с 45-50% до 10%.
Ключевые слова: авиационный двигатель,
ресурс, мониторинг.
КОНЦЕПЦІЯ І ДОСВІД РОЗРОБКИ
СИСТЕМ МОНІТОРИНГУ ВИРОБІТКУ РЕСУРСІВ АВІАЦІЙНИХ ГАЗОТУРБІННИХ ДВИГУНІВ
О.В. Олійник, Д.Ф. Симбірський, С.В. Єпіфанов,
Н.А. Шимановська, О.В. Шеремєт’eв, В.В. Гріщенко
Наводяться основні результати вдосконалення концепції моніторингу виробітку
ресурсів основних деталей газотурбінного двигуна. Розглянута використовувана у
ряді програмних комплексів "Ресурс" Концепція моніторингу виробітку
ресурсів авіаційних двигунів. Виявлені основні її недоліки і сформульований ряд
додаткових положень до загальноприйнятої Концепції, а також приведені
дослідження особливостей їх практичної реалізації. Показано, що при
використанні розширеної Концепції погрішність моніторингу виробітку ресурсів
основних деталей двигунів може бути зменшена з 45-50% до 10%.
Ключові
слова: авіаційний двигун, ресурс, моніторинг.
CONCEPTION AND
EXPERIENCE OF LIFETIME MONITORING SYSTEMS DEVELOPMENT OF AVIATION TURBO-ENGINES
A.V. Oleynik, D.F. Simbirskiy, S.V. Epifanov, N.A.
Shimanovskaya, A.V. Sheremetev, V.V. Grishchenko
Basic results over of perfection of lifetime
monitoring conception of turbo-engine basic details are brought. The used is
considered in a number of programmatic complexes "Resource"
Conception of aviation engines lifetime monitoring. Its basic defects are
educed and the row of additional positions is formulated to the generally
accepted Conception, and also researches over of features of their practical
realization are brought. It is shown that at the use of the extended Conception
the error of lifetime monitoring of engines basic details can be diminished
with 45-50% to 10%.
Key
words: aviation engine, lifetime, monitoring.
ИТЕРАЦИОННЫЙ МЕТОД КОРРЕКЦИИ ДИНАМИЧЕСКОГО СПЕКТРА ГТД
C. 142–146
Рассмотрены теоретические и
практические аспекты повышения информативности цифрового Фурье-анализа
применительно к анализу структур динамического спектра ГТД. На основе аналогии
между формулой гипотез для условных вероятностей совместных событий и
соотношением, связывающим истинную спектральную оценку с реальной, обоснован
итерационный метод повышения разрешения спектральной оценки по частоте.
Показано, что предлагаемый метод позволяет повысить точность определения мгновенной частоты
составляющей динамического спектра вибропроцесса до величины расчетного
разрешения спектра по частоте. Эффективность метода продемонстрирована на
реальной экспериментальной информации, полученной при вибропрочностных
испытаниях перспективных ГТД.
Ключевые слова: динамический спектр, вибросигнал, частотная модель
ГТД, сонограмма, идентификация, интегральное преобразование Фурье.
ITERATIVE METHOD OF CORRECTION OF JET ENGINE
SPECTRE
A.A. Stasevitch, B.B. Korovin
Theoretical and practical features
of digital Fourier transformation for the analysis of gas turbine engines dynamic
spectres have been examined. On the basis of analogy between hypothesis formula
for conditional probability of joint events and relationship between true and
real specter assessments the iteration method of increasing of assessment
frequency resolution. It is shown that the suggested method allows to increase
the accuracy of instantaneous frequency determination of dynamic specter component for vibration
signal up to the value of calculated specter frequency resolution. The method
effectiveness was demonstrated on the real data obtained during perspective gas
turbine engine vibration tests.
Key words: dynamic specter, vibration signal, frequency generation gas turbine engine model, sonogram, identification, Fourier transformation.
А.А. Стасевiч, Б.Б. Коровiн
Розглядані теоретичні та практичні аспекти збільшення інформативності цифрового Фур’є-аналізу , які
застосовані до аналізу структур
динамічного спектру ГТД. На основі аналогії між формулою гіпотез для умовних імовірностей сукупних подій та
співвідношенням, яке сполучає дійсну спектральну оцінку з реальною, сформульований ітераційний
метод підвищення розв’язання спектральної оцінки по частоті. Показано, що
метод, який запропоновано, дозволяє отримати будь-яке вирішення спектральної
оцінки за частотою. Ефективність методу продемонстрована на реальній
експериментальній інформації, яка одержана за умови льотних та наземних
вібростійких випробуваннях перспективних ГТД.
Ключові слова:
динамічний спектр, вібросигнал, частотна модель ГТД, сонограмма, ідентифікація,
интегральне перетворення Фурье.
ПЛОСКО-ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ПЛАСТИНА В АКУСТИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
C. 147–152
Подавляющее большинство
механических конструкций представляют собой пластины – изотропные,
анизотропные, плоско - параллельные, пористые и т.п., которые входят как
отдельные элементы, так и, в той или иной степени, в сочетании с искривленными пластинами или
оболочками. Строится модель плоско -
параллельной пластины с упругой прослойкой и устанавливается закономерность ее
движения под действием акустической волны. Рассматривается наиболее интересный
случай - воздействие антисимметричной составляющее, как приводящей к
характерной раскачке конструкции в целом. Приводится анализ влияния
физико-механических свойств на динамику пластины.
Ключевые слова: плоско - параллельная пластина, антисимметричная волна, упругие
связи
ПЛОСКО-ПАРАЛЕЛЬНА ПЛАСТИНА В
АКУСТИЧНОМУ СЕРЕДОВИЩІ
Р.М. Панченко, Л.І. Ружинська
Переважна більшість механічних конструкцій являє собою пластини –
ізотропні, анізотропні, плоско - паралельні , пористі і таке інше, які входять
як окремі елементи, так і в сукупності з викривленими пластинами чи оболонками.
Будується модель плоско-паралельної пластини з напруженим прошарком та
з’ясовується закономірність її руху під дією акустичної хвилі. Розглядається
найбільш інтересний випадок – дія антисиметричної складової, як такої, що
призводить до характерного розгойдування конструкції в цілому. Здійснюється
аналіз впливу фізико-механічних властивостей на динаміку пластини.
Ключові слова: плоско-паралельна пластина, антисиметрична
хвиля, пружні в’язі.
THE FLAT-PARALLEL PLATE IN ACOUSTIC MEDIUM
R.N. Panchenko, L.I. Ruzhinska
The vast majority of mechanical constructions
are plates - isotropic, anisotropic, plane-parallel, porous, etc., which can be
included both separate items and in combination with curved plates or shells.
We construct a model of plane-parallel plate with a strained layer and the
regularity of its movement under the influence of acoustic waves is being found
out. We consider the most interesting case - antisymmetric component action, as
such, which leads to the characteristic construction bounching in general. It
is made the analysis of the impact of physical and mechanical properties of the
dynamics of the plate.
Key words: plane-parallel plate, antisymmetric wave, spring linkage.
ВОЛНОВОЕ СОВПАДЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ
C. 153–157
Упругое взаимодействие пластин
конечных размеров с акустическим излучением приводит к появлению особенностей их
динамического состояния. Осмысление этого явления и аналитическое описание
механизма воздействия звуковых волн создает условия для учета этих особенностей
в натурных условиях. С помощью двойного тригонометрического ряда авторами
раскрываются причины возникновения волнового совпадения, а также более общего
явления – пространственно - частотного резонанса. Описывается степень влияния
физико-механических свойств пластины и рассеяния звуковой энергии при изгибном
движении пластины. Создана необходимая теоретическая база для анализа причин
возникновения особенностей резонансного типа в плоских элементах, которая
позволяет в дальнейшем выбрать пути борьбы с этим проявлением.
Ключевые слова: волновое совпадение, пространственно-частотный
резонанс, неполный пространственно-частотный резонанс
ХВИЛЬОВЕ СПІВПАДАННЯ ТА
ОСОБЛИВОСТІ ЙОГО ПРОЯВУ
В.В. Карачун, В.М. Мельник
Пружна взаємодія пластин скінчених розмірів з акустичним випромінюванням
призводить до появи особливостей їх динамічного стану. Урозуміння цього явища і
аналітичний опис механізму впливу звукових хвиль створює умови для врахування
цих особливостей за натурних умов. За допомогою подвійного тригонометричного
ряду авторами з’ясовуються причини виникнення хвильового співпадання, а також
більш узагальненого явища – просторово-частотного
резонансу. Встановлюється ступінь впливу фізико-механічних властивостей
пластини та розсіяння звукової енергії при згинному русі пластини. Створене
необхідне теоретичне підґрунтя для аналізу причин виникнення особливостей резонансного
типу в плоских елементах, яке дозволить в подальшому обрати шляхи боротьби з
цим проявом.
Ключові слова: хвильове співпадання, просторово-частотний
резонанс, неповний просторово-частотний резонанс.
THE WAVE COINCIDENCE
AND PARTICULARS HIS SHOW
V.V. Karachun, V.N. Mel’nick
Elastic interaction of finite size plates with
acoustic radiation leads to the appearance of features of their dynamic state.
Realization of this phenomenon and analytical description of the mechanism of
sound waves influence creates conditions for the incorporation of these
features under natural conditions. Using double trigonometric series authors
determined the cause of the wave matches appearance, and more generalized
phenomenon of spatial-frequency resonance. The degree of influence of physical
and mechanical properties of plate and dispersion of the sound energy under the
flexion movement of the plate are determined. The necessary theoretical
foundation for analyzing the causes of the resonance type features in planar
elements, which will let to choose ways of this occasion control was created.
Key words: wave matching, spatial-frequency
resonance, incomplete spatial-frequency resonance.
ДИФРАКЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПЛОСКО-ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНЕ
C. 158–161
Многие фрагменты конструкции
авиационных двигателей могут рассматриваться
как плоско-параллельные пластины разделенные упругой связью. В работе
изучается упруго-параллельное состояние таких пластин в предположении
трансляции энергии падающей волны ко второй пластине не только через
дискретно-непрерывную упругую связь, но и через воздушную прослойку. Строится
расчетная модель явления и анализируется динамическое состояние поверхности,
влияние массового соотношения лицевой и теневой пластины, а также угла
падения плоской монохроматической волны
на закономерность изгибного движения. Построенная аналитическая структура
создает условия для решения задач оптимизации.
Ключевые слова: падающая. отраженная и
прошедшая волны, воздушная прослойка, упругий материал, биения, суперпозиция
колебаний.
Дифракційні явища на плоско-паралельній пластині
О.Я. Ковалець
Велика кількість фрагментів конструкції
авіаційних двигунів може розглядатися як плоско-паралельні пластини, що
розділені пружною в’яззю. В роботі вивчається пружно-напружений стан саме таких
пластин за припущення трансляції енергії падаючої хвилі до другої пластини не
тільки крізь дискретно-неперервну пружну в’язь, але і крізь повітряний прошарок. Будується
розрахункова модель явища і аналізується динамічний стан поверхні, вплив
масового співвідношення лицьової і тіньової пластин, а також кута падіння
плоскої монохроматичної хвилі на закономірність згинного руху. Побудована
аналітична структура створює умови для вирішення задач оптимізації.
Ключові слова:
падаюча, відбита та пройдешня хвилі, повітряний прошарок, пружний матеріал,
биття, суперпозиція коливань.
Diffraction
phenomena on a trivial-parallel plate
O.Ya.
Kovalets
Many fragments
of construction of aviation engines can be observed as trivial-parallel plates
part resilient connection. The elastic stress of such plates is in-process studied of supposition of translation of
energy of falling wave to the second plate not only through
discretely-continuous resilient connection but also through an air layer. The
design model of the phenomenon is built and the dynamic state of surface,
influence of mass correlation of facial and shadow plate, is analyzed, and also
angle of incidence of flat monochromatic wave on conformity to the law of
flexural motion. The constructed analytical structure creates
terms for the decision of tasks of optimization.
Key words: falling, reflected
and passing waves, air layer, resilient material, beatings, superposition of
vibrations.
О КРИТЕРИЯХ ШИММИ БУКСИРУЕМОГО КОЛЕСА
C. 162–165
Рассмотрен вопрос о критериях начала
шимми в случае буксировки колеса с помощью абсолютно твердой тяжелой вилки. Во
главу угла поставлена задача сопоставления критериев, полученных на основе двух
разных моделей взаимодействия шины с опорной поверхностью. Упомянутыми моделями
являются модели М.В. Келдыша (
Ключевые слова: шимми, шина, установившийся увод, поперечная сила,
восстанавливающий момент, критерий устойчивости.
ПРО КРИТЕРІЇ ШИМІ БУКСИРУВАНОГО КОЛЕСА
Б.М.
Шифрин
Розглянуто питання про критерії початку шимі у разі колеса, що буксирують
за допомогою абсолютно твердої важкої вилки. У главу кута поставлено завдання
зіставлення критеріїв, які отримані на основі двох різних моделей взаємодії
шини з опорною поверхнею. Згаданими моделями є моделі М.В. Келдиша (1945 р.) і
Тхота-Краускопфа-Ловенберга (2008 р.). Завдання викликане тим, що безпосереднє
зіставлення зон стійкості по М.В. Келдишу і по Т-К-Л виявило їх помітні
розбіжності. Як окремий випадок, що описується моделлю М.В. Келдиша, виділений
режим сталого відведення, на розгляді якого автор не зупинявся. Приведені
формули для знаходження констант шини М.В. Келдиша по заданих константах шини
Т-К-Л. Відмічено, що критерії зближуються, якщо в моделі М.В. Келдиша нехтувати
моментом сил тертя на шині. В цілому робота спрямована направлена на вивчення
механізму шимі літакового або автомобільного колеса.
Ключові слова: шимі, шина, стале відведення, поперечна сила, поновлюючий момент, критерій стійкості.
ABOUT CRITERIA OF SHIMMY OF THE TOWED WHEEL
B.M. Shifrin
A question is considered about the criteria of
beginning of shimmy in the case of towing of wheel by absolute hard heavy fork.
Basic attention is spared comparison of criteria, receive on the basis of two
different models of co-operation of tire with an underlayment. The mentioned models are models of M.V.
Keldysh (1945) and Thota-Krauskopf-Lowenberg (2008). A task is caused that
direct comparison of areas of stability on M.V. Keldysh and on T-K-L exposed
their noticeable divergences. As the special case, described the model of M.V.
Keldysh, the mode of the set withdrawal is selected, on consideration of which
an author did not decide. Formulas are resulted for finding of constants of tire
of M.V. Keldysh on the set constants of tire of T-K-L. It is noticed that
criteria are drawn together, if in the model of M.V. Keldysh to ignore the
moment of forces of friction on a tire. On the whol in alle work is directed on
the study of mechanism shimmy of airplane or motor-car wheel.
Key words: shimmy, tire, set withdrawal, lateral force,
self-aligning torque, criterion of stability.
Доценко В.Н.,
Ковеза Ю.В., Никитин С.В.
C. 166–169
Представлены результаты
экспериментального исследования параметров работоспособности подшипников с
керамическими и стальными шариками. Для экспериментов использована установка,
позволяющая исследовать подшипники при разных уровнях расхода смазки и
нагрузок. Проанализировано изменение момента сопротивления вращению и
приведенного коэффициента трения в подшипниках в зависимости от частоты вращения
вала при смазывании маслом и воздушно-масляной смесью. Установлено, что
гибридные подшипники ведут себя качественно и количественно примерно так же, как и стальные.
Гидравлические потери в среднем в 2-3 раза превышают потери, связанные с
трением тел качения об окружающие их детали.
Ключевые слова: подшипник качения, керамические шарики,
экспериментальные исследования, момент сопротивления, приведенный коэффициент
трения, воздушно-масляная смесь,
гидравлические потери.
ОЦІНКА
витрат МіцНОСТі В ПіДШИПНИКАХ КоЧЕНнЯ із СТалевиМИ та КЕРАМИЧнИМИ кульКАМИ ПРИ
Різних УмОВаХ змащування
В.М.
Доценко, Ю.В. Ковеза, С.В. Нікітін
Надані результати експериментального дослідження параметрів праце спроможності підшипників з керамічними й сталевими кульками. Для експериментів використана установка, що дозволяє дослідити підшипники при різноманітних рівнях витрат мастила й навантажень. Проаналізована зміна моменту опору обертанню й наведеного коефіцієнта тертя в підшипниках в залежності від частоти обертання валу при змазуванні їх мастилом і повітряно-масляною сумішшю. Установлене, що гібридні підшипники з керамічними кульками поводяться якісно й кількісно, приблизно так само, як і зі сталевими. Гідравлічні витрати у середньому в 2-3 рази перевищують втрати, пов'язані з тертям тіл кочення про навколишні деталі.
Ключові слова: підшипник кочення, керамічні кульки, експериментальні дослідження, момент опору, наведений коефіцієнт тертя, повітряно-масляна суміш, гідравлічні втрати.
An ESTIMATION OF POWER LOSSES IN rolling
BEARING WITH STEEL AND CERAMIC BalLES AT DIFFERENT GREASING conditions
V.N. Docenkо, Y.V. Коvezа, S.V.
Nikitin
The results of experimental research
of bearing capacity parameters with the ceramic and steel balls are presented.
For experiments, the special set was created, it allows to investigate bearing
at the different levels of expense of lubricant and loading. The change of
resistance moment to the rotation and the reduced coefficient over of friction
are analyzed in bearing at greasing by oil and air-oil mixture as a function of
these parameters from frequency of rotation of billow. It is set that bearing
with ceramic balls in all investigational range behave high-quality and in
number, approximately similarly, as well as with steel. Hydraulic losses in
investigational knots on the average
in 2-3 times exceed losses, related to the friction of rolling bodies at the
surrounding details of bearing.
Key words:
rolling bearing, ceramic balls, experimental researches, moment of resistance,
the reduced coefficient over of friction, air-oil mixture, hydraulic losses.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ РЕШЕНИЯ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ТЕРМОУПРУГОСТИ
C. 170–177
Экспериментально
– теоретическое исследование термоупругих характеристик материалов приборов, а
также элементов турбостроения осуществляется исходя из решения обратной задачи
термоупругости. Обратная задача термоупругости решается с использованием
уравнения Фредгольма и гаранично-элементный аналог ядра интегрального оператора
позволяет заменить эксперимент. В качестве примера рассмотрим неметаллические
материалы, использхуемые для изготовления печатных плат. Результаты расчета
можно использовать как неотъемлемую часть проектирования объектов
приборостроения и энергетического
машиностроения (материалов паровых и газовых турбин), а также расчета их
ресурса и выбора системы охлаждения.
Ключевые слова: температура, обратная
задача. термоупругость, стеклотекстолит.
Визначення механічних характеристик матеріалів
на основі розв’язку обернених задач термопружності
В.О. Повгородній
Експериментально-теоретичне
дослідження термопружних характеристик матеріалів приладів, а також елементів
турбобудування здійснюється виходячи з розв’зків оберненої задачі
термопружності. Обернена задача термопружності вирішується за допомогою
рівняння Фредгольма та методу гранично-елементний аналог ядра інтегрального
оператора дозволяє замінити експеримент. В якості приклада розглянемо
неметалічні матеріали, які використовуються для виготовлення печатних плат.
Результати розрахунку можна використовувати, як невід’ємну частину проектування
об’єктів приладобудування та енергетичного машинобудування (матеріалу парових
та газових турбін), а також розрахунку їх ресурсу та вибору системи
охолодження.
Ключові слова:
температура, обернена задача,
термопружність, склотекстоліт.
The influence of the mechanical
characteristics and temperature field of the damptions on the damption’s
properties of the aviation’s airborne constructions
V.O. Povgorodny
An inverse quotients thermoelasticity problem for a
finite thickness layer is considered. The proposed solution is based on the
assumption that thermo-mechanical processes in the layer have a stationary
harmonic character. The area geometry and boundary conditions allow reducing
the problem to a one-dimensional thermoelasticity problem. Assuming
thermomechanical oscillation frequency small enough a solving equation was
produced. This equation allows determining quotients of temperature stresses
and heat release under deformation. Obtained results can be used to simulate
the process of experimental determination of physical-mechanical properties of
the materials used in aero- and spacecraft manufacturing and of the energetic
machinebuidings.
Key words: temperature,
reverse task, thermoelasticity, fiberglass.
Информационные
технологии
Епифанов
С.В., Суховей С.И., Кулик Т.В.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ САУ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПОЛЕТНЫХ УСЛОВИЙ
C. 178–181
Рассмотрена проблема сохранения
динамических свойств системы автоматического управления двигателем в широком
диапазоне полетных условий в случае, когда. синтез системы выполняется в
базовых условиях. Динамические свойства объекта управления представлены
линеаризованными динамическими уравнениями, зависимость коэффициентов которых
от полетных условий описывается с помощью формул приведения. В качестве условий
инвариантности используется постоянство корней характеристического уравнения
САУ. Рассмотрен ряд примеров и на основе их анализа сформированы общие подходы
к решению проблемы.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель,
система автоматического управления, регулятор, подобие
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
ІНВАРІАНТНОСТІ САУ АВІАЦІЙНИХ ДВИГУНІВ ПРИ ЗМІНІ ПОЛЬОТНИХ УМОВ
С.В. Єпіфанов, С.І. Суховій, Т.В. Кулик
Розглянуто проблему збереження динамічних властивостей системи
автоматичного керування двигуном у широкому діапазоні польотних умов у випадку,
коли синтез системи виконується в базових умовах. Динамічні властивості об’єкта
керування представлено лінеаризованими динамічними рівняннями, залежність
коефіцієнтів яких від польотних умов описується за допомогою формул зведення. В
якості умов інваріантності використовується постійність коренів
характеристичного рівняння САК. Розглянуто ряд прикладів і на основі їх аналізу
сформовано загальні підходи до розв’язання проблеми.
Ключові слова: газотурбінний двигун, система
автоматичного керування, регулятор, подібність.
AIRCRAFT ENGINE
CONTROL SYSTEM INVARIANCE SUPPORT AT FLIGHT CONDITIONS VARIATION
S.V. Yepifanov, S.I. Suchovey, Т.V. Kulik
Problem of aircraft engine control system
dynamic performances support in vide range of flight conditions is considered.
Synthesis of the system is supposed to be done in some basic flight conditions.
Controlled object’s dynamic performances are represented by linearized
differential equations. Dependences of these equations coefficients on flight
conditions are represented by formulas of correction. Stability of
characteristic equation roots is used as invariance condition. A set of examples
is considered and general approach to the problem solution is generated.
Key words: gas turbine
engine, automatic control system, governor, similarity.
Loboda I.I., Miro Zarate L.A., Leal Bolanos A.E.
RADIAL BASIS FUNCTIONS FOR GAS TURBINE FAULT RECOGNITION
C. 182–186
Artificial neural networks present a fast growing
computing technique for many fields of applications including gas turbine
diagnostics. This paper examines the network based on radial basis functions
(radial basis network) and applied to recognise gas path faults. To assess
diagnosis efficiency of the radial basis network (RBNs), it is compared with a
multilayer perceptron. During the comparison, input data are the same for the
both networks; however comparative calculations are repeated for different
variations of these data allowing to draw more general conclusions on the RBN
applicability. The objectives are to tune the networks, to compare them, and to
assess efficiency of the RBN on basis of a probabilistic criterion of correct
fault recognition. The comparison results show that the RBN is a perspective
technique for gas turbine diagnosis.
Key words: gas turbine, gas path diagnosis, radial basis network,
probability of correct fault recognition.
РАДІАЛЬНІ БАЗИСНІ ФУНКЦІЇ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ ДЕФЕКТІВ ГТД
І.І. Лобода, Л.А. Мiро
Сарате, А.Е. Леаль Боланьос
Штучні нейронні
мережі являють собою розрахунковий метод що швидко розвивається у багатьох областях
застосування, включаючи діагностику ГТД. Ця стаття досліджує мережу, засновану
на радіальних базисних функціях (радіальна базисна мережа) і застосовується для
розпізнавання дефектів проточної частини. Для того, щоб оцінити ефективність
радіальної базисної мережі (РБМ), вона порівнюється з багатошаровим
персептроном. З метою коректного порівняння вхідні дані в кожному порівняльному
розрахунку однакові для обох мереж. Порівняльні розрахунки повторюються для
різних варіантів цих даних, що дозволяє одержати більш загальні висновки по
застосовності РБМ. До цілей роботи відноситься підгонка мереж, їх порівняння та
оцінка ефективності РБМ на основі критерію ймовірності правильного
розпізнавання дефектів. Результати порівняння показують, що РБМ є перспективним
засобом для діагностування ГТД.
Ключові слова: ГТД, діагностика проточної частини, радіальна базисна мережа, ймовірность
правильного розпізнавання дефектів.
РАДИАЛЬНЫЕ
БАЗИСНЫЕ ФУНКЦИИ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ДЕФЕКТОВ ГТД
И.И. Лобода, Л.А. Миро Саратэ, А.Э. Леаль Боланьос
Искусственные нейронные сети представляют собой быстроразвивающийся расчетный метод для многих областей применения, включая диагностику ГТД. Данная статья исследует сеть, основанную на радиальных базисных функциях (радиальная базисная сеть) и применяемую для распознавания дефектов проточной части. Для того, чтобы оценить эффективность радиальной базисной сети (РБС), она сравнивается с многослойным персептроном. С целью корректного сравнения входные данные в каждом сравнительном расчете одинаковы для обеих сетей. Расчеты повторяются для различных вариантов этих данных, что позволяет получить более общие выводы по применимости РБС. К целями работы относится подгонка сетей, их сравнение и оценка эффективности исследуемой нейронной сети на основе критерия вероятности правильного распознавания дефектов. Результаты сравнения показывают, что РБС является перспективным средством для диагностирования ГТД.
Ключевые слова: ГТД, диагностика проточной части, радиальная
базисная сеть, вероятность правильного распознавания дефектов.
Юр Т.В.,
Харитонов В.Н., Дубровин В.И.
C. 187–191
Рассмотрен подход к обработке
вибрационных сигналов подшипников качения, использующий вейвлетную фильтрацию и
являющийся усовершенствованием метода анализа огибающей высокочастотной
случайной вибрации. Для более качественного выделения характерных диагностических
частот, соответствующих тому или иному типу дефекта, предлагается использовать
взаимные спектры огибающих вейвлет-коэффициентов значимых фильтров. В качестве
параметра для экспресс-анализа, позволяющего судить о возникновении и развитии
дефекта подшипника, предлагается использовать максимальные амплитуды получаемых
взаимных спектров.
Ключевые слова: диагностирование,
вибросигнал, вейлвет-фильтрация, огибающая, взаимный спектр.
МЕТОД АНАЛІЗУ ТЕХНІЧНОГО
СТАНУ ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ, ЗАСНОВАНИЙ НА ВИКОРИСТАННІ ВЕЙВЛЕТ-МАТЕМАТИКИ
Т.В. Юр, В.Н. Харитонов, В.І. Дубровін
Розглянуто підхід до обробки вібраційних сигналів підшипників кочення, що
використовує вейвлетну фільтрацію та є удосконаленням методу аналізу огинаючої
високочастотної випадкової вібрації. Для більш якісного виділення характерних
діагностичних частот, що відповідають тому або іншому типу дефекту,
пропонується використовувати взаємні спектри огинаючої вейвлет-коефіцієнтів
значимих фільтрів. В якості параметру для експрес-аналізу, що дозволяє судити
про виникнення й розвиток дефекту підшипника, пропонується використовувати
максимальні амплітуди одержуваних взаємних спектрів.
Ключові
слова: діагностування, вібросигнал, вейлвет-фільтрація, огинаюча, взаємний спектр.
METHOD OF ROLLING BEARING DIAGNOSTICS BASED ON
WAVELET FILTERING
T.V. Yur, V.N.
Haritonov, V.І. Dubrovіn
Approach to rolling bearing vibration signals
processing based on wavelet filtration is considered. It is an improvement of method of high-frequency random vibration
envelope analysis. It is proposed to use cospectrum of wavelet envelope of
significant filters to better allocate characteristic frequencies corresponding
to the bearing faults. It is also proposed to use peak amplitudes of the
cospectrum as a parameter in bearing rapid analysis.
Key words: diagnostics, vibrations, wavelet filtering, envelope,
cospectrum.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВИХРЕВОГО ЭНЕРГОРАЗДЕЛИТЕЛЯ
C. 192–196
Приведены
результаты экспериментальных исследований статических и динамических
характеристик вихревого энергоразделителя (ВЭ) как объекта автоматического
позиционирования (ОАП). Определены диапазоны рабочих режимов и основные
показатели качества функционирования ВЭ. Решена задача определения структуры и
интервальных значений параметров математической модели ВЭ в форме уравнения
вход-выход. Адекватность полученной модели подтверждена сравнением
экспериментальных и расчетных переходных характеристик. Показано, что задание
интервальных значений параметров модели позволяет адекватно описывать
динамические процессы в вихревом энергоразделителе в широком диапазоне рабочих
режимов.
Ключевые слова: идентификация,
аппроксимация, динамическая характеристика, вихревой энергоразделитель.
ідентифікація
математичної моделі вихрового енергорозділювача
А.С. Кулік, С.М. Пасічник
Наведено результати експериментальних досліджень статичних та динамічних характеристик вихрового енергорозділювача (ВЕ) як об’єкта позиціонування. Визначено діапазони робочих режимів та основні показники якості ВЕ. Роз’вязано задачу визначення структури та інтервальних значень параметрів математичної моделі ВЕ у формі рівняння вхід-вихід. Адекватність отриманої моделі підтверджено порівнянням експериментальних та розрахункових перехідних характеристик. Покзано, що задання інтервальних значень параметрів моделі дозволяє адекватно описувати динамічні процеси у вихровому енергорозділювачеві у широкому диапазоні робочих режимів.
Ключові слова: ідентифікація, апроксимація, динамічна характеристика, вихровий енергорозділювач.
Mathematical
model identification of vortical power separator
A.S. Kulik, S.N. Pasichnik
Vortical power
separator (VPS) as automatic positioning
object static and dynamic characteristics experimental research results
are provided. VPS operating
mode ranges and main quality indexes were obtained. VPS mathematical model in
“input-output” equation form structure and parameter range values determination
problem was solved. Obtained model adequacy was
confirmed by experimental and theoretical transient characteristics comparison. It was shown that model parameter range
values setting allows adequately describe VPS dynamical processes in wide
working range.
Key words: authentication,
approximation, dynamic description, vortical power separator.
Божененко
Т.А., Паршакова О.Н., Паршаков Е.А.
ТРЕНИНГ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ
C. 197–199
Разработана
методика проведения аудиторных практических занятий как активных форм обучения
студентов в свете кредитно-модульной системы, приведен рабочий план проведения
тренинга с элементами профессиональных навыков. Тренинг с элементами
профессионального обучения предусматривает воссоздание ситуации и событий в
деятельности конкретной организации или
ее подразделов. Условия, в которых происходят события, моделируются при
помощи условного изображения объекта, отображающего важнейшие характеристики,
необходимые для проведения исследования и анализа. В качестве
"модели" выступает техническое средство – персональный компьютер,
отрабатывающий все изменения стартовых условий. Экономико-математическая модель
при этом не является зеркальным отображением реальной действительности.
Выявленным преимуществом тренингов является возможность маркетинговой
интерпретации исследуемых параметров и полученной на их основе дополнительной
системы показателей, что является особенно важным в активной форме обучения.
Основным заданием участников тренинга является поиск множества альтернативных
вариантов решения сложных задач (организационно экономических, управленческих,
аналитических, инновационных, социальных и т.п.).
Ключевые слова: кредитно-модульная
система, активные формы обучения, профессиональный тренинг, модульная
технология, модуль, конкурентоспособность услуги сферы образования,
репродуцент.
тренінг з елементами професійного
вчення
Т.А. Божененко,
О.Н. Паршакова, Е.А. Паршаков
Розроблена методика проведення аудиторних
практичних занять як активних форм навчання студентів в світлі
кредитово-модульної системи, приведений робочий план проведення тренінгу з
елементами професійних навичок. Тренінг з елементами професійного навчання
передбачає відтворення ситуації і подій в діяльності конкретної організації
або її підрозділів. Умови, в яких
відбуваються події, моделюються за допомогою умовного зображення об'єкту, що
відображає найважливіші характеристики, необхідні для проведення дослідження і
аналізу. Як "модель" виступає технічний засіб – персональний
комп'ютер, що відпрацьовує всі зміни стартових умов. Економіко-математична
модель при цьому не є дзеркальним відображенням реальної дійсності. Виявленою
перевагою тренінгів є можливість маркетингової інтерпретації досліджуваних
параметрів і отриманої на їх основі додаткової системи показників, що є
особливо важливим в активній формі навчання. Основним завданням учасників
тренінгу є пошук безлічі альтернативних варіантів рішення складних задач
(організаційно економічних, управлінських, аналітичних, інноваційних,
соціальних і т.п.).
Ключові
слова: кредитово-модульна система,
активні форми навчання, професійний тренінг, модульна технологія, модуль,
конкурентоспроможність послуги сфери освіти, репродуцент.
training with the
elements of the vocational training
T.A.
Bozhenenko О.N.
Parshakova, E.A. Parshakov
The method
of conducting of practical employments of audiences is developed as active
forms of teaching of students in the light of the credit-module system, the
working plan of conducting of training is resulted with the elements of
professional skills. Training with the elements of the vocational training
foresees the recreation of situation and events in activity of concrete
organization or its subsections. Terms which events are in are designed through
the conditional image of object, representing major descriptions, necessary for
conducting of research and analysis. A hardware – personal computer, working
off all changes of starting terms comes forward as a "model". A
экономико-mathematical model here is not the mirror reflection of the real
reality. The exposed advantage of trainings is possibility of marketing
interpretation of the explored parameters and additional system of indexes got
on their basis, that is especially important in the active form of teaching.
The basic task of training participants is a search of great number of
alternative variants of decision of intricate problems (organizationally
economic, administrative, analytical, innovative, social, etc.).
Key words: credit-module system, active forms of teaching,
professional training, module technology, module, competitiveness of favour of
sphere of education, reproducer.
Сообщения
Представлен модельный ряд
испытательного оборудования фирмы Walter+Bai AG (Швейцария). Приведен обзор
методов работы компании «Мелитэк» при оснащении предприятий и исследовательских
учреждений аэрокосмической области промышленности современным испытательным
оборудованием. Представлена информация об алгоритмах работы, инновационных
подходах компании при осуществлении поставок и внедрения современного
оборудования для контроля качества авиационных материалов. Приведены доводы в
пользу системного подхода при оснащении предприятий аэрокосмической отрасли
современным оборудованием для контроля качества и прогнозирования свойств новых
материалов.
Ключевые слова: прочность, механические свойства, усталостные
испытания, длительная прочность, ползучесть, термомеханическая усталость.
СУЧАСНІ СИСТЕМИ ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ АВІАЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ І ІНШИХ ОБ'ЄКТІВ
І.Е. Анчевській, В.В. Ільін
Представлений
модельний ряд випробувального устаткування фірми Walter+Bai AG (Швейцарія).
Приведений огляд методів роботи компанії «Мелітек» при оснащенні підприємств і
дослідницьких установ аерокосмічної області промисловості сучасним
випробувальним устаткуванням. Представлена інформація про алгоритми роботи,
інноваційних підходах компанії при здійсненні постачань і впровадження
сучасного устаткування для контролю якості авіаційних матеріалів. Приведені
доводи на користь системного підходу при оснащенні підприємств аерокосмічної
галузі сучасним устаткуванням для контролю якості і прогнозування властивостей
нових матеріалів.
Ключові слова: міцність, механічні властивості, втомні
випробування, тривала міцність, повзучість, термомеханічна втома.
MODERN SYSTEMS FOR
TESTS OF AVIATION MATERIALS AND OTHER OBJECTS
I.E. Anchevskiy, V.V. Il'in
The model row of tester equipment of firm Walter+Bai
AG is presented (
Key words: durability,
mechanical properties, tests of fatigues, protracted durability, creep,
thermomechanical fatigue.
ООО
"МЕЛИТЭК" – МЕТАЛЛОГРАФИЯ, АНАЛИТИКА, ЭКОЛОГИЯ
C. 203
Уважаемые читатели!
Научно-технический
журнал “АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ“
включен в перечень научных изданий, в
которых могут публиковаться основные результаты диссертационных работ (см.
постановление президиума ВАК Украины №1-05/4 от 14.10.2009г)
Реферативная
информация сохраняется:
– в общегосударственной реферативной базе данных
«Україніка наукова» и публикуется в соответствующих тематических сериях УРЖ «Джерело»
(свободный он-лайновый доступ к ресурсам на Web-сервере http://www.nbuv.gov.ua),
– в реферативной базе данных
Всероссийского института научной и технической информации (ВИНИТИ) Российской
академии наук и публикуется в соответствующих тематических сериях РЖ (свободный
он-лайновый доступ к ресурсам на Web-сервере http://www.viniti.ru).
Уважаемые руководители
предприятий (организаций), специалисты, читатели, авторы журнала
"Авиационно-космическая техника и технология"!
Продолжается
подписка на 2010 год. Индекс журнала
в Каталоге подписных изданий Украины – 08985