Авиация и космонавтика

Междисциплинарное учебное пособие, предназначенное для факультативного изучения студентами и магистрантами, обучающимися по направлениям подготовки «Техносферная безопасность» и «Электрооборудование автомобилей и тракторов». Охарактеризованы многофункциональные датчики, аналитические микро-и нанолаборатории: газовый и жидкостный хроматографы, нейроподобная система «электронный нос» и мультисенсорные системы — «электронный язык». Приведены основные результаты исследования направлений создания системы непрерывного мониторинга технического состояния образцов транспортной техники, полученные в НИИ МВС ЮФУ.

Приведена классификация основных методов местоопределения в глобальных навигационных спутниковых системах. Рассмотрены абсолютные и относительные методы местоопределения различной точности и оперативности по измерениям систем ГЛОНАСС и GPS, в том числе с использованием систем широкозонной дифференциальной коррекции. Описано местоопределение как статического, так и динамического потребителя. Значительное внимание уделено высокоточному абсолютному местоопределению. Изложены теоретические и методические материалы к лабораторным работам по местоопределению потребителя в глобальных навигационных спутниковых системах.

Изложены основы теории моделирования и расчета эффективности работы радиосистем управления (РСУ) атмосферными и космическими объектами с применением ЭВМ. Приведены различные виды классификации процессов моделирования радиотехнических систем и их моделей, математические описания моделирования процессов и систем. Рассмотрены методологии структурного анализа, методы и средства имитационного моделирования РСУ. Описаны пакеты прикладных программ моделирования систем самонаведения атмосферных летательных аппаратов при наличии нескольких целей и организованных помех, а также моделирования возмущенного движения космических аппаратов по некеплеровской орбите при оскулирующих элементах, учитывающих гравитацию Луны, Солнца, земные гравитационные аномалии и световое давление. Пособие соответствует программе дисциплины «Моделирование и оценка эффективности РСУ».

Содержатся материалы для исследования температурных режимов модели заправочной системы ракеты или космического аппарата, экспериментального определения и обработки характеристик теплообмена для режимов температурной подготовки топлива при различных схемах включения насосов.

С помощью проведенной формализации поиска баллистических сценариев с последующим адаптивным привлечением десятков миллионов вариантов построен высокоточный алгоритм синтеза цепочек гравитационных маневров, меняющих наклонение. Его использование приводит в результате к значительному изменению наклонения орбиты исследовательского КА без значительных затрат рабочего тела за разумное время проведения миссии

Представлена информация о современных методах и инструментальных средствах использования космической электронной компонентной базы на основе микросистем в корпусе. Выводы получены как результат выполнения совместных исследований Роскосмоса (ОАО «Российские космические системы» и ООО «Космос-Комплект») по реализации концепции инновационных космических микросистем в корпусе

Предложены модели формирования телеметрического кадра в измерительных системах с неравномерным распределением уровней сигналов, определяемые количествами разрядов в результатах измерения и номерах датчиков. Исследованы коэффициенты сжатия данных в телеметрических кадрах для измерительных систем с адаптацией по уровню сигнала и группированием номеров датчиков

Приведена классификация малых космических аппаратов по подклассам. Представлены систематизированные сведения об основных технико-экономических характеристиках малых космических аппаратов. Дан обзор областей использования малых космических аппаратов. Содержит дополнительные и уточненные сведения о малых космических аппаратах, появившиеся в открытой печати после выпуска в 2015 году издательством ОмГТУ справочного пособия «Малые космические аппараты».

Московский авиационный институт (МАИ), основанный в 1930 году с целью обеспечения подготовки высококвалифицированных кадров для авиационной промышленности страны, сегодня представляет собой системообразующее инновационное учебно-научное учреждение, ведущее непрерывную подготовку кадров и научнотехнические исследования и разработки для авиационной, ракетно-космической и других высокотехнологичных отраслей.

Предложены геометрические модели для оценки электромагнитных наводок в электрических кабельных линиях, защищенных сетчатым экраном. Построенные модели отличаются от существующих тем, что сетчатый экран в них не рассматривается как сплошной экран или как дипольное приближение для щелевого затекания, а разбивается на пять областей с соответствующим масштабированием внешних и внутренних задач и проникновением полей через отдельную щель. Проникновение полей оценивается путем решения уравнения Лапласа в пяти областях с согласованием на границах. Предложенные модели позволяют оценить помехи в кабельных линиях, в области разъемов кабелей, защищенных сетчатым экраном, а также помехи, возникающие при самоэкранировании пучка линий

Постановка проблемы: основу современных авиационных средств отображения информации, работающих в жест- ких условиях эксплуатации, составляют жидкокристаллические панели. Температура окружающей среды оказывает су- щественное влияние на колориметрические характеристики цветопередачи панели, в связи с чем требуется термоста- билизация режима работы панели в составе изделия. Цель исследования заключается в решении задачи идентификации модели системы автоматического управления тепловым режимом работы жидкокристаллической панели. Методы: для решения задачи идентификации модели системы автоматического управления используются методы анализа систем автоматического управления. Для моделирования используется пакет Simulink в составе среды MathLab. Теоретическо- му анализу подлежит структура автоматической системы, заданная на уровне функциональных элементов автоматики. Результаты: предложен программный инструмент для моделирования системы автоматического управления тепловым режимом работы жидкокристаллической панели в составе бортового средства индикации. Получены теоретические и экспериментальные графические зависимости рабочей температуры жидкокристаллической панели от времени работы изделия в заданных условиях. Практическая значимость: результаты исследования получены при выполнении опытно- конструкторской работы и могут использоваться разработчиками бортовых средств отображения информации для вы- полнения схемотехнических расчетов и для оценки тепловых режимов жидкокристаллических панелей.

Подробно рассмотрены особенности моделирования раскрытия крупногабаритных солнечных батарей (СБ) космических аппаратов и экспериментальной отработки их раскрытия. Приведены однофазные и многофазные схемы раскрытия СБ и модель установки элементов конструкции СБ на упоры и фиксаторы. Дан пример расчета трех кинематических схем раскрытия СБ.

Приведены математические модели механики деформирования оболочек - тонкостенных элементов аэрокосмических систем, на основании которых исследуется концентрация напряжений. Рассмотрены научные основы методов анализа математических моделей и обоснован выбор тех, которые соответствуют задаче исследования напряжений в местах концентрации с контролируемой погрешностью. Даны формулы решения дифференциальных уравнений математических моделей, эффективные алгоритмы методов исследования напряжений в тонкостенных элементах аэрокосмических систем, в местах их концентрации: краевые задачи приведены к начальным, напряжения определены решением задачи Коши мультипликативным методом по рекуррентным соотношениям.

На реальных примерах систем управления, разработанных в НПО машиностроения, рассмотрено применение методов телеуправления и самонаведения в системах управления крылатыми ракетами. Приведены алгоритмы методов и их приборная реализация. Предложен алгоритм интеллектуализации процесса самонаведения летательных аппаратов. Рассмотрены преимущества и недостатки метода телерадиоуправления. Даны рекомендации по применению головок самонаведения, использующих различные диапазоны длин волн. Затронуты вопросы компоновки приборов систем управления и их комплектной поставки.

Приведены результаты экспериментального и теоретического моделирования динамики раскрытия солнечных батарей различных кинематических схем, схемы экспериментальных установок. Выполнено сравнение результатов расчетов с экспериментально зафиксированными параметрами процесса. Отмечена хорошая сходимость, позволяющая сделать вывод о достоверности метода расчета.

Рассматривается механизм обеспечения единого времени, описывается его формальная модель, выводятся оценки времени распространения маркеров времени. Рассматривается работа в условиях сбоев в сети и приведено сравнение с результатами имитационного моделирования.

О возможности производства и использования в России малых космических аппаратов.

Ученые рекомендуют космонавтам выращивать свежую зелень прямо на борту космического корабля.

Рассказывается о том, что в ближайшие годы предполагается штурм космоса и для этого нужно создать космические навигационные системы и автопилоты.

В учебном пособии изложены методы оптимизации, применяемые в различных задачах управления динамическими системами. Даются классификация и основные постановки задач оптимизации. Изложены современные методы решения задач оптимального управления: принцип максимума Понтрягина, динамическое программирование, достаточные условия оптимальности.

Рассмотрены принципы и приемы конечно-элементного моделирования и расчетов типов конструкций, характерных для ракетно-космической техники, в среде современного программного продукта MSC.Nastran. Пособие содержит упражнения для освоения конечно-элементного моделирования в системе MSC.Nastran, а также справочные необходимые для выполнения этих упражнений.

Рассматривается исторический аспект развития методов обеспечения и экспериментальной отработки ракетно-космической техники. Излагаются методы расчёта надёжности сложных технических систем и их элементов. Рассматриваются методические вопросы нормирования надёжности ракетно-космических комплексов. Приводятся организационные и технические аспекты решения проблемы обеспечения надёжности ракетно-космической техники на различных этапах жизненного цикла изделий. Рассматриваются вопросы экспериментальной отработки ракетно-космической техники, в том числе и лётной отработки.

Обсуждаются методические вопросы исследования эффективности ракетно-космической техники. Рассматриваются вопросы моделирования целевого функционирования высокопроизводительных космических аппаратов детального оперативного наблюдения. Разрабатываются модели и алгоритмы для оценки основных показателей эффективности: разрешающей способности на местности при съёмке, периодичности наблюдения заданных объектов, оперативности доставки видеоинформации на Землю и производительности космической системы наблюдения.

Рассматриваются методы выбора основных характеристик и проектного облика космических аппаратов и ракет-носителей с помощью проблемно-ориентированных систем автоматизированного проектирования. Рассмотрены теоретические вопросы создания проблемно-ориентированных систем, описан программный комплекс для реализации проблемно-ориентированной системы автоматизированного проектирования в среде программирования DELPHI, позволяющий осуществлять выбор основных проектных характеристик летательных аппаратов с учетом показателей их целевой эффективности.

В конспекте лекций по курсу модульное проектирование микроспутников излагаются критерии классификация космических аппаратов, основные стадии и этапы создания микроспутников, дается описание основных бортовых систем микроспутников. Конспект лекций разработан на межвузовской кафедре космических исследований.

Учебное пособие предназначено для студентов факультета инженеров воздушного транспорта, обучающихся по направлению подготовки магистров 162300.68 "Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей" и 162500.68 "Техническая эксплуатация авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов".

Приведены методы и принципы исследования технологических процессов в производстве летательных аппаратов. Рассматриваются методика подготовки и проведения экспериментальных исследований. Представлена методология моделирования технологических процессов и определения регрессионных зависимостей. Подробно рассматривается методология планирования эксперимента в экспериментальных исследований в технологических процессах производства летательных аппаратов. Подготовлено на кафедре производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении СГАУ.

Рассмотрены свойства авиационных горюче-смазочных материалов, приведены технические характеристики, назначение и устройство мобильных средств заправки отечественного, зарубежного и совместного производства, освещены вопросы контроля и обеспечения качества авиационных горюче-смазочных материалов, описана технология заправки воздушных судов.

Изложены принципы построения спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Особое внимание уделено относительным и угловым измерениям на основе глобальных радионавигационных спутниковых систем, методике ориентирования зенитных ракетных, радиолокационных систем и авиационных комплексов перехвата. Представлены результаты исследования погрешностей измерения местоположения подвижных объектов и пространственной ориентации с целью разработки методов их уменьшения, определены направления помехоустойчивости навигационной аппаратуры потребителя спутниковых радионавигационных систем.

Рассматриваются структура и содержание основных этапов исследовательского процесса в области технических наук. Приводятся классификация методов аналитических и экспериментальных исследований, основные направления научных исследований в области авиа- и ракетостроения. Значительное внимание уделено вопросам организации, планирования, технического обеспечения и автоматизации экспериментальных исследований, а также некоторым методам обработки экспериментальных данных.

Вторая часть учебного пособия является продолжением материала, изложенного в первой части, и посвящена методам и средствам создания пассивных помех. Рассмотрены методы создания пассивных помех за счёт отражений зондирующих сигналов подавляемых РЛС от искусственно создаваемых отражателей, изменения свойств среды распространения радиоволн, изменения отражающих свойств объектов защиты и др. В пособии также рассмотрены вопросы комплексирования активных и пассивных помех, перспективы развития и совершенствования средств радио-электронной защиты объектов и ряд других вопросов. Главное внимание в пособии уделено физической стороне рассматриваемых явлений и процессов. Разработано на кафедре «Радиотехнические устройства». Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассмотрены физические основы методов активного радиопротиводействия радиоэлектронным средствам управления войсками и оружием. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методы и средства монтажа и испытаний баков-емкостей в производстве летательных аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Механические колебания систем с распределенными параметрами. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методы системного анализа и исследования операций в задачах проектирования летательных аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Моделирование конструкций ракетно-космической техники методом конечных элементов в среде MSC.Nastran с использованием системы твердотельного моделирования SolidWorks. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Механика управления движением космических аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Механизация и автоматизация сборочно-клепальных работ на базе машин импульсного действия. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Моделирование целевого функционирования космических аппаратов наблюдения с учетом энергобаланса. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методы расчета и обеспечения надежности ракетно-космических комплексов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методика выбора основных проектных характеристик и конструктивного облика космических аппаратов наблюдения. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Моделирование процессов управления в технических системах. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Материалы и технологические процессы изготовления заготовок и отливок аэрокосмического назначения. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методология концептуального моделирования IDEFO в инструментальной среде BPWin (на примере жизненного цикла двигателя летательного аппарата). Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)