Інформаційні системи, механіка та керування

Вплив параметра компонування спряженого крила на аеродинамічні характеристики

Дмитро Миколайович Зінченко — 2020-04-15

У роботі досліджується вплив компонування спряженого крила скінченого подовження літального апарату на його аеродинамічні характеристики - коефіцієнт підйомної сили для певних кутів атаки, аеродинамічна якість, характеристики поздовжньої стійкості у залежності від форми, розташування і кількості крил.

У результаті отримані основні аеродинамічні характеристики різних варіантів сполученого крила, проаналізовано максимальне значення коефіцієнта підйомної сили і проведена оцінка характеристик стійкості літального апарату.

Особливості дії пилоподібного силового навантаження на динаміку конструкції із рідиною

Вікторія Володимирівна Губська — 2020-04-15

В сумісній нелінійній постановці розглянуто задачу динаміки циліндричного резервуару з рідиною під дією неперіодичного силового навантаження у вигляді пилоподібного імпульсу. Вибір такого типу навантаження обумовлений тим, що при керованому русі конструкції з рідиною для зміни положення чи орієнтації конструкції використовують такого типу імпульси, а не синусоїдальні, які більше притаманні системам з поновлюючою силою. Такі силові імпульси використовуються як періодично, так і одноразово. Вивчається задача про імпульсне збудження поступального руху циліндричного резервуара, частково заповненого рідиною. Моделювання здійснюється на основі нелінійної моделі сумісного руху рідини з вільною поверхнею і резервуара, яка ґрунтується на постановці задачі у вигляді варіаційного принципу Гамільтона-Остроградського, варіаційних методах математичної фізики і методах нелінійної механіки. Розроблена нелінійна модель динаміки сумісного руху конструкції з рідиною пройшла тестування для різних задач про поступальний і кутовий рух системи і якісно відображає основні властивості таких систем в нелінійному діапазоні збурень, наведених в багатьох роботах експериментального спрямування. Виконано порівняння результатів з варіантом збудження руху імпульсом у вигляді одного періоду синусоїди. Проаналізовано зміну в часі збурення вільної поверхні рідини і швидкості поступального руху резервуара. При цьому розглянуто випадок, коли маса рідини значно перевершує масу конструкції, що обумовлює значний влив рідинного наповнення на динаміку системи. Показано, що дія пилоподібного імпульсу сили призводить до збурень кінематичних параметрів системи (збурень вільної поверхні рідини на стінках резервуара і швидкості поступального руху конструкції) менших ніж у випадку дії синусоїдального імпульсу. Дано пояснення цього ефекту і відзначено присутність амплітудної і частотної модуляції в законі зміни збурень вільної поверхні рідини.

Дослідження аеродинамічних характеристик авіаційного комплексу під час відділення від літака-носія

Владислав Анатолійович Лабунець — 2020-04-15

Окремі частини ЛА, розташовані одні від одної на відстані, приблизно рівній їх характерним розмірам здійснюють взаємний вплив на їх обтікання. Ця взаємодія виражається в зміні полів швидкостей і тисків, в результаті чого змінюється розподіл сумарних аеродинамічних сил і моментів.

Дуже рідко інтерференція буває корисною, зазвичай, і особливо, коли взаємодіють тіла з досконалими аеродинамічними формами, її влив носить негативний характер. Це пов’язано з утворенням в деяких областях течій несприятливих градієнтів тиску, величина яких при ізольованому обтіканні були відсутніми або мінімальними. Результатом виникнення таких градієнтів є місцеві відриви потоку, що супроводжуються збільшенням опору та зменшенням підіймальної сили.

На початкових етапах руху тіло на підвісці знаходиться під впливом значних додаткових сил викликаних безпосередньою близькістю літака-носія. Дія таких інтерференційних сил може викликати значні коливання та суттєво змінити ефективну траєкторію. В деяких випадках, наприклад під час пуску авіаційних керованих ракет, такі сили можуть виявитись настільки великими, що система управління та рульові поверхні не зможуть їм протистояти. Як наслідок, з’являється небезпека зіткнення ракети з літаком-носієм, втрата системою наведення цілі або перевищення максимально допустимих кутів атаки, що призведе до її руйнування.

Вплив параметрів компонування на аеродинамічні характеристики літака класу «бізнес-джет»

Ірина Андріївна Філонова — 2020-04-15

За допомогою методів обчислювальної аеродинаміки (панельно-вихровий метод симетричних особливостей) досліджено вплив параметрів компонування на аеродинамічні характеристики літака класу «бізнес-джет». В ході дисертаційних досліджень за допомогою створених розрахункових моделей досліджено вплив загальної схеми компонування літака, розташування по висоті гондол рушіїв, застосування кінцевої аеродинамічної поверхні, досліджені аеродинамічні характеристики компонування із задіяною механізацією.

Отримані аеродинамічні характеристики, здійснено аналіз максимального значення несучих властивостей, аеродинамічної досконалості та характеристик стійкості. Визначені основні льотно-технічні характеристики компонування літака класу «бізнес-джет».

Рівняння Тимошенка гіперболічного типу та його основні особливості

Igor Selezov — 2020-04-15

Показано, що рівняння Тимошенка принципово відрізняється від класичного рівняння Бернулі-Ейлера згинних коливань балки, воно описує поширення збурень зі скінченою швидкістю, що не задовольняє закону суцільності середовища, і у цьому випадку відповідає моделі Косера. Це встановлено із наведеного узагальненого рівняння 6-го порядку гіперболічного типу, яке, як часткові випадки, включає відомі рівняння, а також рівняння Тимошенка без коректуючого коефіцієнта зсуву. Відмічаємо, що підбір цього коректуючого коефіцієнта проводили дослідники на основі точних розв’язків, які отримані з моделі без порушення суцільності середовища. У подальшому було розроблено обчислювальні програми, але із набагато більшими порушеннями суцільності середовища.

Відмічаємо рівняння 6-го порядку, виведене із n-мірного евклідового простору, узагальнюючого метод Коші-Пуасона.

Аналіз методу ремонту вала із використанням втулки

Гюркан Ортамевзи — 2020-04-15

В даній статті проведено аналіз методу ремонту вала із використанням втулки в авіаційних валах та валах загального призначення. Також, виконаний аналіз посадочних розмірів вала і втулки, товщини стінки втулки, діаметра загального валу та матеріалу втулки. На підставі проведених аналізів виконано порівняння параметрів напруги, натягу і деформації у валі та втулки.

До теорії хвиль Релея викликаних ударом

Olga Ivanova — 2020-04-15

The paper deals with the dependence of the characteristics of the Relay waves caused by impact on the properties of the surfaces of the colliding bodies.

The main characteristics of the impact process - the duration of the impact, local compression, voltage in the contact area - are considered as functions of the parameters characterizing the frequency, amplitude, wavelength of the Relay and the speed of their attenuation.

In the previous works of the authors the case of collision of bodies with non-deformed surfaces of high curvature has been investigated. In the given work the case of collision of bodies with small curvature of their undeformed surfaces is considered.

Comparison of the results obtained by the authors in this paper with those obtained earlier allowed us to conclude that the spectrum of Relay waves frequency does not depend on the properties of the colliding surfaces of the bodies. Obviously, the curvature of the body surfaces has a significant effect on the amplitude of the waves and the velocity of their attenuation with depth.

Класифікація та аналіз вимірювальних перетворювачів напруженості (індукції) змінних магнітних полів

Юрій Володимирович Бобков — 2020-04-15

В даній роботі на основі всебічного аналізу методів вимірювання змінних магнітних полів запропонована класифікація первинних вимірювальних перетворювачів напруженості (індукції) змінних магнітних полів, в основу якої покладено фізичні принципи перетворення. Це дозволило виділити найбільш суттєві ознаки кожного з типів вимірювальних перетворювачів.
Було проведено аналіз сучасного стану розвитку кожного з типів вимірювальних перетворювачів напруженості змінних магнітних полів, визначено їх переваги та недоліки, окреслено межі динамічних та частотних діапазонів, максимальні значення похибок.
Отримані результати дозволяють суттєво спростити та скоротити час при виборі необхідного методу вимірювання напруженості (індукції) змінних магнітних полів і обрати необхідний тип вимірювального перетворювача для ефективного вирішення поставлених задач.

Перспективи розвитку критичних технологій аерокосмічної галузі України

Олександр Васильович Збруцький — 2020-04-15

Розглянуті деякі питання стосовно визначення пріоритетних напрямків розвитку критичних технологій аерокосмічної галузі України, їх актуалізації, зокрема на основі проведення системних прогнозно-аналітичних досліджень.

Синтез контуру керування кутовим рухом безпілотного літального апарату

Виталий Витальевич Бурнашев — 2020-04-15

Стаття розкриває особливості синтезу контурів керування кутовим рухом безпілотного літального апарату (БПЛА). В рамках даного дослідження розраховані робастні регулятори для всіх можливих висот і швидкостей польоту. Також були визначені діапазони зміни параметрів руху БПЛА, для яких якість керування залишається прийнятною. Стаття містить обмеження на амплітудно-частотні характеристики і вагові функції.

Розробка системи автоматичного керування багатовимірним рухом вантажного самохідного підводного носія в умовах невизначеності

Андрій Миколайович Войтасик — 2020-05-11

Розроблено систему автоматичного керування багатовімірнім рухом самохідного прив'язного підводного апарата транспортного типу, яка забезпечує високу якість процесів керування за умов невизначеності. Працездатність запропонованої системи підтверджена методом імітаційного моделювання багатовимірного руху самохідного прив'язного підводного апарата транспортного типу із трьома керованими ступенями рухливості. Система автоматичного управління забезпечує перехідні процеси, які не мають перерегулирования і статичних помилок таі тривають не більше 4 с. Після завершення перехідного процесу система відпрацьовує завдання управління, яка динамічно змінюється із відносною похибкою, яка не перевищує 0,01% від кордону допустимої робочої зони. У роботі синтезовано багатовимірний закон керування самохідним прив'язним підводним апаратом транспортного типу за умов невизначеності із застосуванням псевдооберненої матриці рушійно-рульового комплексу підводного апарату і методу мінімізації локального функціоналу на основі градієнтного пошуку. На основі запропонованого закону керування і у разі застосування багатовимірного задатчика інтенсивності синтезована система автоматичного керування багатовимірним рухом самохідного прив'язного підводного апарата транспортного типу, яка забезпечує високу якість процесів управління його багатовимірним рухом за умов невизначеності, обмежень, що керують, і впливів зовнішніх збурень

Розробка дистанційно пілотованого авіаційного комплексу вертикального зльоту та посадки багатомоторної схеми

Владислав Олександрович Школьний — 2020-04-15

В даній статті описано проектування БПЛА конвертопланного типу. Такий тип БПЛА дозволяє робити вертикальний зліт та посадку. Для цього не потрібні злітно-посадкова смуга, парашут, катапульта тощо.

Для проектування даного БПЛА вибрано схему tiltrotor, тобто схему з поворотними двигунами. Дана схема об'єднує вертикальний підйомний потенціал вертольота зі швидкістю звичайних літальних апаратів.

Зроблено розрахунок аеродинамічних, льотних характеристик та міцнісний розрахунок. Кожен елемент спроектовано з урахуванням зручності використання даного БПЛА.

Проект має безпосередню перевагу на ринку завдяки транспортуванню комплексу. Комплекс транспортується в ранці, габаритні розміри якого не відрізняються від туристичного ранця.

Аналіз технологій утилізації відходів виробництва в авіа- та ракетобудуванні

Наталія Миколаївна Руденко — 2020-04-15

Стаття присвячена проблемі утилізації компонентів відходів виробництва авіа- та ракетобудування, а також літальних апаратів, які відпрацювали свій ресурс. З кожним роком все більша кількість аерокосмічної техніки (АКТ) накопичується на різних майданчиках, займаючи великі площі. Тому питання її утилізації стає все більш актуальним.

У даній статті наводиться аналіз методів утилізації полімерних композиційних матеріалів (ПКМ), компонентів аерокосмічної техніки. Показано, що в області утилізації ПКМ для кожного типу наповнювачів доцільно використовувати свій метод утилізації: для склопластику - це піроліз і в меншій мірі термокаталіз; для вуглепластику - це термокаталіз, сольволіз і піроліз; для органопластіку - це низько- і середньотемпературний піроліз, можливо - термокаталіз, але цей метод вимагає подальшого вивчення.

Наведені переваги і недоліки застосовуваних технологій, розглядаються рекомендації щодо методик утилізації полімерних композиційних матеріалів. А також розглянуто шляхи забезпечення якості цього процесу, перспективна технологія «спільної утилізації» відходів армованих ПКМ, (Co-processing).

Аналіз літературних джерел, що стосуються нормативно-технічної бази утилізації відходів виробництва авіа- та ракетобудування, дозволяє зробити висновки про те, що на даний момент утилізація елементів літальних апаратів розглядається як складова частина процесів утилізації, практично не виділяючись окремо. Нормативно-технічна база в основному визначена для утилізації металевих з'єднань і часто пред'являються лише вимоги до якості продукції, яка утилізується, а не до якості продукції, отриманої в результаті утилізації. Існуючі вимоги до якості отриманої продукції практично не зведені в нормативно-технічну базу, роздивляючись окремо для кожного технологічного процесу і маючи суттєві відмінності в різних літературних джерелах, а нормативно-технічна база з утилізації елементів літальних апаратів, що складаються з композитів, на даний момент практично відсутня.

Система автоматичної посадки квадрокоптера підвищеної надійності в умовах вітрових збурень

Максим Сергійович Кушнірук — 2020-04-15

Розроблена система вимірювання висоти польоту квадрокоптера підвищеної надійності, що забезпечує безаварійну посадку при впливі вітрових збурень. У системі вимірювання висоти реалізований метод підвищення надійності і точності об'єктів шляхом комплексного поєднання функціонального і структурного резервування, що дозволить підвищити надійність системи автоматичної посадки.