SCI Библиотека

Разработан стенд измерения тяги на основе аэродинамического метода. Для тестирования стенда прототип электроракетного двигателя был применен как двигатель на холодном газе. Рабочим телом являлся газообразный азот. При расходе 1.2 мг/с величина тяги составила от 0.674 до 0.736 мН, при расходе 1.7 мг/с величина тяги составила 0.934-1 мН и при расходе 2.6 мг/с величина тяги составила от 1.59 до 1.634 мН. Экспериментальный удельный импульс тяги составил при расходе 1.2 мг/с от 574 до 613 м/с, при расходе 1.7 мг/с от 549 до 588 м/с и при расходе 2.6 мг/с от 612 до 623 м/с. По замеренным значениям давления в камере прототипа электроракетного двигателя были получены величины идеальной скорости истечения рабочего тела из сопла, которые составили при расходе 1.2 мг/с-661 м/с, при расходе 1.7 мг/с-667 м/с и при расходе 2.6 мг/с-674 м/с. Полученные значения удельного импульса тяги не противоречат ранее полученным экспериментальным данным по реактивным двигателям на холодном газе с использованием в качестве рабочего тела азота, а также не превышают идеальную расчетную скорость истечения.

В работе моделируется динамика космического аппарата (КА) переменной массы. Применяется обобщённый метод анализа кривизны фазовой траектории, уточнённый для случая, при котором моменты сил, приложенных к аппарату, зависят от угловой скорости. Рассматриваются частные случаи и осуществляется анализ КА с динамической асимметрией. С помощью метода показывается наличие сложных эволюций углового движения, при которых реактивная струя двигателя создает кориолисовы эффекты (эффект Магнуса), дестабилизирующие конус прецессии, и приводящие к росту угла нутации.

В данном исследовании рассматривается применение генетического алгоритма для решения линеаризованных уравнений Хилла-Клохесси-Уилтшира, описывающих двухимпульсный перелёт манёвренного космического аппарата для встречи с пассивным космическим аппаратом на орбитах с большей и меньшей высотами относительно пассивного космического аппарата. Предполагается, что пассивный космический аппарат находится на круговой орбите Марса на высоте 300 км с известными орбитальными параметрами. Используя генетический алгоритм, мы стремимся оптимизировать параметры точки встречи. В частности речь идёт об оптимизации продолжительности перелёта для встречи, а также об оптимизации начального вектора скорости манёвренного космического аппарата в ареоцентрической экваториальной системе. При этом производится минимизация необходимой величины приращения скорости для встречи. Начальное расстояние 20 км между космическими аппаратами рассматривается в обоих рассматриваемых случаях. В то время как изменение вектора положения манёвренного космического аппарата наблюдается в каждом случае. Результаты показывают, что глобальный минимум приращения скорости достигается на траекториях с приближенной продолжительностью 75 минут. Более короткие траектории требуют немного большей величины приращения скорости, что представляет собой компромисс между продолжительностью и затратами энергии, требуемой на перелёт. Увеличение продолжительности перелёта для встречи необязательно приводит к уменьшению требуемого приращения скорости. Кроме того, численный анализ показывает, что результаты оптимизации в обоих случаях поразительно схожи, а ключевое различие состоит в направлении траектории встречи. Это исследование предоставляет ценные численные сведения о процессе оптимизации двухимпульсного перелёта для встречи двух космических аппаратов, демонстрируя практическую ценность генетических алгоритмов в данном контексте.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований резонаторного ионного двигателя времяпролетным методом с целью определения ускоряющих элементов конструкции. Исследовано четыре варианта сборки: истечение ионов из магнитной ячейки; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником и боковой стенки резонатора истечение; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником и боковой стенки резонатора с сетчатой крышкой. Энергопотребление магнитной ячейки составляло 5.6 Вт, а скорость пучка ионов при 11 Па составила не более 7 м/с. В сборке по второму варианту энергопотребление составило 6.6 Вт при давлении 11 Па и скорости не более 30 м/с. Энергопотребление по третьему и четвертому вариантам сборки составляло 6 Вт, а скорость пучка ионов при 11 Па составила не более 48 м/с.

В работе представлен экспериментальный метод определения мощности СВЧ/ВЧ-потерь в полости тороидального резонатора прототипа ускорительного ионного двигателя. Метод основан на анализе основных частот, присутствующих в резонаторе при его возбуждении твёрдотельным автогенератором. Достоинством метода является его инвариантность оптическому излучению высокочастотного разряда и тепловым эффектам в плазме. Метод частотного анализа показал, что основная частота автогенератора в полости тороидального резонатора создаёт переменное ускоряющее напряжение величиной 276.7 В. При этом, мощность основной частоты при возникновении разряда увеличивается в 145 раз при увеличении энергопотребления прототипа в 1.8 раз. Частота, близкая к резонансной частоте резонатора создаёт ускоряющее напряжение 50 В.

Численный анализ и результаты экспериментальных исследований используются для прогнозирования длительной прочности металлокомпозитного бака высокого давления, используемого для хранения топлива в системах электрореактивных двигателей космических аппаратов. Результаты исследований свидетельствуют, что рассматриваемая конструкция МКБВД имеет высокие ресурсные показатели. Это позволяет обеспечивать требуемые характеристики ресурса бака в течение заданного срока эксплуатации в условиях ползучести материала силовой оболочки. Делается вывод о возможности дальнейшей оптимизации конструкции МКБВД и повышения его весовой эффективности.

В статье решается задача определения сил, действующих на штоках гидроцилиндров при выполнении операции копания грунта ковшом экскаватора с различной глубиной и ориентацией выходного звена при его движении по горизонтальной траектории. По известной силе сопротивления копанию вычисляются силы, действующие по направлению штоков гидроцилиндров. С использованием полученных данных выполнено изображение гиперповерхности на чертеже Радищева, отражающей влияние значения силы на штоке гидроцилиндра ковша от значений обобщенных координат при заданном угле ориентации ковша и заданной силе сопротивления. Определены аналитические зависимости, которые используются для проверки возможности обеспечения движения ковша с заданными условиями.

В статье рассматривается задача геометрического моделирования пор эллипсоидной формы с возможностью применения этой модели в условиях произвольной деформации. Используется способ построения трехпараметрического тела граничными поверхностями на базе интерполяционных функций Эрмита с помощью применения технологии параметрического твердотельного моделирования. Решение этой задачи даст возможность получить геометрическую модель деформируемых пористых объектов для изучения существующих и для создания новых материалов, обладающих требуемыми свойствами для разработки новых продуктов и процессов.

Топонимическая система посёлка Первомайский представляет интерес, поскольку его территория обживалась практически с формирования Оренбургской губернии как земли, с одной стороны, принадлежащей солеруднику, а с другой, ставшей важным сторожевым форпостом оренбургского казачества. Однако историческое возрождение почти более чем через полтора века определило генетическую разнородность в топонимических названиях, а также особенности формирования названий линейных внутрипоселковых объектов.

В статье рассматривается оптимизация производственного процесса на основе имитационного моделирования в программном продукте Arena Rockwell. Разработана имитационная модель текущего процесса “AS-IS”. На основе параметров оптимизации - максимальная загрузка оборудования, минимальное количество единиц оборудования, разработана целевая модель процесса “ТО- ВЕ”. В результате имитационного моделирования при рассмотрении процессов были установлены параметры: коэффициент использования станков, средняя продолжительность пребывания деталей в производственном процессе, среднее число деталей в очереди, среднее время пребывания деталей в очереди, прибыль и убытки при реализации производственного процесса. Полученные результаты моделирования позволили рекомендовать поточную линию на основе группового технологического процесса обработки деталей. Это позволит повысить экономическую эффективность производственного процесса в 1.36 раза при сокращении количества используемого оборудования на 16 единиц по сравнению с индивидуальными (единичными) технологическими процессами обработки деталей.