Авиация и космонавтика

Книга посвящена истории создания и развития радиолокационных систем. Создание радиолокации дало мощный импульс развитию радиоустройств (приемных, передающих, антенных), освоению частот гигагерцовых диапазонов, развитию радиорелейной и спутниковой связи, широкому распространению сетей подвижной связи и многих других применений радиотехники. В работе описаны основные этапы развития радиолокационных систем военного и гражданского назначения, дальность действия которых и точность определения пространственных координат лоцируемых объектов в течение нескольких десятилетий возросли в несколько тысяч раз. Приведены краткие биографические сведения о многих видных отечественных и зарубежных ученых и инженерах, внесших особый вклад в создание радиолокационной техники (А. И. Берг, Ю. Б. Кобзарев, А. А. Расплетин, А. Л. Минц, Р. Уотсон-Уотт, Л. Юнг, Р. Пэйж, К. Хюльсмайер, Р. Кюхнхолд и др.).

Статья посвящена советскому ученому, одному из основоположников космонавтики. В начале XX века он рассчитал оптимальную траекторию полета к Луне. Эти расчеты были использованы NASA в лунной программе «Аполлон».

В настоящем издании, продолжающем серию «Российские цивилисты Новейшего времени», представлены труды замечательного ученого Владимира Александровича Плетнева (1950–2000). В книге собраны наиболее значимые работы автора. Его исследования не утратили своей актуальности и сегодня. Они посвящены вещно-правовому характеру титульного владения, осуществлению гражданских прав и способах их защиты, субъектам права государственной и муниципальной собственности, понятию и порядку заключения договоров на авиационное обслуживание, особенностям и видам договоров на выполнение полетов по оказанию медицинской помощи населению и применение авиации в народном хозяйстве. Также впервые публикуется кандидатская диссертация В.А. Плетнева «Договоры авиационного обслуживания».

Рассмотрена задача Булгакова о максимизации евклидовой нормы решения линейной стационарной системы в фиксированный момент времени на множестве кусочно-непрерывных, ограниченных по модулю скалярных управлений. Предложен закон построения управления в виде функции от времени и состояния системы и сформулированы условия, при которых такое управление является решением рассмотренной задачи.

Приведены некоторые результаты, использующие данные с университетского космического аппарата "Татьяна-2". Получена оценка угла курса во время ориентации космического аппарата на Землю. Проведено сравнение прогнозируемого углового движения аппарата с данными телеметрии. Предложена модификация алгоритмов ориентации на Землю для малых космических аппаратов, повышающая точность ориентации при произвольном значении угла курса. Получена оценка возможности использования микровиброгироскопов в контуре управления ориентацией малых спутников.

Рассмотрены особенности организации системы безопасности на объектах транспортной инфраструктуры. Особое внимание уделено организации авиационной безопасности. Раскрыты особенности подготовки кадров по обеспечению безопасности на транспорте.

На примере гражданской авиации рассмотрена нормативно-правовая база, теоретические основы и возможности практического применения технологий профайлинга с целью предотвращения террористических актов путем оперативного выявления их угрозы. Представлен общий методологический подход к разработке профайлинга для различных участков (этапов) проведения режимно-контрольных мероприятий. Показаны возможности использования направлений прикладной психологии для выявления лиц, имеющих противоправные намерения. Изложены базовые требования к подбору и обучению сотрудников, применяющих технологии профайлинга.

На основе анализа математической модели выбраны оптимальные параметры тросовой системы раскрытия, обеспечивающие заданную последовательность фиксации многозвенной конструкции. В качестве показателя оптимизации используется критерий наименьших квадратов: рассогласование между относительными углами поворота звеньев, рассчитанными по модели и заданными из условия компоновки солнечной батареи. Учтены дополнительные углы поворота звеньев, вызванные деформациями тросов. Усилия в тросах получены в результате наземных испытаний по раскрытию солнечной батареи, выполненных на стенде на воздушной подушке.

Изложена концепция создания информационно-вычислительного комплекса имитационного моделирования в форме адекватного цифрового аналога пространственно-временной области баллистико-навигационного обеспечения функционирования орбитального сегмента спутниковых систем совместно с «дополнениями» и сопутствующими динамическими процессами, входящими в сферу интересов потребителей спутниковой навигационной информации.

В монографии исследованы вопросы государственной поддержки авиационной промышленности, в том числе мерами таможенно-тарифного регулирования. Проводится оценка существующих методических подходов к определению таможенной пошлины, а также российского и зарубежного опыта утверждения ставок таможенных пошлин. Впервые предлагаются методика определения исходной основы таможенной пошлины и алгоритм определения ставки таможенной пошлины на пассажирские самолеты, а также произведен расчет величины таможенной пошлины на пассажирские самолеты.

Воспоминания Л. Кербера - соратника и заместителя Туполева А. Н. посвящены знаменитому конструктору авиационной техники Андрею Николаевичу Туполеву, работе в туполевском ОКБ.

Статья посвящена книге Ирмгард Гретрум "В тени красной ракеты", посвященной немецким проектировщикам ракет после Великой Отечественной войны, работающим в СССР.

Научно-технический журнал «Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы» является рецензируемым изданием, входит в Перечень ведущих научных журналов и изданий ВАК. Журнал имеет англоязычное название: «Rocket-Space Device Engineering and Information Systems». Тематика журнала охватывает теоретические и прикладные вопросы разработки приборов, комплексов и систем для космических аппаратов и наземных станций для управления ими, приема и обработки данных от спутников ДЗЗ, навигации и связи.

Приводятся результаты моделирования влияния атмосферы на рассеяние отделяемых частей ракет космического назначения. Показано, что при использовании данных о фактическом и прогностическом состоянии атмосферы значения площади прогнозируемых районов падения отделяемых частей ракет уменьшаются практически в два раза.

Автор воспоминаний долгие годы общался с легендарным героем космоса Андрияном Григорьевичем Николаевым не только по долгу службы. Они дружили, поддерживали постоянную связь. Ни один приезд космонавта-3 в Чувашию не проходил без участия И. П. Прокопьева, как секретаря, первого секретаря обкома партии. И партийному деятелю есть о чем рассказать об Андрияне Николаеве, о встречах и беседах с ним. В книге использованы бесценные фотоснимки из личного архива автора.

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.

Постановка проблемы: одним из способов, повышающих эффективность и безопасность воздушного транспорта, является предсказание траекторий воздушных судов, позволяющее эффективно решать такие задачи автоматизиро- ванных систем управления воздушным движением, как обновление и коррекция плановой информации по результатам радионавигационного наблюдения, среднесрочное обнаружение потенциально опасных ситуаций, оптимизация очере- дей взлета и посадки воздушных судов, назначение воздушным судам кодов вторичной радиолокации. Цель исследова- ния: разработка и оценка точности средств предсказания для моделирования четырехмерных траекторий воздушных судов. Методы: имитация работы бортовой системы автопилотирования воздушного судна. При моделировании тра- ектории полета полагается, что воздушное судно выполняет полет строго по заданному маршруту, соблюдая при этом оптимальные для воздушного судна режимы полета во время взлета, движения по трассе и посадки. Предложенный под- ход основывается на рекомендациях, сформулированных в технических требованиях Европейской организации по без- опасности воздушной навигации. Результаты: описаны основные положения синтеза средств предсказания траекторий воздушных судов для задач управления воздушным движением. Построен высотно-скоростной профиль полета, который позволяет оценить параметры движения воздушного судна в любой точке маршрута. Работоспособность алгоритмов продемонстрирована на примере моделирования реального полета с последующей оценкой отклонения рассчитанного высотно-скоростного профиля полета от реального, а также сравнения расчетного и фактического времени прибытия в аэропорт назначения. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы при разработке программного обеспечения современных автоматизированных систем управления воздушным движением для про- гнозирования четырехмерных траекторий воздушных судов.

Книга посвящена жизни и подвигу великого сына чувашского народа, Космонавта-3 Андрияна Николаева. Содержит эксклюзивные воспоминания и уникальные фотографии.

В книге методами классической динамики с привлечением элементов аэродинамики автор оценивает возможности реализации космических полетов к некоторым большим планетам Солнечной системы и к Луне. Детально рассматриваются вопросы, связанные со стартом космического летательного аппарата (КЛА) с Земли, с облетом планет-целей и посадкой на них, а также с возвращением КЛА на Землю. В отдельной статье автора, приведенной в виде Приложения к книге, впервые высказана идея использования в космических полетах специальных модулей, пристыкованных к КЛА и спускаемых на поверхность планет-целей. Все теоретические рассуждения автора доведены до числа. Вычисления проведены для достаточно широкого диапазона значений скорости истечения реактивной струи из сопла реактивного двигателя КЛА.

Монография посвящена изложению научных основ нелинейных колебательных процессов в механических системах в условиях многократных резонансов, порождающих интенсивные многомерные движения. Представленные результаты показывают, что многомерные резонансные колебания могут создавать опасные ситуации (вплоть до разрушений) для ряда объектов современной техники: в ракетно-космической технике, в авиации, в энергетике, в транспорте, в машинах и гидросооружениях, подверженных вибрациям или сейсмическим воздействиям. Приведены критерии и рекомендации по обеспечению надежности, безопасности и бесшумности в технике.

В книге изложены результаты исследований нелинейных механических систем с дефицитом управляющих воздействий, представлена универсальная методика для оценки управляемости и устойчивости подобных систем. Приведены результаты имитационного моделирования целого ряда известных механических систем с дефицитом управляющих воздействий.

Книга основана на лекциях, прочитанных фон Карманом после симпозиума в Институте гидродинамики и прикладной математики Мэрилендского университета. В ней содержится ценная информация по широкому кругу вопросов, включая аэротермодинамику, аэротермохимию, динамику разреженных газов и магнитную газовую динамику.

Книга представляет собой обзор основных достижений гидро- и аэромеханики, написанный крупнейшим механиком Т. фон Карманом. Книга написана в живой и увлекательной форме, содержит множество исторических подробностей. Вместе с тем по ней можно получить основные сведения почти о всех разделах механики жидкости и газа.

На страницах этой книги Патрик Смит, пилот гражданской авиации и автор популярного блога об авиапутешествиях, рассказывает неожиданные факты об авиации, отделяет правду от вымысла и отвечает на многие вопросы впечатлительных авиапассажиров: как летают самолеты, почему задерживают рейсы, чем опасны снег и лед для полета, что такое турбулентность, как выглядит рабочий график пилота и какие авиакомпании считаются самыми безопасными.

Настоящее издание является второй монографией автора, целиком посвященной договору воздушной перевозки, исследованию перевозочных правоотношений на воздушном транспорте, современных проблем их регулирования не только в международном, но и во внутреннем сообщении России. Оно представляет собой научно-практический комментарий и сравнительный анализ Монреальской конвенции 1999 г. и системы документов Варшавской конвенции 1929 г. о воздушных перевозках, российского и зарубежного законодательства, судебной практики в этой области. В книге анализируются источники правового регулирования международных воздушных перевозок, рассматриваются коллизионные вопросы, юридическая природа договора перевозки и обязательств по организации перевозок. Центральное место в работе занимают вопросы ответственности перевозчика за причинение вреда жизни и здоровью пассажиров, несохранность груза и багажа, просрочку при их перевозке, компенсации причиненного ущерба. Рассматриваются также вопросы предъявления претензий и исков перевозчику, страхования его ответственности.

Пособие содержит тексты из оригинальной научно-технической литературы на английском языке, словарные блоки, а также лексико-грамматические упражнения, способствующие развитию навыков перевода литературы по специальности и устной речи, связанной с профессиональной проблематикой.

Изложены основы проектирования производственных систем в современном машиностроении, особенности ракетных производственных систем. Приведены исходные данные для проектирования, указана последовательность проектирования производственной системы. Рассмотрены методы расчета элементов основной и вспомогательной производственных систем.

Изложен ряд разделов динамики космического полета, необходимых для выполнения домашнего задания по курсу «Механика полета космических аппаратов». Предлагаемый теоретический материал и его приложения могут быть использованы в лекциях и упражнениях по соответствующему учебному курсу, а также могут представлять самостоятельный практический интерес для студентов и аспирантов при углубленном изучении курса «Механика полета космических аппаратов».

Рассмотрены вопросы получения основных интегралов дифференциальных уравнений невозмущенного движения космических аппаратов, проведен анализ уравнения Кеплера для различных типов орбит космических аппаратов, даны описания численных методов решения уравнения Кеплера и их сравнительный анализ.

Рассмотрены вопросы разработки математических моделей систем управления летательными аппаратами (ЛА) с учетом динамики аппаратуры. Дано описание практических алгоритмов и процедур анализа, в том числе редукции на базе программных продуктов – пакетов МВТУ и МATLAB. Приведены готовые математические модели для изучения свойств различных методов движения ЛА.

Рассмотрен один из методов расчета количественных параметров надежности приборов и систем ориентации, стабилизации и навигации в процессе выполнения домашнего задания на основе статистического моделирования работы сложной системы при заданных характеристиках работоспособности элементов, из которых состоит система и времени наработки. Приведены необходимые сведения для изучения терминологии, связанной с методикой статистического моделирования систем. Описаны основные этапы моделирования и правила, принятые при построении моделей функционирования систем. Представлен пример алгоритма программы моделирования.

Дано описание современных оптико-электронных систем дистанционного зондирования с искусственных спутников Земли: спутниковых метеорологических систем NOAA и MetOp; спутников серии EOS; спутников с аппаратурой высокого и сверхвысокого разрешения; российских спутников «Метеор-М», «Ресурс ДК-1», «Электро-Л» и «Канопус-В», а также современных спутниковых радиометров AVHRR, MODIS и ASTER.

Рассмотрен принцип действия, основные погрешности и конструкция динамически настраиваемого гироскопа, приведены методика его испытаний, описание лабораторной установки и пользовательского интерфейса программы обработки результатов экспериментов, а также контрольные вопросы.

Рассмотрены вопросы проектирования прецизионных систем наведения радиотехнических и оптических комплексов на основе двухканальных систем в режимах автосопровождения. Приведены основные варианты функционального и структурного построения двухканальных систем, представлены уравнения динамики двухканальных систем с разделенной нагрузкой с учетом всех основных помех и возмущений, изложена методика синтеза высокоточных систем с компенсирующими связями между каналами.

Изложены основы теории трехстепенных гирокомпасов, описаны принципы действия, конструкция и алгоритмы работы полуавтоматического трехстепенного гирокомпаса 1Г25-1.

В методических указаниях дано достаточно полное представление о назначении, принципе работы, основных режимах, составе аппаратуры и технических характеристиках современной инерциальной навигационной системы И-21.

Рассмотрены вопросы тепловых испытаний стержневых космических конструкций. Дано теоретическое обоснование условий испытаний. Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки специалистов «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов» и направлениям подготовки магистров «Материаловедение и технология материалов», «Ракетные комплексы и космонавтика».

Изложены вопросы, касающиеся воздействия условий невесомости на физиологию космонавта. Рассмотрены профилактические мероприятия по поддержанию здоровья космонавтов, а также вопросы имитации невесомости в земных условиях и имитации силы тяжести в условиях космического пространства. Описаны особенности функционирования оборудования космического аппарата в условиях невесомости и способы передвижения космонавтов в космическом пространстве.

Рассмотрены метод и последовательность определения основных характеристик электрического рулевого привода с управляемым бесконтактным двигателем постоянного тока, приведен проектировочный расчет редуктора рулевой машины на примере рулевой машины РМ1-4. Помимо помощи при изучении дисциплин «Расчет и конструирование элементов автопилотов», «Автоматическое управление летательными аппаратами» и «Моделирование и испытание автопилотов» методические указания могут использоваться для выполнения курсового и дипломного проектирования.

Представлены общие сведения о телеметрической системе малых космических аппаратов, описан порядок работы с программным приложением для анализа полного телеметрического пакета с космического аппарата отечественного производства. Приведены методы восстановления потерянных данных, раскрыта специфика алгоритма восстановления. Описан алгоритм работы с данными резервной телеметрической системы и особенности получения и обработки этих данных.

Представлены общие сведения о данных дистанционного зондирования Земли, типах применяемых для этой цели космических аппаратов и порядке осуществления приема данных наземной станцией с последующей обработкой специальными программными средствами. Приведены примеры использования полученной информации для проводимых исследований различной тематической направленности.

Рассмотрены основные характеристики невозмущенного движения космических аппаратов. Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих дисциплину «Теория космического полета».

В методических указаниях содержатся учебные материалы: тексты на английском языке, словарные терминологические блоки, предтекстовые и послетекстовые лексико-грамматические упражнения, способствующие пониманию и осмыслению прочитанного, а также упражнения, направленные на развитие навыков перевода. Особое внимание уделено упражнениям на развитие навыков устной речи по профессиональной тематике.

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.

В учебном пособии изложены современные представления об ответственных конструкциях авиа- и ракетно-космического назначения, выполненных из термостойких композиционных материалов (КМ). Описаны условия эксплуатации и приведены свойства отечественных и зарубежных материалов, используемых в термостойких КМ. Отдельно рассмотрены технологии производства, особенности при многократных испытаниях и возможности улучшения свойств термостойких КМ путем нанодоппирования.

Изложены основные вопросы теории и практики астрономической навигации космических аппаратов, связанные с изучением дисциплины «Системы управления движением и навигации космических аппаратов».

Изложены общие вопросы проектирования орбитальных станций (ОС), критерии рационального выбора их характеристик. Сформулированы основные требования, определяющие технический облик ОС; характеристики целевого оборудования, условия эксплуатации, схема полета, транспортно-техническое обеспечение и функционирование экипажа. Учебное пособие включает в себя три части. В первой части рассмотрены общие вопросы проектирования ОС. Во второй части пособия подробно освещены бортовые системы ОC. Третья часть пособия посвящена проектированию модулей ОС.

На примере проектирования шарикового замка, применяемого в системах разделения конструкций космических аппаратов, рассмотрены приемы построения электронных геометрических моделей и электронных расчетных схем для инженерного анализа элементов конструкций аэрокосмических систем. Приведены указания для самостоятельной работы студентов в пакетах SoildWorks, SolidWorks Motion и SolidWorks Simulation.

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.