МОЛОДЕЖЬ. ТЕХНИКА. КОСМОСn2.insu.ru/articles/1495053232.pdf ·...

60
Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова МОЛОДЕЖЬ. ТЕХНИКА. КОСМОС Материалы VIII Общероссийской молодежной научно - технической конференции 18 20 мая 2016 года, Санкт - Петербург, Россия Библиотека журнала «ВОЕНМЕХ. Вестник БГТУ», № 31 Санкт - Петербург 2016

Upload: others

Post on 30-May-2020

34 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Балтийский государственный технический университет « ВОЕНМЕХ»

имени Д.Ф. Устинова

МОЛОДЕЖЬ. ТЕХНИКА. КОСМОС

М а т е р и а л ы V I I I О б щ е р о с с и й с к о й м о л о д е ж н о й

н а у ч н о - т е х н и ч е с к о й к о н ф е р е н ц и и

18 – 20 мая 2016 года, Санкт-Петербург, Россия

Б и б л и о т е к а ж у р н а л а « В О Е Н М Е Х . В е с т н и к Б Г Т У » , № 3 1

Санкт-Петербург

2016

2

УДК 623.46: 629.78

М75

Молодежь. Техника. Космос: материалы VIII Общероссийской

молодежной науч.-техн. конф./ Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2016. – 60 с.

(Библиотека журнала «ВОЕНМЕХ. Вестник БГТУ», № 31).

ISBN 978-5-85546-958-5

Публикуемые материалы представляют собой статьи и доклады,

представленные на VIII Общероссийской молодежной научно-технической

конференции «Молодежь. Техника. Космос», которая прошла 18 – 20 мая 2016

года в БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова (г. Санкт-Петербург).

Материалы сборника охватывают вопросы разработки ракетно-

космических систем и новых технологий, создания вооружения и военной

техники, исследований в области информационных технологий, а также

истории ракетно-космической техники.

Отзывы направлять в БГТУ «ВОЕНМЕХ» по адресу: Россия, 190005,

Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1. Редакция журнала

«ВОЕНМЕХ. Вестник БГТУ».

УДК 623.46: 629.78

Под общей редакцией

д-ра техн. наук, проф. К.М. Иванова

Р е д а к ц и о н н ы й с о в е т : д-р техн. наук, проф. О . Г . А г о ш к о в , канд. техн.

наук, доц. О . В . А р и п о в а , д -р т е х н . н а ук , п р о ф . В . А . Б о р о д а в к и н ,

д - р т е х н . н а ук , п р о ф . Ю . С . С т р а х о в , канд. техн. наук, доц . С . А . М а т в е е в , доц. М.Н. Охочинский

Ответсвенный редактор

О.В. Арипова

М а т е р и а л ы о п у б л и к о в а н ы в а в т о р с к о й р е д а к ц и и

Подписано к печати 20.04.2016. Формат бумаги 6084 1/8.

Бумага офсетная. Усл.-печ. л. 8.0. Тираж 150 экз. Заказ № ___

Балтийский государственный технический университет

ISBN 978-5-85546-958-5 © БГТУ, 2016

© Авторы, 2016

М75

3

СОДЕРЖАНИЕ

СЕКЦИЯ «РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ И АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА»

М. Р. Абдуллин, Ю. С. Коханова, Р. Р. Шигапов

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗООБРАЗНОМ МЕТАНЕ В УСЛОВИЯХ ЕГО

ЕСТЕСТВЕННОЙ КОНВЕКЦИИ…………………………………………………………..…………… 8

В. А. Алтунин, А. А. Щиголев А. А. Юсупов

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ СМАЗКИ ПОВЫШЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ

ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГОУСТАНОВОК ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ………………………… 8

О. В. Арипова, Ж. Р. Степанов

3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ПОМОЩЬЮ

SOLIDWORKS 2014………………………………………………………………………………………. 9

М. С. Ахахина

МИНОМЕТНАЯ СХЕМА СТАРТА С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПОРОХОВЫМ

АККУМУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ……………………………………………………………………… 9

В. А. Бабук, Д. П. Мордовин

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК НАДЕЖНОСТИ КОСМИЧЕСКИХ

АППАРАТОВ С ДЛИТЕЛЬНЫМ СРОКОМ АКТИВНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ…………………. 10

С. М. Борисов

ПРОБЛЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ…………………………………. 11

В. Е. Васильева, И. В. Голубева

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРО-ТРД, ПРИМЕНЯЕМЫХ

В СОВРЕМЕННЫХ БПЛА………………………………………………………………………………. 11

А. В. Горохов

КОНФЛИКТНОЕ СБЛИЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ………………………………….. 12

В. Н. Гусева, Т. П. Пономарева

ОЦЕНКА ГАРАНТИЙНОГО ЗАПАСА ТОПЛИВА РАЗГОННОГО БЛОКА РАКЕТЫ-

НОСИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СТАРТА…………………………………………………………………. 12

Д. В. Евдокимов

РАСЧЕТ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ КОНТУРНОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ

ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ……………………………………………………………………………….. 13

Д. М. Картель, А. А. Хахленкова

ОПЫТ НАЗЕМНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ И КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ

АНАЛИЗ ОПОРЫ БАТАРЕИ СОЛНЕЧНОЙ НА ОСНОВЕ СЕТЧАТОЙ ОБОЛОЧКИ ИЗ

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ……………………………………………………………….. 14

О. В. Коломзаров, А. М. Ланский

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ

ПАРАМЕТРОВ КАМЕР СГОРАНИЯ ГТД……………………………………………………………… 15

Е. В. Корнеева

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ

В ЛАЗЕРНОМ КАНАЛЕ НА МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ

С ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ…………………………………………………………...… 15

Е. Х. Малахова, И. Л. Петрова

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ КЛАССИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И

СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛА……………………………………………………. 16

С. Н. Новиков, А. А. Терентьев, Р. Р. Шигапов

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ФОРСУНОК ДВИГАТЕЛЕЙ МАРКИ «НК»……….. 16

А. А. Новичков, А. Ю. Федорченко

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ СТЕНД ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

ОТРАБОТКИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ РАКЕТ………………………………………….. 17

4

А. Я. Остапюк, Е. П. Филинов

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГТД ТРАДИЦИОННЫХ СХЕМ

НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ…………………………………………. 17

А. К. Орлов, Е. С. Снопок

РАЗРАБОТКА СТЕНДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ

МУФТ МЕЛКОМОДУЛЬНЫХ ПРИВОДОВ…………………………………………………………… 18

А. В. Пескова

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МИКРОСТРУКТУРЫ

ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ………………………………………………………... 19

Ж. Р. Степанов

3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ СПУТНОЙ СТРУИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА……………………… 19

СЕКЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АВИА- И РАКЕТОСТРОЕНИИ»

А. Р. Алиев

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ……………………… 20

Ю. В. Анискевич, О. В. Арипова, А. Н. Даниленко

ИНЖЕНЕРНЫЕ И НАУЧНЫЕ РАСЧЕТЫ С ПОМОЩЬЮ MATLAB………………………………… 20

К. А. Безсонов, Р. А. Вдовин, Е. М. Добрышкина

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ЛИТЬЯ ДЕТАЛИ «ОПОРА» В САЕ СИСТЕМЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ НАПРАВЛЕННОГО

ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОТЛИВКИ И АНАЛИЗА МАКРОСТРУКТУРЫ…………. 21

А. А. Волков, Г. М. Попов

РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА

ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА…………………………………………………………………… 21

А. А. Воробьев, В. В. Морозов, Д. В. Сафронов

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОБЛИКА

ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЛА…………………………………………………………………………………… 22

М. Г. Горелко, Д. А. Федченко

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НАЗЕМНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ

БОРТОВОГО КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРМЫ РЕФЛЕКТОРА КА

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО СТЕНДА НА ОСНОВЕ МАТРИЧНОГО

ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ……………………………………………………………………………….. 23

Е. С. Горячкин, Д. В. Радин

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСЧЁТНОЙ МОДЕЛИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЧЕТЫРЁХСТУПЕНЧАТОЙ ТУРБИНЫ………………………………………………………………… 23

С. Н. Ельцин, М. А. Столяров

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИКУМУЛЯТИВНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТИ……………………………… 24

В. В. Ермакович, О. Ф. Смирнова

НОВЕЙШИЕ РАЗРАБОТКИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ……. 24

Н. Ю. Ефремов, И. С. Коноплина, В. В. Сивак

ОТРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ…………………… 25

И. Ю. Зараменский, А-р. В. Медведев, Е. М. Халатов

ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЛОЖНЫХ

ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ…………………………………………………………………………… 26

Е. В. Косова, А-й. В. Медведев

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОУСТРОЙСТВ НА ХОЛОДУСТОЙЧИВОСТЬ…… 26

В. В. Кузнецов, М. Ю. Силаев, С. А. Яковлев

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФТОРОРГАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ

ШТАМПОВКИ ТУГОПЛАВКИХ СПЛАВОВ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ……………………………… 27

В. А. Михеев, Д. В. Шмыров

ДИСПЕРСНЫЙ АНАЛИЗ ПОРОШКООБРАЗНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ

МИКРОСКОПИИ…………………………………………………………………………………………. 27

5

А. В. Новиков

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ГЕНЕРАТОРА ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ………………………………………………. 28

Ю. Д. Новикова

ВАЛИДАЦИЯ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ……………………………………………………………………… 29

Ю. М. Тимофеев

РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ

ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАНОВ………………………………………………………………………. 29

В. Ю. Христосова

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГАЗОВОГО ПОТОКА НА

ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРУ ПОКРЫТИЯ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБИННЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ…………………………………………………………………………………………….. 30

СЕКЦИЯ «СИСТЕМЫ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННАЯ ТЕХНИКА»

К. А. Афанасьев, Н. Н. Гаврютин

ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ ПОРАЖЕНИЯ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ………………………….. 31

К. А. Афанасьев, Г. Г. Грачев

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ БОЙЦА………. 31

А. Е. Баскакова, П. М. Винник, М. С. Калугина, Е. Ю. Ремшев

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ТРЕНИЯ

НА СТЕПЕНЬ ДЕФОРМАЦИИ…………………………………………………………………………… 32

И. М. Батраков, И. А. Новиков

ПРОЕКТ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ СНАРЯДОВ ДЛЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БАЛЛИСТИКИ……………………………………………………………. 33

В. А. Быков

СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ ПРОДАВЛИВАНИЯ

ЖЕСТКОГО ЛАПЧАТОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ…………………………………………………….. 33

К. А. Васильев

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТОВ ДВИЖЕНИЯ ОТКАТНЫХ ЧАСТЕЙ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО

КОМПЛЕКСА АК-176 ПАКЕТА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ MATLAB…………………. 34

Я. А. Вахтерова, Г. В. Федотенков

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛОСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ КОНТАКТНОЙ

ЗАДАЧИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АБСОЛЮТНОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА НА МОМЕНТНО

УПРУГОЕ ПОЛУПРОСТРАНСТВО……………………………………………………………………… 35

Д. Ю. Дементьев, А. С. Паршакова

РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ МАССИРОВАННОГО УДАРА КР С

УЧАСТИЕМ ПОДВОДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОРАКЕТНОЙ

ОБОРОНЫ………………………………………………………………………………………………… 35

В. В. Мурамович

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ КРЫЛАТОЙ РАКЕТЫ

В УСЛОВИЯХ СЛЕДОВАНИЯ РЕЛЬЕФУ…………………………………………………………….. 36

А. И. Чумак, И. А. Новиков

ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННАЯ ДИАГНОСТИКА ТЕХНИСЕМКИХ СИСТЕМ

С СОБЫТИЙНЫМ АНАЛИЗОМ………………………………………………………………………… 37

Д. О. Селифонтов, Н. Е. Стариков

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КУЧНОСТИ СТРЕЛЬБЫ ИЗ

АВТОМАТИЧЕСКОГО СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ…………………………………………………… 37

А. Г. Сенникова

ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ…………… 38

А. Д. Соловьев

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МЕТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТОВ……………………………………………………………………………………….. 38

6

СЕКЦИЯ «СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

С. А. Афанасенков, Г. В. Невокшенов

АДАПТАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ «TECHNOLOGICS» С ЦЕЛЬЮ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫПУСКА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ИЗДЕЛИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ОПК………………………………………………………………………… 40

М. А. Бабичев, А. А. Воронина

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗОНДА НА КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ СЗМ… 40

А. А. Бойцов

ПРИНЦИПЫ «БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА» ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ…………………………………………………………………………………………… 41

Е. С. Бондарев

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИЧНОСТНЫХ ЦЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТИ…………………………. 42

Г. С. Виноградова

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ……………………………………………… 42

И. К. Габидуллин

СОПРОЦЕССОР ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ………………………………………… 43

К. Ю. Голубев, М. Ю. Ильин, О. А. Молис, А. В. Семенов

«МЕНТОР» – ОНЛАЙН СИСТЕМА КОНТРОЛЯ УСВОЕНИЯ ЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА… 44

А. О. Елохин

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ СВЯЗИ КОРАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ…………………... 44

М. В. Иванов, И. Л. Юнаков

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ О СРЕДСТВАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В СРЕДЕ СИСТЕМЫ TECHNOLOGICS………………….. 45

П. П. Кейно

ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ДЕКЛАРАТИВНЫЙ ЯЗЫК

РАЗРАБОТКИ ДИНАМИЧЕСКИХ WEB-УЗЛОВ BML………………………………………………. 45

А. А. Ким

ПЕРЕДАЧА ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ СОВМЕСТНО С УПРАВЛЯЮЩИМ

СИГНАЛОМ ПОСРЕДСТВОМ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА………………………………………… 46

В. Б. Кипнис

ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ ТАЙЛОВ КАК ИНСТРУМЕНТА

ВИЗУАЛИЗАЦИИ ГРАФИКОВ ЭКГ НА СМАРТФОНАХ С ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ

ANDROID………………………………………………………………………………………………….. 47

М. А. Колосков

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ КЛИЕНТОМ И СЕРВЕРОМ В ИНТЕРАКТИВНЫХ ВЕБ-

ПРИЛОЖЕНИЯХ С ИНТЕНСИВНЫМ ОБМЕНОМ ДАННЫМИ…………………………………… 47

Д. М. Коробочкин

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ОСАДКОВ…………………… 48

О. Ю. Кузьмичев

ПРОГРАММА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ

ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ, ОБНАРУЖЕННЫХ НЕСКОЛЬКИМИ ПАССИВНЫМИ

БОРТОВЫМИ РАДИОЛОКАТОРАМИ………………………………………………………………… 49

К. В. Матрохина, А. А. Чернова

АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ПРОТОКОЛА ЗАЩИЩЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

ДЛЯ СИСТЕМ IP-ТЕЛЕФОНИИ………………………………………………………………………… 49

Ф. В. Митин

УПРАВЛЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ОСНОВЕ

АЛГОРИТМА С ПРОГНОЗИРУЮЩЕЙ МОДЕЛЬЮ…………………………………………………… 50

В. В. Монастырских

РАЗРАБОТКА ТРЕНАЖЁРНОЙ ПОДСИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ОСОБЫХ СЛУЧАЕВ

В ПОЛЁТЕ…………………………………………………………………………………………………. 50

7

А. В. Николаев

МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ ОТРЕЗКА НАБЛЮДЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ В

АККУСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ М – РЕЖИМА………………………………………………. 51

Я. А. Скороходов

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОЙ

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ……………………………… 52

И. С. Смирнова

ТОЧНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ……… 52

А. Д. Федотов

АЛГОРИТМ ПОДАВЛЕНИЯ ШУМОВ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ,

ОСНОВАННЫЙ НА ИМПУЛЬСНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ………………………………………….. 53

СЕКЦИЯ «РАДИОТЕХНИКА, РОБОТОТЕХНИКА И МЕХАТРОНИКА»

М. Ф. Жаркой, С. С. Чеусов

ТРЕХМЕРНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

КОМПОНЕНТОВ В ПРОГРАММНО-КОНФИГУРИРУЕМУЮ СИСТЕМУ………………………… 54

В. А. Завьялов, А. В. Нестерович

ОЦЕНКА ЗОН ДЕЙСТВИЯ МНОГОПОЗИЦИОННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЦЕЛЕЙ………………………………………………………………………………. 54

К. В. Никитина

РОБОТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ПАКЕТИРОВАНИЯ ГРУЗОВ……………………. 55

С. А. Юхно

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

НЕПОДВИЖНЫХ И ПОДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ В БОРТОВЫХ

ПАССИВНЫХ ОДНОПОЗИЦИОННЫХ И МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ……………… 56

СЕКЦИЯ «ПОДГОТОВКА КАДРОВ ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ»

Е. А. Альшакова

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РЕШЕНИИ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ

ДИСЦИПЛИНЫ «МАТЕМАТИКА»…………………………………………………………………….. 57

Е. Л. Альшакова

ЕДИНАЯ СРЕДА ИННОВАЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН…………………………………………………………………………. 57

А. П. Артеменко, Д. О. Лапшин

РОЛЬ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ В ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ………………. 58

Д. С. Калабухов

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОТНО-КЛИМАТИЧЕСКОГО СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ……………………………………… 58

А. Л. Хорошко, Л. Л. Хорошко

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ САПР В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ……………………. 58

Н. А. Шангина

ПОДГОТОВКА ВОСТРЕБОВАННЫХ ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ КАДРОВ

ОТ ШКОЛЫ ДО ВУЗА……………………………………………………………………………………. 59

СПИСОК АВТОРОВ……………………………………………………………………………………… 60

8

СЕКЦИЯ «РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ И АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА»

УДК 629.735.33.01

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

НА ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗООБРАЗНОМ МЕТАНЕ

В УСЛОВИЯХ ЕГО ЕСТЕСТВЕННОЙ КОНВЕКЦИИ

М. Р. Абдуллин, Ю. С. Коханова, Р. Р. Шигапов

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Обзор и анализ научно-технической литературы показал, что в настоящее время недостаточно

сведений о способах борьбы с осадкообразованием в газообразном метане, о способах интенсификации

теплоотдачи к углеводородным газообразным горючим и охладителям при помощи магнитных и

электростатических полей в том числе и в условиях естественной конвекции.

Для проведения фундаментальных исследований влияния магнитных и электростатических полей на

тепловые процессы в газообразном метане были созданы экспериментальные установки, подробно показанные

в докладе. В ходе опытов в условиях естественной конвекции газообразного метана обнаружено, что включение

в работу магнитных полей, изменение их направленности, полярности и индукции не привели к каким-либо

изменениям процесса теплоотдачи к газообразному метану и процесса предотвращения осадкообразования на

рабочей пластине во всем диапазоне режимных параметров по давлению и температуре. А электростатические

поля влияют на увеличения коэффициента теплоотдачи и на предотвращение негативного процесса

осадкообразования. Поэтому дальнейшие исследования были проведены только с электростатическими

полями. В докладе показаны результаты экспериментальных исследований при естественной конвекции

газообразного метана без влияния и с влиянием электростатических полей. Показаны возможности

электрического ветра по увеличению коэффициента теплоотдачи и предотвращению осадкообразования в зоне

их возможного применения, а также в зоне их насыщения.

Результаты исследований явились основой для создания новых методик расчета влияния

электростатических полей в газообразном метане. Научный руководитель – профессор, д.т.н. В.А. Алтунин

УДК 621.45.00.11.030

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ СМАЗКИ ПОВЫШЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГОУСТАНОВОК ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

В. А. Алтунин, А. А. Щиголев, А. А. Юсупов

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

В двигателях и энергоустановках летательных аппаратов (ЛА) происходит нагрев в том числе и

масляных систем, из-за чего возникает негативный процесс осадкообразования с их дальнейшим

досрочным выходом из строя, с возникновением аварийных ситуаций, с необходимостью (по

возможности) проведения внепланового капитального ремонта.

Для борьбы с негативным процессом осадкообразования в системах смазки поршневых двигателей

внутреннего сгорания (ДВС), воздушно-реактивных и газотурбинных двигателей (ВРД, ГТД) ЛА

применяются существующие способы и методы, среди которых большую роль играют

антиосадкообразующие присадки, но они прекращают свою работу при температурах более 423К.

На основе экспериментальных исследований в докладе раскрываются новые и перспективные

способы борьбы с осадкообразованием в масляных каналах, фильтрах, форсунках, теплообменниках

ДВС, ВРД, ГТД: применение электростатических полей (Е) внутри масляных систем (для

предотвращения и уменьшения осадка); изменение конструкции масляных каналов и деталей и их

поверхностей (для затормаживания и ограничения процесса осадкообразования); обеспечение

дополнительной системой охлаждения теплонапряженных деталей масляной системы ДВС, ВРД, ГТД

до температуры 373К и ниже (для предотвращения осадкообразования); резервирование каналов,

форсунок, деталей и агрегатов масляных систем ДВС, ВРД, ГТД (для увеличения ресурса этих

двигателей).

В докладе подробно показаны новые конструктивные схемы деталей и узлов масляных систем

двигателей и энергоустановок ЛА без применения электростатических полей, с их применением,

гибридно. Применение результатов экспериментальных исследований будет способствовать созданию

новой техники повышенных характеристик.

9

УДК 669.713

3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

С ПОМОЩЬЮ SOLIDWORKS 2014

О. В. Арипова, Ж. Р. Степанов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

При взлете и посадке самолета, при его движении по аэродрому, на стоянке – на колеса шасси

действуют статические и динамические нагрузки. Их величина и направление определяются схемой

шасси, условиями и характером посадки, типом взлетно-посадочной полосы. Шасси самолета должно

отвечать множеству требований: устойчивость и управляемость при движении по земле, требуемая

проходимость, минимальное сопротивление движению при разбеге и требуемая эффективность

тормозов на пробеге и т.д., также должно обеспечиваться поглощение кинетической энергии ударов

при посадке и движении по неровной поверхности аэродрома с целью уменьшения перегрузок и

рассеивания для быстрого гашения колебаний.

В качестве объекта исследования в данной работе выбрано шасси лайнера Airbus А380.

Рассматривается задача создания приближенной к объекту 3D-модели и проведение обдувки модели в

специальном пакете программ. Среда моделирования – пакет SolidWorks 2014 и SolidWorks

FlowSimulation. В процессе проектирования были построены модели всех элементов шасси самолета

Airbus А380, позволяющие в дальнейшем анализировать их поведение в различных ситуациях.

Рассмотрена задача обтекания шасси воздушным потоком со скоростью 86 м/с, именно такой

скоростью будет обладать ЛА на взлете, когда шасси еще не убраны.

Результаты позволяют делать выводы о распределении давления, температуры и скорости воздуха

в районе шасси ЛА. Резкое повышение температуры потока наблюдается в зонах за колесами, что

обусловлено торможением воздуха. Использование 3D-моделирования при проектировании элементов

конструкции шасси, позволяет анализировать положительные и отрицательные стороны выбранной

схемы. Данная модель войдет в состав разрабатываемой информационной системы моделирования

полета ЛА «WingtipVortices 3D».

УДК 621

МИНОМЕТНАЯ СХЕМА СТАРТА С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПОРОХОВЫМ

АККУМУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ

М. С. Ахахина

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Минометный старт (МС) – способ запуска ракеты, при котором ракета выбрасывается из

транспортно-пускового контейнера (ТПК) за счет давления, создаваемого в подракетном объеме (ПО)

пороховым аккумулятором давления (ПАД). Достоинствами МС являются: сравнительно небольшие

силовые нагрузки на элементы изделия, способность применения в любых условиях, она более проста

и надежна в вопросах функционирования при длительном хранении. Основная задача ПАДа обеспечить

максимальную скорость ракеты на выходе из ТПК, при котором обеспечивается устойчивость ракеты в

период запуска основных двигателей, при этом перегрузки на конструктивные элементы ракеты, в

период запуска, не должны превышать допустимые.

При выборе основных параметров схемы МС (таких как площадь начальной поверхности горения,

начальный диаметр отверстия в заряде, максимальная толщина сгоревшего слоя топлива, диаметр

выходного отверстия ПАДа) возникает проблема заброса давления в ПО на начальной стадии. Эта

проблема связана с тем, что газорасход (ГР) из ПАДа в ПО однозначно связан (прямопропорционален)

с давлением в ПАД. А это давление имеет жесткое ограничение как сверху, так и снизу. Ограничение

снизу связано с опасностью срыва горения, а ограничения сверху с устойчивостью горения заряда

твердого топлива, его прочности и прочности корпуса самого аккумулятора.

Таким образом, существует ограничение на отношение максимального, т.е. конечно ГР в ПАД к

начальному. В то же время, оптимальным является режим равноускоренного движения (разгона) ракеты

с предельно допустимым ускорением. Этот режим требует, чтобы ГР в ПО был пропорционален

скорости движения ракеты. Если принять за предельную (верхнюю) границу максимально допустимое

давление в ПАД-250 атм, а за нижнюю границу минимальное давление устойчивого горения-30 атм, то

отношение допустимых давлений, а значит и расходов, к примеру для топлива НМ-2, будет составлять

10

830/250 . Оптимальное значение нач

ГРкон

ГР / может составлять от 30 до 100, что противоречит

ограничению по давлению в ПАД.

Для сравнения эффективности одноступенчатого и двухступенчатого ПАДов и выбора их

основных параметров была разработана программа на языке Pascal, которая реализует нульмерный

подход к решению задачи. Расчеты подтвердили эффективность использования двухступенчатого

ПАДа. Переход к двухступенчатому ПАДу позволил увеличить скорость выхода ракеты на 20% при

уменьшении начального ПО на 40%.

УДК 629.7

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК НАДЕЖНОСТИ КОСМИЧЕСКИХ

АППАРАТОВ С ДЛИТЕЛЬНЫМ СРОКОМ АКТИВНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ

В. А. Бабук, Д. П. Мордовин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Задачей данной исследовательской работы является разработка подходов к созданию

универсальной методики оценки характеристик надежности КА со сроком активного существования 7

лет и более на этапе эксплуатации на основе информации, как об отказавших КА, так и о еще

функционирующих КА.Разработанные методы были использованы применительно к КА «Глонасс-М»,

для которого имеется информация о результатах эксплуатации 37 аппаратов.[1-2]. Рассмотрены два

подхода, в основе которых лежат модели «отказ – успех» и «нагрузка – прочность».

В рамках первого подхода точечные оценки (ТО) ВБР

P ( ˆВБР

P ) и САС

T ( ˆСАС

T ) распределены в

соответствие с биномиальным законом и законом Стьюдента. Наличие информации об этих законах

позволяет отыскивать параметры интервальных оценок (ИО) этих характеристик надежности. Для КА,

которые не прекратили свое существование на данный момент, моделируется оставшееся время работы

(ост

T ). Многократная имитация позволяет определить функции распределения параметров ТО и ИО

искомых характеристик, что позволяет найти матожидания этих случайных величин (СВ), которые

идентифицируются, как искомые ТО и границы доверительных интервалов. Для моделирования ост

T

были использованы законы: равномерной плотности и экспоненциальный, с учетом ограничения на

данное время, связанное с количеством расходных материалов.

При использовании второго подхода задается закон распределения времени безотказной работы (

рT ) — трансформированный экспоненциальный закон,

ВБРP определяется как вероятность того, что

рT

не меньше заданного значения САС. Для отыскания параметров закона распределения используется

метод максимального правдоподобия. В соответствии с этим методом определяются ТО искомых

параметров, закон распределения данных оценок считается нормальным с известными параметрами.

Наличие информации о законе распределения ТО искомых параметров обеспечивает возможность

отыскания ИО ВБР

P и САС

T .

В результате установлено, что наибольшей точностью отличаются данные, полученные с помощью

второго подхода. Кроме того, было показано, что полученные оценки характеристик надежности

находятся в пределах доверительных интервалов этих характеристик в рамках использования модели

«отказ-успех» при использовании имеющегося экспериментального материала. Был сделан вывод о

целесообразности использования второго подхода. Библиографический список

1. Состояние ОГ [Электронный ресурс]. – https://www.glonass-iac.ru/GLONASS/ – дата обращения 30.05.15 г.

2. Сравнительный анализ развития орбитальных группировок GPS и ГЛОНАСС – Технологии и средства связи – Александр Широков, банк «Возрождение», STC-3630/3 ULTIMATE [Электронный ресурс]. –

http://www.tssonline.ru/articles2/sputnik/sravnitelnii-analiz-razvitiya-orbitalnih-gryppirovok-gps-i-glonass – дата

обращения 30.05.15 г.

11

УДК 629.76

ПРОБЛЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

С. М. Борисов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время человек уже активно покоряет небо, но все равно стремиться к достижению

больших скоростей по перемещению грузов. Для реализации таких потребностей разрабатывают

гиперзвуковые летательные аппараты (ГПЛА). Однако помимо проблем реализовать данную идею,

столкнулись с рядом проблем (нагрев корпуса ГПЛА, выбор оптимального горючего, исследование

термогазодинамических процессов в гиперзвуковых двигателях). Однако, наиболее важная проблема

это охлаждение корпуса двигателя.

Рассмотрим насколько способов. Один из способов охлаждения двигателя является использование

в качестве топлива метана. Метан кипит при температуре t = -161,5 0C. В результате парциального

окисления метана получаем соотношение СО:Н2 = 1:3

2СН4 + О2 = 2СО + 4Н2

В данном случае используем метод Лурги, по которому получается состав газа: 15-18% СО, 38-

40% Н2, 9-11% СН4, 30-32% СО2. При повышении давления возрастает содержание водорода и метана.

При этом присутствует наличие примеси инертных газов (N2 и др.).

Другой способ охлаждения корпуса это смесь керосина и воды. Такая смесь, которая после нагрева

подавалась в специальный каталитический мини-реактор, в котором осуществлялась эндотермическая

реакция каталитической конверсии керосина и воды в водородное топливо

CnHn + 2H2O = 2H2 + CO2.

Таким образом, благодаря первому способу охлаждения мы тратим меньше усилий для

обеспечения топливом летательный аппарат и, как следствие, обеспечиваем сохранение

работоспособности двигательной установки от перегрева корпуса. Библиографический список

1. Справочник «Водород. Свойства, получение,хранение, транспортирование и применение». М: Химия, 1989.

2. Парциальное окисление метана [Электронный ресурс] – http://mykonspekts.ru/1-40339.html –

дата обращения 02.04.16 г.

УДК 62-112.9

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРО-ТРД,

ПРИМЕНЯЕМЫХ В СОВРЕМЕННЫХ БПЛА

В. Е. Васильева, И. В. Голубева

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Развитие технологии изготовления воздушно-реактивных двигателей в сочетании с

использованием методов математического моделирования газодинамических процессов и прочностных

расчетов термонагруженных деталей позволили целому ряду предприятий подойти к

полномасштабному производству малоразмерных воздушно-реактивных двигателей (микро- ТРД,

микро-ТВД и микро- ПуВРД). Сам по себе, факт создания микро ВРД является примечательным и

следует ожидать в самое ближайшее время появление целого семейства БЛА с силовыми установками

на основе ВРД. Поэтому вопрос анализа конструкции и оценки располагаемых характеристик микро -

ТРД является достаточно важным.

В статье рассматриваются характеристики и конструктивные особенности микро-ТРД,

выпускаемых для модельной авиации. Анализ характеристик показывает серьезные перспективы таких

двигателей в беспилотной авиации специального (военного, гражданского и экспериментального)

назначения: определение эксплуатационных характеристик микро – ТРД; анализ характеристик ВРД,

его устройство и значение основных величин; компоновка микро-ТРД; структура типоряда

выпускаемых ТРД, для БпЛА; возможные сферы применения БпЛА, с микро-ТРД. Библиографический список

1. Стечкин Б.С., Казанджан П.К., Алексеев Л.П., Говоров А.Н., Коновалов Н.Е., Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М.

Теория реактивных двигателей. Рабочий процесс и характеристики. М.: Государственное издательство оборонной

промышленности, 1958. 2. Шляхтенко С.М. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей М.: Машиностроение, 1987.

12

УДК 629.764 КОНФЛИКТНОЕ СБЛИЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

А. В. Горохов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова

Целью работы была разработка алгоритма наведения с применением метода экстремального

прицеливания, определение оптимальной точки прицеливания на основе взаимного положения

областей достижимости (ОД) преследователя (П) и цели (Ц) и нахождения программы управления,

обеспечивающей перемещение КА из начального положения в требуемое к заданному моменту

времени. Для определения оптимальной точки прицеливания необходимо аппроксимировать верхнюю

границу ОД сферой методом наименьших квадратов, а так же нижний «пояс» точек ОД плоскостью.

Алгоритм выбора оптимальной точки прицеливания:

1. Выбираются области достижимости преследователя и цели, соответствующие моменту времени 𝑡𝑖.

2. Находится оптимальная для цели точка Topt сферы, принадлежащая к ее ОД, как наиболее

удаленная от центра сферы преследователя и точка Ropt из ОД преследователя, ближайшая к Topt.

3. Вычисляется величина гипотетического промаха 휀 = 𝜌(𝑇𝑜𝑝𝑡, 𝑅𝑜𝑝𝑡)

4. Выбираются ОД преследователя и цели, соответствующие времени 𝑡𝑖 + ∆𝑡,и так до момента 𝑡𝑖 = 𝜗.

Таким образом из полученного набора величин гипотетических промахов 휀, соответствующего

дискретным моментам времени, выбирается такой момент 𝑡𝑜𝑝𝑡, при котором обеспечивается его

минимальная величина, а точки 𝑇𝑜𝑝𝑡′ , 𝑅𝑜𝑝𝑡

′ принимаются оптимальными точками прицеливания для цели

и преследователя соответственно.

На следующем этапе решения задачи осуществлялся поиск управления, обеспечивающего

перемещение КА в требуемую точку к заданному моменту времени 𝑡𝑜𝑝𝑡. Для этого решалась краевая

задача на основе принципа максимума Понтрягина с использованием метода последовательных

приближений с критерием вида: 𝐽 = √(𝑥(𝜗) − 𝑥𝑡)2 + (𝑦(𝜗) − 𝑦𝑡)2 + (𝑧(𝜗) − 𝑧𝑡)2 , где 𝑥𝑡, 𝑦𝑡, 𝑧𝑡 -

координаты точки прицеливания.

Таблица 1 Начальные параметры двух идентичных прототипов КА

где m0-полная масса космического аппарата, mt - масса топлива, mc - массовый секундный расход,

Ue=3000 м/с - скорость истечения из сопла.

Таким образом, на основе использования данного алгоритма и с учетом кубической

аппроксимации траектории по времени удалось добиться величины промаха порядка 13.1516 м.

УДК 629.782

ОЦЕНКА ГАРАНТИЙНОГО ЗАПАСА ТОПЛИВА РАЗГОННОГО БЛОКА РАКЕТЫ-

НОСИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СТАРТА

В. Н. Гусева, Т. П. Пономарева

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время на рынке пусковых услуг ведется жёсткая конкурентная борьба за контракты

на запуск космических аппаратов. Вывод на орбиту различных аппаратов малой массы по-прежнему

осуществляется традиционными носителями среднего и тяжелого класса. Анализ средств запуска

малых космических аппаратов (КА) показывает возврат интереса к ракетам-носителям (РН),

стартующим с самолета-носителя. Речь при этом идет о РН легкого класса.

При старте РН с самолета возникает проблема неопределенности начальных условий старта,

влияющих на параметры базовой орбиты. Кроме тех случайных факторов, которые проявляют себя при

любом способе, при воздушном старте могут возникать возмущения, связанные со спецификой старта

[1]. Надо принимать во внимание, что все начальные условия старта не могут быть обеспечены с такой

же точностью, как при стационарном старте. Поэтому, гарантийный запас топлива разгонного блока

(РБ), необходимый для осуществления гомановского перелета с базовой круговой орбиты на целевую

П Ц П Ц П Ц

𝑉(𝑡0) м/с 3000 3500 𝑥(𝑡0), м 6491100 6505300 𝑚0, кг 24 24

𝜃(𝑡0) ° 0 5 𝑦(𝑡0), м 0 0 𝑚𝑡, кг 12 12

𝛹(𝑡0) ° 70 -89,1 𝑧(𝑡0), м 0 102110 𝑚𝑐, кг 0,6 0,6

13

орбиту при таком способе старта потребуется больший, чем при традиционном стационарном старте

[2]. При оценке гарантийного запаса топлива необходимо учесть влияние этих факторов [3].

Для оценки гарантийного запаса топлива разгонного блока (РБ) с базовой круговой орбиты на

целевую орбиту была разработана методика, которая позволяет учесть влияние случайных ошибок в

параметрах старта РН, запускаемой с борта самолета.

Разработанная методика оценки гарантийного запаса топлива для разгонного блока программно

реализована и позволяет моделировать: случайные начальные параметры старта РН с самолета-

носителя; случайные траектории РН, соответствующие возмущенным параметрам старта; случайные

параметры старта РБ с базовой орбиты; количество топлива РБ, необходимое для компенсации ошибок,

порожденных ошибками в параметрах старта РН.

Таким образом, в ходе проделанной работы: произведен выбор оптимальных параметров РН,

стартующей с самолета-носителя и выводящей полезную нагрузку на базовую круговую орбиту;

сформированы математические модели изучаемых явлений; разработан алгоритм и реализовано

статистическое моделирование параметров базовой орбиты при наличии возмущений параметров

старта для выбранной РН; формализованы функции РБ при корректировке последствий, вызванных

отклонением параметров базовой орбиты; сформирован алгоритм оценки потребности в топливе РБ,

порождаемой необходимостью в корректировке; разработана методика оценки гарантийного запаса

топлива РБ применительно к РН, решающей задачу вывода полезной нагрузки. Библиографический список

1. Борисов А. В. Построение модели возмущений и анализ точности вертикального маневра самолета-носителя при десантировании ракеты-носителя: диссертация. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.dissercat.com/content/postroenie-modeli-vozmushchenii-i-analiz-tochnosti-vertikalnogo-manevra-samoleta-

nositelya-p?_openstat=cmVmZXJ1bi5jb207bm9kZTthZDE7 2. Никольский В.В. Основы проектирования автоматических космических аппаратов: учебник/ В.В.

Никольский; Балт. гос. техн. ун-т. – СПБ. , 2007. – 230 с.

3. Бызов Л.Н. Применение стохастического моделирования для решения инженерных задач: учеб. пособие / Л.Н. Бызов, С. К. Савельев, М. М. Степанов; Балт. гос. тенх. ун-т. – СПБ. , 2008. – 114 с.

УДК 621.914.1

РАСЧЕТ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИЛЫ РЕЗАНИЯ

ПРИ КОНТУРНОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Д. В. Евдокимов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва

(национальный исследовательский университет)

В авиационной промышленности очень широко используются детали, изготавливаемые из

титановых сплавов. Преимущество данного материала заключаются в его высокой прочности и, в

сравнении со сталями, его небольшой плотности, что обеспечивает меньшую массу детали с

сохранением высоких прочностных свойств. Но стоит отметить, что титановые сплавы очень трудны в

своей обработке. Во многом так складывается вследствие его высокой прочности и низкой

теплопроводности материала. Это означает, что тепло, вырабатываемое в результате резания

титанового сплава, плохо рассеивается по телу заготовки, что приводит к возникновению высоких

температур в зоне резания.

При любом виде механической обработки в поверхностном слое детали формируются остаточные

напряжения, которые влияют на сопротивление детали к усталостному разрушению. Их формируют два

основных фактора: силовой и температурный. Таким образом, изучение механизма формирования остаточных

напряжений возможно в случае, когда силы и температура, имеющие место в зоне резания, известны.

Существует большое количество методик, позволяющих вычислять температуру в зоне резания. И

их большая часть требует предварительного определения величины силы резания. В данной работе для

этого предложена методика, которая базируется на уже известной и имеет более высокую степень

точности вычисления, за счет более точного определения величин контактных площадок

обрабатываемого материала с инструментом. А также в методику внедрены два расчетных блока, один

из которых позволяет проводить вычисления для большинства отечественных титановых сплавов, а

второй позволяет определять напряженно-деформированное состояние заготовок в процессе обработки

методом конечных элементов. Второй блок в качестве граничных условий использует величины именно

тех сил резания, которые определяет разработанная методика.

14

УДК [629.7.018.4:620.17],678.067.7

ОПЫТ НАЗЕМНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ И КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ

АНАЛИЗ ОПОРЫ БАТАРЕИ СОЛНЕЧНОЙ НА ОСНОВЕ СЕТЧАТОЙ ОБОЛОЧКИ ИЗ

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Д. М. Картель, А. А. Хахленкова

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва

В космической отрасли для облегчения массы космических аппаратов (КА) разрабатываются

новые элементы крепления из современных материалов, обладающих высокой прочностью и

жесткостью при сравнительно низкой массе. Наибольшее распространение получил композиционный

материал на основе углепластика.

Сетчатые оболочки, как правило, используются в качестве различных силовых элементов в

космических аппаратах и ракетах-носителях. Сетчатые оболочки большой длины с небольшой

площадью поперечного сечения применяются в качестве штанг и спиц рефлекторов зонтичного типа.

В данной работе проводится сравнительный анализ опоры батареи солнечной (БС) на основе

малогабаритной сетчатой оболочки из композиционных материалов (рис. 1а) с опорами БС,

изготовленными из алюминиевых сплавов (рис.1б, 1в). Конструктивно опора БС представляет собой

цилиндрическое сетчатое звено из углепластиковых волокон. Звено оканчивается алюминиевыми

фланцами с элементами крепления к корпусу КА и элементами крепления замков зачековки

механического устройства БС. Звено соединено с фланцами при помощи клея. Сравнительный анализ

проведен на основании данных, полученных при конечно-элементном анализе.

Рисунок 1 – Различные варианты исполнения опоры БС

Коэффициенты запаса прочности при статическом нагружении определены для конечно-

элементной модели каждой опоры. Для опоры БС (рис. 1, а) результаты конечно-элементного анализа

подтверждались статическими испытаниями.

Статические испытания опоры БС (рис. 1, а) проведены в соответствии с программой испытаний

в полном объёме. При жесткостных испытаниях определялись перемещения конструкции, при

испытаниях на несущую способность определялись значения разрушающих усилий и характер

разрушения. По результатам испытаний определены коэффициенты запаса прочности.

Данная работа показала, что наилучшими характеристиками с точки зрения прочности и

жесткости, а также с точки зрения снижения массы КА обладает опора БС на основе сетчатой оболочки

из углепластика.

15

УДК 621.43-224.3

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ

И ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАМЕР СГОРАНИЯ ГТД

О. В. Коломзаров, А. М. Ланский

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва

(национальный исследовательский университет)

Разработка эскизного проекта камер сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей (КС

МГТД) – это не продолжительный, но довольно важный по принимаемым решениям элемент периода

жизненного цикла двигателя. В результате эскизного проектирования формируется необходимая

информация как по камере сгорания в целом, так и по всем её элементам. Это предопределяет облик

КС и особенности её конструктивного исполнения. Важным и наименее изученным этапом этого

процесса является выбор конструктивно-геометрических размеров и оценка интегральных

характеристик КС МГТД с учётом совместной работой узлов турбокомпрессора.

В работе представлены результаты обработки статистических данных геометрических параметров

и интегральных характеристик камер сгорания выполненных ГТД. Используя методы математической

статистики был получен комплекс корреляционно-регрессионных зависимостей описывающих

конструктивно-геометрические размеры, режимные параметры первичной зоны и интегральные

характеристики КС такие как: объём жаровой трубы (Vжт), относительная длина жаровой трубы

(Lжт/Hжт), относительный шаг форсунок (tф), коэффициент полноты сгорания топлива (ηг), время

пребывания (τп), коэффициент форсирования (КV), объёмная теплонапряжённость (Qvp) и

относительные площади наружного и внутреннего каналов, параметры приведены в зависимости от

расходного комплекса (Gрк).

Для оценки адекватности полученных корреляционно-регрессионных зависимостей

использовались коэффициент детерминации (R2) и критерий Фишера (F).

Приведённые статистические данные и полученные корреляционно-регрессионные зависимости,

описывающие изменение конструктивно-геометрических размеров и интегральных параметров КС,

являются важным инструментов для эскизного проектирования камер сгорания ГТД.

УДК 629.78

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ

В ЛАЗЕРНОМ КАНАЛЕ НА МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ

С ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Е. В. Корнеева Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время находят все большее применение малые космические аппараты (МКА). Эти

аппараты предназначены справляться с широким спектром задач, в который входит дистанционное

зондирование Земли, навигация и связь, мониторинг и контроль окружающей среды, сбор и передача

данных, метеорология и прочие задачи. Современные тенденции в разработке МКА направлены на

снижение массо-габаритных характеристик КА.

В составе двигательных установок (ДУ) на МКА целесообразно применение электрореактивных

двигателей (ЭРД) малой тяги. Преимущество перед химическими ракетными двигателями заключается

именно в возможности создания достаточно малой тяги, а также этот тип двигателей положительно

отличается возможностью регулирования тяги в малых диапазонах, малым расходом рабочего тела,

большей экологической чистотой. Наилучшим вариантом для МКА можно назвать стационарный

плазменный двигатель (СПД) малой тяги.

При использовании ЭРД существенным вопросом становится электроснабжение МКА, ведь

питание этих двигателей требует значительного количества электрической энергии. Распространенным

источником электроэнергии для МКА является энергоустановка (ЭУ) с фотоэлектрическими

преобразователями солнечной энергии в электрическую. Однако их использование налагает ряд

ограничений для эксплуатации МКА, а также существенно увеличивает массу всего аппарата.

Перспективен вариант применения систем беспроводной передачи электрической энергии (БППЭ)

в лазерном канале. При размещении на космической станции с мощной ЭУ источника, генерирующего

лазерный луч, на борту самого МКА располагается фотоэлектрический приемник преобразователь.

Преобразование монохроматического лазерного луча происходит более эффективно, чем солнечного

16

излучения. Эта технология позволяет подпитывать МКА электрической энергией каждый раз, когда

аппарат находится в пределах досягаемости лазерного луча.

Благодаря применению технологии БППЭ на МКА с ЭРД увеличивается срок активного

существования МКА, снижаются массо-габаритные характеристики МКА, снижаются затраты на

создание очередных МКА, т.к. от одного генератора лазера могут снабжаться энергией многие

аппараты.

УДК 629.76.015.3-519

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ КЛАССИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

И СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛА

Е. Х. Малахова, И. Л. Петрова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Решение проблемы выбора метода для определения аэродинамических характеристик летательного

аппарата (ЛА) связано с необходимостью построения математической модели динамики его движения с

заданной точностью, позволяющей с требуемой достоверностью учитывать особенности функционирования

беспилотного летательного аппарата (БПЛА), в том числе, на ранних этапах проектирования, при оценке

параметров точности и устойчивости, при действии возмущений и помех.

Классическими методами определения аэродинамических характеристик ЛА являются как

экспериментальные – натурные испытания, «обдувки» моделей ЛА в аэродинамических трубах, так и

теоретические – расчет аэродинамических коэффициентов «инженерными» методами: Лебедева –

Чернобровкина, Дискретных вихрей, Потенциала скорости и др., основанных на аппроксимациях

графических зависимостей.

Современными методам вычисления аэродинамических параметров являются методы,

заключающиеся в применении современных компьютерных технологий – расчет параметров в системах

автоматизированного проектирования SolidWorks, Ansys Fluent, COMSOL Multiphysics (Femlab)и др.

Разработка новых способов расчета аэродинамических характеристик ЛА требует повышения

достоверности их компьютерного моделирования. Возникающие при этом трудности связаны с

воспроизведением с требуемой точностью методами математического моделирования параметров

пространственно-временной структуры фоно-целевой обстановки, действующих на БПЛА. В

настоящее время не существует единого теоретического или экспериментального метода, который

позволил бы учесть с достаточной полнотой и точностью все особенности таких моделей.

Таким образом, выбор метода для определения аэродинамических характеристик ЛА зависит от

оценки временных, точностных, технологических, стоимостных и др. затрат на решение задачи.

УДК 629.7.036

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ФОРСУНОК ДВИГАТЕЛЕЙ МАРКИ «НК»

С. Н. Новиков, А. А. Терентьев, Р. Р. Шигапов

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Известно, что при работе авиационных воздушно-реактивных и газотурбинных двигателей (ВРД,

ГТД) происходит интенсивный нагрев деталей, в том числе топливно-подающих каналов и топливных

форсунок. Именно температура является виновником негативного процесса осадкообразования. Из

опыта эксплуатации авиационных ВРД, ГТД, например, двигателя марки НК-8-2У, известно, что через

900 циклов работы практически закоксовываются все форсунки. Частичное закоксовывание форсунок

приводит к частичной потере тяги, а полное закоксовывание – к обнулению тяги. Частичное

закоксовывание даже только одной форсунки может привести к нерасчётному струйному распылу

жидкого углеводородного горючего, к локальному прогару жаровой трубы, к пожару и взрыву

двигателя и всего летательного аппарата (ЛА). Закоксовывание деталей топливно-регулирующей

аппаратуры приводит к большим затруднениям в системе управления ЛА, а иногда – и к

неуправляемости и к разносу всего двигателя.

17

Твёрдый углеродистый осадок начинает образовываться при температуре стенок форсунки более

373К. В докладе на основе экспериментальных исследований проведён полный анализ существующих

и перспективных способов борьбы с осадкообразованием в двигателях и энергоустановках ЛА на

жидких углеводородных горючих и охладителях.

В докладе подробно рассмотрены перспективные способы борьбы с осадкообразованием о его

предотвращению, удалению и ограничению роста.

Авторами разработаны и запатентованы: новые способы борьбы с углеродистым осадком (без

электростатических полей, с полями, гибридно), новые конструктивные схемы топливных форсунок,

фильтров и каналов. Создан алгоритм учёта особенностей тепловых процессов в жидких

углеводородных горючих и охладителях при проектировании, создании и эксплуатации новых

форсунок, фильтров и каналов. Научный руководитель – д.т.н., профессор В.А. Алтунин

УДК 62-1/-9

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ СТЕНД ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

ОТРАБОТКИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ РАКЕТ

А. А. Новичков, А. Ю. Федорченко

АО «ГОЗ Обуховский завод»

АО «ГОЗ» по контракту с АО «Концерн ВКО «Алмаз – Антей» разработал универсальный

передвижной стенд (УПС), предназначенный для проведения летных испытаний ракет различного

назначения, размещенных в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК). Данное изделие получило

шифр «Алушта». Целью данной работы являлось: сокращение сроков и стоимости проведения летных

испытаний управляемых ракет, исключение потребности в штатной самоходной пусковой установке на

стадии автономных испытаний, обеспечение возможности использования стенда как средства

транспортировки ракет.

С целью уменьшения возможных потерь при неудавшихся пусках был заложен модульный

принцип построения изделия: транспортно-пусковой стол (ТПС), на котором размещена качающаяся

часть с ТПК, и машина сопровождения (МС), в которой размещается силовая и управляющая

аппаратура, а также располагается личный состав. Модульными составляющими являются

доработанные серийные машины: полуприцеп, прицеп, фургон и тягач. В УПС заложен принцип

универсальности – благодаря сменным креплениям на КЧ могут быть установлены любые ТПК

диаметром до 1,5 м и массой до 20 т. В УПС в качестве силовых механизмов подъема КЧ и домкратов

используются винтовые механизмы с электроприводом. Это позволяет устанавливать КЧ на любой

необходимый угол относительно горизонта. Разработана автоматизированная система управления

стендом, которая позволяет полностью развернуть и свернуть пусковой стол дистанционно с нажатия

одной кнопки. Благодаря использованию инклинометра в качестве устройства, контролирующего угол

наклона платформы и КЧ, достигнута точность вертикализации ТПК ±0,1°. В УПС применена новая

схема установки изделия на грунт – с помощью синхронной работы четырех домкратов.

На УПС разработана конструкторская документация, создан опытный образец и успешно

проведены предварительные испытания.

УДК 621.45.01:004.942

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГТД ТРАДИЦИОННЫХ СХЕМ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

А. Я. Остапюк, Е. П. Филинов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва

(национальный исследовательский университет)

Исходя из анализа доступных в открытой печати источников можно сделать вывод о том, что пути

дальнейшего совершенствования ГТД традиционных схем можно условно разделить на три группы:

− снижение потерь в элементах двигателя и расхода охлаждающего воздуха;

− повышение эффективности термодинамического цикла;

− повышение эффективности силовой установки как движителя.

В статье рассмотрено, каковы предельные возможности повышения эффективности ГТД

традиционных схем для каждого из этих направлений на основе численного моделирования

18

двухконтурного турбореактивного двигателя с использованием автоматизированной системы

термогазодинамического расчета и анализа АСТРА.

Исследование включает в себя 3 пункта, описанных выше, а также комплексное повышение

эффективности ГТД. После каждого раздела делаются промежуточные выводы. Подводя итоги всей

работы, можно утверждать следующее:

1. Повышение эффективности элементов двигателя позволит снизить удельный расход на 5% в

ближней перспективе, а в предельном случае - приблизительно на 20%. 2. Сокращение расхода охлаждающего воздуха вдвое позволяет повысить эффективность ТРДД на

2,3%, а полное исключение охлаждения - на 3,5%.

3. Повышение параметров рабочего процесса основного контура двигателя позволяет повысить

эффективность приблизительно на 8% при текущих значениях степени двухконтурности.

4. Для рассматриваемой скорости полета (Мп=0,8) значение оптимальной степени

двухконтурности находится в диапазоне 35...55. Если рассматривать двигатели традиционных схем,

такой степени двухконтурности соответствует турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД).

5. Наиболее эффективным направлением совершенствования двигателей является комплексное

повышение параметров рабочего процесса основного контура двигателя с одновременным повышением

степени двухконтурности.

6. Одним из путей решения этих проблем может быть переход к распределенным силовым

установкам, в том числе, интегрированным в планер летательного аппарата.

УДК.621.838.9

РАЗРАБОТКА СТЕНДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МУФТ

МЕЛКОМОДУЛЬНЫХ ПРИВОДОВ

А. К. Орлов, Е. С. Снопок

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Одним из путей повышения надежности технических систем различных типов, и в первую

очередь автономных приводов космических аппаратов (КА), является фильтрация нагрузки по

величине, обеспечивающей предотвращение выхода из строя изделия по критерию внезапного отказа.

В механических системах КА эта проблема решается с помощью предохранительных муфт (МП)

различного конструктивного исполнения.

В целом ряде случаев речь идет о МП нестандартного конструктивного исполнения, которые

являются неотъемлемой частью кинематической цепи привода. Наличие в конструкции указанных

муфт упругих элементов, обладающих определенной жесткостью может создать проблемы, связанные

с функционированием изделия в целом.

Рассматриваемые приводы функционируют в достаточно широком диапазоне скоростных

режимов, приводные электродвигатели имеют определенную модуляцию по угловой частоте. В этой

ситуации может возникнуть проблема, связанная с совпадением собственных и вынуждающих частот

угловых колебаний, что может привести к нерасчетному срабатыванию МП, нарушая тем самым режим

работы привода.

Для изучения динамического поведения МП были разработаны стендовые комплексы

позволяющие оценивать условия функционирования муфт в условиях максимально приближенных к

условиям их реальной эксплуатации.

Предлагаемое стендовое оборудование позволяет проводить испытания в широком диапазоне

скоростных режимов, имитируя при этом колебания угловой скорости, характерные для приводных

электродвигателей различных типов.

Для оценки угловых колебаний МП использовались датчики угла поворота, которые

устанавливались непосредственно на полумуфты.

Для обработки сигнала, поступающего с первичных преобразователей (датчиков), были

использованы различные схемы обработки, позволяющие увеличить точность и информативность

получаемых экспериментальных результатов.

19

УДК 669

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МИКРОСТРУКТУРЫ

ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

А. В. Пескова

Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королёва

(национальный исследовательский институт)

В настоящее время особенно актуальной является проблема возникновения дефектов

микроструктуры деталей ГТД. Материалы с высокими характеристиками жаропрочности и

удовлетворительной сопротивляемостью газовой коррозии позволяют успешно использовать их в

турбинах и таким образом существенно продвинуться вперед в решении проблемы обеспечения высокой

надежности. При этом работоспособность материала газовых турбин, работающих при температурах на

входе 1850-1900 К и более в значительной мере зависит от их микроструктуры и фазового состава.

При изготовлении поковок и штамповок деталей газотурбинных двигателей могут возникать

дефекты, которые в дальнейшем приводят к развитию трещин и к разрушению. Такие дефекты

микроструктуры могут быть обнаружены различными методами неразрушающего контроля, например,

с помощью рентгеноструктурного анализа.

Анализ микроструктуры заготовок деталей ГТД в исходном состоянии проводился на оптическом

микроскопе AXIO OBSERVER. Дополнительно дефекты были исследованы на сканирующем

электронном микроскопе TESCAN VEGA -3.

Проведенные исследования микроструктуры после контроля на заготовках деталей ГТД в

исходном состоянии показали, что методами неразрушающего контроля можно выявить один из

значимых дефектов в микроструктуре материала в виде темных точек, которые являются порами или

пустотами. Светлые точки, которые являются более плотными частицами, по сравнению с основным

материалом представляют собой включения соединений вольфрама предположительно карбидов.

Проведенные исследования позволили выяснить причины образования дефектов и предложить

варианты устранения появления бракованной продукции.

УДК 669.713

3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ СПУТНОЙ СТРУИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Ж. Р. Степанов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Безопасность выполнения полетов летательным аппаратом (ЛА) определяется сочетанием

различных факторов. Одним из основных факторов является влияние внешней среды, которое

проявляется в изменении несущих свойств ЛА и снижении эффективности органов управления вплоть

до потери управляемости в полете. Вклад турбулентных вихревых следов в причины потери

управляемости составляет более 30%.

Процесс создания подъемной силы летательным аппаратом включает в себя отбрасывание вниз

массы воздуха. К концу размаха крыла происходит увеличение скорости опускания воздуха. В

результате на законцовках крыльев возникают два вихревых жгута. Формируется спутный след (СС) из

пары параллельных вихревых жгутов противоположного вращения, представляющий опасность для

других ЛА. Длина СС может достигать десятков километров и зависит от компоновки, веса, состояния

механизации крыла, условий полета и метеорологических условий.

В данной работе рассматривается задача создания 3D-модели несущих поверхностей ЛА и

проведения моделирования обтекания созданного объекта воздушным потоком с целью получения

результатов, наглядно показывающих деформацию воздушного потока и появление завихрений на

законцовках крыльев. В качестве объекта исследования в данной работе выбран ЛА Airbus А380. В

качестве среды моделирования – пакет XLFR5. XLFR5 – виртуальная аэродинамическая труба для

продувки и вычисления аэродинамических характеристик моделей. Скорость газа при обдувке 100 м/с,

что определяется из предположения, что ЛА обладает такой скоростью при наборе высоты.

Результаты соответствуют теоретическим выкладкам о физике СС. Вычислены зависимости

аэродинамических коэффициентов от угла атаки самолета, построен график поляры крыла. Получены

данные, которые могут дополнить разрабатываемую информационную систему моделирования полета

«WingtipVortices 3D». Применение 3D-моделирования при изучении явлений, подобных СС, позволяет

существенно сэкономить время и уменьшить затраты на проведение ряда экспериментов.

20

СЕКЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АВИА- И РАКЕТОСТРОЕНИИ»

УДК 629.78+533.59+620.165.29

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

А. Р. Алиев

КБ «Арматура» – филиал ФГУП «ГКНПЦ имени М.В. Хруничева»

Надежность изделий ракетно-космической техники (РКТ) напрямую зависит от качества

предпусковых испытаний, проводимых на технической позиции космодрома. Пневмовакуумные

испытания (ПВИ) являются одним из наиболее ответственных и ресурсозатратных этапов испытаний

изделий РКТ. По причине нарушения герметичности изделия РКТ может произойти отказ или выход из

строя аппаратуры, изменение режима работы бортовых систем и др. Технология ПВИ построена таким

образом, чтобы можно было обнаружить негерметичность на более раннем этапе подготовки объекта.

Существующие тенденции в ракетно-космической отрасли, направленные на ужесточение

временных и других ресурсных ограничений в процессе принятия решений при проведении испытаний,

повышение информативности и достоверности получаемых результатов, обусловили необходимость в

проведении анализа существующих методик ПВИ изделий РКТ на герметичность масс-

спектрометрическим методом в вакуумной камере и манометрическим методом вне вакуумной камеры.

Используемые при изготовлении изделий РКТ материалы и особенности их конструкции

накладывают ряд ограничений на процесс ПВИ. Рассмотрен пример наложения ряда ограничений на

процесс заполнения контрольным газом при ПВИ на герметичность особо ответственных объектов РКТ

– топливных баков ракет-носителей (РН), преимущественно изготавливаемые из алюминий-магниевых

и алюминий-литиевых сплавов.

В работе рассмотрены основные методы контроля герметичности изделий РКТ и способы их реализации.

Особое внимание уделено методикам проведения ПВИ изделий РКТ на герметичность. Представлены факторы,

накладывающие ограничение на закон заполнения изделий РН, при ПВИ на герметичность.

Анализ методик проведения изделий РКТ на герметичность масс-спектрометрическим и

манометрическим методами позволили выявить «узкие места» наиболее применяемых в настоящее

время методик ПВИ изделий РКТ при проверке на герметичность. Намечены пути повышения

эффективности их проведения и направления по их реализации.

УДК 004.942

ИНЖЕНЕРНЫЕ И НАУЧНЫЕ РАСЧЕТЫ С ПОМОЩЬЮ MATLAB

Ю. В. Анискевич, О. В. Арипова, А. Н. Даниленко

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет)

MATLAB – это интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации

результатов. С помощью MATLAB можно анализировать данные, разрабатывать алгоритмы, создавать

модели и приложения. Расширения MATLAB предоставляют специализированный функционал в таких

областях как статистика, оптимизация, обработка сигналов, машинное обучение и т.д.

Инженерные и научные расчеты с помощью MATLAB позволяют применять математические

методы, физические законы для решения типовых и практических профессиональных задач различной

сложности; использовать методы построения математических моделей профессиональных задач с

содержательной интерпретацией полученных результатов; выбирать оптимальные способы и методы

решения поставленных задач; использовать современные вычислительные компьютерные технологии

и работать с программной средой для математического и имитационного моделирования.

В качестве областей применения возможностей MATLAB можно перечислить следующие области:

при расчете и моделировании динамики полета летательных аппаратов с различными тактико-

техническими характеристиками, в двигателестроения и при проектировании основных

внутрикамерных процессов летательных аппаратов, при обработке и анализе динамических структур

данных и алгоритмов их использования и т.д.

21

УДК 621.74.011

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ

ДЕТАЛИ «ОПОРА» В САЕ СИСТЕМЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ НАПРАВЛЕННОГО

ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОТЛИВКИ И АНАЛИЗА МАКРОСТРУКТУРЫ.

К. А. Безсонов, Р. А. Вдовин, Е. М. Добрышкина

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет)

Главной целью данной работы является исследование технологического процесса получения

заготовки детали «опора» с использованием системы компьютерного моделирования литейных

процессов, анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) заготовки в процессе заливки и

после выбивки модели из формы, а также анализ литейных дефектов на макро- и микроуровне.

Компьютерное моделирование технологического процесса литья опоры проводилось с

использованием системы компьютерного моделирования литейных процессов ProCast.

Результаты моделирования свидетельствуют о наличии усадочной пористости в диапазоне 1 - 1,4%

о наличии теплового узла и показывают время заполнения по областям.

Опытно-экспериментальная заливка, проведенная в литейном цехе, подтвердила результаты

компьютерного моделирования, что говорит об адекватности используемого программного

обеспечения.

Основной проблемой в результате изготовления детали «опора» методом литья по выплавляемым

моделям является наличие газовых раковин в отливке.

Газовые раковины, могут образовываться из-за дефектов форм и неправильной технологии

заливки. Такие дефекты чаще всего проявляются на отдельных участках формы и находятся на

небольшой глубине от поверхности.

В качестве рекомендаций можно посоветовать немного видоизменить конструкцию литниковой

части в области подвода металла к отливке – добавить технологическую прибыль.

Проведением итерационных компьютерных экспериментов удалось подобрать наиболее

оптимальные параметры технологического процесса, тем самым устранить литейный дефект в виде

газовых раковин.

УДК 62-137

РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

А. А. Волков, Г. М. Попов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет)

Целью данной работы является создание параметрической модели рабочего колеса центробежного

компрессора (РК ЦБК) по имеющемуся прототипу NASA/CR - 2014 - 2118114 High Efficiency Centrifugal

Compressorfor Rotorcraft Applications. Параметрическая модель ЦБК с изменяемой формой средней

линии, изменяемой шириной профилей, радиусов, меридионального и тангенциального положений,

позволит создавать семейства компрессоров различающихся по двум требованиям: габаритным

размерам и степени повышения давления.Также параметризованную модель РКЦБК возможно

использовать для оптимизационных расчётов.

В качестве рабочего тела использовалась модель идеального газа, с газовой постоянной

Ккг

ДжГR

4826,287 и показателем адиабаты 4,1Гk . Полное давление на входе постоянно и равно

101325*0 p Па, а полная температура во входном сечении равна 16,288*

0 T К. Скорость вращения

рабочего колеса n = 21789 об/мин. В результате расчёта получены значения параметров потока в

контрольных сечениях, построена линия характеристики ЦБК (рис.1), и линия зависимости

коэффициента полезного действия от расхода (рис. 2).

22

Рисунок 1 – Линия характеристики ЦБК Рисунок 2 – Зависимость КПД от расхода воздуха

Как видно из графиков параметрическая модель качественно совпадает с непараметрической

моделью, различие количественных параметров при снижении расхода обусловлено неполным

совпадением геометрии моделей, т.к. параметрическая модель строилась по трём сечениям, также

необходимо исследование параметров сеточной модели.

Результатом проведенной работы является параметрическая модель, созданная в программном

комплексе NumecaAutoBlade, которую можно будет использовать для оптимизационных расчётов.

УДК 533.69, 004.94

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОБЛИКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЛА

А. А. Воробьев, В. В. Морозов, Д. В. Сафронов

Тульский государственный университет

Развитие современных компьютерных 3D-технологий открывает широкие возможности по

моделированию обликов перспективных летательных аппаратов (ЛА). Используя программные продукты

трехмерного моделирования можно существенно сократить время на разработку нового ЛА или осуществить

модернизацию существующего образца, превосходящего аналоги, с минимальными затратами ресурсов.

Однако, несмотря на широкие возможности современных программных продуктов, основная роль в

подтверждении заявленных аэродинамических характеристик планеров ЛА остается за проведением

испытаний в аэродинамических трубах. В экспериментах как правило используются дорогостоящие модели,

изготовление которых занимает продолжительное время. Кроме того, по результатам исследований

оказывается необходимым изменение геометрии модели, причем в большинстве случаев требуется

изготовление новой модели, либо существенной переработке уже имеющейся.

Для более эффективного, с точки зрения временных затрат, внешнего (аэродинамического)

проектирования ЛА и использования минимума ресурсов при его разработке целесообразно применять

технологии 3D прототипирования. Напечатанные на современных высокоточных принтерах модели

могут использоваться для продувок и определения необходимых изменений в геометрии исследуемого

образца, для получения требуемых аэродинамических характеристик.

Кроме того, применение 3D-принтеров открывает широкие возможности не только для

исследователей и конструкторов, но и для студентов вузов, которые получают возможность при

наличии в лаборатории кафедры дозвуковой аэродинамической трубы освоить все этапы

проектирования ЛА, включая производство опытных образцов и экспериментальные исследования, при

выполнении курсовых и дипломных проектов.

23

УДК 629.78

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НАЗЕМНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ БОРТОВОГО

КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРМЫ РЕФЛЕКТОРА КА С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО СТЕНДА НА ОСНОВЕ МАТРИЧНОГО

ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ

М. Г. Горелко, Д. А. Федченко

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева»

Крупногабаритные раскрываемые антенны КА чаще всего должны иметь форму параболоида.

Поэтому возникает задача контроля формы рефлектора при помощи измерения пространственных

координат контрольных элементов (КЭ) установленных на радиоотражающую поверхность и

визуального контроля рефлектора антенны на этапах его раскрытия. Для этого был разработан бортовой

комплекс (БК) контроля положения и формы рефлектора.

Исходя из опыта по проведению наземных экспериментальных отработок сложных оптико – механических

систем, наиболее эффективным способом испытаний подобных систем являются испытания с применением

принципов полунатурного моделирования. Эти принципы предполагают применение имитаторов внешних

воздействий с целью создания среды функционирования комплекса, приближенной к эксплуатационной.

В настоящее время для решения задач наземной экспериментальной отработки БК, имеющего в

своем составе углоизмерительный прибор, в АО «ИСС» разрабатывается оптический стенд на основе

матричного источника излучения (далее оптический стенд).

Основные задачи оптического стенда:

имитация формы фрагмента рефлектора с установленными на нем КЭ;

имитация динамического смещения КЭ на рефлекторе.

Для оценки функционирования оптического стенда будет проведено его экспериментальное

апробирование в составе рабочего места бортовой комплекс контроля положения и формы рефлектора.

Создание оптического стенда обеспечит возможность раннего выявления, на этапе наземной

экспериментальной отработки, недочетов и ошибок в работе приборов БК и в работе его программного

обеспечения.

УДК 62-137

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСЧЁТНОЙ МОДЕЛИ

НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕТЫРЁХСТУПЕНЧАТОЙ ТУРБИНЫ

Е. С. Горячкин, Д. В. Радин

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет)

Целью данной работы является определение влияния настроек СFD-модели на расчётные

характеристики турбины. В качестве объекта исследования была выбрана четырёхступенчатая турбина

осевая турбина с выходным спрямляющим аппаратом, разработанная и исследованная в NASA.

Созданные модели отличались друг от друга следующими настройками:

1. числомэлементов, приходящимся на один межлопаточный канал, в сечении перпендикулярном

радиусу турбомашины;

2. максимальным коэффициентом роста ячеек (ER);

3. максимальным коэффициентом удлинения ячеек (AR);

4. значением безразмерного параметра y+;

5. моделью турбулентности.

Все конечно-объёмные сетки были созданы в программном комплексе NUMECA AutoGrid5, а

расчётные модели – в NUMECA FineTurbo. Для всех созданных расчётных моделей были получены

основные характеристики. Анализ и сопоставление полученных результатов с экспериментальными

данными показали следующее:

1. для всех рассмотренных расчётных моделей полученные в результате расчёта характеристики

качественно повторяют экспериментальные;

2. при увеличении количества элементов в сечении перпендикулярном радиусу турбомашины и

уменьшении ER и AR результаты расчёта асимптотически приближаются к некому предельному

значению;

24

3. при достижении количества элементов в сечении перпендикулярном радиусу турбомашины

значения, равного 15000, ER=1.4, AR=2000 количественное изменение параметров потока и критериев

эффективности незначительно;

4. дальнейшие увеличение количества элементов в плоской сетке, уменьшение ER и AR не

приводят к заметному изменению результатов, но увеличивают время расчёта и потребные ресурсы

компьютера;

5. увеличение значения y+ от 1 до 5 приводит к снижению значений КПД и расхода воздуха во

всём рассматриваемом диапазоне перепадов давлений;

6. наименьшую погрешность по сравнению с экспериментальными данными показывает модель

турбулентности k-omega.

Выявленные закономерности позволяют создавать требуемые расчётные модели турбины в

соответствии с типом решаемой задачи.

УДК 669.713

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИКУМУЛЯТИВНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТИ

С. Н. Ельцин, М. А. Столяров

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Увеличение дальности полета современных ЗУР делает этот тип вооружения не только как

средство борьбы со средствами воздушного нападения (СВН), но и открывает возможность их

использование при решение оперативно-тактических задач. В этом случае встает вопрос об отходе от

традиционного боевого оснащений ЗУР осколочно-фугасными боевыми частями (БЧ) при решения

задач поражения только (СВН) [1-2], к БЧ, способным поражать другие более защищенные цели.

Толчком к пониманию такого подхода явились события времен Грузино-Абхазского конфликта (10

августа 2008г.), когда группой кораблей Российского Черноморского флота зенитной управляемой

ракетой «Оса» был поврежден и потоплен корабль противника. Увеличение тактико-технических

характеристик современных ЗУР (увеличение дальности и точности стрельбы) расширяют круг целей,

по которым могут работать комплексы ЗУР. Одним из возможных средств увеличение этих

возможностей являться использование в качестве БЧ ЗУР мультикумулятивнух БЧ, позволяющих иметь

в качестве поражающих элементов ударное ядро (УЯ). Вопросу оптимизации параметров такой БЧ

посвящается настоящая работа. С этой целью разработаны: модель формирования (КЯ), учитывающая

заданные габариты и массу БЧ, в основе которой положена модель, представленная в [3];

сформулирован алгоритм оптимизации минимальной массы взрывчатого вещества (ВВ), потребной для

получения УЯ заданных размеров.

Суть решаемой на данном этапе задачи заключается в том, что новая БЧ будет иметь избыточный

запас ВВ, используемый для формирования УЯ, по сравнению с запасом, расходуемого на

формирования осколочного поля обычной БЧ с теми же габаритами. Библиографический список

1. Инициирующее и зажигательное действие боевых частей зенитных ракетных комплексов. / Под. ред. В.М.

Кашина; Балт. гос. техн. ун-т. СПб.,2009. 246с

2. Оценка эффективности переносных зенитных ракетных комплексов / Под. ред. В.М. Кашина; Балт. гос. техн.

ун-т. СПб.,2007. 236с +3 вкл.

3. Физика взрыва. Балт. гос. техн. ун-т. СПб.,2006г.304с.

УДК 629.78

НОВЕЙШИЕ РАЗРАБОТКИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

В. В. Ермакович, О. Ф. Смирнова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

На сегодняшний день обеспечить работу искусственных спутников Земли способны лишь солнечные

батареи, они работают долгое время без расхода каких-либо материалов и в то же время являются

экологически безопасными в отличии от ядерных и радиоизотопных источников энергии.

Фотоэлектрические панели на орбите получают в среднем в 1,5 раз больше света, чем такие же приборы на

поверхности Земли. В космическом пространстве это возможно за счет отсутствия атмосферы,

поглощающей ионизирующее и другие излучения, и при правильном расположении солнечных батарей.

25

Конструкции и принцип работы в фотоэлектрических панелях на космических станциях,

использующихся с 1958 года, прошли огромный путь чтобы стать такими, какие они сейчас. Улучшилось

качество работы, благодаря новой технологии выращивания кристаллов-основы их функционирования.

Второй важной проблемой является обеспечивание энергией земных объектов. Довольно долгое время

ученые планеты работают над созданием системы солнечных батарей в космосе, потому что ни для кого не

секрет, что, запасы полезных ископаемых на нашей Земле не просто не бесконечен, а наоборот с каждым

днем напоминает о том, что скоро человечеству придется переходить на альтернативные источники в

принудительном порядке. В данном проекте возникает множество вопросов: Как безопасно передать

энергию с орбиты на Землю? Как максимально избежать энергетических потерь? Где будут расположены

фотоэлементы и где будет происходить спуск полученной энергии на Землю?

При создании солнечных батарей необходимо позаботиться о функционировании независимо друг от

друга отдельных элементов солнечной батареи. Это необходимо для того, чтобы обеспечить, без участия

человека, непрерывную работу фотоэлектрических панелей при выходе некоторых её частей из строя.

В данной работе мы детально опишем структуры солнечных батарей, а также рассмотрим влияние

радиации на материал изготовления фотопластин: Антиотражающие покрытия, снижение контактных

потерь; преобразование всех частей солнечного спектра; снижение потерь на межсоединениях (туннельные

переходы); концентраторные линзы.

УДК 678.01

ОТРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Н. Ю. Ефремов, И. С. Коноплина, В. В. Сивак

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

Современные теплопроводящие герметики и компаунды, предназначенные для обеспечения

требуемых режимов работы ответственных узлов и компонентов изделий, относятся к классу

дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов. К числу основных показателей

качества подобных материалов относятся механические, теплофизические и электрические

характеристики [1]. В числе последних одними из важнейших параметров являются удельное объемное

и поверхностное электрическое сопротивление. Перед началом изучения новых материалов

необходимо экспериментально подтвердить применимость методики исследований для определения

свойств рассматриваемых материалов.

В данной работе рассмотрена отработка методики измерений указанных электрических

характеристик новых составов полимерных композиционных материалов с различными

наполнителями. Методика измерений разработана на основе стандарта ГОСТ Р 50499-93 [2]. На

предварительном этапе для проведения измерений разработан высокоомный электрод.

Перед проведением измерений электрических характеристик была произведена калибровка

тераомметра Е6-13 вместе с изготовленным измерительным участком. В качестве средств калибровки

использованы образцовые меры сопротивления и образцы материалов с известными значениями

удельного сопротивления (гетинакс, бумага, фторопластовая пленка Ф-4). Результаты калибровки

подтвердили, что относительная погрешность измерения удельного сопротивления не превышает ±10%.

В рамках отработки методики измерений удельного электрического сопротивления использованы

образцы композиционных материалов на основе силикона типа СКТН А с различными наполнителями:

кварц молотый пылевидный, корунд , нитрид бора и алюминия, карбид кремния, с добавлением

полиметилсилоксана. При отработке определены оптимальные режимы проведения измерений.

Значения удельных объемных сопротивлений для всех испытанных образцов составили не менее 1013

Ом∙см. Таким образом, методика пригодна для проведения измерений характеристик новых

композиционных материалов. Библиографический список

1. Ефремов Н.Ю. Комплексное исследование свойств, определяющих качество новых композиционных

функциональных материалов на основе силикона /Н. Ю. Ефремов // Молодежь, техника, космос. Труды VI ОМНТК. – СПБ, БГТУ, 2014. – С. 112–113.

2. ГОСТ Р 50499-93 (МЭК 93-80) Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения удельного

объемного и поверхностного сопротивления. – М., Издательство стандартов, 1993. – 25 с.

26

УДК 621.757

ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ

СЛОЖНЫХ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

И. Ю. Зараменский, А-р. В. Медведев, Е. М. Халатов

КБ «Арматура» – филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»,

При сборке сложных прецизионных изделий часто возникает проблема получения изделий с

характеристиками, значения которых лежат в заданном узком диапазоне. Внедрение селективной

сборки при производстве таких изделий дает возможность активно формировать их характеристики

путем направленного подбора ДСЕ в сборочные комплекты, и, в конечном счете, позволяет снизить

незавершенное производство, трудоемкость сборки и регулировки, повысить качество изделий.

Задача подбора ДСЕ в сборочные комплекты может быть поставлена как задача линейного

программирования и решена с использованием известных алгоритмов. Однако, ввиду большой

размерности задачи при сборке партии даже в 8-10 изделий данный подход к формированию сборочных

комплектов не нашел широкого применения и заставляет применять узконаправленные эвристические

алгоритмы. В свою очередь, задача формирования сборочных комплектов может быть решена проще,

если ее поставить как задачу подбора деталей для партии изделий, в которой прогнозируемые значения

характеристик наихудшего изделия максимально удалены от предельно допустимых значений. В КБ

«Арматура» разработан алгоритм подбора ДСЕ в сборочные комплекты, обеспечивающий решение

задачи в данной постановке. Алгоритм не требует полного перебора всех возможных вариантов

распределения ДСЕ по сборочным комплектам, может осуществляться без перебора всех сочетаний

ДСЕ в сборочных комплектах, учитывает наличие мест регулировки у изделий и применим для

комплектования изделий, характеристики которых сложным образом зависят от функциональных

параметров составляющих ДСЕ. Предложенный алгоритм комплектования изделий использован для

организации селективной сборки электрогидравлических сервоприводов системы управления полетом

ракет-носителей и разгонных блоков.

УДК 621.5

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОУСТРОЙСТВ НА ХОЛОДУСТОЙЧИВОСТЬ

Е. В. Косова, А-й. В. Медведев

КБ «Арматура» – филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»,

Важным этапом наземно-стендовой отработки конструкции изделий ракетно-космической техники

(РКТ) является проверка функционирования изделий на режимах и в условиях близких к реальным

условиям эксплуатации. Для проверки функционирования гидроустройств изделий РКТ при

пониженной температуре рабочей жидкости и пониженной температуре окружающей среды

КБ «Арматура» по техническому заданию КБ «Салют» было разработано специальное технологическое

оборудование. Ключевые требования технического задания следующие:

1) питание испытуемого гидроустройства должно осуществляться от насоса, с требуемыми

параметрами давления (от 60 до 230 кгс/см2) и расхода рабочей жидкости (не менее 35 л/мин);

2) оборудование должно обеспечивать в течении всего времени испытаний поддержание

температуры рабочей жидкости и окружающего гидроустройство воздуха в пределах минус (25±5)°С.

Разработанное оборудование включает в себя термокамеру с воздухоохладителем и

вспомогательным гидрооборудованием, пульт управления и холодильную машину. Вспомогательное

гидрооборудование предназначено для подачи на вход испытуемого устройства рабочей жидкости с

определенным давлением и расходом. Холодильная машина обеспечивает охлаждение воздуха в

термокамере и рабочей жидкости, поступающей на вход испытуемого устройства. Запатентованное

КБ «Арматура» схемное решение позволяет во время испытаний обеспечить постоянство

тепловыделения в гидросистеме оборудования не зависимо от давления питания испытуемого

устройства, потребляемого расхода рабочей жидкости, а также режима работы устройства. Благодаря

этому в процессе испытаний холодильная машина работает в установившемся режиме обеспечивается

постоянство температуры окружающего воздуха, постоянство температуры рабочей жидкости на входе

испытуемого устройства, а испытания могут проводиться в течении длительного времени.

27

УДК.621.983.777

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФТОРОРГАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ

ШТАМПОВКИ ТУГОПЛАВКИХ СПЛАВОВ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ

В. В. Кузнецов, М. Ю. Силаев, С. А. Яковлев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Технология изготовления деталей из тугоплавких сплавов предполагает использование

высокоточной штамповки (10 квалитет точности). Возможные изделия из таких материалов: корпуса

для различных нужд радиоэлектроники и приборостроения, например колпачки – «Экран» [1,2] (деталь

радиоэлектроники малых габаритных размеров с высокими требованиями по точности изготовления). При выполнении процесса вытяжки появляется брак, что объясняется наличием наклепа после

операций вытяжки. Для снижения негативных факторов многооперационной вытяжки применяют

отжиг (вакуумная термообработка), что снижает технологичность [3]. В некоторых случаях величина

брака может достигать 50%.

Механика взаимодействия композиции с поверхностью твердого тела выглядит следующим образом

– после нанесения фтор-ПАВ на поверхности тела формируется слой ориентированных молекул,

радикально меняющих энергетические характеристики поверхности. Молекулы, закрепляемые за счет сил

хемосорбции (поглощение твёрдым телом веществ из окружающей среды), образуют структуры

Ленгмюра в виде спиралей с нормально-ориентированными осями к поверхности материала детали.

Покрытие было нанесено на рабочий инструмент. Для исследования влияния покрытия на материал

проведены механические испытания на растяжение образцов с покрытием и без него.

В табл. 1 приведены механические характеристики, полученные в результате испытания. Таблица 1 – Механические характеристики

Материал

Вид образца

𝜎0,2,

МПа

𝜎𝐵 ,

МПа 𝜓, % 𝛿, %

Ниобий

Нб-1

Исх.

Сост. 153 216 15,32 8,57

С хим. покр

177 228 18,30 8,70

В таблице 1 приняты следующие обозначения: 𝜎0,2 – предел текучести, 𝜎𝐵 – предел прочности,

𝜓 – относительное сужение, 𝛿 – относительное удлинение. Фторорганическая композиция повышает

предел текучести материала на 15%, а характеристики пластичности (относительное сужение и

относительное удлинение) увеличиваются на 2…3%. В процессе выполнения технологии снижено

количество брака в разы. Библиографический список

1. Девятых Г.Г. Высокочистые тугоплавкие и редкие металлы. / Г.Г. Девятых, Г.С. Бурханов. – Москва:

«Наука», 1993. – стр. 200-203. 2. Маслов А.А. Химическая технология ниобия и тантала: учеб. пособие для вузов / А.А. Маслов, Р.В. Оствальд.

– Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010. – стр. 15-17.

3. Захарова Г.В. Ниобий и его сплавы. / Г.В. Захарова, И.А. Попов и др.. – Москва: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1961. – стр. 150-156.

УДК 53.086

ДИСПЕРСНЫЙ АНАЛИЗ ПОРОШКООБРАЗНОГО МАТЕРИАЛА

МЕТОДОМ МИКРОСКОПИИ

В. А. Михеев1,2, Д. В. Шмыров 1

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

АО «Северный пресс», СПб

При изготовлении композиционных материалов матричной структуры часто применяют в

качестве наполнителя порошкообразные материалы. Объемная доля наполнения частиц порошка в

материале и такие свойства, как размер и форма [1] в совокупности со свойствами матрицы, формируют

механические, электрические и теплофизические свойства композита [1]. Поэтому анализ дисперсности

порошков, при ограниченных возможностях лабораторного оборудования для контроля качества

порошков, является актуальной темой для научных коллективов, которые занимаются разработкой и

изготовлением опытных образцов композиционных материалов.

28

В настоящей работе приведены результаты анализа порошка титаномагнетика с применением

метода микроскопии. Метод микроскопии позволяет анализировать не только размеры частиц, но и их

форму. Данный метод анализа достаточно трудоемкий, поскольку требует детального изучения каждой

частицы из выборки, однако, за счет применения двухокулярного микроскопа с прикрепленной к

окуляру цифровой вебкамерой DCM800, удалось существенно снизить временные затраты. Получение

микрофотографий частиц порошка осуществляется с применением программы «Scope Photo»,

прилагающаяся в комплекте к цифровой камере. Дальнейшая обработка изображения, анализ

дисперсности и формы частиц порошка проводится в программе ImageJ.

После дисперсного анализа частиц порошка производился анализ на соответствие статистическим

распределением. Среди часто используемых для порошкообразных материалов являются

распределения: нормальное (распределение Гаусса) и логнормальное.

На рис. 1 представлены результаты исследования порошкообразного материала титаномагнетика.

В результате проведённого статистического анализа видно, что гипотеза о логнормальном

распределении подтверждается.

Рисунок – Гистограмма распределения порошкообразного материала

В данной работе показано, что с применением современного оборудования и программ для

обработки изображений, метод микроскопии для исследования дисперсности порошкообразного

материала является простым и информативным, что делает его доступным для многих научных

лабораторий. Библиографический список

1. Михеев В.А., Сулаберидзе В.Ш., Мушенко В.Д. Зависимость теплопроводности композиционного материала на основе силикона от объёмного содержания нитрида бора. // Приборостроение. 2016. № 4.

УДК 621.6.05

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ А. В. Новиков

Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королёва

(национальный исследовательский институт)

В современном виде основным видом топлива являются не возобновляемые природные ресурсы –

продукты переработки нефти. Перспективным альтернативным видом топлива представляется

сжиженный природный газ (СПГ). В настоящее время СПГ применяется в энергетических комплексах

различного назначения, на транспорте и в газоснабжении населённых пунктов и отдельных

предприятий. На одном из этапов его использования производится его газификация – перевод из

жидкого состояния в газообразное за счёт подвода внешнего тепла.

В настоящее время газификация СПГ в основном происходит за счёт тепла окружающей среды.

При этом считается, что использование тепла окружающей среды не является энергозатратным

процессом. Однако стоит учитывать, что для ожижения СПГ ранее была затрачена значительная

энергия, которая при данном способе газификации просто сбрасывается в окружающую среду. СПГ

содержит в себе энергетический потенциал, который можно было бы использовать при его возвращении

Перемен.: Пер1, Распред.:Логнормальное

Критерий Хи-квадрат = 4,83830, сс = 4 (скорр.) , p = 0,30430

0,0108

0,0217

0,0325

0,0433

0,0542

0,0650

0,0758

0,0867

0,0975

0,1083

0,1192

0,1300

0,1408

Группа (верхние границы)

0

5

10

15

20

25

30

Чи

сл

о н

аб

лю

де

ни

й

29

в исходное газообразное состояние, и, следовательно, сам процесс регазификации СПГ обладает

значительным потенциалом для энергосбережения.

Одним из способов использования этого потенциала является использование термоэлектрических

генераторов. Значения параметров полупроводниковых материалов и модуля, как правило,

исследуются и приводятся в зависимости от температуры, разности температур между сторонами

модуля и сопротивлением нагрузки.

С целью получения фактических характеристик термоэлектрического генератора при криогенных

температурах и подтверждения теоретических данных и расчётных методик был выбран

термоэлектрический генератор и изготовлена установка для его испытаний

Эффективность ТЭГ, полученная экспериментальным путем в 5-10 выше, чем эффективность,

рассчитанная теоретическим путем. Полученные данные говорят о работоспособности генератора в

условиях низких температур и об эффективности применения термоэлектрических генераторов в

промышленных газификаторах криогенных жидкостей

УДК 621.515.5

ВАЛИДАЦИЯ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Ю. Д. Новикова

Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королёва

(национальный исследовательский институт)

Каждая наземная газотурбинная установка, пройдя этапы проектирования, конструирования и

изготовления, подвергается испытанию. Экспериментальный стенд, помимо прочего, включают в себя

тормозное устройство. Тормозное устройство необходимо для поглощения мощности, вырабатываемой

во время испытаний, исследуемым двигателем. В настоящее время на моторостроительном

предприятии ПАО «Кузнецов» существует потребность в тормозном устройстве для испытательного

стенда ГТД на 25 МВт (5000 об/мин) и 32 МВт (5500 об/мин). В качестве тормозного устройства было

решено использовать существующий компрессор низкого давления (КНД). Этот вариант привлекателен

тем, что это уже готовая конструкция, которая прошла испытания, что позволит существенно сократить

затраты С помощью экспериментальных характеристик КНД была проведена валидация расчётной

модели. Для создания расчётной модели был использован программный комплекс Numeca. Модель

была построена с учетом антивибрационных полок на РК. В программном комплексе AutoGrid5 была

построена геометрия расчётной области. Общее количество элементов сетки составило 5 500 000

конечных элементов. В среднем на один лопаточный венец рабочего колеса приходилось 840 тысяч

конечных элементов, на один лопаточный венец направляющего аппарата приходилось 250 тысяч

конечных элементов.

Из сравнения экспериментальных и расчётных зависимостей были сделаны следующие выводы:

1. Расчётные зависимости повторяют вид и форму экспериментальных зависимостей;

2. Погрешность в определении мощности между расчётной и экспериментальной моделью

составляет 10%;

3. Погрешность в определении расхода составляет 4,6%;

4. Созданную расчётную модель можно использовать при газодинамическом проектировании

тормозного устройства при учёте погрешностей в определении мощности и расхода.

УДК 621.5+62-192

РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ

ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАНОВ

Ю. М. Тимофеев

КБ «Арматура» – филиал ФГУП «ГКНПЦ имени М.В. Хруничева»

Наземные комплексы ракет космического назначения представляют собой совокупность весьма

сложных технических систем. К важнейшим из таких систем относятся системы газоснабжения,

обеспечивающие получение и выдачу потребителям различных газов для обеспечения технологических

операций, связанных с подготовкой и осуществлением пуска ракет. Обеспечение условий для пуска

ракеты возможно только при надежной работе всех систем наземного комплекса и их составляющих.

30

Одними из наиболее ответственных составляющих систем газоснабжения являются

электропневмоклапаны, предназначенные для дистанционного управления распределением потоков

газов и обеспечивающие заданные режимы выдачи газов потребителям. Количество

электропневмоклапанов в системе газоснабжения может достигать нескольких сотен единиц.

В рамках существующих методов оценки надежности электропневмоклапанов характеристики

предэксплуатационного состояния изделия, зависящие от допусков на параметры деталей, отклонений

характеристик материалов и условий действующего производства, содержатся в статистических

данных и не могут быть из них извлечены. В то же время, получение информации о состоянии

устройства перед эксплуатацией целесообразно по следующим причинам:

- становится возможным закладывать максимальный запас надежности при проектировании

изделия за счет конструктивных решений, обоснованных расчетом предэксплуатационного состояния

(например, путем выбора соответствующих допусков на размеры);

- становится возможным оценивать степень совершенства конструкции изделия по

дополнительному критерию – характеристике предэксплуатационного состояния;

- становится возможным получить отправную точку для анализа изменения уровня надежности

изделия в процессе эксплуатации.

В докладе рассматривается технология и особенности расчетной оценки предэксплуатационного

состояния электропневмоклапанов. Приводится описание разработанного математического аппарата,

баз данных, алгоритмов, программ для ПЭВМ.

УДК 621.45

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГАЗОВОГО ПОТОКА НА

ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРУ ПОКРЫТИЯ ДЕТАЛЕЙ

ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В. Ю. Христосова

Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королёва

(национальный исследовательский университет)

Для защиты от коррозии, износа и высокотемпературного окисления около 75% деталей

авиационных двигателей имеет металлические и керамические покрытия. Теплозащитные покрытия

(ТЗП) позволяют успешно использовать в турбинах материалы с высокими характеристиками

жаропрочности и удовлетворительной сопротивляемостью газовой коррозии и таким образом

существенно продвинуться вперед в решении проблемы обеспечения высокой надежности газовых

турбин, работающих при температурах на входе 1850-1900 К и более. Особенно актуальной является

проблема защиты от высокотемпературной коррозии деталей горячего тракта ГТД, которые в основном

изготавливаются никелевых сплавов.

Оценить состояние лопаток ГТД после воздействия высокотемпературного газового потока можно,

исследуя структуру теплозащитного покрытия.

Для исследования были взяты лопатки ГТД в исходном состоянии и после эксплуатации. Анализ

строения покрытия проводился на электронном растровом сканирующем микроскопе CamScanCS 44

Scanning Electron Microscope with energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDX) and Moran scientific

Microanalysis X-Ray Mapping System.

Проведенные исследования элементного состава покрытий по линии в лопатках ГТД в исходном

состоянии и после эксплуатации показали, что под влиянием газового потока в структуре изделий

наблюдается ярко выраженная химическая неоднородность жаростойкого слоя теплозащитного

покрытия. При этом воздействие высокотемпературного газового потока вызывает взаимодействие

металла основы с внутренним жаростойким слоем. В результате в структуре основного металла лопатки

под покрытием появляется диффузионный слой. Его элементный анализ показал, что он представляет

собой включения соединений вольфрама предположительно карбидов. Библиографический список

1. Буланов В.Я. и др. Диагностика металлических порошков / В.Я. Буланов, Л.И. Кватер – М.: Наука, 1983. – 277 с. 2. Елисеев Ю.С. и др. Технология производства авиационных газотурбинных двигателей [текст]: Учебное пособие

для вузов / Ю.С. Елисеев, А.Г. Бойцов, В.В. Крымов, Л.А. Хворостухин – М.:Машиностроение, 2003.- 512 с.

3. Абраимов Н.В. и др. Химико-термическая обработка и защитные покрытия в авиадвигателестроении: Учеб. пособие для вузов / Н.В. Абраимов, Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов- М.: Высш. шк., 1999.-525л.

31

СЕКЦИЯ «СИСТЕМЫ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННАЯ ТЕХНИКА»

УДК 623.438

ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ ПОРАЖЕНИЯ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ

К. А. Афанасьев, Н. Н. Гаврютин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Всесторонний анализ хода и результатов локальных войн за последние десятилетия показывает,

что бронетанковая техника (БТТ) является незаменимым средством ведения наземных операций.

Вместе с тем современные противотанковые ракетные комплексы (ПТРК) значительно дешевле БТТ,

но при этом обеспечивают сравнительно высокую вероятность поражения БТТ.

Исследование системы взаимодействия БТТ и ПТРК в ходе их боестолкновения является важной

и актуальной задачей при проектировании современных объектов БТТ и ПТРК. В таких условиях

использование математического моделирования в исследовании и моделировании боевых действий

становится незаменимым инструментом предэскизного проектирования и анализа потребных ТТХ

образцов вооружения [1]. Для оценки устойчивости объектов БТТ к воздействию боевых частей

противотанковых управляемых ракет (ПТУР), в зависимости от места попадания ПТУР в БТТ и ракурса

БТТ были подобраны необходимые модели, а именно: функциональная модель БТТ; структурная

модель БТТ; модель системы активной защиты БТТ; модель системы динамической защиты БТТ;

модель пробития совокупности преград кумулятивной струей (КС) [2]; модель осколочного поля в

месте выхода КС из преграды; модель осколков КС; модель поражения системы БТТ.

На основе полученных математических моделей было разработано специальное программное

обеспечение (ПО), позволяющее производить анализ устойчивости объектов БТТ в трехмерном

пространстве при любых углах подлета атакующего боеприпаса [3]. Для этого в разработанное ПО

импортируются полноразмерные твердотельные 3D-модели элементов конструкции БТТ и экипажа,

построенные в популярных САПР, таких как, например, SolidWorks и Компас-3D.

Таким образом, в рамках проделанной работы были проанализированы современные системы

защиты БТТ и средства поражения БТТ. Были подобраны необходимые математические модели. Было

создано специальное программное обеспечение, позволяющее производить оценку устойчивости

трехмерной модели БТТ. Библиографический список

1. Митюков, Н. В. Применение математического моделирования для исследований в военной истории / Н. В.

Митюков // Вестник Томского государственного университета. История - 2009. - № 1(5).

2. Аганин, А.А. Численное моделирование ударного воздействия высокоскоростной струи на твердое тело / А.А. Аганин // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки - 2015. - № 1 (157).

3. Герасимов, Д. А. Среда построения имитационных моделей / Д. А. Герасимов // Территория науки – 2007. - № 3.

УДК 519 (075.8)

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ БОЙЦА

К. А. Афанасьев, Г. Г. Грачев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

Боевые системы являются сложными иерархическими системами, функционирующими с участием

человека - организационно-техническими системами (ОТС). Технические характеристики ОТС могут

меняться в течении жизненного цикла, в том числе и в результате боевых действий.

Эффективность применения ОТС растет с внедрением динамического управления, когда решения

принимаются на основе моделирования, в режиме реального времени, с учетом состояния ОТС и

противника. Такое управление боевыми действиями требует новых решений в проектировании ОТС и

системы ее управления. Результат определяется взаимодействием в системе Человек–Техническое

средство. Исследование операций позволяет определять оптимальное сочетание технических

характеристик и тактики применения с учетом взаимодействия внутри ОТС.

При исследовании проводятся следующие работы:

1. Описание физической картины и физических пределов исследования: определяется варианты

тактики применения. Для примера возьмем систему «Боец–Автомат»: заметил–долго целился–

выстрелил с отсечкой по 2 пули; заметил–быстро прицелился–выстрелил одиночным–сменил

позицию–выстрелил очередью и др.

32

2. Описывается гипотеза выполнения функции;

3. Определяется показатель эффективности работы ОТС;

4. Строится операционная модель (ОМ) структурное дерево операции-последовательность

действий.

5. Определяется система исходных данных.

6. Накладывается временная шкала, тогда появляется возможность оценки процесса во времени,

что принципиально важно в работе ОТС.

7. ОМ описывается математическим аппаратом аналитическим или стохастическим.

Необходимо использовать существующие математические модели, либо разрабатывать новые.

8. Проводятся исследования операций, определяется величина показателя эффективности.

9. Изменяя один из параметров ТТХ системы, в том числе и тактику проводится оценка

чувствительности результата. Выявляются эффективные пути применения, либо модернизации боевого

средства. Библиографический список

1. Кельтон В. Имитационное моделирование. Классика CS.: книга/ Кельтон, В., Лоу, А. – 3-е изд. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.

УДК 621.777.01

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ТРЕНИЯ

НА СТЕПЕНЬ ДЕФОРМАЦИИ

А. Е. Баскакова, П. М. Винник, М. С. Калугина, Е. Ю. Ремшев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

При производстве осесимметричных деталей используется метод обработка металла давлением.

Целью нашего исследования является оценка влияния условий трения на степень деформации

полуфабриката.Начали ход работы экспериментального процесса вытяжки с утонением с выбора,

изготовления образцов из стали. Определяли геометрические размеры заготовок. Второй этап– вытяжка

без утонения. В результате процесса свертки твердость уменьшилась (см. табл.1). Был произведен

отжиг. Далее производится процесс вытяжки с утонением при различных условиях трения по пуансону.

Получаем, что условие трения влияет на изменение микротвердости (см. табл.1). С помощью

теоретических расчетов были подтверждены получившиеся результаты.

Выводы: установлено, что в процессе вытяжки с утонением стенки материальные точки (МТ)

приобретают различную степень деформации, которая зависит от угла, под которым МТ вошла в ОПД;

установлена форма слоя частиц после прохождения ОПД и что форма слоя зависит от величины

коэффициентов трения по матрице и пуансону, и угла конусности ; подтверждено, что в зависимости

от величины коэффициентов трения по матрице и пуансону изменяется и значение микротвердости.

Таблица 1 – Результаты микротвердости (вн-внутри,сн-снаружи)

В исходном состоянии

Dср HVср

0,78±0,04 83,08±0,5

После вытяжки без утонения

Dср вн Dср сн HVср вн HVср сн

1,22±0,03 1,19±0,03 37,1±0,5 38,8±0,5

После вытяжки с утонением

Без смазки

Dср вн Dср сн HVср вн HVср сн

I II I II I II I II

0,59±0,03 0,60±0,03 0,56±0,03 0,55±0,03 161,4±0,5 154±0,5 177±0,5 181,8±0,5

Со смазкой

Dср вн Dср сн HVср вн HVср сн

I II I II I II I II

0,55±0,03 0,55±0,03 0,54±0,03 0,54±0,03 181,8±0,5 178±0,5 187±0,5 197,8±0,5

С холодной сваркой

Dср вн Dср сн HVср вн HVср сн

I II I II I II I II

0,59±0,03 0,54±0,03 0,60±0,03 0,57±0,03 158,6±0,5 153,2±0,5 183,4±0,5 169,8±0,5

33

В результате, обладая знаниями, полученными при проведении данной работы можно влиять на

значение микротвердости детали и форму слоя частиц после прохождения ОПД. Библиографический список

1. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Л.Машиностроение. 1978. ─ 368с.

2. Воронцов А.Л. Теория и расчеты процессов обработки металлов давлением. Том. 2. Изд-во МГТУ, М. 2014. ─ 441с. 3. Воронцов А.Л. Теория и расчеты процессов обработки металлов давлением. Том. 1. Изд-во МГТУ, М. 2014. ─ 396с.

УДК 623.5

ПРОЕКТ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ СНАРЯДОВ

ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БАЛЛИСТИКИ

И. М. Батраков, И. А. Новиков

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время для задач экспериментальной баллистики весьма важной проблемой является

определение не только начальной скорости движения снарядов, но и скорости движения снарядов

внутри канала ствола артиллерийского орудия (АО). Такая информация позволяет определить,

насколько оптимальным является сочетание самого АО и параметров применяемых снарядов. В

настоящее время, в отечественной артиллерии проблема совместного измерения скорости внутри и вне

канала ствола является, по существу, нерешенной. Это связано с большими трудностями, присущими

такой измерительной задаче. В докладе представлен проект такого измерителя скорости снарядов для

артиллерийского орудия. При этом используется радиолокационный метод измерения в области

сантиметрового и миллиметрового диапазонов, основанный на эффекте Доплера. Рассмотрены

основные проблемы, осложняющие эти измерения, предложен вариант реализации радиолокационного

измерителя скорости снарядов (РИСС) внутри канала ствола артиллерийского орудия, и начальной

скорости снаряда. Спроектированный РИСС использует как элемент своей конструкции рамку (типа

рамы мишени), но с отражателем радиосигнала, который является одноразовым элементом РИСС. Все

остальные элементы РИСС – многократного применения.

Спроектированный РИСС состоит из рамки с отражателем радиолокационного сигнала,

параболической антенны с встроенным лазером, и блока управления с встроенным компьютером.

Проработаны конструктивные особенности составных частей РИСС, проведено проектирование

блочно-модульной конструкции блока управления, Разработаны структура обработки, логика и

алгоритмы обработки для отраженного радиолокационного сигнала для обоих каналов измерений

(внутри и вне ствола артиллерийского орудия). Алгоритмы обработки сигналов, и вычисление скорости

снаряда реализованы в программах компьютера. Проведена теоретическая оценка погрешности

определения скорости снарядов для обоих каналов измерений.

УДК 623.4.062.8

СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ ПРОДАВЛИВАНИЯ

ЖЕСТКОГО ЛАПЧАТОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ

В. А. Быков

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Жесткие лапчатые предохранители предназначаются для обеспечения безопасности механизмов в

составе специальных устройств в условиях служебного обращения. Основной характеристикой

предохранителя является величина двух его пределов сопротивления – верхнего и нижнего.

За многие годы существования данных предохранителей, широко рассматривался вопрос

обеспечения требуемых значений – усилия удержания и продавливания, снижения их разброса с 60%

до минимума. Для проектирования необходимо знать усилие продавливания и величину, возникающих

при этом напряжений.

В настоящее время сформировались несколько различных подходов к решению задачи

определения усилия продавливания или среза лапок для предохранителя, представленного на рис.1.

Аналитический метод решения показал, что максимальное напряжение σmax=417,39 МПа возникает

в заделке и превышает допустимое [σ] = 410 МПа. Касательное напряжение при этом равно

τmax=271,3 МПа, а усилие среза F=284,1 Н. Подход, использующий метод конечных элементов (МКЭ) в

программе Ansys Workbench показывает, что максимальное напряжение σmax=502,44 МПа, при этом

34

касательное напряжение (напряжение среза) τmax=301,46 МПа, а усилие среза F=315,69 Н. Полученные

данные представлены на рис. 2. В ходе испытания предохранителей на предприятии АО “НИИ ТМ”

установлено, что усилие достигаемое при срезе будет варьироваться от 32 до 33 кгс ( соответствует

313,81 ÷ 323,61 Н), при этом τср=351,7±5,2 МПа.

Рисунок 1 – Схема лапчатого предохранителя

Рисунок 2 – Результаты метода МКЭ в Ansys Workbench

Сравнение расчетных данных с результатами экспериментов показывает, что при решении задачи

с помощью МКЭ, примененного в Ansys Workcbecnh, расхождение составляет менее 1%, а при

аналитическом методе 10%. Несмотря на то, что обе погрешности лежат в допустимых инженерной

практике пределах, однако применение современных средств для расчета задач, позволяет достичь

более точных результатов, а следовательно и более оптимально решает задачу предварительного

расчета конструкции перед производством. Библиографический список

1. Быков В.А. Разработка математической модели для расчета безопасности в служебном обращении и

функционирования при арт. выстреле жестких предохранителей. – КП, 2015. 2. Бруяка В.А. Инженерный анализ в Ansys Workbecnh 1,2 часть: учеб. пособ./ В.А. Бруяка, В.Г. Фокин, Е.А.

Солдусова, Н.А. Глазунова, И.Е. Адеянов – Самара: СГТУ, 2010-2013. – 271 с, 149 с.

3. Чигарев А.В., Кравчук А.С. Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: справ. пособие. М: Машиностроение , 2014. – 512 с. 4. Александров А.В. Сопротивление материалов: учеб. для вузов / А.В. Александров, В.Д. Потапов,

Б.П. Державин; под ред. А.В. Александрова. 3- -е изд. испр. – М.: Высшая школа., 2003. – 560 с.

УДК 623.574

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТОВ ДВИЖЕНИЯ ОТКАТНЫХ ЧАСТЕЙ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО

КОМПЛЕКСА АК-176 ПАКЕТА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ MATLAB

К. А. Васильев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Артиллерийская установка АК-176 представляет собой одноствольную автоматическую установку

закрытого типа с дистанционным управлением от корабельной системы управления стрельбой МР-

123/176 или от местного поста управления.

Артиллерийская установка работает по принципу использования энергии отката. Характерной

особенностью артиллерийской установки является возможность одностороннего и двустороннего

питания, использование инерционной досылки патрона, совмещенной с его снижением, н инерционной

экстракции гильзы. Противооткатные устройства состоят из пружинного накатника, игольчатого

тормоза с пружинным компенсатором.

Подача патронов производится с двух сторон, поэтому все механизмы системы подачи разделены

на две одинаковые группы – правую и левую. Механизмы этих групп связаны в единую

кинематическую цепь и приводятся в движение от одного электродвигателя.

Подробный анализ артиллерийской установки АК-176 позволил собрать все параметры для

составления уравнения движения откатных частей АК-176. Благодаря этому анализу было проведено

моделирование движения откатных частей в пакете программ Matlab, выведены графики движения.

Программа отображает уравнение движения ведущего звена (откатные) части, импульс порохового

выстрела и другие уравнения, описывающие автоматику АК-176.

35

УДК 62-1/-9

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛОСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ

КОНТАКТНОЙ ЗАДАЧИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АБСОЛЮТНОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА

НА МОМЕНТНО УПРУГОЕ ПОЛУПРОСТРАНСТВО

Я. А. Вахтерова, Г. В. Федотенков

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

В нестационарной постановке рассматривается плоская контактная задача для абсолютного

твердого прямоугольного в плане штампа и моментно упругого полупространства (континуум

Коссера). В начальный момент времени полупространство находится в покое, а штамп двигается

поступательно с некоторой начальной скоростью 0

. Решение ищем в неподвижной прямоугольной

декартовой системе координат xyzO . Ось xO направлена вдоль невозмущенной поверхности

полупространства, а zO - вглубь полупространства.

Предполагаем, что штамп имеет прямоугольную форму в плане и неограниченную длину по оси

yO , вследствие чего компоненты напряженно – деформированного состояния и вектор перемещения

не изменяется в данном направлении, что приводит к плоской постановке задачи.

Движение полупространства описывается уравнениями моментной теории упругости [1], а движение

штампа определяется задачей Коши для абсолютно твердого тела. Ненулевые компоненты

несимметричных тензоров напряжений, моментных напряжений, деформаций и тензора изгиба –

кручения связанны между собой и с компонентами вектора перемещений известными соотношениями [1].

Предполагаем, что контакт происходит в условиях свободного проскальзывания, поэтому в зоне

контакта перемещения штампа равны нормальным перемещениям границы 0z полупространства.

Вне области контакта, напряжения и моментные напряжения отсутствуют при 0z . Полагаем также,

что на бесконечности все возмущения ограничены.

Постановка задачи замыкается начальными условиями: в полупространстве в начальный момент

времени перемещения и скорости равны нулю. Начальными условиями для штампа является равенство

нулю перемещения, а его скорость равняется 0

.

Для получения системы разрешающих уравнений использован принцип суперпозиции, согласно

которому нормальные перемещения являются сверткой поверхностной функции влияния для моментно

упругого полупространства с контактным давлением. Функция влияния найдена в работе [2]. Условия

равенства нормальных перемещений в зоне контакта и принцип суперпозиции приводит к

разрешающему интегральному уравнению относительно неизвестного контактного давления. До

замкнутой системы оно дополняется уравнением движения штампа, записанным в интегральной форме.

Предложим алгоритм решения полученной системы, основанный на методе механических

квадратур. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-38-50036). Библиографический список

1. Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. – 872 с.

2. Ye.M. Suvorov, D.V. Tarlakovskii, G.V. Fedotenkov The plane problem of the impact of a rigid body on a half-space

modelled by a Cosserat medium // Journal of Applied Mathematics and Mechanics, Volume 76, Issue 5, 2012, Pages 511–518.

УДК 519 (075.8)

РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ МАССИРОВАННОГО УДАРА КР

С УЧАСТИЕМ ПОДВОДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ

ПРОТИВОРАКЕТНОЙ ОБОРОНЫ

Д. Ю. Дементьев, А. С. Паршакова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

Концепция внезапного массированного удара («звёздного налёта»), принятая рядом стран,

предполагает нанесение максимально возможного урона противнику в течение малого времени с

помощью эффективных неядерных вооружений - крылатых ракет (КР) в обычном снаряжении.

36

Нанесение такого удара разрушает объекты поражения без радиоактивного заражения местности, а

высокая скорость и массированность позволяют снизить вероятность ответного удара (в том числе и

ядерного). В работе рассматривается случай, когда запуск КР осуществляется из нескольких точек

старта, расположенных на водной территории, по стационарным целям, расположенным на суше.

Важным показателем такой операции является скоротечность атаки, которая оценивается временем от

момента попадания первой ракеты до момента попадания в цель последней КР (рассогласование).

Целью «звёздного» налёта является поражение всех целей с таким рассогласованием по времени,

которое не превышало бы заданного значения.

Для защищающейся стороны необходимо определить, откуда будет осуществлён запуск ракет и

как будут выглядеть траектории их полёта над своей территорией с известным расположением целей.

Для анализа операции с использованием имитационного моделирования решается обратная задача: из

каких областей следует вести атаку, чтобы накрыть все цели с допустимым рассогласованием по

времени. Итогом работы является создание модели «звёздного налёта», её программная реализация,

анализ результатов массированного удара крылатыми ракетами с любыми заданными пользователем

начальными данными, с получением координат точек пуска ракет и траекторий каждой КР. Библиографический список

1. Рюриков Д.Б. Американская концепция «быстрого глобального удара».

2. Крылатая ракета Tomahawk BGM-109 A/С/D [Электронный ресурс] – http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/bgm109c_d/bgm109c_d.shtmlя ?ip_login_no_cache=3c8d4eb4a75041684ae772d74111fb27.

3. Кельтон, В. Имитационное моделирование. Классика CS.: книга/ Кельтон, В., Лоу, А. – 3-е изд. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.

УДК 531.552

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ

КРЫЛАТОЙ РАКЕТЫ В УСЛОВИЯХ СЛЕДОВАНИЯ РЕЛЬЕФУ

В. В. Мурамович

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф.Устинова

За последние несколько десятков лет стали не редкими военные операции с использованием

крылатых ракет (КР), таких как «Томагавк», «Алькам» и «Калибр», участвовавшие в югославских

войнах, войнах на Персидском заливе и в Сирии.

Отечественная ракета «Калибр» летит по заранее заложенному маршруту, когда как «Томагавк» и

«Алькам» осуществляют корректировку маршрута, сопоставляя заложенный в память ракеты рельеф, с

пришедшим со сканирующих лучей. Идеи предварительного просмотра траектории полета КР и

определение наилучших параметров, для успешного прохождения ею маршрута, лежат в основе данной

работы. Для передачи информации о подстилающей поверхности используется два сканирующих луча,

один из которых направлен под КР, а второй под определенным углом к горизонту. Это необходимо

для того, чтобы ракета не начинала менять траекторию, до того, как под ней не начнет увеличиваться

высота. В противном случае это приведет к аварии.

При создании программы были приняты следующие допущения: луч дальномера всегда направлен

вперед под одним и тем же углом к горизонтали, вне зависимости от ориентации ракеты в пространстве;

перепад высот принимаем не больше 100 метров между двумя соседними точками.

Результат моделирования можно увидеть в приведенной ниже таблице. Таблица 1 – Параметры полета

№ варианта Допуст.перегрузка Высота, м Угол, град. Скорость, м/с Прохождение

1 20 35 75 250 +

2 15 45 70 240 +

3 10 15 65 270 -

4 25 35 65 290 -

Из полученных результатов моделирования можно делать выводы о наилучших задаваемых

параметрах КР. Так, к примеру, при сравнительно небольших высотах, углы сканирования, меньшие 70

градусов, будут не эффективны.

На данном этапе программа моделирует лишь вертикальный полет КР, но последующее

перенесение задачи в объем, позволит более полно моделировать траекторию движения КР.

37

УДК 681.3

ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННАЯ ДИАГНОСТИКА ТЕХНИСЕМКИХ СИСТЕМ

С СОБЫТИЙНЫМ АНАЛИЗОМ

И. А. Новиков, А. И. Чумак

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время наиболее сложными объектами для диагностики являются нестационарные

технические системы (ТС), обладающие большим количеством независимо действующих подсистем и

факторов. Это связано с тем, что в них проявляется взаимовлияние многих факторов, что может

приводить при диагностики ТС к сложным псевдохаотическим сигналам (электрическим,

акустическим, вибрационным и т.д.). Диагностика сигналов таких ТС является многоцелевой, так как

она должна давать информацию об идентификации и параметрах событий. К настоящему времени

удовлетворительного решения этих проблем нет. Обычно используемый для этого Фурье

преобразование (ФП) сигналов не дает информации о том, когда и какие события произошли.

Использование кратковременных ФП, а также вейвлет преобразований приводит к существенному

усложнению алгоритмов обработки и неприемлемо завышенным объемом вычислений.

В работе предлагается двухэтапный метод для диагностики состояния нестационарных ТС. На

первом этапе происходит «обнаружение» событий в ТС, и определение их моментов времени. Для этого

мы используем развитый нами многомасштабный метод анализа. Он включает в себя поэтапное

возобновление после определения очередного события при переходе к поиску следующего события.

Описанный метод позволяет определять моменты произошедших событий.

На втором этапе проводится обычный Фурье анализ в интервалах времени между последовательно

происходящими событиями. Это позволяет идентифицировать параметры событий, происходящих в

нестационарной сложной ТС.

Описанный метод успешно применен при моделировании нестационарной ТС с несколькими

гармоническими составляющими, с низким и высоким уровнем зашумления сигнала.

УДК 623.443

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КУЧНОСТИ СТРЕЛЬБЫ ИЗ

АВТОМАТИЧЕСКОГО СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

Д. О. Селифонтов, Н. Е. Стариков

Тульский государственный университет

В настоящее время на вооружении ВС РФ приняты образцы автоматического оружия, в

определенной мере с удовлетворяющей кучностью стрельбы, однако, проблема ее улучшения, так и

продолжает оставаться открытой.

Ввиду этого, повышение кучности стрельбы является одной из актуальных задач в области

создания стрелкового оружия. Для улучшения данного параметра предлагается достаточно много

различных методов и технических решений, которые обладают как плюсами, так и минусами.

Перспективным и многообещающим способом улучшения кучности является сбалансированная

автоматика: механизмы оружия, в которых специальные детали компенсируют или снижают действие

возникающих сил (отдача, подброс ствола и т.д.).

Подробный анализ изучения конструкции различных систем, в которых используется

сбалансированная автоматика, позволяет сделать следующий вывод: оружие, в котором применяется

сбалансированная автоматика, конструктивно состоит из трех основных частей - подвижные части

автоматики (затворная группа), балансир и узел синхронизации (зубчатое колесо; система рычагов и

пр.). Достаточно известными образцами, в которых применена сбалансированная автоматика,

являются: автомат АЕК-971, пистолет-пулемет АЕК-918, автомат А-545, автомат АК-107, автомат АК-

108, карабин Сайга МК-107 и др.

Принцип работы сбалансированной автоматики следующий. После выстрела под действием

пороховых газов затворная группа и балансир, через узел синхронизации, начинают одновременно и

поступательно двигаться в противоположных направлениях с равными скоростями. При их приходе в

крайние положения происходит совместный удар. Затем, под действием силы возвратной пружины,

через узел синхронизации, обе массы одновременно возвращаются в исходное положение. Вследствие

чего, воздействие оружия на стрелка будет менее ощутимо.

38

Применение сбалансированной автоматики в оружии исключает возмущающие воздействия

ударов подвижных частей в переднем и заднем положениях, уменьшая увод оружия с линии

прицеливания, и как следствие, возрастает кучность стрельбы.

УДК 669.713

ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

А. Г. Сенникова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Эпиграф: В.И. Ленин «Оружие шуток не любит, ошибок не прощает!»

Эволюционное развитие человека и в первую очередь борьба за существование с другими видами

потребовало от человечества совершенствования своих основных физических качеств. Обладая

уникальными в природе свойствами психики, сознанием и мышлением, опираясь на знания, человек

использовал камни, кости животных для создания первых орудий труда и оружия. Например, копье

использовалось как средство охоты и борьбы за ресурсы с сородичами. Со временем изучения свойств

окружающей среды привело к созданию металлургии, что дало значительный толчок к развитию

вооружения и доспехов воинов в «бронзовый век». Дальнейшее пополнение багажа знаний и открытие

свойств железа способствовало созданию наиболее совершенного холодного оружия, а с открытием

пороха – и огнестрельного, которое активно используется и в наши дни. Совершенствование

вооружения потребовало более высокой степени защиты военнослужащих, что привело к созданию

инженерно-технических средств защиты и боевой (бронетанковой техники). В середине 20 века

человечество разработало самое разрушительное ядерное, а позднее термоядерное оружие, которое

способно уничтожить все живое на Земле.

Развитие человеческой цивилизации диктует необходимость совершенствования вооружения и

военной техники для борьбы с терроризмом и экстремизмом в условиях ограниченных ресурсов нашей

планеты и минимизации негативного воздействия на окружающую природную среду.

УДК 62-5

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МЕТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

А. Д. Соловьев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Была поставлена задача разработать испытательный (пневматический) стенд с метаемой сборкой

устройства индукционного ввода энергии, связанной с измерительной аппаратурой телеметрическим

способом. Метательный стенд укрупнённо состоит из метательной установки, опорных конструкций,

улавливателя и вспомогательного оборудования.

Рисунок 1 – Метательный стенд: 1 – опорные конструкции; 2 – основание; 3 – метательная установка;

4 – измеритель скорости; 5 – улавливатель; 6 – осциллограф; 7 – метаемая спецсборка; 8 – источник питания

39

Улавливатель выполнен в виде трубы с одним заглушенным концом, наполненной ветошью. Для

удобства извлечения спецсборок в трубе предусмотрено открывающееся ревизионное окно.

Пневмоимпульсное устройство – покупное изделие «ИСТА-240». Устройство «ИСТА-240»

предназначено для метания линя и может использоваться в качестве средства для подачи спасательного

конца, метаемая масса составляет около 800 г, дальность метания до 240 м, скорость метания

ориентировочно до 300 м/с. Пневмоимпульсное устройство работает при максимальном давлении в

рабочей камере равным 6 МПа, рабочая камера заполняется через редуктор от стандартного баллона

(баллон для пейнтбола), заряженного сжатым воздухом под давлением 20,7 МПа.

Отрезок ствола калибра 30 мм от пушки НР-30 соединён через переходник с пневмоимпульсным

устройством, герметичность соединения обеспечивается резиновым уплотнительным кольцом,

расположенным в торцевой проточке казённой части пневмоимпульсного устройства. На стволе

расположена магнитная система устройства индукционного ввода энергии.

В качестве измерителя скорость используется оптическое устройство с фиксированным

расстоянием между приемниками, реагирующее на прерывание оптического сигнала от источника

подсветки при пролете испытуемой спецсборки.

40

СЕКЦИЯ «СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

УДК 004.418

АДАПТАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ «TECHNOLOGICS» С ЦЕЛЬЮ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫПУСКА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ДОКУМЕНТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ОПК

С. А. Афанасенков, Г. В. Невокшенов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Адаптация и внедрение в реальный процесс производства различных средств автоматизации всегда

сопровождается различными трудностями и проблемами. Основной проблемой является адаптация и

настройка средств автоматизации и приведение в соответствие стандартам ГОСТ и СТО.

Одним из ключевых компонентов производственного процесса является конструкторско-

технологическая подготовка. Для нее важна корректно спроектированная и оформленная

документация, отвечающая требованиям ГОСТ ЕСКД и ЕСТД, а также требованиям СТО.

При адаптации автоматизированной системы (далее - АС) «TechnologiCS» выявились следующие

проблемы: бланки электронных форм имели некорректное графическое оформление, которое не

соответствовало стандартам ГОСТ ЕСКД и ЕСТД, также в них отсутствовали необходимые реквизиты

и параметры, которые используются для формирования информационной части конструкторско-

технологической документации (далее - КТД). Также не были разработаны запросы на языке

программирования SQL, отвечающие за обработку соответствующих реквизитов, параметров и записей

базы данных системы.

Решение проблем, выявленных на стадии внедрения и адаптации АС, производится настройкой и

доработкой соответствующих подсистем, компонентов и инструментов. Необходимо произвести

корректировку графической компоненты электронных форм КТД, добавление соответствующих

реквизитов и параметров, а также формирование запросов обработки данных на языке

программирования SQL.

Проведено исследование действующих процессов разработки КТД в проектно-конструкторских

службах предприятия с применением методологии IDEF0 и построена функциональная модель «как

есть». В результате исследования выявлены существующие проблемы внедрения содержащихся в АС

электронных форм КТД, определены методы решения данных проблем. После решения выявленных

проблем получены электронные формы КТД, соответствующие ГОСТ ЕСКД и ЕСТД, а также СТО.

Данные электронные формы успешно протестированы и внедрены в реальный процесс конструкторско-

технологической подготовки производства.

УДК 53.086

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗОНДА НА КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ СЗМ

М. А. Бабичев, А. А. Воронина

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Достижения современной науки и технологии во многом связаны с появлением сканирующего

зондового микроскопа (СЗМ). Использование СЗМ влечет за собой разнообразные проблемы,

связанные с влиянием внешних и внутренних факторов на получаемое изображение [1]. Одним из

факторов является геометрия иглы. Трехмерное изображение должно правильно отражать особенности

рельефа поверхности объекта исследований, т.е. быть ее изоморфным отображением. Параметры иглы

могут существенно повлиять на получаемое изображение.

Размер острия иглы (около 0.2 мкм) является одним из главных недостатков, присущих

практически всем методам сканирующей зондовой микроскопии. Недостаточно малое острие иглы

приводит к существенному ухудшению пространственного разрешения микроскопов и значительному

искажению изображений.

Для оценки влияния геометрии иглы на качество изображения, получаемого на СЗМ NanoEducator

[2], была исследована стандартная решетка (TGZ 3), которая представляет собой ступенчатую

структуру в виде прямоугольных полос одинаковой ширины (расстояние между соседними ступенями

– 3мкм, высота ступеней - 560±2,6 нм). Измерения проводились с помощью 2 игл имеющих разные

геометрические характеристики: игла № 1 – малый радиус скругления острия, большой диаметр иглы,

41

игла № 2 – малый радиус скругления острия, длинная область с малым диаметром. Сканирования

решетки с помощью обеих игл проводились в одинаковом режиме с заданными параметрами

сканирования. Результаты представлены на рис. 1 и 2.

Рисунок 1 – Решетка TGZ 3, игла № 1 Рисунок 2 – Решетка TGZ 3, игла № 2

На полученных изображениях не все параметры решетки отображены, верно. Игла № 1 за счет

своего большого диаметра не смогла отобразить глубину рельефа (560±2,6 нм), не поместившись между

полосками. Игла № 2, имеющая меньший диаметр опустилась до нижней точки рельефа, но не описала

ступенчатую структуру нижней поверхности. Следовательно, даже такого малого диаметра, как у иглы

№ 2 не достаточно для изучения рельефа с большим перепадом высот.

Следовательно, для изучения любой поверхности необходимо использовать прямую,

неповрежденную тонкую иглу с малым радиусом скругления острия. Для исследования поверхностей

с глубиной не более 100 нм, можно использовать иглы с большим диаметром, т.к. данной игле не

требуется находиться в глубоких впадинах и канавках. Если изучаемый образец имеет большие

перепады высот, используемая игла должна быть достаточно тонкой чтобы помещаться между

структурами и достигать самые низкие точки поверхности. Библиографический список

1. Бигаева М.Т., Ефремов Н.Ю., Сесина Е.А. Факторы, влияющие на качество изображения, получаемого в

зондовом микроскопе в режиме АСМ / Фундаментальные основы баллистического проектирования: сборник материалов конференции [в 2 т.] Т.II. - СПб, 2012. - 224 c. - c 52-56.

2. Сканирующий зондовый микроскоп NanoEducator. Руководство по эксплуатации «НТ-МДТ», 2010 – 151 с.

УДК 004.023

ПРИНЦИПЫ «БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА»

ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

А. А. Бойцов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Тайити Оно является основателем концепции «бережливого производства» в производственной

системе Toyota. В статье ставится задача рассмотреть применение принципов «бережливого

производства» для разработки программного обеспечения (ПО).

Очень часто формируется ошибочное мнение, что необходимо вооружиться всеми 14 принципами,

являющихся основой управления компанией Toyota, и молниеносно применить их к своей отрасли. Но

каждый из них несет в себе особую смысловую нагрузку и применим в конкретной ситуации по-своему.

Целью «бережливого производства» на этапе постановки задачи при разработке ПО является

оптимизация затрат, следовательно, необходимо свести труд программистов к минимуму, а это

подразумевает минимизацию в написании кода, а также проведение оценки возможности

использования модулей ПО с открытым исходным кодом. Реализация данного решения приводит к

тому, что программный продукт не превращается в «монстра», в нем присутствуют только те

составляющие, которые необходимы пользователю.

На исполнительном этапе разработки ПО, целью «бережливого производства» является

установление контакта между всеми участниками с возможностью осуществления обратной связи.

Таким образом, заказчик или бета-тестер может сообщать исполнителю о новых ошибках или задачах.

«Бережливое производство» позволяет снизить затраты. На разработку собственной программы по

созданию многофункциональных индикаторов (от англ. Multi-Functional Display – MFD), которые на

42

данный момент находят все большее применение в различных областях (чаще авиация), необходимо

≈1350000 руб. (3 человека с зарплатой 150000 руб. Х 3 месяца), стоимость самой программы составляет

несколько десятков тысяч рублей. Для сравнения, затраты на приобретение ПО у сторонней

организации обойдутся в цену, начиная от ≈8000000 (без учета покупки дополнительных модулей).

Внедрение принципов «бережливого производства» позволяют добиться оптимизации, контроля

качества и снижения затрат при разработке ПО.

УДК 004.77

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИЧНОСТНЫХ ЦЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТИ

Е. С. Бондарев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Пользователь устройств с сетевым интерфейсом ежедневно использует сеть и сетевые технологии,

причем в силу разных потребностей. В классическую иерархию потребностей по Маслоу включены

следующие компоненты: физиологические потребности, потребность в безопасности, социальная

потребность, потребность в самоутверждении, потребность в самоактуализации. Ввиду своей

технической природы, сетевые технологии не могут в явном виде утолять физиологические

потребности человека и потребность в безопасности. Все остальные типы потребностей можно

группировать и представить в виде четырех основных подпункта: рабочая потребность, потребность

познания, потребность отдыха, потребность общения.

Сеть обеспечивает обмен информацией, а исходя из требований к информации можно определить

дополнительные потребности, которые могут возникнуть у пользователя. Вопрос доступности

информации: доступ к информации может быть затруднен по разным причинам. Данную потребность

можно назвать «потребностью обмена информации с источником с ограниченным доступом». Вопрос

безопасности при работе в сети: многие пользователи переживают за конфиденциальность своих

данных и используют сеть для того, чтобы использовать «поверх» нее другую сеть. Данную

потребность можно назвать «потребностью повышенной безопасностью передачи данных по сети».

Вопрос стабильности работы сети заключается в «потребности в резервном канале передачи данных».

Вопрос актуальности информации заключается в увеличении скорости обмена информации путем

использования дополнительной сети. Данную потребность можно назвать «потребность в повышении

производительности уже имеющейся сети». Для работы с некоторыми ресурсами требуется физическая

привязка к конкретной сети. Таким образом, может возникнуть «потребность в авторизации при

помощи сети». Человек зачастую склонен испытывать сразу несколько потребностей и нынешние сети

позволяют удовлетворять их комплексно. Полученная классификация может быть использована при

проектировании личностно-ориентированных информационных систем.

УДК 658.562.012.7

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Г. С. Виноградова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Стандарт ГОСТ Р ИСО 9001-2015 [1] определяет новый подход к построению и описанию систем

менеджмента качества организации. Стандарт расширяет границы применимости практически для

любой отрасли производства. Стандарт направлен на создание единой системы управления

организацией, уделяется большое внимание взаимосвязи бизнес-процессов и системы менеджмента

качества. Вводится ряд новых понятий, например риск-ориентированное мышление. Возникает вопрос:

«Как и на каких этапах ЖЦП применять риск-ориентированное мышление?»

Один из возможных методов оценки рисков - это проведение экспертных оценок на разных этапах

ЖЦП. Как известно из [2] чаще всего ошибки бывают на этапах проектирования и подготовки

производства. Исходя из выше сказанного одним из важнейших процессов ЖЦП, для которого

необходимо применять риск-ориентированное мышление является процесс проектирования, подэтап –

техническое проектирование, на этом подэтапе производится утверждение общей компоновки новой

продукции.

43

Существенным недостатком экспертного метода является субъективное влияние и

несогласованность мнений экспертов. Подробный анализ способов обработки результатов экспертной

оценки показал, что на этапе технического проектирования оборудования, к которому предъявляются

наивысшие требования по надежности и безопасности, например оборудования для опасных

производственных объектов, наиболее приемлемой является способ проведения экспертной оценки с

расчетом весовых коэффициентов показателей качества продукции. Применяя такой способ, нужно

соблюдать условие: для уменьшения влияния согласованности мнений экспертов на результаты

экспертизы целесообразно выбирать нечетное количество экспертов при четном числе оцениваемых

показателей качества и четное количество экспертов при нечетном числе оцениваемых показателей [3].

Именно при таком условии достигается необходимая точность обработки результатов экспертной

оценки. Для оценок результатов процесса проектирования оборудования для опасных

производственных объектов требования о достоверности и точности результата является

первоочередными. Библиографический список

1. ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Межгосударственный стандарт системы менеджмента качества Требования – М.: Стандартинформ, 2015.

2. Харрингтон Дж. Управление качеством в американских корпорациях. - М.: Экономика, 1990

3. Хамханова Д.Н. Теоретические основы обеспечения единства экспертных измерений.- Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2006г.

УДК 004.312.44

СОПРОЦЕССОР ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ

И. К. Габидуллин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В операционных системах реального времени (ОСРВ) наибольшую популярность получили

статические методы планирования из-за их простоты реализации. Основной недостаток таких методов –

неоптимальное использование вычислительных ресурсов (ВР). Динамические алгоритмы

планирования редко применяются на практике из-за их чрезмерного потребления процессорного

времени на принятие решения о выборе следующей задачи. При этом они позволяют использовать ВР

наиболее оптимальным образом. Уменьшить время на планирование можно путем введения

сопроцессора планирования (СП) задач.

Алгоритм EDF (Earlier Deadline First) относится к алгоритмам динамической диспетчеризации. В

EDF наиболее высокий приоритет у процесса, обрабатывающего запрос с ближайшим критическим

сроком (КС). Для задач, планируемых на одном процессоре, можно достичь следующих временных

показателей: добавление новой задачи за время O(log n), выбор следующей задачи за время O(1).

Основной недостаток EDF – «эффект домино», который возникает, когда задача не успевает

выполниться до достижения КС. Это может стать причиной негативного влияния и выхода за пределы

КС последующих задач. Для предотвращения такой ситуации необходимо отказаться от выполнения

задач, которые не могут удовлетворить КС. Процедура проверки выполняется при активации

планировщика и включает проверку каждой задачи и ее исключение в случае выхода за пределы КС.

Проверка всех задач осуществляется за время O(n), а удаление одной задачи из списка за время O(log n).

СП позволяет время планирования свести к времени O(1). СП взаимодействует с ЦП через n+2

регистра. ОСРВ записывает в регистры СП данные каждой задачи: КС, наихудшее время

выполнения (С), ИД процесса (ИДП). ОСРВ для выбора следующей задачи обращается к регистру n+1,

где содержится ИДП самого приоритетного. Если в СП одна из задач не удовлетворят КС, то

генерируется процессорное исключение, а ИДП этой задачи становится доступен в регистре n+2. При

равенстве КС право на обслуживание получает задача с наименьшим С; если и С равны – задача,

поступившая в СП раньше.

44

УДК 378.146 + 004.031.4

«МЕНТОР» - ОНЛАЙН СИСТЕМА КОНТРОЛЯ УСВОЕНИЯ ЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

К. Ю. Голубев, М. Ю. Ильин, О. А. Молис, А. В. Семенов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Главное назначение лекции - обеспечить теоретическую основу обучения, развить интерес к

учебной деятельности, сформировать у студентов ориентиры для самостоятельной работы над курсом.

Однако при этом контроль за качеством восприятия информации на лекциях остается серьезной

проблемой, заботящей каждого лектора.

Для потоковых аудиторий задача online индивидуального контроля внимания студентов во время

лекции становится практически нереальной. Использование интерактивных методов контроля

восприятия в конце каждой лекции неизбежно ведет к уменьшению времени на подачу материала и

затруднительно с организационной точки зрения.

Таким образом, обеспечение полного внимания аудитории и мгновенный контроль степени

восприятия каждым студентом лекционного материала, является одной из основных задач лектора.

Возможным решением этой задачи может стать использование современных информационных

технологий. Подход направлен на всеобщее тестирование после каждой лекции, когда студент должен

выбрать правильный ответ на индивидуальный вопрос по материалам только что прослушанной лекции.

Основой способа проведения дистанционного тестирования являются автоматизированное онлайн

тестирование студентов с использованием веб-приложения МЕНТОР.

Логика веб-приложения МЕНТОР распределена между сервером и клиентом. Клиентская часть

реализует интерактивный пользовательский интерфейс приложения. Клиентская часть приложения

реализована на языках программирования HTML, CSS, JavaScript с использованием библиотеки jQuery

[2] и применением технологии динамического обращения к серверу Ajax.

Опытная эксплуатация методики и программного продукта при чтении нескольких лекционных

курсов, показала высокую эффективность методики тестирования, обеспечила абсолютное внимание

студентов, существенно повысила уровень восприятия прочитанных курсов и, что не менее важно,

вызвала большой интерес слушателей, участвующих в тестировании. Библиографический список

1. Вольфсон Б. Новая волна JavaScript, Хакер, №100, 2007 .

УДК 629.054

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ СВЯЗИ КОРАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

А. О. Елохин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Эксплуатация судового оборудования при длительном автономном плавания судов требует

высокой надежности всего комплекса судовых механизмов. Главная задача - контроль технического

состояния оборудования в рамках автоматизированных систем управления процессами обслуживания

судовых систем. Анализ судовых технических средств сводится к определению контролепригодности,

возможности измерения параметров и получения информации, которая должна быть пригодна для

решения поставленных задач контроля и управления по повышению надежности и безопасности при

эксплуатации судна.

Использование систем управления процессами и оборудованием подразумевает объединение

устройств в автоматизированный комплекс связи (АКС). АКС корабля - совокупность техники связи,

включающая антенные устройства, устройства коммутации, каналообразующую аппаратуру, конечные

устройства, рабочие места операторов. Одна из функций АКС - комплексная обработка информации,

поступающая от независимых корабельных электронных систем различного назначения.

Системы устройств (абоненты) выдают и принимают набор информации с различной частотой и

различным объемом. Взаимообмен между абонентами ведется по физическому каналу, имеющему свои

характеристики: скорость передачи, объем передачи за сеанс, топология соединения, алгоритм

взаимообмена. Каждый абонент в АКС представляет собой ЭВМ, на которую назначен определенный

набор информационных потоков от других абонентов. Набор абонентов образует систему обмена

данным, которая функционирует как самостоятельная система и является источником информации для

различных корабельных систем.

45

Основное средство реализации функций обработки информации и управления - программное

обеспечение. Особенность системы - непрерывность процессов ввода и обработки информации,

цикличный характер вычислительных процессов. Возникающая проблема - обеспечение высокого

уровня надежности функционирования. Архитектура системы функционально-распределенная,

характеризуется многопотоковой организацией вычислений.

УДК 004.418

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ О СРЕДСТВАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В СРЕДЕ СИСТЕМЫ TECHNOLOGICS

М. В. Иванов, И. Л. Юнаков

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

На предприятии АО «НПП «Сигнал» внедрена автоматизированная система TechnologiCS. При

этом под ее управлением находится более 70 автоматизированных рабочих мест (АРМ) пользователей

и в дальнейшем будет внедрено до 100. В этих условиях становится актуальной задача управления

данными о средствах вычислительной техники (СВТ), которые вновь создаются, перемещаются или

подвергаются модернизации в части аппаратных и программных средств общесистемного и

прикладного характера. Для обеспечения полноты описания существующей системы управления

данными о СВТ проведено исследование действующих процессов приобретения, установки и ремонта

СВТ предприятия, характерной особенностью которых является участие системы TechnologiCS на всех

этапах управления данными о СВТ, а ее пользователь руководствуется соответствующей инструкцией.

Управление данными о СВТ требует регистрации множества параметров, которые должны быть

переведены в электронный вид.

Для решения поставленной задачи учета СВТ необходимо создать электронную учетную карточку, как

объект номенклатурной позиции СВТ. После группировки регистрационных данных требуется выполнить

их перенос в электронную структуру учетной карты движения СВТ, на основе которой формируется

печатная форма. Таким образом создается электронный каталог, обеспечивающий оперативность

добавления и списания СВТ вместо контроля состояния СВТ по карточкам, записанным вручную.

Для обеспечения полноты описания существующей системы управления данными о СВТ было

проведено исследование действующих процессов приобретения, установки и ремонта СВТ

предприятия с применением методологии IDEF0, построена функциональная модель “как должно

быть”. В результате исследования выявлены необходимые параметры учета СВТ, на основе которых

создана универсальная электронная учетная карточка СВТ. Создан электронный каталог,

обеспечивающий оперативность добавления и списания СВТ. Составление отчетов о наличии СВТ

вручную автоматизировано путем создания встроенных шаблонов отчетов в системе TechnologiCS,

обеспечено их оперативное заполнение. Библиографический список

1. Техническое руководство и регламенты системы TechnologiCS;

2. СТО 090.098 – Стандарт организации. Управление технологической подготовкой производства. Порядок

заказа технологической оснастки, специального технологического оборудования и инструмента.

3. www.technologics.ru – сайт разработчиков программы TechnologiCS.

4. СанПиН 2.2.2.542-96 - Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным

электронно-вычислительным машинам и организации работы, Госкомсанэпиднадзор России, М. 1996г.

УДК 004.434+004.55

ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ДЕКЛАРАТИВНЫЙ ЯЗЫК

РАЗРАБОТКИ ДИНАМИЧЕСКИХ WEB-УЗЛОВ BML

П. П. Кейно

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Задача эффективной разработки программного обеспечения возникает при реализации любых

проектов в сфере информационных технологий. В частности, стоит обратить внимание на эффективность,

характеризующейся в гибкости того или иного инструмента. Тем не менее, гибкость обратно

пропорциональна сложности освоения (порогу вхождения) и количеству получаемых строк кода в

проекте. Подобные задачи возникают и в сфере Web-разработки, где существует большое количество

46

технологий: языки программирования, фреймворки, системы управления контентом. Все они имеют

различный уровень абстракции, что оказывает прямое влияние на гибкость и сложность освоения.

Декларативный язык BML (англ. BlockSet Modeling Language), разработанный автором,

представляет собой практическую реализацию методологии BlockSet. Основу методологии составляют

такие сущности, как блок и набор. Набор (англ. Set) является коллекцией данных, содержащей

элементы различного типа, называемые блоками (англ. Block). Фактически получается двухмерная

структура, похожая на таблицу в базе данных. Особенность методологии заключается в

перераспределении уровней абстракции по сравнению с классическими языками программирования.

Так, блоки содержат не только базовые типы, но и высокоуровневые, и могут работать, например, с

файлами, со специализированными строками определённого формата, с правами доступа и др. Наборы

могут иметь отношения друг с другом. При этом в отличие от баз данных, сами связи между ними

выстраиваются автоматически на основе типа отношений. Наборы – это неотъемлемая часть локаций и

модели. Модель (англ. Model) – уникальный элемент, задающий структуру проекта. В нём описывается

структура проекта, связи между наборами, типы данных блоков, свойства, задаваемые элементам по

умолчанию. Локация представляет собой динамическую страницу и содержит только те наборы,

которые участвуют в манипуляции данными в рамках того или иного URL.

Стоит отметить, что язык BML является XML-подобным языком декларативного типа. Идея

использования декларативных языков на серверной стороне была также использована профессором

Илко Виссером (язык WebDSL) и Майклом Ханусом (язык Spicey). Тем не менее, представленные

языки имеют ряд отличий от BML, описанные в других работах.

УДК 535.23; 621.3.05

ПЕРЕДАЧА ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ СОВМЕСТНО

С УПРАВЛЯЮЩИМ СИГНАЛОМ ПОСРЕДСТВОМ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

А. А. Ким

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В сегменте геостационарных ретрансляционных спутников широкое распространение получили

самораскрывающиесмя конструкции узконаправленных антенн. Антенны выполняются в виде легких

каркасных зонтичных телескопических конструкицй с тонким металлическим сетеполотном и могут

достигать площади нескольких сотен квадратных метров и более. Эффективность антенны

определяется, главным образом, ее диаграммой направленности, которая, в свою очередь, задается

формой купола-отражателя. При раскрытии антенны сетеполотно не всегда принимает оптимальное

положение, чем ухудшает диаграмму направленности антенны. С другой стороны, управление формой

купола позволит изменять конфигурацию антенны. Один из возможных вариантов управления куполом

– использование массива миниатюрных маломощных актуаторов или сервоприводов, размещенных на

элементах каркаса антенны, воздействующих на сетеполотно через систему тяг. Проблема данной

концепции – питание актуаторов и снятие телеметрии с каждого из них. Использование электрических

кабелей, особенно в разветвленной топологии, ведет к значительному увеличению массы конструкции,

что крайне нежелательно.

Существуют разработки, использующие оптические волокна в качестве среды передачи энергии

оптического излучения, генерируемого лазерным источником и принимаемого посредством

фотоэлектрического преобразователя (фотовольтаической ячейки) [1]. В отличие от металлических

проводов, оптическое волокно имеет значительно меньший вес, не создает электромагнитных помех и

способно обеспечить питание маломощных потребителей с одновременной передачей цифрового

низкоскоростного сигнала телеметрии от каждого из них[2-3]. Разветвленная сеть антенных актуаторов

может быть построена с применением как полностью пассивных оптических компонентов

(разветвители), так и с использованием элементов с электронным управлением (переключатели). Таким

образом, возможна реализация системы массива актуаторов, в которой к каждому потребителю

подводится лишь одно оптическое волокно. Ожидается, что такая система будет обладать лучшими

массовыми и функциональными характеристиками, чем разветвленная сеть электрических кабелей. В

то же время, развитие концепции требует исследований в области повышения КПД оптоэлектронного

преобразования и генерации полупроводниковых лазеров, разработки высокоэффективных

маломощных буферных блоков питания приводов актуаторов, логики их работы, организации

оптоволоконного канала телеметрии с использованием спектрального уплотнения в оптическом

диапазоне, а так же выработки оптимальной циклограммы работы.

47

Библиографический список

1. M. Ari, M.C. Taplamacioglu. ELECTRICAL POWER OVER FIBER OPTICS, ISSN 2077-3528 IJTPE Journal,

2010 – 85-91стр.

2. K. Seo, et al. Evaluation of High Power Endurance in Optical Fiber Links, Furukawa Review No. 24., 2003. 3. R.M. Wood. The Power and Energy Handling Capabilities of Optical Materials Components, and Systems.

SPIE Press, Bellingham, WA, 2003.

УДК 004.622

ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ ТАЙЛОВ КАК

ИНСТРУМЕНТА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ГРАФИКОВ ЭКГ НА СМАРТФОНАХ С

ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ ANDROID В. Б. Кипнис

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

При проектировании приложений для широкого круга лиц разработчики не должны забывать и о тех

пользователях, которые используют устройства предыдущих поколений, но желают использовать их

программный продукт. Также нельзя забывать о том, что при выводе на экран изображений большого

формата, таких как ЭКГ, происходит заметная потеря производительности мобильного устройства.

Подробный анализ возможных решений проблемы - вывода изображений ЭКГ на экран приводит

к трем решениям: тайловая графика (ТГ), динамическая тайловая графика (ДТГ) и перерисовка видимой

области (ПВО). Однако метод ПВО не предоставляет пользователю быстрой навигации по

изображению, так же при повышении заполнения видимой области необходимыми для визуализации

объектами, производительность мобильного аппарата резко падает. Исходя из этого, для задач вывода

больше всего подходят методы ТГ и ДТГ. Однако при выборе между двумя данными методами

целесообразнее использовать метод ДТГ, позволяющий не занимать большое количество места на

жестком диске устройства пользователя, а так же сокращающий время предварительной подготовки

данных изображения, что является важным фактором при необходимости срочной кардиологической

диагностики пациента.

УДК 004.773

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ КЛИЕНТОМ И СЕРВЕРОМ В ИНТЕРАКТИВНЫХ ВЕБ-

ПРИЛОЖЕНИЯХ С ИНТЕНСИВНЫМ ОБМЕНОМ ДАННЫМИ

М. А. Колосков

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

На сегодняшний день существует ряд веб-приложений, к которым выдвигается требование

постоянного обеспечения актуальности информации. К таким приложениям можно отнести веб-

приложения мониторинга состояния какой-либо системы или процесса, приложения для совместной

работы, системы мгновенного обмена сообщениями, многопользовательские браузерные онлайн игры

и другие. Иногда подобного рода приложения называют веб-приложениями с применением

коммуникаций реального времени, или веб-приложениями реального времени. Цель таких веб-

приложений достигается интенсивным информационным обменом между их элементами.

Рассмотрение и анализ возможных методов обмена данными между клиентом и сервером в веб-

приложениях, обеспечивающих интерактивность и постоянное поддержание актуальности

отображаемой информации, позволяет выявить преимущества и недостатки каждого из них, а также

сформулировать рекомендации по их эффективному использованию. Интерактивные веб-приложения

должны обязательно обеспечивать минимальную задержку и асинхронность процессов. Человек

должен получать реакцию на свое действие как можно быстрее, а его текущая деятельность не должна

мешать реакции на поступающее новое событие. Стандартная схема обмена сообщениями «запрос-

ответ», реализуемая протоколом HTTP, в данном случае неприемлема, так как является синхронной.

Кроме того, методы, основанные на применении HTTP, теряют эффективность при интенсивной

передаче маленьких по объему сообщений, что обусловлено постоянной передачей служебных HTTP-

заголовков вместе с полезной информацией. Современные способы обмена, такие как технологии

WebSockets и Server-Sent Events, могут решить эти недостатки, а также дать другие преимущества –

например, обнаружение потери сообщений, обеспечение проверки связи, обмен бинарными данными.

48

В связи с этим по возможности стоит придерживаться именно этих технологий коммуникации и

прибегать к использованию более примитивных средств лишь в случае отсутствия их поддержки

используемыми веб-браузерами.

УДК 004.932.2

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ОСАДКОВ

Д. М. Коробочкин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Традиционными способами определения интенсивности осадков являются методы прямого

измерения объема осадков, собираемых в специальные осадкосборные устройства [1, 2] либо

пролетающих через них [3]. Данные способы могут обеспечить высокую точность измерений, однако

их применимость существенно ограничена, поскольку для реализации требуются специальные условия

организации процесса сбора осадков (минимизация воздействия ветра на прибор, а также влияния

самой станции на воздушный поток и т.д.). Известны дорогостоящие системы, основанные на

зондировании исследуемой области атмосферы с помощью поочередно посылаемых оптических

лазерных [4], радиолокационных [5] или акустических импульсов [5]. В процессе зондирования

осуществляется прием обратного рассеянного излучения с последующей обработкой принятых

сигналов и прогнозом метеорологических параметров. Указанные системы требуют специальной

настройки, монтажа и обслуживания, обладает высоким энергопотреблением.

Известен ряд способов, позволяющих получать информацию о наличии осадков и уровне их

интенсивности на основе видеоданных [7-13]. Все эти способы ориентированы на обработку

видеоизображений, получаемых с помощью стационарных камер, поскольку используют

стохастическую модель неподвижного заднего плана и дают существенно худшие результаты на фоне

движущихся объектов. Кроме того, их вычислительная сложность не позволяет обеспечить реализацию

в реальном масштабе времени при помощи специализированных бортовых вычислительных машин,

быстродействие которых существенно уступает настольным вычислительным системам.

Таким образом, задача автоматического определения наличия осадков и их интенсивности в

режиме реального времени без специализированного и дорогостоящего оборудования, с помощью

видеокамеры, установленной на подвижном носителе, является актуальной задачей. Библиографический список

1. Авторское свидетельство СССР № 1728830.

2. Патент РФ № 2054730. 3. Патент РФ № 2097797.

4. Авторское свидетельство СССР № 1187595.

5. Патент РФ № 2097798. 6. Авторское свидетельство СССР № 932435.

7. K. Garg, S.K. Nayar, "Detection and removal of rain from videos", in Computer Vision and Pattern Recognition,

Proceedings of the 2004 IEEE Computer Society Conference on, IEEE, 2004, Vol. 521, pp. I-528-I-535. 8. X. Zhang, H. Li, Y. Qi, W.K. Leow, T.K. Ng, "Rain removal in video by combining temporal and chromatic

properties", Multimedia and Expo, IEEE International Conference on, IEEE, 2006, pp. 461-464.

9. M. Shen, P. Xue, "A fast algorithm for rain detection and removal from videos, in Multimedia and Expo (ICME), IEEE International Conference on, IEEE, 2011, pp. 1-6.

10. P.C. Barnum, S. Narasimhan, T. Kanade, "Analysis of rain and snow in frequency space", International Journal of

Computer Vision, Vol. 86, No. 2-3, Jan. 2010, pp. 256-274. 11. W.-J. Park, K.-H. Lee, "Rain removal using Kalman filter in video, Smart Manufacturing Application", in ICSMA

2008, International Conference on, IEEE, 2008, pp. 494-497. 12. X. Zhao, P. Liu, J. Liu, T. Xianglong, "The application of histogram on rain detection in video", Proceedings of the

11th Joint Conference on Information Science, 2008.

13. G. Malekshahi, H. Ebrahimnezhad, “Detection and Removal of Rain from Video Using Predominant Direction of Gabor Filters”, Journal of Information Systems and Telecommunication, Vol. 3, No. 1, Jan. 2015, pp. 41-49.

49

УДК 621.396

ПРОГРАММА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ

ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ, ОБНАРУЖЕННЫХ НЕСКОЛЬКИМИ ПАССИВНЫМИ

БОРТОВЫМИ РАДИОЛОКАТОРАМИ

О. Ю. Кузьмичев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова

В настоящее время за рубежом наблюдается устойчивая тенденция возрастания роли пассивных

радиолокационных станций (ПРЛС) в решении широкого круга оборонных, научных и военных задач.

Одним из перспективных направлений их совершенствования является разработка многопозиционных

ПРЛС [1]. В силу ряда причин организационного, технического и экономического характера,

проведение натурных экспериментов обнаружения и идентификации источников радиоизлучения

(ИРИ) с помощью многопозиционных РЛС космического и авиационного базирования не всегда

представляется возможным.

Для отработки методов идентификации источников радиоизлучения, обнаруженных несколькими

пассивными бортовыми радиолокаторами, которые расположены на летательных аппаратах,

разработан программный комплекс моделирования пассивных локационных систем и источников

радиоизлучения. С использованием комплекса решаются задачи совершенствования алгоритмов

идентификации ИРИ [2] при использовании различных видов сложных зондирующих сигналов.

Полученные в ходе работы результаты подтвердили работоспособность комплекса, его

программно-математического обеспечения с целью изучения особенности идентификации ИРИ при

использовании группы летательных аппаратов, оборудованных пассивными радиолокаторами. Библиографический список

1. Бабич В.К. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс: боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра. – М.:Дрофа, 2004.- 816 с.

2. Кузьмичев О.Ю. Быстров С.Ю. Анализ методов идентификации источников радиоизлучения,

обнаруженных несколькими пассивными радиолокаторами// Молодежь. Техника. Космос: труды VII Общероссийской молодежной науч.-техн. конф. – СПб.: 2015.

УДК 004.728.4

АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ПРОТОКОЛА ЗАЩИЩЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ IP-ТЕЛЕФОНИИ

К. В. Матрохина, А. А. Чернова

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

В настоящее время вопросы сохранения в тайне личных переговоров приобретают все большее

значение. Злоумышленники, используя современные технические устройства, имеют реальную

возможность прослушивать каналы связи и перехватывать телефонные переговоры.

Таким образом, главной целью работы является разработка и описание протокола, который

позволит организовать корпоративную мобильную связь с гарантированным закрытием каналов

передачи голоса и данных.

Разработанный протокол использует симметричное шифрование согласно алгоритму ГОСТ 28147-

89 с уникальным для данного клиента 256-битным ключом.

Основные ключи генерируются при установке и переустановке сервера и хранятся в его базе

данных в зашифрованном виде. Протокол содержит ряд полей, идентифицирующих такие элементы,

как порты отправителя и получателя, номер очереди, номер подтверждения, поле числа отправителей,

длина заголовка, поле типа полезной нагрузки, поле идентификатора источника синхронизации.

При авторизации приложение клиента посылает запрос на сервер, в котором указывается уникальный

идентификатор абонента, зашифрованный базовым ключом клиента. Далее сервер генерирует

уникальный идентификатор подключения и сеансовый ключ шифрования, шифрует их с использованием

базового ключа, и отсылает обратно. Получив указанное сообщение, клиент шифрует идентификатор

сеансовым ключом и отправляет на сервер. Если после расшифровки сообщения оказывается, что

полученный идентификатор совпадает с отосланным, то авторизация считается успешной.

При кодировании звуковой на первом этапе необходимо объявить массивы для синхропосылки и

синхропосылки при выработке имитовставки. Затем происходит формирование пакета для отправки.

Далее идет шифрование синхропосылки с помощью ключа. После этого рассчитывается имитовставка

50

для передаваемых данных . Имитовставка записывается в пакет. И на последнем этапе применяется

режим гаммирования с обратной связью на данные, за исключением служебной информации.

Разработанный нами протокол позволил создать надежную в использовании мобильную

корпоративную систему связи, которая гарантирует, что никакие коммерческие секреты не станут

доступны посторонним лицам.

УДК 621.313.3:517.977.5

УПРАВЛЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ОСНОВЕ

АЛГОРИТМА С ПРОГНОЗИРУЮЩЕЙ МОДЕЛЬЮ

Ф. В. Митин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Для повышения уровня надёжности электроснабжения потребителей, особенно для специальных

объектов, таких как больницы, школы применяются автономные источники электроснабжения. От

надёжной работы которых во многом зависит успешное выполнение стоящих задач. Наряду с этим,

потребителям для нормальной работы требуется не только высокая надежность и бесперебойность

электроснабжения, но и высокое качество получаемой энергии во всех режимах работы. Понятие

качество электроэнергии помимо требований к точности поддержания напряжения, включает также

требования к качеству переходных процессов. Требования к качеству электроэнергии постоянно

повышается. В связи с этим, повышаются требования к регулированию и управлению автономными

источниками электроэнергии. Это приводит к необходимости исследования законов регулирования.

Так значительный интерес представляют оптимальные законы управления, позволяющие обеспечить

наибольшую эффективность процессов регулирования.

Исследование возможности применения оптимальных по быстродействию алгоритмов

регулирования весьма актуально в частности для синхронных генераторов с диодным бесщёточным

возбудителем. Наличие в цепи управления диодной бесщёточной системы инерционного возбудителя

снижает быстродействие системы и приводит к ухудшению качества напряжения в автономной системе

электроснабжения. Такая система обладает меньшим быстродействием по сравнением с тиристорными

системами. Для нахождения оптимального управления необходимо найти начальное приближение

сопряженных переменных, что вызывает определенные трудности. Численные методы, такие как метод

Ньютона, требует выбора «хорошего» первого приближения, чего не всегда удается добиться, и задача

может «не сойтись». Или же потребуется произвести несколько итераций, что затрудняет применения

алгоритма в режиме реального время. При использовании алгоритма с прогнозирующей моделью

удается решать задачу в режиме реального времени.

УДК 004.9

РАЗРАБОТКА ТРЕНАЖЁРНОЙ ПОДСИСТЕМЫ

ОБРАБОТКИ ОСОБЫХ СЛУЧАЕВ В ПОЛЁТЕ

В. В. Монастырских

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Особым случаем в полёте является ситуация, которая возникает в результате внезапного отказа

авиационной техники или попадания в условия, требующие от экипажа воздушного судна действий,

отличающихся от обычного пилотирования. Действия, выполняемые при возникновении особых

случаев, описаны в Федеральных авиационных правил «Подготовка и выполнение полетов в

гражданской авиации Российской Федерации», утверждённых приказом Минтранса России от

31.07.2009 N 128 (ред. от 15.06.2015).

Целью исследования является создание таких условий для экипажа воздушного судна при

возникновения особого случая в полете, в которых он будет готов к решению проблемы и отработает

необходимый и достаточный набор действий, приводящий к устранению особого случая или

минимизации вреда, причинённого им. Исходя из поставленной цели, определены следующие задачи:

разработать тренажерную систему, включающую в себя: материалы для изучения особых случаев в

полёте и действий при их возникновении, систему тестов для проверки знаний по представленным

материалам, экзаменационное тестирование.

51

Следует отметить, что отличительной особенностью тренажёрной подсистемы обработки особых

случаев в полёте является подсистемы проверки знаний на основе экзаменационного тестирования,

которая формирует последующие тестовые задания c учетом предыдущих результатов тестирования.

Тренажёрная подсистема обработки особых случаев в полёте может применяться для проверки

знаний у экипажей воздушных судов перед практическими занятиями на тренажёрах, имитирующих

кабину воздушного судна и точно воспроизводящих реальные полётные ситуации и все функции

управления воздушным судном.

УДК 669.713

МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ ОТРЕЗКА НАБЛЮДЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ В

АККУСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ М - РЕЖИМА

А. В. Николаев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Ультразвуковое сканирование является очень важным методом исследования, позволяющим

безболезненно для пациента увидеть мягкие человеческие ткани. При некоторых диагностиках ставится

задача определить вектор скорости движения ткани внутренних органов (сердце, печень и т. д.). Такие

измерения производятся на основе эффекта Доплера, для чего нужно выделить отрезок глубины

наблюдения движущихся тканей.

Автоматизация точного выбора этого отрезка позволит более точно выделять движущиеся

объекты, что увеличит качество ультразвуковой диагностики. Пример выделения отрезка наблюдения

на изображении движения печени представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Пример выделения отрезка наблюдения движения печени на изображении M – режима

Данную задачу можно представить, как задачу поиска глобально максимума на плоскости.

Координатными осями плоскости являются нижняя y1 и верхняя y2 границы отрезка наблюдения.

Целевой функцией является модуль сдвига фаз |Δϕ| между отрезками [y1; y2] эхоимпульсов, принятых

в моменты времени t и t-Δt. Из-за того что движение тканей человека (движущиеся ткани) периодичны,

следует брать среднюю величину модуля изменения фазы, и целевая функция будет выглядеть как

представлено в формуле 1.

T

t

yy

Tyy

yyF

0

)2,1(1

12)2,1( (1)

Поиск максимума можно производить несколькими способами: использование генетического

алгоритма, метод деления отрезка. Генетический алгоритм является эвристическим методом поиска

экстремума целевой функции и не может дать точного результата. Поиск максимума методом деления

отрезка является точным методом, но скорость его работы значительно ниже скорости работы

генетического алгоритма.

52

УДК 004.021 МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОЙ

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ Я. А. Скороходов

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского

Актуальность работы состоит в том, что результаты первичной обработки телеметрической

информации космических средств, полученные с использованием существующих методов и

алгоритмов, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к исходным данным для перспективных

комплексов автоматизированного анализа технического состояния космических средств. С целью систематизации особенностей ТМИ введено понятие «неоднородность ТМИ» и

предложена классификация неоднородностей ТМИ по характеру их проявления. В общей

классификации неоднородностей ТМИ можно выделить структурно-временную неоднородность,

которая проявляется как нелинейные преобразования анализируемых процессов при возникновении

нештатных ситуаций или смены режимов работы бортовых систем. Разработана модель ТМИ со структурно-временной неоднородностью, представляющая собой смесь

процессов первого класса. Разработана модель автоматизированной обработки ТМИ со структурно-

временной неоднородностью с использованием математического аппарата теории выбросов случайных

процессов. Произведена алгоритмизация процедуры формирования решающих правил классификации

ТМИ по вероятностной структуре. Разработаны алгоритмы оценивания характеристик (тип и интервал

времени) нелинейных преобразований ТМИ с использованием счетчиков числа пересечений и числа

превышений реализацией процесса заданных уровней. Произведена оценка качества разработанных

алгоритмов, получены достаточно простые в использовании зависимости оперативности и достоверности

обработки от объема выборки, которые могут быть использованы в качестве практических рекомендаций

для задания требований к обработке ТМИ. Разработан программный комплекс обработки ТМИ КСр и произведена практическая апробация

разработанных алгоритмов на имитационных моделях информационных процессов в системе

информационно-телеметрического обеспечения и на ТМИ, полученной в ходе проведения летно-

конструкторских испытаний РН «Союз-2». Вычисленные с помощью разработанных алгоритмов

оценки характеристик нелинейных преобразований позволили сократить время для контроля и

диагностики технического состояния ракет-носителей от 8% до 14%.

УДК 621.51/54

ТОЧНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

И. С. Смирнова

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Проблемы улучшения качества датчиков давления неразрывно связаны с уровнем их

метрологического обеспечения. Показателями качества датчиков давления являются: метрологические

характеристики (диапазон измерений, точность измерения, быстродействие), стабильность показаний,

метрологическая надежность. Поскольку метрологические характеристики с течением времени

изменяются, то важным методом обеспечения требуемого качества датчиков давления является

периодический контроль метрологических характеристик. Использование для этих целей средств

измерения абсолютного давления (грузопоршневых манометров), предписываемых нормативными

документами (ГОСТ 8.223 ГСИ), оказывается целесообразным только для прецизионных измерений.

К изменению методологии автоматизированного контроля качества средств измерения давления

газа как при их производстве, так и при эксплуатации приводят развитие измерительной техники,

постоянное совершенствование технических характеристик приборов контроля давления воздуха,

широкое внедрение информационно-измерительных систем.

В автоматизированных и высокопроизводительных системах контроля качества датчиков давления

можно получать данные, необходимые для оценки запаса метрологической надежности и прогноза

метрологической исправности датчиков давления на предстоящий межповерочный интервал.

Одной из главных методологических проблем автоматизированного контроля качества средств

измерения давления воздуха является высокое требование к точности приборов.

Достоверность контроля качества измерителей давления и калибровки приходится обеспечивать

усложнением организации поверочных работ и введением жестких приемочных допусков.

53

Разработана структура прецизионной системы контроля качества датчиков давления на основе

автоматизированной системы задания давления, включающей блок пневморегуляторов постоянного

перепада. Теоретически доказано и обосновано применение пневморегуляторов постоянного перепада

давлений для расширения диапазона задаваемых давлений и повышения точности. Анализ

погрешности автоматизированной системы задания давления выявил ее основные составляющие.

Экспериментально определено, что эта погрешность не превышает 20 Па в диапазоне от 0,7 до 100 кПа

и 0,015% верхней границы шкалы в диапазоне от 100 до 285 кПа. Библиографический список

1. ГОСТ 8.223 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств

измерений абсолютного давления в диапазоне от 2,7x10 в ст. 2 до 4000х10 в ст. 2 Па 2. Инжиниринг систем контроля качества датчиков давления / А.В. Марков, А.М. Соболев / Материалы III

Международной молодежной научно-технической конференции «Молодежь, техника, космос», СПб: БГТУ, 2011. – 188-190с.

3. Жарковский Б.И. Приборы автоматического контроля и управления: учебник. Высшая школа. 1998. 4. Датчики давления [Электронный ресурс]. – URL: www.pribor-service.ru

УДК 669.713

АЛГОРИТМ ПОДАВЛЕНИЯ ШУМОВ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ,

ОСНОВАННЫЙ НА ИМПУЛЬСНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

А. Д. Федотов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Данные, полученные после ультразвуковых исследований, подвержены сильному влиянию

гауссовским и импульсивных шумов. Изображение зашумлено и восприятие отдельных объектов

становится затруднительным. Алгоритм, основанный на импульсной нейронной сети (ИНС), позволяет

определить позицию пикселя, который подвержен зашумлению.

Модель импульсной нейронной сети значительно отличается от классических нейронных сетей.

Один нейрон имеет уникальную связь с одним пикселем в изображении, а также может

взаимодействовать с другими нейронами посредством матрицы ссылок. Упрощенная модель ИНС

представлена на рис. 1.

Рисунок 1 – Упрощенная модель ИНС

Fij - это вход с обратной связи, Lij - связанный вход. Когда Uij больше динамического порога kij, нейрон

посылает последовательные импульсы Yij. Математическая модель упрощенной ИНС выражена

уравнениями 1-5.

𝐹𝑖𝑗(𝑛) = 𝐼𝑖𝑗 (1)

𝐿𝑖𝑗(𝑛) = ∑ 𝑤𝑖𝑗𝑘𝑙𝑌(𝑛 − 1)

𝑘𝑙

(2)

𝑈𝑖𝑗(𝑛) = 𝐹𝑖𝑗(𝑛) (3)

𝑘𝑖𝑗(𝑛) = 𝑒−𝑎𝑘𝑘𝑖𝑗(𝑛 − 1) + 𝑉𝑘𝑌𝑖𝑗(𝑛 − 1) (4)

𝑌𝑖𝑗(𝑛) = {1, 𝑈(𝑛) ≥ 𝑘𝑖𝑗(𝑛 − 1)

0, 𝑈(𝑛) < 𝑘𝑖𝑗(𝑛)

(5)

В представленном алгоритме все нейроны взаимосвязаны и имеют только два состояния на

выходе: целевой и нецелевой. Так как световой уровень зашумленных пикселей отличается от остальных

пикселей вокруг, то и соответствующие выходы будут также разными. .

54

СЕКЦИЯ «РАДИОТЕХНИКА, РОБОТОТЕХНИКА И МЕХАТРОНИКА»

УДК 004.78

ТРЕХМЕРНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

КОМПОНЕНТОВ В ПРОГРАММНО-КОНФИГУРИРУЕМУЮ СИСТЕМУ.

М. Ф. Жаркой, С. С. Чеусов

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Развитие направления программно-конфигурируемых устройств и систем требует создание

принципиально нового подхода в коммутировании и управлении каналами связи, отвечающие

современным требованиям, предъявляемым к устройствам микроэлектронной промышленности. В

случае применения программно-конфигурируемых устройств возможна организация полной

взаимозаменяемости типономинала электронной компонентной базы, вышедшего из строя в структуре

устройства или комплекса. В настоящее время архитектура программно-конфигурируемых систем

состоит из многочисленных коммутируемых устройств, связанных в сеть. На современном этапе

технического развития подобные системы используются в облачных хранилищах данных, в которых

данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, а коммутация происходит за счет

аппаратных единиц компьютерной сети.

Перспективным направлением развития информационных технологий является создание

устройств, с децентрализованной архитектурой, однако основной задачей остается коммутация блоков

и устройств локальной системы.

В данной работе предлагается решение задачи по обеспечению выполнения коммутационных

связей как, в программно-конфигурируемых устройствах, так и в системах, и состоит в послойном

наращивании тонкопленочных структур и определяющих их связей, что в свою очередь устанавливает

объемность структуры и конструкторскую новизну технологии.

Разработка подразумевает создание автономного модуля, обеспечивающего полную

взаимозаменяемость в устройствах, использующих его. Из этого следует, что основными критериями

при создании модуля является: взаимное влияние, физические размеры элементов и точности

позиционирования элементов на подложке. Использование тонкопленочной технологии позволяет

создавать L, R и C элементы с прецизионной точностью, вне зависимости от воздействующих факторов,

по причине прецизионного контроля заданных параметров в процессе производства.

Финальная концепция трехмерной интеграции тонкопленочных радиоэлектронных компонентов,

коммутирующихся при помощи ПЛИС (программируемой логической интегральной схемы),

представлена на рисунке. Функцией тестового микроконтроллера ORE128 является демонстрация

технологических решений и использование в качестве устройства построения уровня управления

программно-определяемой сети передачи данных (SDN), в протоколе Openflow для управления

процессом обработки данных программно-определяемой (автоконфигурируемой) сети (устройства).

УДК 621.396.969

ОЦЕНКА ЗОН ДЕЙСТВИЯ МНОГОПОЗИЦИОННЫХ

РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЦЕЛЕЙ

В. А. Завьялов, А. В. Нестерович

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящее время, наряду с совершенствованием традиционных однопозиционных

радиолокационных станций (РЛС) происходит постепенный переход к многопозиционным

радиолокационным станциям (МПРЛС), в которых используются несколько передающих и приемных

позиций (сенсоров), объединенных в единую радиолокационную станцию. Для правильного

функционирования МПРЛС возникает задача оценки зоны действия таких станций. В основе расчета

зоны действия МПРЛС лежит оценка зоны действия для ячейки МПРЛС – бистатической РЛС,

состоящей из одной приемной и одной передающей позиции [1]. Для оценки зоны действия

бистатической РЛС рассчитывается отношение сигнал-шум на входе приемного устройства. [1, 2]

Отношение сигнал-шум на входе приемного устройства зависит от параметров приемного и

передающего устройства, эффективной площади рассеяния (ЭПР) цели и расстояния от приемной и

передающей позиции до цели.

55

В проведенном исследовании оценивались зоны действия бистатической РЛС и МПРЛС.

Параметры передающего и приемного устройства для МПРЛС считали аналогичными параметрам

передающего и приемного устройства бистатической РЛС соответственно. Коэффициенты усиления

антенн в максимумах диаграммы направленности при сканировании оставались неизменными.

Использовались три цели: беспилотный летательный аппарат, среднемагистральный и

дальнемагистральный пассажирские самолеты. ЭПР целей считали постоянной. В реальном случае

значения ЭПР целей для каждой отдельной ячейки МПРЛС различны и зависят от направления

облучения и приема [1]. Также в некоторых случаях может потребоваться статистический расчет

флуктуации ЭПР [1, 3].

Моделирование производилось в программном пакете Matlab 8.3. В качестве первых результатов

были получены срезы зависимости отношения сигнал-шум на входе приемника от дальности до цели

для бистатической РЛС. Далее были сформированы срезы зависимости отношения сигнал-шум от

дальности до цели для МПРЛС с обработкой по всем приемным позициям. В результате были получены

контрольные цифры зон действия для бистатических РЛС и МПРЛС без учета геометрии Земли. Библиографический список

1. Черняк В. С. Многопозиционная радиолокация. - М.: Радио и связь, 1993. - 416 с. 2. Doughty S. R. Development and Performance Evaluation of a Multistatic Radar System,

University of London, 2008.

3. Multi-Static Primary Surveillance Radar – An examination of Alternative Frequency Bands, Report No: 72/07/R/376/U, July 2008, Roke Manor Research Ltd.

УДК 62-236.58

РОБОТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ПАКЕТИРОВАНИЯ ГРУЗОВ

К. В. Никитина

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Среди промышленных роботов, связанных с технологическим процессом, можно выделить особую

группу роботов, предназначенных для погрузочно-разгрузочных работ и пакетирования. Традиционно

сложилось так, что все роботы разрабатывались для замены человека-оператора, и поэтому их

устанавливали рядом с технологической линией на место самого оператора. Так было раньше и в

большинстве случаев так делают и сегодня. При этом значительная часть пространства

производственного помещения отводится на установку робота и специальных защитных ограждений.

В нашем случае тенденция совершенно другая: робот с параллельной кинематикой

устанавливается над технологической линией и он не занимает лишнего места рядом с ней, что

позволяет располагать на освободившейся площади другое оборудование. Такой подход известен еще

со времен активного внедрения сбалансированных манипуляторов. В работе [1] показано применение

этих манипуляторов на примере одного из манипуляторов фирмы FBA.

Интерес к этим роботам обусловлен тем, что они достигают наибольшего быстродействия среди

прочих роботов (во многом благодаря расположению приводов на основании, а не на звеньях.

Поэтому авторами предложена конструкция робота с параллельной кинематикой (рисунок 1),

разработанная специально для пакетирования грузов, на основе шарнирной фермы переменной

конфигурации. Понятие шарнирной фермы переменной конфигурации впервые введено в работе [2].

Основной особенностью такой конструкции является то, что сам привод является звеном, и испытывает

нагрузки только на растяжение-сжатие, что повышает жёсткость конструкции и позволяет снизить

массу манипуляционной системы.

Рисунок 1 – Робот с параллельной структурой

56

Система управления с адаптацией позволяет смягчить требования к грузоподъемной платформе,

входящей в состав робототехнического пакетирующего комплекса, опускающей поддон с

установленными грузами по мере его заполнения. Библиографический список:

1. Сбалансированные манипуляторы / И.Л. Владов [и др.]. – Москва, Машиностроение, 1988. – 264 с.

2. Жавнер В.Л. Роботы и манипуляторы для погрузочно-разгрузочных работ: дис. ... докт. техн. наук / В.Л. Жавнер. – Санкт-Петербург, 1992. – 535с.

УДК 621.396

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

НЕПОДВИЖНЫХ И ПОДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ В БОРТОВЫХ

ПАССИВНЫХ ОДНОПОЗИЦИОННЫХ И МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

С. А. Юхно

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

В настоящий момент для решения задачи определения координат источников радиоизлучения

(ИРИ) получили распространение однопозиционные и многопозиционные пассивные

радиолокационные станции (МПРЛС). Однопозиционные имеют одну приемную позицию,

многопозиционные – несколько разнесенных в пространстве приемных позиций, в которых получаемая

ими информация об ИРИ обрабатывается совместно. Благодаря этому достигаются основные

преимущества МПРЛС: высокая дальность, обеспечивающая принципиальную возможность

обнаружения объекта, имеющего активную радиолокационную станцию, возможность распознания

типа ИРИ (а затем и типа объекта, на котором он установлен), скрытность (отсутствие активного

излучения), способность МПРЛС работать в любое время суток, при наличии различного рода

естественных и искусственных помех.

Методы определения координат ИРИ можно разделить на триангуляционные, разностно-

дальномерные, пеленгационно-энергетические, доплеровские, частотные и др. Большинство из этих

методов и их модификаций направлено на определение координат одно- или многопозиционными

пассивными локационными станциями неподвижного ИРИ, однако существуют методы определения

координат маневрирующего ИРИ (и даже высокоскоростного ИРИ). Все эти методы обладают общими

недостатками, присущими пассивной радиолокации: низкая точность определения дальности до ИРИ,

невозможность локации неизлучающего объекта. Анализ показывает, что наиболее точным метод

является разностно-дальномерный, однако для него необходим канал связи меду бортами с высокой

пропускной способностью. Наиболее распространенным на сегодня методом определения координат

источников радиоизлучения является триангуляционный, для его реализации достаточно иметь на

борту узкополосный канал передачи данных.

57

СЕКЦИЯ «ПОДГОТОВКА КАДРОВ ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ»

УДК 004.942

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РЕШЕНИИ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ

ДИСЦИПЛИНЫ «МАТЕМАТИКА»

Е. А. Альшакова

Юго-Западный государственный университет

Привлечение студентов к научно-исследовательской деятельности является одним из путей

повышения мотивации к изучению дисциплин учебного плана, а также одним из целевых показателей

программы стратегического развития ВУЗа. Информационные технологии и программные продукты, их

реализующие, становятся инструментом в научных исследованиях. Эффективное использование

функциональных возможностей продуктов САПР, разработка собственных программ, в том числе под

инженерные платформы, позволяет реализовать идеи, участвовать в конкурсах, в организации стартапов.

В учебном процессе дисциплины «Математика» Юго-Западного государственного университета

применяются информационные технологии для исследования методов решения прикладных задач классификации

объектов, таких как визуальный анализ многомерных данных, распознавание образов, техническое зрение.

Исходные данные в задачах классификации представляют множество, содержащее эмпирические объекты,

каждый объект измеряется по n-признакам и представляется в виде точки-вектора n-мерного пространства.

Визуализация при такой постановке задачи – отображение, которое каждой точке n-мерного пространства ставит в

соответствие точку двумерного. Рассматриваются методы, использующие визуализацию в задачах классификации:

метод главных компонент, факторный анализ, линейный дискриминантный анализ; методы многомерного

шкалирования и определения «истинной» размерности, нелинейные отображения в двумерное пространство,

увеличивающие разделимость классов, нелинейные нормированные отображения, сохраняющие норму вектора при

отображении. С использованием нелинейных нормированных отображений разработана программа визуализации

объектов n-мерного пространства, которая осуществляет преобразования координат и изменение положения

плоскости нелинейных нормированных отображений в n-мерном пространстве, позволяет реализовать

динамическую систему визуального анализа многомерных данных.

УДК 004.942

ЕДИНАЯ СРЕДА ИННОВАЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УЧЕБНОМ

ПРОЦЕССЕ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Е. Л. Альшакова

Юго-Западный государственный университет

Дисциплина «Инженерная графика» является базовой в инженерном образовании, изучает теоретические

основы построения чертежа, стандарты на выполнение и оформление конструкторской документации, формирует

компетенции в использовании программ САПР для решения практических задач профессиональной деятельности.

Для подготовки конструкторской документации используются информационные технологии 3D проектирования.

Применение технологий проектирования в учебном процессе осуществляется за счет комплексного

использования CAD/CAE/CAM инструментов для промышленного дизайна и машиностроительного производства –

единой среды инновационного проектирования и управления данными, предназначенной для моделирования,

визуализации, анимации, выполнения инженерного анализа, расчетов на прочность, разработки управляющих

программ для станков с ЧПУ, организации совместной работы. Это обеспечивает возможность реализовать продукт

от идеи до прототипа и изготовить изделие средствами 3D печати или на станке с ЧПУ.

В учебном процессе уделяется внимание изучению основ 3D моделирования и оформлению

конструкторской документации на основе 3D модели. Такой подход к изучению дисциплины и выполнению

графических работ, в том числе, с использованием инженерных инструментов программы, библиотек ГОСТ

компонентов, позволяет сократить количество ошибок, время, затрачиваемое на выполнение чертежей,

повысить качество их оформления. Цифровой прототип устройства дает возможность подготовить

презентацию проекта с целью коммерческого продвижения создаваемого продукта.

Создается 3D модель сборки, сборочный чертеж, анимация. С целью решения практических задач

автоматизации проектирования внедрены графические работы по созданию параметрических

компонентов и сборок, при выполнении которых формируются навыки работы с инструментами

параметризации и программирования. Выполняется кинематический анализ, расчеты на прочность и

собственные частоты.

58

УДК 351

РОЛЬ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ В ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ

А. П. Артеменко, Д. О. Лапшин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова

Настоящий доклад посвящен разностороннему рассмотрению качества образования и поиску

комплекса мер по улучшению качества образования с целью подготовки более квалифицированных

кадров для высокотехнологичного производства нашей страны в современных реалиях. В докладе

рассмотрены некоторые рекомендации по улучшению качества образования как в отдельно взятом

ВУЗе, так и в стране в целом. Затронуты вопросы профессионального, нравственного и физического

образования любого человека в процессе получения образования. Обсуждаются вопросы образования

в ВУЗах и в школах страны. Данный доклад актуален для всей сферы образования на любом уровне,

оценивается влияние всех субъектов образовательной деятельности, в том числе преподавателей,

государства и работодателей.

УДК 627.7.018 (075)

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОТНО-КЛИМАТИЧЕСКОГО СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Д. С. Калабухов

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

(национальный исследовательский университет)

В связи с все возрастающей потребностью в разработке, производстве и эксплуатации

конкурентоспособной отечественной авиационной техники имеется необходимость в подготовке

дипломированных специалистов с применением современных высокотехнологичных средств обучения,

наглядно демонстрирующих работу исследуемых объектов в широких диапазонах их рабочих режимов

и внешних условий. В СГАУ им. С.П. Королёва на кафедре теории двигателей летательных аппаратов

разработан и внедрён в учебный процесс автоматизированный высотно-климатический стенд для

испытаний малоразмерных ГТД. Он предназначен для исследования влияния климатических условий

на параметры ГТД, определения и доводки его характеристик. В рамках лабораторных занятий со

студентами последние овладевают методиками экспериментального определения дроссельных и

высотно-климатических характеристик турбовинтового двигателя ДГ-4М, приобретают практические

навыки проведения стендовых испытаний.

Стенд состоит из системы обеспечения высотно-климатических условий, термобарокамеры с

системой термостатирования топлива, системы управления, измерения и регистрации параметров.

Для создания кондиционированных условий на стенде используется осушенный воздух высокого

давления (р = 18·103 КПа). Для получения охлажденного воздуха (не ниже 223 К) используется

созданная в СГАУ турбодетандерная установка. При испытаниях с подогретым воздухом (до 323 К)

применяются электрические калориферы. Заданные высотные условия Н = 0…3 км обеспечивается с

помощью высотного эжектора, а разрежение в ТБК создается самим двигателем. При испытаниях

выхлопные газы отводятся в башню шумоглушения.

Термобарокамера является рабочим участком высотно-климатического стенда. В ней размещается

испытуемый двигатель и создаются необходимые высотно-климатические условия.

Автоматизированная система измерений и регистрации параметров на стенде обеспечивает

проведение экспресс-анализа результатов, получения значения измеряемых параметров в темпе

испытаний, и определения нормальных значений параметров ГТД.

УДК 004.925.84

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ САПР В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

А. Л. Хорошко, Л. Л.Хорошко

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Учебный план кафедры по профилю научной специализации «Системы автоматизированного

проектирования» включает в себя ряд дисциплин графического моделирования. Особенностью

твердотельного моделирования является параметризация, позволяющая динамически задавать

59

параметры элементов модели. Важным отличием параметризации от классического черчения и

трёхмерного моделирования – возможность построить высокоточную деталь на основе заданной

математической модели, изменение которой приведёт к полному перестроению объекта. Таким образом

становится возможным проверить не только конфигурацию однородной детали при различных

характеристиках, но и достаточно сложные сборки.

Технология позволяет не только моделировать детали с высокой степенью точности, но и

вычислять их физические показатели: объём, массу, координаты центра тяжести. Особенно полезны

подобные расчёты будут при проведении испытаний динамической системы на прочность. Например,

параметризация позволяет выявить критические места комплексного механизма.

Так, в качестве курсовой работы студентам конструкторских специальностей даётся разработка

сборочного чертежа редуктора на основе ряда требований. Для выполнения курсовой работы требуется

произвести ряд расчётов: угловые скорости, выбор материалов, подшипников, необходимо вычислить

характеристики тихоходной и быстроходной ступеней, действующие силы и многое другое.

Параметрическое моделирование значительно облегчает работу над проектом, позволяя построить не

только обобщённую математическую модель механизма, но и осуществить оптимальный выбор типа

редуктора: трёхосный, соосный; и типа зубчатых колёс: прямозубый, косозубый.

Параметрическое моделирование в силу своих особенностей – актуальное средство разработки

конструкторской документации, ставшее неотъемлемой частью технологических процессов на

предприятиях. Именно по этой причине изучению дисциплины «Твердотельное параметрическое

моделирование» на кафедре «Системное моделирование и инженерная графика» Московского

авиационного института уделяется особое внимание.

УДК 37.376

ПОДГОТОВКА ВОСТРЕБОВАННЫХ

ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ КАДРОВ ОТ ШКОЛЫ ДО ВУЗА

Н. А Шангина

Красноярский государственный педагогический университет имени В.П.Астафьева

В условиях интенсивного развития и решения широкого круга стратегических задач по наращиванию и

использованию конкурентных преимуществ России на мировом рынке космических товаров и услуг, а также

задач, поставленных в новой Федеральной космической программе на 2016–2025 годы, возрастает

необходимость в притоке молодых высококвалифицированных специально подготовленных кадров.

Выпускники инженерных вузов слабо подготовлены к работе на предприятиях, а именно,

недостаточно, а порою очень плохо владеют современными методами проектирования, не чувствуют

полезности той или иной информации, необходимой для работы на предприятии.

Повышение качества подготовки специалистов, возможно, осуществлять путем применения программ

целевой подготовки, а также при использовании индивидуальных образовательных траекторий,

старшеклассника. Одним из эффективных решения этой задачи это погружение старшеклассников в

профессиональную среду и выявления у них способностей, качеств и умений к выбранной профессии.

Выпускники школ, успешно прошедшие программу целевой подготовки и показавшие развитые

способности, к инженерным профессиям смогут иметь право на получение рекомендации предприятия

для поступления по целевому набору в престижные ВУЗы. В результате чего, ВУЗ получит для

обучения студента с высокой мотивацией, оформленной на осознанном стремлении к получению

знаний, когда абитуриент уже накопит достаточное количество необходимых умений и знаний, выявил

свои реальные способности к определенной деятельности. Следовательно, предприятие обеспечит себя

высококвалифицированными специалистами, осознанно выбравшими профессию, которые будут

способными в силу своего возраста и творческого азарта справляться с большим объемом технологий,

что для старшего поколения работников становиться большой проблемой.

Не секрет, что в настоящее время в ВУЗах преподают вчерашние студенты, не имеющие понятия

о производстве, от чтения технических дисциплин практически отстранены практики. В связи, с чем в

процессе обучения возникает потребность в повышении квалификации профессорско-

преподавательских кадров.

60

СПИСОК АВТОРОВ

Абдуллин М. Р. 8 Ефремов Н. Ю. 25 Паршакова А. С. 35

Алиев А. Р. 20 Жаркой М. Ф. 54 Пескова А. В. 19

Алтунин В. А. 8 Завьялов В. А. 54 Петрова И. Л. 16

Альшакова Ек. А. 57 Зараменский И. Ю. 26 Пономарева Т. П. 12

Альшакова Ел. А. 57 Иванов М. В. 45 Попов Г. М. 21

Анискевич Ю. В. 20 Ильин М. Ю. 44 Радин Д. В. 23

Арипова О. В. 9, 20 Калабухов Д. С. 58 Ремшев Е. Ю. 32

Артеменко А. П. 58 Калугина М. С. 32 Сафронов Д. В. 22

Афанасенков С. А. 40 Картель Д. М. 14 Селифонтов Д. О. 37

Афанасьев К. А. 31 Кейно П. П. 45 Семенов А. В. 44

Ахахина М. С. 9 Ким А. А. 46 Сенникова А. Г. 38

Бабичев М. А. 40 Кипнис В. Б. 47 Сивак В. В. 25

Бабук В. А. 10 Коломзаров О. В. 15 Силаев М. Ю. 27

Баскакова А. Е. 32 Колосков М. А. 47 Скороходов Я. А. 52

Батраков И. М. 33 Коноплина И. С. 25 Смирнова И. С. 52

Безсонов К. А. 21 Корнеева Е. В. 15 Смирнова О. Ф. 24

Бойцов А. А. 41 Коробочкин Д. М. 48 Снопок Е. С. 18

Бондарев Е. С. 42 Косова Е. В. 26 Соловьев А. Д. 38

Борисов С. М. 11 Коханова Ю. С. 8 Стариков Н. Е. 37

Быков В. А. 33 Кузнецов В. В. 27 Степанов Ж. Р. 9, 19

Васильев К. А. 34 Кузьмичев О. Ю. 49 Столяров М. А. 24

Васильева В. Е. 11 Ланский А. М. 15 Терентьев А. А. 16

Вахтерова Я. А. 35 Лапшин Д. О. 58 Тимофеев Ю. М. 29

Вдовин Р. А. 21 Малахова Е. Х. 16 Федорченко А. Ю. 17

Винник П. М. 32 Матрохина К. В. 49 Федотенков Г. В. 35

Виноградова Г. С. 42 Медведев А-й. В. 26 Федотов А. Д. 53

Волков А. А. 21 Медведев А-р. В. 26 Федченко Д. А. 23

Воробьев А. А. 22 Митин Ф. В. 50 Филинов Е. П. 17

Воронина А. А. 40 Михеев В. А. 27 Халатов Е. М. 26

Габидуллин И. К. 43 Молис О. А. 44 Хахленкова А. А. 14

Гаврютин Н. Н. 31 Монастырских В. В. 50 Хорошко А. Л. 58

Голубев К. Ю. 44 Мордовин Д. П. 10 Хорошко Л. Л. 58

Голубева И. В. 11 Морозов В. В. 22 Христосова В. Ю. 30

Горелко М. Г. 23 Мурамович В. В. 36 Чернова А. А. 49

Горохов А. В. 12 Невокшенов Г. В. 40 Чеусов С. С. 54

Горячкин Е. С. 23 Нестерович А. В. 54 Чумак А.И. 37

Грачев Г. Г. 31 Никитина К. В. 55 Шангина Н. А. 59

Гусева В. Н. 12 Николаев А. В. 51 Шигапов Р. Р. 8, 16

Даниленко А. Н. 20 Новиков А. В. 28 Шмыров Д. В. 27

Дементьев Д. Ю. 35 Новиков И. А. 33, 37 Щиголев А. А. 8

Добрышкина Е. М. 21 Новиков С. Н. 16 Юнаков И. Л. 45

Евдокимов Д. В. 13 Новикова Ю. Д. 29 Юсупов А. А. 8

Елохин А. О. 44 Новичков А. А. 17 Юхно С. А. 56

Ельцин С. Н. 24 Орлов А. К. 18 Яковлев С. А. 27

Ермакович В. В. 24 Остапюк А. Я. 17