ISSN 1727-7337. АВІАЦІЙНО-КОСМІЧНА
ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ. – Харків, НАУ ХАІ, 2010. - № 3(70). – 108 с.
ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ. – Харьков, НАУ ХАИ, 2010. - № 3(70). – 108 с.
ISSN 1727-7337. AEROSPACE TECHNIC AND TECHNOLOGY. – Kharkiv, NAU KhAI, 2010. – Vol. 3(70). – 108 p.
СОДЕРЖАНИЕ
Технология
производства летательных аппаратов
Кривцов В.С., Мельничук
А.П., Зайцев В.В.
С. 5–10
Рассмотрен вопрос определения параметров
напряженно-деформированного состояния тонкостенных деталей конусной формы при
гидродинамической штамповке. Для теоретического представления этой задачи
использована система дифференциальных уравнений движения тонких оболочек с
учетом инерционных сил, с применением гипотезы Кирхгофа-Лява, с использованием
физического закона, учитывающего упругую деформацию и линейное упрочнение
материала в области пластических деформаций. Постановка задачи определения
напряженно-деформированного состояния выполнена в предположении
осесимметричности заготовки и детали, осесимметричности нагружения и
однородности его в осевом направлении. Представленные подходы к решению
допустимы также при описании напряженно-деформированного состояния многослойных
конусных оболочек.
Ключевые слова: гидродинамическая
штамповка, тонкостенный трубопровод, приварная
арматура, конусный участок,
напряженно-деформированное состояние.
ОСОБЛИВОСТІ ОПИСУВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ТОНКОСТІННИХ ДЕТАЛЕЙ
КОНУСНОЇ ФОРМИ ПРИ ГІДРОДИНАМІЧНОМУ ШТАМПУВАННІ
В.С. Кривцов, О.П. Мельничук, В.В. Зайцев
Розглянуто питання визначення
параметрів напружено-деформованого стану тонкостінних деталей конусної форми
при гідродинамічному штампуванні. Для теоретичного виразу цієї задачі
використано систему диференціальних рівнянь руху тонких оболонок з урахуванням
інерційних сил, із застосуванням гіпотези Кирхгофа-Лява, з використанням
фізичного закону, що враховує пружну деформацію та лінійне зміцнення матеріалу
в області пластичних деформацій. Постановка задачі визначення
напружено-деформованого стану виконано з припущеннями вісесиметричності
заготовки і деталі, вісесиметричності навантаження та його однорідності в
осьовому напрямку. Представлені підходи до рішення припустимі також при
описуванні напружено-деформованого стану багатошарових конусних оболонок.
Ключові слова: гідродинамічне штампування, тонкостінний
трубопровід, приварна арматура, конусна частина, напружено-деформований стан.
PECULIARITIES OF DEFLECTED MODE DESCRIPTION FOR THIN-WALLED CONE-SHAPED
PARTS UPON THE HYDRODYNAMIC STAMPING
V.S. Kryvtsov, A.P. Melnychuk, V.V. Zaytsev
The article examines the
determination of deflected mode parameters for thin-walled cone-shaped parts
upon the hydrodynamic stamping. The system of differential equations of motion
for thin shells, takes the inertial forces, Kirchhoff hypothesis and the
physical law into consideration. The physical law takes elastic deformations
and linear hardening for plastic deformations into consideration. The part and
the blank are supposed as axisymmetric, the loading is supposed as axisymmetric
and homogeneous in axial direction. The analyzed approaches can be applied also
for multilayer cone shells.
Key words:
hydrodynamic stamping, thin-walled pipeline,
welded reinforcement, cone sector, deflected mode.
Гайдачук А.В., Кондратьев А.В.,
Омельченко Е.В.
С. 11–20
Разработана многоуровневая классификация
технологических дефектов, возникающих в процессе производства конструкций
авиационно-космической техники из полимерных композиционных материалов. В
основу классификации положены фундаментальные принципы и правила теории
классификации. Приведен классификатор, содержащий 8 видов типовых дефектов,
включающий 24 класса. Классификатор предназначен для синтеза обоснованных полей
допусков на технологические отклонения параметров изделия от заложенных в
проектной документации и прогнозирования возможностей снижения дефектов в
серийном производстве по мере освоения изделия.
Ключевые
слова: полимерные
композиционные материалы, классификация, технологический дефект, поле допусков,
серийное производство.
АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНИХ
ДЕФЕКТИ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У СЕРІЙНОМУ ВИРОБНИЦТВІ ІНТЕГРАЛЬНИХ АВІАКОНСТРУКЦІЙ ІЗ
ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
О.В. Гайдачук,
А.В. Кондратьєв, К.В. Омельченко
Розроблено багаторівнева класифікація технологічних дефектів, що виникають
у процесі виробництва конструкцій авіаційно-космічної техніки з полімерних
композиційних матеріалів. В основу класифікації покладено фундаментальні
принципи і правила теорії класифікації. Наведено класифікатор, що містить 8
видів типових дефектів, що включає 24 класи. Класифікатор призначений для
синтезу обґрунтованих полів допусків на технологічні відхилення параметрів
виробу від закладених у проектній документації та прогнозування можливостей
зниження дефектів в серійному виробництві по мірі освоєння вироби.
Ключові слова: полімерні композиційні матеріали,
класифікація, технологічний дефект, поле допусків, серійне виробництво.
THE ANALYSIS OF THE
TECHNOLOGICAL DEFECTS ARISING IN A SERIES PRODUCTION OF INTEGRATED AIRFRAMES
MADE FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
A.V. Gaidatchouk,
A.V. Kondratiev, E.V. Omelchenko
The multilevel classification of the
technological defects arising in aerospace vehicles’ structures manufacture
from polymeric composite materials is developed. Fundamental principles and
rules of the classification theory are put in the classification basis. A
classifier containing 8 types of standard defects, including 24 classes is
given. The classifier is intended for synthesis of the proved tolerance ranges
of product parameters’ technological deviations from nominal and potential
forecast of defects decreasing in a series production as manufacture of product
is being mastering.
Key words: polymeric composition materials,
classification, technological defect, field of admittances, mass production.
С. 21–31
Приводится обзор результатов исследований в области создания
научных основ технологической подготовки производства термонагруженных деталей
летательных аппаратов (ЛА) из углерод–углеродных композиционных материалов
(УУКМ) в Украине. Приведена концепция производства деталей ЛА из УУКМ с
прямолинейным расположением армирующих волокон. Анализируются результаты
теоретических и экспериментальных исследований, раскрывающих функции
технологической подготовки производства: обеспечение технологичности,
разработка технологических процессов (ТП), создание системы контроля и
управления ТП, проектирование и изготовление средств технологического
оснащения. Приведены результаты апробации ТП и оснащения, подтверждающие
технологическую готовность к серийному производству деталей ЛА из УУКМ.
Ключевые
слова: термонагруженные
детали, углерод-углеродный композиционный материал, функции технологической
подготовки производства, технологическая готовность производства.
АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ
ГОТОВНОСТІ ВИРОБНИЦТВА ТЕРМОНАВАНТАЖЕНИХ ДЕТАЛЕЙ З ВУГЛЕЦЬ-ВУГЛЕЦЕВИХ
КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
О.В. Чесноков
Наведено
огляд результатів досліджень в галузі створення наукових основ технологічної
підготовки виробництва термонавантажених деталей літальних апаратів (ЛА) з
вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів (ВВКМ) в Україні. Наведено
концепцію виробництва деталей ЛА з ВВКМ з прямолінійним розташуванням армуючих
волокон. Аналізуються результати теоретичних і експериментальних досліджень, що
розкривають функції технологічної підготовки виробництва: забезпечення
технологічності, розробка технологічних процесів (ТП), створення системи
контролю і управління ТП, проектування і виготовлення засобів технологічного
оснащення. Наведено результати апробації ТП і оснащення, що підтверджують
технологічну готовність до серійного виробництва деталей ЛА з ВВКМ.
Ключові слова: термонавантажені деталі, вуглець-вуглецевий
композиційний матеріал, функції технологічної підготовки виробництва,
технологічна готовність виробництва.
ANALYSIS OF
TECHNOLOGICAL READINESS OF PRODUCTION OF THE DETAILS LOADED WITH TEMPERATURE
FROM CARBON-CARBON COMPOSITION MATERIALS
А.V. Chesnokov
A
review over of results of researches is brought in area of creation of
scientific bases of technological preproduction the details of aircrafts loaded
with a temperature from carbon-carbon composition (CCC) in
Key words:
loaded with the temperature of detail, carbon-carbon composition, functions of
technological preproduction, technological readiness of production.
С. 32–36
Рассмотрены современные высокопроизводительные
процессы абразивной обработки деталей авиационных двигателей, изготовленных из
труднообрабатываемых материалов. Проведено сравнение и определены преимущества
и недостатки высокоскоростного и глубинного способов шлифования.
Проанализировано влияние энергетических параметров процессов
высокопроизводительной абразивной обработки на комплекс характеристик
поверхностного слоя, зависимость показателей шероховатости и остаточные
напряжения от режимов резания. Определена задача создания комплексной системы,
учитывающей влияние технологических факторов на характеристики системы
станок-инструмент-деталь.
Ключевые
слова:
способ шлифования, абразивная обработка, энергетические параметры процесса,
поверхностный слой.
ВПЛИВ СПОСОБІВ
ВИСОКОВИРОБНИЧОГО ШЛІФУВАННЯ НА ЯКІСТЬ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ДЕТАЛЕЙ З
ВАЖКООБРОБЛЮВАЄМИХ МАТЕРІАЛІВ
В.І. Білоус, С.Є. Маркович
Розглянуті сучасні високовиробничі процеси абразивної обробки деталей авіаційних
двигунів, виготовлених із важкооброблюємих матеріалів. Проведене порівняння та
визначені переваги і недоліки високошвидкісного та глибинного способів
шліфування. Проаналізовано вплив енергетичних параметрів процесу
високовиробничої абразивної обробки на комплекс характеристик поверхневого
шару, залежність показників шороховатості та остаточних напружень від режимів
різання. Визначена задача створення комплексної системи
станок-інструмент-деталь.
Ключові слова: спосіб шліфування, абразивна обробка,
енергетичні параметри процесу, поверхневий шар.
INFLUENCE OF THE
HIGT-PRODUCTIVE GRINDIGS METHODS ON THE SURFACE LAYER’S QUALITY OF THE
PARTS,MADE OF HARD-TO-CUT MATERIALS
W.I. Bilous, S.E. Markovith
The highly productive abrasive machining processes
for machining of aviation engine parts, made of materials, are considered.
Methods are compared, advantages and disadvantages of the higt-velociti creep
feed grinding are defined. The influence of the energy parameters of the
productive abrasive machining on the surface layer’s characteristics is
analyzed, as wall as roughness influence and locked-up stresses after cutting.
The problem of complex system creation is defined. This system should take into
account processing factor’s influence on the machine-tool-part system
characteristics.
Key words: method of grinding, abrasive
machining, energy parameters of the process, surface layer.
Проектирование
аэрокосмических летательных аппаратов
С. 37–44
Получены уравнения кинематики и статики обобщенной
схемы безбустерной системы управления турбовинтовых самолетов. Выведены формулы
для балансировочных усилий на рычагах управления в обычной схеме, схеме
пружинного сервокомпенсатора и серворулевой схеме. На основе полученных формул
проанализированы преимущества и недостатки различных схем безбустерной системы
штурвального управления. В результате анализа сделан вывод о том, что наиболее
предпочтительной схемой безбустерной системы управления турбовинтовым самолетом
является обычная схема. С ростом размеров самолета безбустерную систему можно
сохранить в каналах управления рулем направления и элеронами, применив схему
пружинного сервокомпенсатора. Серворулевая схема выдвигает повышенные
требования к характеристикам шарнирных моментов органов управления, поэтому ее
применение ограничено.
Ключевые
слова:
безбустерная система штурвального управления, обобщенная схема, обычная схема,
схема пружинного сервокомпенсатора, серворулевая схема, шарнирный момент руля,
усилия на рычагах управления.
Механіка
узагальненої безбустерної системи керування турбогвинтових літаків і зусилля на
важелях керування в звичайній схемі, схемі пружинного сервокомпенсатора та
серворульовій схемі
В.П. Пустовойтов
Одержані рівняння кінематики та
статики узагальненої схеми безбустерної системи керування турбогвинтових
літаків. Виведені формули для балансувальних зусиль на важелях керування в
звичайній схемі, схемі пружинного сервокомпенсатора та серворульовій схемі. На
основі одержаних формул проаналізовані переваги та недоліки різних схем
безбустерної системи штурвального керування. В результаті аналізу зроблено
висновок про те, що найкращою схемою безбустерної системи керування
турбогвинтовим літаком є звичайна схема. Зі збільшенням розмірів літака
безбустерну систему можна зберегти в каналах керування кермом напряму і
елеронами, застосувавши схему пружинного сервокомпенсатора. Серворульова схема
висуває підвищені вимоги до характеристик шарнірних моментів органів керування,
тому її застосування обмежене.
Ключові слова: безбустерна система штурвального керування,
узагальнена схема, звичайна схема, схема пружинного сервокомпенсатора,
серворульова схема, шарнірний момент, зусилля на важелях керування.
Mechanics
of the generalised unassisted flight control system of turboprоp airplanes and loads
on controls in case of a normal layout and spring tab and servo tab layouts
V.P. Pustovoytov
Equations
of kinematics and statics are obtained for the generalized unassisted flight
control system of turboprop airplanes. The formulas are derived for balancing
loads on controls for the conventional layout, and for the spring tab, and the
servo tab layouts. Based on the derived equations, advantages and disadvantages
of different layouts of unassisted primary flight control system are analyzed.
As a result of the analysis, it is concluded that the conventional layout is a
preferred layout for a turboprop airplane unassisted flight control system.
With the growth of airplane dimensions, the unassisted system may be preserved
in the rudder and aileron control channels by using the spring tab layout. The
servo tab layout imposes more stringent requirements on the controls hinge
moment characteristics, therefore its utilization is limited.
Key words: unassisted
flight control system, generalized layout, normal layout, spring tab layout,
servo tab layout, hinge moment, loads on controls.
Амброжевич М.В., Карташев А.С.,
Середа В.А.
С. 45–50
На основании теории размерности и подобия получены критерии
транспортного и скоростного совершенства авиационных средств поражения (АСП)
дистанционно применения. В виде графического материала представлены результаты
применения правила норм на множестве АСП. Изложен сопоставительный анализ
технических решений АСП в критериальном пространстве, а также выявлены
приоритетные направления аэрокосмической техники, в которых происходит
актуальное развитие транспортных систем данного класса. Показано, что
предложенные критериальные оценки дают основания пересмотреть место и роль
планирующих авиабомб в классе АСП.
Ключевые
слова:
авиационные средства поражения, планирующая авиабомба, транспортное и
скоростное совершенство, метод размерности и подобия, критерии подобия.
КРИТЕРІАЛЬНІ ОЦІНКИ ШВИДКІСНОЇ ТА
ТРАНСПОРТНОЇ ДОСКОНАЛОСТІ АВІАЦІЙНИХ ЗАСОБІВ УРАЖЕННЯ ДИСТАНЦІЙНОГО
ВИКОРИСТАННЯ
М.В. Амброжевич, А.С. Карташев, В.О. Середа
На основі теорії розмірності та подібності отримані
критерії транспортної та швидкісної досконалості авіаційних засобів ураження (АЗУ)
дистанційного застосування. У вигляді графічного матеріалу надані результати
застосування правила норм на множині АЗУ. Викладено порівняльний аналіз
технічних рішень АЗУ в критеріальному просторі, а також виявлено приоритетні
напрями аерокосмічної техніки, в яких відбувається актуальний розвиток
транспортних систем даного класу. Показано, що запропоновані критеріальні
оцінки дають підстави переглянути місце та роль планеруючих авіабомб у класі
АЗУ.
Ключові слова: авіаційні засоби ураження, планеруюча авіабомба,
транспортна та швидкісна досконалість, метод розмірності та подібності,
критерії подібності.
CRITERIAL ESTIMATIONS OF HIGH–SPEED AND TRANSPORT
PERFECTION OF AVIATION MEANS OF DESTRUCTION OF REMOTE APPLICATION
М.V. Ambrozhevitch, A.S. Kartashov, V.O. Sereda
On the basis of the theory of dimension and
similarity criteria of transport and high–speed perfection of aviation means of
destruction (AMD) of remote applications
are received. As a graphic material results of application of a rule of norms on
set AMD are submitted. The comparative analysis of
technical decisions AMD in
criterion space
is stated, and also priority directions of objects aerospace technics in which there is an actual
development of transport systems of the given class are revealed.
It is shown, that offered criterion estimations give the basis
to reconsider a place and a role of planning aerial bombs in class AMD.
Key words: aviation
means of destruction, planning aerial bomb, transport and high–speed
perfection, method of dimension and similarity, criteria of similarity.
Вартанян В.М., Черановский В.О., Аль
Дахери Али Мохамед
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ОБРАЗЦОВ БЕСПИЛОТНОЙ ТЕХНИКИ
С. 51–56
Рассматривается один из важнейших этапов при
разработке нового беспилотного летательного аппарата - уточнение математической
модели по результатам летных экспериментов. Предложено расширение эффективности
метода физического моделирования за счет интеграции в состав системы управления
беспилотным летательным аппаратом современных вычислительных средств и средств
сбора полетной информации. Данный метод был применен на динамически подобной
модели беспилотного летательного аппарата во время проведения наземных и летных
экспериментов по получению аэродинамических характеристик проектируемого
изделия и подтвердил эффективность выбранной методики.
Ключевые
слова:
метод физического моделирования, беспилотный летательный аппарат, опережающие
летные исследования, математическое моделирование режимов полета.
ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДА ФІЗИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ СТВОРЕННЯ НОВИХ ЗРАЗКІВ
БЕЗПІЛОТНОЇ ТЕХНІКИ
В.М. Вартанян,
В.О. Черановський, Аль Дахері Алі Мохамед
Розглядається один з найважливіших етапів при розробці нового безпілотного літального апарату - уточнення математичної моделі за результатами льотних експериментів. Запропоновано розширення ефективності методу фізичного моделювання за рахунок інтеграції до складу системи управління безпілотним літальним апаратом сучасних обчислювальних засобів і засобів збору польотної інформації. Даний метод був застосований на динамічно подібній моделі безпілотного літального апарата під час проведення наземних та льотних експериментів з отримання аеродинамічних характеристик проектованого виробу і підтвердив ефективність обраної методики.
Ключові слова: метод фізичного моделювання, безпілотний літальний
апарат, льотні дослідження, що випереджають, математичне моделювання режимів
польоту.
THE
APPLICATION OF PHYSICAL SIMULATION METHOD FOR THE DEVELOPMENT OF NEW PILOTLESS
VEHICLES
V.M. Vartanyan, V.O. Cheranovsky, Al Daheri Ali Mohamed
One of
the most important stages in the development of new pilotless vehicle – the elaboration
of the mathematical model on the results of flight experiments is considered.
The extension of the effectiveness of the physical simulation method through
the integration of the modern computing facilities and means of flight information collecting to the pilotless vehicle
management system is proposed. This method was applied to a dynamically similar
model of pilotless vehicle during ground and flight experiments to obtain the
aerodynamic characteristics of the designed product and confirmed the
effectiveness of the chosen method.
Key words: physical modeling simulation method, pilotless vehicle, outstripping
flight research, mathematical modeling of flight regimes.
Карпов Я.С., Павленко В.Н.,
Ставиченко В.Г.
С. 57–64
Проведен анализ проблемы расчета на прочность
панелей обшивки летательных аппаратов из слоистых композиционных материалов.
Сформулированы основные проблемы учета температурного нагружения
технологического и эксплуатационного происхождения при расчетах на прочность и
пути к их разрешению. Синтезированы структуры и содержания расчетов на
прочность панелей обшивки с учетом температурного и технологического
воздействия в соответствии со сложившейся в инженерной практике схемой
обеспечения несущей способности конструкций летательных аппаратов.
Ключевые
слова: расчет
на прочность, композиционный материал, панель обшивки, термомеханическое
нагружение, остаточные напряжения, коробление, критерий прочности.
СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ РОЗРАХУНКУ НА МІЦНІСТЬ ПАНЕЛЕЙ ІЗ КОМПОЗИЦІЙНИХ
МАТЕРІАЛІВ З УРАХУВАННЯМ ТЕМПЕРАТУРНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
Я.С. Карпов,
В.М. Павленко, В.Г. Ставиченко
Проведено аналіз проблеми розрахунку на
міцність панелей обшивки літальних апаратів із шаруватих композиційних
матеріалів. Сформульовані основні проблеми врахування температурного
навантаження технологічного та експлуатаційного походження при розрахунках на
міцність та шляхи їх розв’язання. Синтезовані структури і зміст розрахунків на
міцність панелей обшивки з урахуванням температурного і технологічного впливу
згідно зі схемою забезпечення несучої здатності конструкцій літальних апаратів,
що склалася в інженерній практиці.
Ключові слова: розрахунок
на міцність, композиційний матеріал, панель обшивки, термомеханічне
навантаження, залишкові напруження, короблення, критерій міцності.
STRUCTURE AND CONTENT STRENGTH PREDICTION OF COMPOSITE PANELS
WITH ACCOUNT OF TEMERATURE IMPACT
Y.S. Karpov, V.N. Pavlenko, V.G.
Stavichenko
The analysis of strength prediction
problem of aircraft skin panels made of laminated composite materials is provided.
The basic problems associated with accounting of thermal loads of technological
and operating origin and the ways for resolve of them are formulated.
Structures and contents of skin panels strength prediction subject to
temperature and technological influence according to scheme of aircraft
construction load-carrying capability support which is formed in engineering
practice, are synthesized.
Key words: strength prediction, composite material, skin panel, thermomechanical load, residual stress, warpage, strength criterion.
Кулик А.С., Пасичник С.Н., Джулгаков
В.Г.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВИХРЕВОГО ЭНЕРГОРАЗДЕЛИТЕЛЯ
С. 65–68
Приведены результаты экспериментальных исследований статических
и динамических характеристик вихревого энергоразделителя (ВЭ). Определены
диапазоны рабочих режимов и основные показатели качества ВЭ как объекта
позиционирования. Рассмотрены способы изменения потока энтальпии холодного
воздуха ВЭ в составе системы кондиционирования (СК) кабины транспортного
средства с целью расширения диапазонов рабочих режимов в случае использования
автономного источника сжатого воздуха. Реализация рассмотренных способов
возможна путем изменения как относительного расхода холодного воздуха, так и
давления сжатого воздуха на входе в ВЭ.
Ключевые
слова: вихревой
энергоразделитель, система кондиционирования, динамическая характеристика,
поток энтальпии.
Експериментальне
дослідження характеристик вихрового енергорозділювача
А.С. Кулік, С.М. Пасічник, В.Г. Джулгаков
Ключові слова: вихровий енергорозділювач, система
кондиціювання, динамічна характеристика, потік ентальпії.
EXPERIMENTAL RESEARCH OF
VORTICAL POWER SEPARATOR CHARATERISTICS
A.S. Kulik, S.N. Pasichnik, V.G. Dzhulgakov
Vortical power separator (VPS) static and
dynamic characteristics experiments results are brought. Diapasons of operating
modes and main VPS quality factors as positioning control object are
determined. Means of VPS cold air enthalpy stream changing in composition of
vehicle cabin conditioning system (CS) aimed to operating modes expansion in
case of using of autonomous compressed air source are reviewed. Implementation
of considered means is possible due to variations of either cold air relative
charge or VPS input compressed air pressure.
Keywords: vortical power separator,
conditioning system, dynamic characteristic, enthalpy stream.
Аэродинамика, динамика, баллистика
и управление полетом летательных аппаратов
ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ БЕЗКАРДАННОЇ НАВІГАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ ОДНОГО КЛАСУ
С. 69–77
Головний показник якості системи навігації рухомих
об'єктів – точність отримання навігаційних параметрів. Для інерціальних систем
навігації цей показник в значній мірі визначається точністю інерціальних
вимірювачів, які входять в систему. Існують методичні похибки вимірювачів, які
в відомих схемах систем не виключаються і негативно впливають на точність
навігаційної інформації. В статті розглядається один з можливих методів
(кінематично-алгоритмічний) мінімізації методичних похибок інерціальних
вимірювачів, який обумовлює значне підвищення точності навігаційної системи з
використанням "неточних" вимірювачів. Наводяться алгоритми визначення
інерціальної та навігаційної інформації. Розроблені та представлені машинні
моделі безкарданної інерціальної системи навігації та результати комп'ютерного
моделювання процесів її функціонування.
Ключові
слова:
навігація, безкарданна навігаційна система, інерціальний вимірювач, точність,
модель, моделювання, алгоритм.
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ БЕСКАРДАННОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ОДНОГО КЛАССА
А.Г. Гордин, О.Э. Копысов
Главный показатель качества системы навигации подвижных объектов – точность получения навигационных параметров. Для инерциальных систем навигации этот показатель в значительной степени определяется точностью инерциальных измерителей, входящих в систему. Существуют методические погрешности измерителей, которые в известных схемах систем не исключаются и негативно влияют на точность навигационной информации. В статье рассматривается один из возможных методов (кинематически-алгоритмический) минимизации методических погрешностей инерциальных измерителей, который обуславливает значительное повышение точности навигационной системы с использованием "неточных" измерителей. Приводятся алгоритмы определения инерциальной информации и навигационной информации. Разработаны и представлены машинные модели бескарданной инерциальной системы навигации и результаты компьютерного моделирования процессов ее функционирования.
Ключевые слова: навигация, бескарданная навигационная система, инерциальный измеритель, точность, модель, моделирование, алгоритм.
INCREASING THE
STRAPDOWN NAVIGATION SYSTEM OF A ONE TYPE ACCURACY
A.G. Gordin, O.E. Kopysov
The main quality indicator of the navigation
system of moving objects is the navigation parameters accuracy. For the
inertial navigation systems this indicator is largely determined by the
accuracy of inertial measuring devices in the system. There are methodological
errors of measuring devices, which are not excluded in well-known schemes of
systems and reduce the navigational information accuracy. This article
describes one possible method (kinematically-algorithmic) for the
methodological errors of the inertial measuring devices minimization, which
ties the significantly improvement of the navigation system with
"inaccurate" measuring devices accuracy. Given algorithms for
determining the inertial and navigation information. The computer models of the
strapdown inertial navigation system and the results of computer simulations of
its operation are presented.
Key words: navigation, strapdown navigation
system, inertial measuring device, accuracy, model, simulating, algorithm.
УПРАВЛЕНИЕ КВАДРОТОРОМ В НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ СРЕДЕ
С. 78–84
В работе рассматривается способ управления сложной
динамической системой типа квадротора на основе применения нечеткого
регулятора. В качестве параметров (пространственных и угловых) объекта управления используется видеосигнал.
Предлагается двухконтурная система управления. Первый (внутренний) контур
представляет собой базу знаний, реализующую управление по ошибке. База правил
внешнего контура формирует управляющие воздействия на двигатели квадротора
в соответствии с программой полета.
Рассмотрен мультиагентный подход к управлению в условиях неопределенности
внешней среды. Выбор наилучшего решения определяется на основе оптимизации
функции предпочтения как выбор между возможными вариантами движения.
Особенность данного аппарата позволяет применять подобные формулировки задач
управления, поскольку квадротор способен практически мгновенно изменять
траекторию движения в произвольном направлении, в отличии от классических схем
беспилотных летательных аппаратов.
Ключевые
слова:
навигация, динамическая система, сигнальные объекты, посадка, летательный
аппарат, видеоуправление.
Управління
квадротором у недетермінованому середовищі
О.Ю. Соколов, В.М. Хуссейн
У роботі розглядається спосіб управління складною динамічною системою типу квадротора на основі застосування нечіткого регулятора. Як параметри (просторові та кутові) об'єкта управління використовується відеосигнал. Пропонується двоконтурна система управління. Перший (внутрішній) контур являє собою базу знань, що реалізовує управління за похибкою. База правил зовнішнього контуру формує керуючі впливу на двигуни квадротора відповідно до програми польоту. Розглянуто мультиагентний підхід до управління в умовах невизначеності зовнішнього середовища. Вибір найкращого рішення визначається на основі оптимізації функції переваги як вибір між можливими варіантами руху. Особливість даного апарату дозволяє застосовувати подібні формулювання завдань управління, оскільки квадротор здатний практично миттєво змінювати траєкторію руху в довільному напрямі, на відміну від класичних схем безпілотних літальних апаратів.
Ключові слова: навігація, динамічна система, сигнальні об'єкти, посадка, літальний апарат, відеоуправління.
QUAD-ROTOR CONTROL in nondeterministic
environments
O.Ur. Sokolov, W.M. Hussein
The method of complex dynamic system such as
quad-rotor control through the application of fuzzy controller is considered.
Video stream as a parameter (spatial and angular) control object is used.
Two-circuit control system is proposed. The first (inner) circuit is a
knowledge base, which implements a control by mistake. The base rules of the
external circuit generates the control actions on engines quad-rotor in
accordance with the flight program. Multiagent approach to control under
conditions of uncertainty of environment is considered. The choice of the best
solution is defined on the base of optimization function of preference as the
choice between possible variants of motion. Feature of this aircraft allows to
use similar formulation of control problems as quad-rotor can practically
immediately change motion trajectory in any direction as opposed to classic
diagrams of pilotless aircraft.
Key words: navigation, dynamic system, signal
objects, landing, aircraft, vision responsive control.
Двигатели и
энергоустановки аэрокосмических летательных аппаратов
С. 85–88
В работе выполнено математическое моделирование
температурного режима конструкции двигателя управляющего модуля космического аппарата,
работающего на оригинальном высокотемпературном пастообразном топливе.
Обоснована актуальность исследуемого вопроса. Выполнен анализ параметров
газового потока вдоль тракта сопла и расчет теплоотдачи от продуктов сгорания.
Представлены результаты численного исследования теплового состояния конструкции
камеры сгорания и сопла ракетного двигателя, которые позволяют оценить его
работоспособность в условиях глубокого дросселирования при работе в космосе.
Ключевые
слова:
тепловой режим, двигательная установка КА, пастообразное топливо,
математическое моделирование.
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ И ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ ДВИГУНА
КОСМІЧНОГО АПАРАТУ НА ПАСТОПОДІБНОМУ ПАЛИВІ
А.Ю. Дреус
В роботі виконано математичне моделювання температурного
режиму двигуна керуючого модулю космічного апарату, що працює на оригінальному
пастоподібному паливі. Представлені результати чисельного дослідження теплового
стану камери згоряння та сопла ракетного двигуна, що дають змогу оцінити його
працездатність в умовах глибокого дроселювання під час роботи у космосі.
Ключові слова:
температурний режим, ракетний двигун, пастоподібне паливо, математичне
моделювання.
MATHEMATICAL MODEL AND STUDY OF THE
THERMAL MODE OF ROCKET ENGINE ON PASTELIKE FUEL
A.J. Dreus
In this paper the mathematical modeling of a
temperature mode of the engine of the operating module of the space vehicle
that uses original pastelike fuel is curried out. Results of numerical study
thermal condition of the combustion chamber and nozzle of the rocket engine
which allow to estimate working capacity of engine in the conditions of deep
throttling in space are presented
Key words: thermal
mode, rocket engine, pastelike fuel, mathematical modeling
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ В
БАЛЛОНЕ С ВОДОРОДОМ
С. 89–92
Получена аналитическая зависимость коэффициента
теплоотдачи в баллоне с водородом от геометрических параметров баллона,
плотности водорода, температуры водорода и стенки баллона. Показано, что
наибольшее влияние на значение коэффициента теплоотдачи оказывает разница
температур стенки баллона и водорода, а также
плотность водорода, в то время как величина радиуса баллона не оказывает
существенного влияния. Определено, что значение коэффициента теплоотдачи,
полученное с учетом его зависимости от характеристик водорода, баллона и
температуры окружающей среды и полученное при усредненных параметрах, может
иметь разницу до 500%.
Ключевые
слова:
сжатый водород, баллон, коэффициент теплоотдачи.
АНАЛІТИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА
ТЕПЛОВІДДАЧІ В БАЛОНІ З ВОДНЕМ
Ю.П. Ключка
Отримано аналітичну залежність коефіцієнта тепловіддачі в балоні з воднем від геометричних параметрів балона, густини водню, температури водню і стінки балона. Показано, що найбільший вплив на значення коефіцієнта тепловіддачі надає різниця температур стінки балона та водню, а також значення густини водню, в той час як величина радіусу балона істотно не впливає. Визначено, що значення коефіцієнта тепловіддачі, отримане з урахуванням його залежності від характеристик водню, балона та температури навколишнього середовища і отримане при усереднених параметрах, може мати різницю до 500%.
Ключові слова: стиснутий
водень, балон, коефіцієнт тепловіддачі.
ANALYTICAL DETERMINATION OF HEAT
TRANSFER COEFFICIENT IN CYLINDERS HYDROGEN
Yu.P. Klyuchka
The analytical dependence of the coefficient of heat transfer in a
cylinder with hydrogen from the geometrical parameters of the cylinder, the
density of hydrogen, the temperature of the hydrogen and the cylinder wall. It is shown that the greatest
influence on the value of the coefficient of heat transfer has a temperature difference
and the density of hydrogen, while the value of the radius of the cylinder has
no significant effect. It was determined that the value of heat transfer coefficient obtained
by taking into account its dependence on the characteristics of the hydrogen
cylinder and the ambient temperature and obtained by averaging the parameters
can be the difference to 500%.
Key words: the compressed hydrogen, gas cylinder, heat transfer coefficient.
Радиотехнические системы
и средства летательных аппаратов
Зеленский
А.А., Лукин В.В., Февралев Д.В., Кривенко С.С.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ ОДНОВЗГЛЯДОВЫХ РСА-ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ МЕТРИК
С. 93–102
Проведен анализ эффективности нескольких методов
фильтрации одновзглядовых РСА-изображений на основе дискретного косинусного
преобразования (ДКП). При исследовании использованы традиционные метрики и
метрики, учитывающие визуальное качество изображений. Установлено, что
оптимальная в соответствии с этими метриками эффективность ДКП-фильтрации
достигается при различных значениях настроечных параметров фильтра. Показано,
что для обеспечения высокого визуального качества основное внимание должно быть
уделено сохранению границ и деталей. В этом плане ДКП-фильтры не уступают
фильтру Ли, существенно превосходя его по эффективности подавления помех на
однородных участках.
Ключевые
слова:
РСА-изображения, эффективность фильтрации, метрики.
АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ФІЛЬТРАЦІЇ ОДНООГЛЯДОВИХ РСА-ЗОБРАЖЕНЬ З
ВИКОРИСТАННЯМ РІЗНИХ МЕТРИК
О.О. Зеленський, В.В. Лукін, Д.В.
Февральов, С.С. Кривенко
Досліджено
ефективність кількох методів фільтрації однооглядових РСА-зображень на базі
дискретного косинусного перетворення (ДКП). У дослідженні використано
традиційні метрики та метрики, які враховують візуальну якість зображень.
Встановлено, що оптимальна у відповідності с цими метриками ефективність
ДКП-фільтрації досягається при різних значеннях настроювальних параметрів
фільтру. Показано, що для забезпечення
високої візуальної якості основну увагу слід приділяти збереженню границь та
деталей. Відповідно до цього критерія ДКП-фільтри не поступаються фільтру Лі та
суттєво переважають його по ефективності придушення завад на однорідних
ділянках.
Ключевые слова: РСА-зображення, ефективність фільтрації,
метрики.
FILTERING EFFICIENCY ANALYSIS FOR
SINGLE-LOOK SAR IMAGES USING DIFFERENT METRICS
A.A. Zelensky, V.V. Lukin, D.V. Fevralev, S.S. Krivenko
Efficiency analysis is carried out for several methods of single-look
SAR image filtering based on discrete cosine transform (DCT). In the study,
conventional metrics and the ones that take into account image visual quality
have been used. It is established that DCT based filtering efficiency optimal
with respect to these metrics is reached for different values of filter tunable
parameters. It is shown that for providing high visual quality the main
attention should be paid to preservation of edges and fine details. In this
sense, the DCT base filters are not worse than the Lee filter but they
sufficiently outperform the Lee filter in noise suppression efficiency in
homogeneous image regions.
Key words: SAR-images,
filtering efficiency, metrics.
С. 103–106
Рассмотрена задача оценки точности модели бортовой аппаратуры
космического аппарата, моделируемой методом переходных функций. Метод
предназначен для моделирования одного из классов сложных систем – дискретных
динамических систем с постоянной структурой. В качестве задачи, решаемой
моделью системы, является одна из классических задач теории систем - задача
прогноза состояния. Метод моделирования базируется на описании функционирования
системы в пространстве состояний переходными функциями состояния. Рассмотрены
аспекты математической и вычислительной точности моделирования, базирующиеся на
результатах косвенной оценки и апробации метода моделирования при управлении
нескольких КА.
Ключевые
слова:
моделирование сложных систем, метод переходных функций, оценка точности модели
бортовой аппаратуры космического аппарата
ОЦІНКА
ТОЧНОСТІ МОДЕЛІ БОРТОВОЇ АПАРАТУРИ КОСМІЧНОГО АПАРАТА, ЩО МОДЕЛЮЄТЬСЯ МЕТОДОМ
ПЕРЕХІДНИХ ФУНКЦІЙ
В.М. Спиридонов
Розглянута
задача оцінки точності моделі бортової апаратури космічного апарата, яка моделюється
методом перехідних функцій. Застосовуваний метод призначений для моделювання
одного із класів складних систем - дискретних динамічних систем з постійною
структурою. Задача, що розв'язується моделлю системи, є одна із класичних задач
теорії систем - задача прогнозу стану системи. Метод моделювання базується на
описі функціонування системи в просторі станів перехідними функціями стану.
Розглянуто аспекти математичної й обчислювальної точності моделювання, що
базуються на результатах непрямої оцінки й апробації методу моделювання при
управлінні декількох КА.
Ключові слова: моделювання
складних систем, метод перехідних функцій,. оцінка точності моделі бортової
апаратури космічного апарата.
ACCURACY ESTIMATION
OF MODEL OF SPACE VEHICLE ONBOARD EQUIPMENT USING
THE TRANSITIVE FUNCTIONS METHOD
V.M. Spiridonov
The
problem of an accuracy estimation of model of space vehicle onboard equipment
using the transitive functions method is considered. The method is intended for
modelling of one of classes of complex systems - discrete dynamic systems with
constant structure. As a problem solved by system model is one of the classical
problems of the theory of systems - a problem of states forecast. The modelling
method is based on the description of system functioning in space of states by
transition functions. The aspects of mathematical and computing accuracy of the
model, based on the results of indirect
estimation and approbation of a modelling method,
are considered at control of several space vehicle.
Key words: modelling of complex systems, method of
transitive functions, accuracy
estimation of model of space vehicle onboard equipment.
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