Preview

Аэрокосмический научный журнал

Расширенный поиск
Научно-практический рецензируемый журнал

«Аэрокосмический научный журнал» является сетевым периодическим рецен­зируемым изданием, которое публикует оригинальные научные результаты теоретических и прикладных исследований, проводимых по широкому кругу проблем в области космонавтики, аэронавтики, управления полетом и баллистики. Журнал также публикует описания инновационных технических, конструкторских и методологических решений в области ракетостроения, управления техническими системами, создания стартовых комплексов, устройств космических аппаратов, математического моделирования технических систем.

Журнал адресован в первую очередь ученым и инженерам НИИ, КБ, предприятий и вузов авиационной, ракетной и космической отраслей науки и производства, специалистам вооруженных сил, студентам старших курсов, аспирантам.

Тематика журнала охватывает следующие научные специальности:

05.07.00 Авиационная и ракетно-космическая техника
05.11.00 Приборостроение, метрология, информационно-измерительные приборы и системы
20.02.00 Теория вооружения, военно-техническая политика, система вооружения 

Текущий выпуск

Том 3, № 3 (2017)

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

1-19 256
Аннотация

Рассмотрены методические подходы к разработке математических моделей различного уровня сложности, предназначенных для оценки влияния неоднородности входного потока на основные параметры и характеристики авиационного ГТД и его узлов. На примере расчета двухвального ТРДД на характерном дозвуковом крейсерском режиме продемонстрированы возможности инженерной математической модели по определению влияния неравномерности поля полного давления на входе в двигатель на его тяговые и расходные характеристики, а также запас газодинамической устойчивости обоих каскадов компрессора. 

Продемонстрировано, что представленная математическая модель первого уровня авиационного ГТД позволяет адекватно оценивать влияние неоднородности полного давления на входе в двигатель на его параметры, причем достоверность проводимых расчетов подтверждается их сравнением с результатами, полученным по хорошо отработанным пространственным математическим моделям двигателя, которые, в свою очередь, были неоднократно идентифицированы по результатам многочисленных экспериментов. 

Показано, что получаемые результаты, в том числе и по величинам снижения запаса ГДУ вследствие неоднородности потока на входе вполне могут быть использованы для предварительных оценок при выборе необходимого располагаемого запаса ΔKу, обеспечивающего устойчивую работу каскадов компрессора и двигателя в целом во всем диапазоне его режимов работы, в том числе и с учетом различных эксплуатационных факторов. Проведение окончательного поверочного расчета с помощью специализированных ММД более высокого уровня не только подтвердит полученные результаты, но и сократит  их ожидаемую погрешность по отношению к реальным значениям, полученным в результате испытаний.  

20-38 135
Аннотация

Астрофизические наблюдения в УФ-диапазоне обладают многими преимуществами. В настоящее время идёт выполнение проекта «Спектр-УФ», направленного на создание крупной космической обсерватории для работы в ультрафиолетовом участке спектра.

Требования к качеству оптики ультрафиолетового телескопа предельно высоки, поэтому изготовление такого крупного космического телескопа, как Т-170М, а также его транспортировка на стартовый комплекс – весьма сложные технологические задачи.

При изготовлении оптических элементов телескопа Т-170М сделан выбор в пользу сочетания покрытий Al+MgF2. При этом через поры во фториде магния проникает атмосферный кислород, приводя к образованию на напылённом алюминии слоя оксида (Al2O3), который значительно ухудшает УФ-отражательную способность поверхности зеркала. Также необходимо выполнить требования к чистоте поверхностей элементов оптической системы телескопа при транспортировке готового изделия и его хранении и предусмотреть автономность работы системы поддержания контролируемой атмосферы.

Для решения поставленных задач:

1) был разработан пылевлагозащитный чехол (ПВЗЧ), предотвращающий контакт поверхностей зеркал оптической системы телескопа с атмосферой;

2) для создания внутри ПВЗЧ контролируемой атмосферы обоснована необходимость выполнения поддува внутрь телескопа газообразного азота особой чистоты (сорт 1) в соответствии с ГОСТ 9293-74 с температурой точки росы не выше -50°С; расчётами подтверждено, что наддув избыточным давлением 10 кПа обеспечивает оптимальные условия сохранения оптических свойств поверхности зеркал космического телескопа, а также минимизирует нагрузки на легкоповреждаемые элементы телескопа;

3) для обеспечения требуемой чистоты поверхностей элементов оптической системы телескопа внутри ПВЗЧ установлен класс чистоты не хуже класса 7 ИСО в соответствии с ГОСТ ИСО 14644-1-2002; допустимое загрязнение деталей оптической системы не более 0,03% от общей площади поверхности (300 p.p.m.) обеспечено рациональным выбором схемы продува телескопа подачей азота через инструментальный отсек;

4) рабочее давление и автономность работы системы поддержания контролируемой атмосферы обеспечены рациональной конструкцией агрегата наддува с использованием газоанализатора и клапанов наддува с внешней обратной связью.

39-52 127
Аннотация

В статье предложена система дифференциальных уравнений, описывающих процессы в проточных аккумуляторах теплоты фазового перехода (АФП) и поставлена соответствующая краевая задача. При этом используется упрощенная математическая модель со следующими основными допущениями – предполагается одномерность течения теплоносителя, квазистационарность температурных полей, одномерность перемещения границы раздела фаз.

В отличие от других работ, посвященных расчетам проточных АФП, основанных на аналогичных упрощениях, использование в данной статье такого параметра, как удельная масса фазы на единицу длины аккумулятора (на погонный метр длины) в качестве неизвестной (искомой) функции, приводит к записи дифференциальных уравнений универсальной для всех проточных АФП, в которых приемлемы используемые при их выводе упрощения. Конкретные отличия для различных аккумуляторов выражаются в том, что коэффициенты в уравнениях представляют собой разные функции, соответствующие конкретному конструктивному исполнению этих устройств. Отмечены два примера вычисления таких коэффициентов (термических сопротивлений) для конкретных типов аккумуляторов, вычисляемых на основе одномерности и квазистационаности применительно к границе раздела фаз.

Представленная математическая модель в силу своей общности позволяет описать широкий класс проточных аккумуляторов теплоты и на этой основе проводить анализ особенностей процессов зарядки и разрядки, а также осуществлять выбор их оптимальных параметров с целью оптимизации работы энергетической установки в целом. 

53-63 151
Аннотация

В данной работе проанализировано численное моделирование круглой струи с дозвуковым сносящим потоком. Проведен расчет при разных углах наклона выдува струи ωj и построены поля скоростей и давлений течения, траектории струи, а также проведен расчет коэффициентов давления на поверхности пластины.

Для решения данной задачи был использован программный комплекс САПР Solidworks Flow Simulation. В данной пакет заложено решение уравнения Новье-Стокса, которое необходимо для моделирования данной задачи.

Для проверки работоспособности замыкающего условия (k-e модели турбулентности) и правильности выбора границ расчетной области была решена тестовая задача для

 Анализ решения показал работоспособность k-e модели турбулентности, и дал хорошее соответствие с результатами экспериментов других авторов [4]. На основе выбранных условий был проведен дальнейший расчет для разных углов наклона выдува.

В ходе работы было выявлено, что угол наклона выдува струи сильно  оказывает влияние на перераспределение скорости и давления в области струйного взаимодействия, что позволяет при тех же  энергетических затратах на выдув газа эффективнее использовать такие струи для управления аэродинамическими характеристиками летательных аппаратов. Решение данной задачи очень актуально в широком применении в авиационной и ракетно-космической техники.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.