Авиационная и ракетно-космическая техника (на 2020 год)

В монографии охарактеризованы отношения в сфере метеорологического обеспечения гражданской авиации в Российской Федерации и их нормативно-правовое регулирование, а также юридические аспекты безопасности полетов как цели авиаметеообеспечения. Предложена теоретическая модель организационно-правового механизма защиты субъектов авиаметеообеспечения, учитывающая процессы глобализации и глобального управления, риски и неопределенность общественного развития, раскрыты его основные элементы. В работе широко использованы акты Международной организации гражданской авиации и Всемирной метеорологической организации, российское законодательство, судебная практика и официальные документы Межгосударственного авиационного комитета за период 2012–2014 гг. по результатам расследования авиапроисшествий. Для юристов, специализирующихся в сфере защиты прав граждан и организаций, руководителей и сотрудников федеральных органов власти, субъектов авиационной деятельности.

Пособие представляет курс лекций и включает теоретический материал по принципам построения спутниковых систем связи, распространению радиоволн на спутниковых линиях связи, устройству и принципам построения спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS.

Представленное научно-практическое пособие является первой в истории отечественной и зарубежной науки трудового права и науки воздушного права работой, посвященной особенностям правового регулирования труда авиационного персонала гражданской авиации стран Евразийского экономического союза (ЕАЭС), которые анализируются с использованием сравнительного метода. Большое внимание в пособии уделяется вопросам влияния международных норм на правовое регулирование труда авиационного персонала гражданской авиации стран ЕАЭС в аспекте международного трудового права и международного воздушного права. Кроме того, впервые в российской науке трудового права исследуются изменения правового регулирования труда авиационного персонала гражданской авиации Кыргызской Республики после принятия Воздушного кодекса Кыргызской Республики от 6 августа 2015 года № 218. Законодательство приводится по состоянию на март 2017 г.

Представлены основные технологические схемы подготовки ракет-носителей к пуску, приведен их обобщенный анализ. Изложена информация по технологии подготовки к пуску различных средств выведения. Дан краткий обзор космодромов мира. Содержится информация по патентованию технологических операций подготовки к пуску ракет-носителей.

Учебник посвящен принципам работы современных радиоэлектронных средств; теоретическому и практическому построению оптимальных и энергосберегающих каналов систем связи различных диапазонов радиоволн и особенностям их практического использования. Рассмотрены современные глобальные спутниковые радионавигационные системы GPS, ГЛОНАСС, GNSS и GALILEO и разновидности их приемных устройств.

В учебном пособии изложены математические основы теории линейных систем автоматического регулирования и управления, представлены описание и характеристики восьми основных типовых звеньев. Включены разделы структурного анализа и преобразования схем. Рассмотрены основные методы определения устойчивости, вопросы повышения точности, а также основные методы коррекции автоматических систем.

В учебном пособии представлены в краткой форме, с иллюстрациями основные сведения о конструкции и работе жидкостных ракетных двигателей. Приведены расчетные схемы, необходимые формулы и методики для проектирования, числовые примеры расчетов, а также материал справочного характера.

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».

Изложены основы теории, расчета и проектирования пневмогидравлических систем (ПГС) и агрегатов автоматики жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ). Рассмотрены основные принципы построения систем управления и расстановки агрегатов управления ЖРДУ. Уделено внимание описанию гидродинамики внутрибаковых процессов, вопросам выбора основных параметров ПГС. Описаны основные методы контроля герметичности ПГС.

Рассматриваются классические и новые актуальные задачи теории полета летательных аппаратов, включая ракеты-носители и космические аппараты, спускаемые аппараты, баллистические ракеты и их головные части, межпланетные аппараты, многоразовые космические транспортные системы, авиационно-ракетные комплексы воздушного старта и др. Показана связь оптимальных законов управления в модельных задачах баллистики с реальными алгоритмами наведения в системах управления летательных аппаратов. Подробно рассматриваются терминальные алгоритмы наведения для различных фаз траектории, от активного участка до спуска в атмосфере и посадки. Обсуждаются также принципы построения робастных алгоритмов наведения, способных адаптироваться к фактическим условиям полета. Книга является дополненной и расширенной версией изданной в 1982 г. книги автора «Баллистика летательных 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.

Рассмотрено решение задачи придельного сбрасывания груза с авиационного носителя, описаны особенности работы и схемотехнического исполнения оптических прицелов бомбометания (ОПБ), а также систем наведения управляемых авиационных бомб (УАБ), приведен порядок выбора и расчета основных характеристик визирной системы и прицельных параметров ОПБ, дана количественная оценка ожидаемой методической погрешности наведения УАБ системами их управления трех поколений.

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.

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

Представлены основополагающие термины и понятия, использующиеся в научно-технической документации, научно-технической и учебной литературе, посвященной созданию и эксплуатации ракетных двигателей. Для студентов, обучающихся по специальности «Проектирование авиационных и ракетных двигателей», а также по направлению подготовки бакалавров и магистров «Авиационная и ракетно-космическая техника». Рекомендуется преподавателям указанных специальностей и преподавателям кафедры «Русский язык» МГТУ им. Н.Э. Баумана, работающим с иностранными студентами, изучающими ракетную технику. Также может быть полезным для инженеров и специалистов, занимающихся ракетным двигателестроением.

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».

В первой части учебного пособия изложена общая характеристика, представлены классификация и конструкции воспламенительных устройств РДТТ, применяемых в настоящее время в образцах тактических и оперативно-тактических ракет, а также расчетные зависимости для их проектирования.

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.

Во второй части учебного пособия дано описание устройства, изложены принцип действия и элементарная теория воздухозаборных устройств прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), приведены расчетные зависимости для их проектирования, а также указаны свойства и характеристики материалов, применяемых для их изготовления в настоящее время.

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.

Изложены основы проектирования логических управляющих устройств для агрегатов и систем специального технологического оборудования. Приведены необходимые сведения по теории автоматов и алгебре логики. Рассмотрены различные типы автоматов, даны методики их синтеза. Необходимое внимание уделено реализации управляющих устройств на релейно-контактных схемах и полупроводниковых логических элементах. Описаны примеры по обеспечению безопасности при эксплуатации специального технологического оборудования стартовых комплексов.

Даны сведения о химических и физических свойствах окислителей и горючих ракетных топлив. Представлены свойства и основные характеристики жидких ракетных топлив. Рассмотрены технологии получения ракетных топлив, их физические, эксплуатационные параметры и экономические показатели.

В первой части учебного пособия описаны устройство и функционирование бортовых источников питания, работающих на холодном газе, изложены основы их расчета и проектирования. Для студентов, изучающих дисциплины «Проектирование бортовых исполнительных систем» и «Проектирование энергетических установок ракетного оружия». Также будет полезно аспирантам и преподавателям, ведущим аудиторные занятия по этим дисциплинам.

В пособии рассмотрено последовательное решение задачи баллистического проектирования космического летательного аппарата (КЛА). В результате решения этой задачи определяют систему координат, в которой описывается движение КЛА, рассчитывают импульсы, необходимые для осуществления маневров КЛА. На основании этого осуществляется проектирование исполнительных органов систем управления движением КЛА, в том числе жидкостных ракетных двигателей малой тяги.

Приведены сведения о процессах модификации свойств основных материалов, применяемых для изготовления деталей и узлов приборов ориентации, стабилизации и навигации (ОСиН), а также о физико-химических процессах, происходящих в материалах при нагреве в ходе термической обработки, и о связанных с этим изменениях физико-химических характеристик материалов. В таблице приложения представлены данные о режимах процессов термической обработки материалов и сплавов, наиболее часто используемых для изготовления деталей приборов ОСиН.

Изложены особенности конструктивно-компоновочных и технологических решений активных зон, оборудования и элементов транспортных реакторных установок, предназначенных для использования на судах, космических аппаратах. Приведены особенности методики теплогидравлических расчетов в условиях естественной циркуляции водного теплоносителя в поле силы тяжести применительно к интегральным компоновкам оборудования первого контура. Приведены рекомендации по выбору компоновки тепловыделяющего модуля космической энергоустановки, выполняющей как функции двигателя прямого действия, так и функции источника энергии для бортовой газотурбинной установки (бимодальная установка).

В пособии представлены аппаратные средства измерения вибрации, конструктивные схемы датчиков, методы калибровки виброизмерительной аппаратуры. Указаны этапы развития виброизмерительной техники, приведены определения терминов, перечислены и охарактеризованы виды динамических испытаний ракетно-космических систем, определена роль испытаний в цикле работ по созданию летательных аппаратов.

В пособии изложены вопросы функционирования электрических и электронных систем на летательных аппаратах различного назначения. Рассмотрено общее устройство летательных аппаратов, особенности их эксплуатации в атмосфере и космическом пространстве. Отражены принципы управления аэродинамическими и космическими летательными аппаратами. Показано место, назначение и структурное построение отдельных функциональных систем. Также рассмотрены вопросы реализации современной концепции летательных аппаратов с полностью электрифицированным оборудованием.

В учебном пособии приводятся сведения о волновых и винтовых механизмах и передачах, которые находят широкое применение в различных областях техники. Одним из основных направлений применения этих механизмов является использование их в приводах с высокими значениями параметров по точности перемещений выходного звена и по долговечности. Приведённые методики расчётов апробированы при создании реальных конструкций редукторов, которые внедрены в состав космических аппаратов. Методики обеспечивают качественный расчёт параметров передач на стадии проектирования.

В пособии рассмотрены основные понятия теории автоматического управления и регулирования, устройства, параметры, статические и динамические характеристики основных элементов электроавтоматики и электропривода, схемы, методика построения и основные методы коррекции и исследования электропривода при типовых воздействиях. В пособии изложены вопросы динамических возможностей и связь частотных характеристик с предельными амплитудами колебаний выходного вала, представлены основные положения теории релейных и цифровых систем, а также перспективные направления развития систем электроприводов с микропроцессорным управлением. Учебное пособие представляет практический интерес для студентов, аспирантов и научных работников неэлектромеханических специальностей, где требуются обобщенные знания и представления о приводных системах.

В учебном пособии представлены общие сведения о технологии самолето- и вертолетостроения, схемы и структуры производства и технологии, определены типы производства и основные задачи технологического проектирования.

Приведены описания конструкций шасси реальных самолетов, серийно выпускавшихся отечественной авиапромышленностью : Миг-15, МиГ-19, Су-7Б, Су-25.

В первом разделе монографии рассматриваются вопросы теории и методологии радиолокационных систем, приводится краткая характеристика послереформенного состояния радиолокационной системы радиотехнических войск, обобщенной структуры и функций Единой системы организации воздушного движения на этапе ее преобразования в Аэронавигационную систему страны. Излагаются принципы совершенствования и развития Единой автоматизированной радиолокационной системы, обосновываются ее показатели качества, критерии эффективности, предлагаются информационная и статистическая модели. Во втором разделе предпринимается попытка построения концептуальной модели радиолокационной науки, фундаментальной схемы теории радиолокации, основ статистической теории радиолокационной системотехники. Проводится синтез и анализ помехозащищенных высокоточных алгоритмов и устройств измерения угловых, времячастотных и поляризационных параметров радиолокационных сигналов.

Материал данного электронного учебного пособия изучается студентами в рамках дисциплины «Основы устройства ракет», рассчитанной на два семестра. Электронный курс учебного пособия «Основы устройства ракет» предназначен для изучения устройства и элементов конструкции ракет и ракет-носителей. В рамках указанного курса лекций студенты знакомятся с основами технических устройств в ракетно-космической технике и их конструирования. Вместе с общими сведениями об устройстве и полёте ракет приводятся простейшие схемы и расчетные зависимости, необходимые для квалифицированного выбора материалов, форм, размеров отсеков, отдельных узлов и элементов конструкций.

Изложены методы исследования динамических процессов в гидро – и пневмосистемах ЛА, представленных в сосредоточенных и распределенных параметрах: методы передаточных и частотных функций; импедансный метод, метод характеристик. Показаны пути дальнейшего совершенствования систем применением элементов дискретной автоматики. Представлено оборудование и измерительно-обрабатывающий комплекс датчиков и аппаратуры для экспериментальных исследований агрегатов пневматических систем.

Рассмотрены основные приоритеты, задачи, пути развития научных направлений, создания новых технологий в свете решения современных проблем создания двигателей летательных аппаратов. Учебное пособие предназначено для подготовки магистров на факультете «Двигатели летательных аппаратов» по направлению 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов» по дисциплине «Современные проблемы создания ДЛА», 1 семестр.

В учебном пособии изложены теоретические основы проектирования системы управления компрессором для обеспечения газодинамической устойчивости. Приведены методические рекомендации по проектированию системы управления компрессором за счет использования системы регулируемых направляющих аппаратов и клапана перепуска воздуха.

Учебное пособие представляет собой конспект лекций по компьютерному конструированию основных узлов авиационных двигателей (АД) и энергетических установок (ЭУ). В пособии рассмотрены конструкция и проектирование опор и уплотнений с учетом их теплового состояния. Проанализированы редукторы АД, их кинематические схемы и рассмотрены элементы, обеспечивающие надежность и управление системы «винт-редуктор-двигатель». Проанализированы конструктивные методы снижения роторной вибрации. Описано проектирование систем регулируемых направляющих аппаратов и перепуска воздуха. Проанализированы системы управления радиальными зазорами в компрессоре и дана методика проектирования тепловой системы активного управления радиальными зазорами.

Рассмотрены основные понятия теории упругости, методы расчета на статическую прочность лопаток и дисков газотурбинных двигателей, основы теории пластичности и ползучести, колебания роторов газотурбинных двигателей, основы вибродиагностики.

Рассмотрены колебания лопаток и дисков газотурбинных двигателей, колебания рабочих колес и построение резонансных диаграмм, защита от вибрации и удара.

Приведены теоретические материалы, задание, методика выполнения, инструкции для проведения расчётов для лабораторной работы по проектированию воздушной системы авиационного двигателя.

Электронное учебное пособие (Часть 1) посвящено вопросам нагрузок, действующих на самолёт, и условиям его эксплуатации, нагрузкам, действующим на крыло большого и малого удлинения. В пособии рассматриваются также методы определения предельных возможностей элементов конструкций современных самолётов – их разрушающие напряжения, излагаются методы оценки напряженного состояния различных силовых схем крыльев большого удлинения – прямых и стреловидных, а также крыльев малого удлинения. В пособии анализируется физическая картина работы конструкций крыла в зонах вырезов, заделки, корневой части стреловидного крыла. Указывается на необходимость использования численных методов конечных элементов при оценке напряженного состояния таких зон конструкции крыла.

Проведен анализ конструкции всережимного реактивного сопла ТРДДФ. Разработана методика создания компоновки всережимного реактивного сопла ТРДДФ с газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.

Проведен анализ конструкции форсажных камер. Разработана методика создания компоновки форсажной камеры с газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.

Учебное пособие предназначено для подготовки к традиционным занятиям и самостоятельного освоения курса "Строительная механика летательных аппаратов" студентами специальностей 160100.65 "Самолёто- и вертолетостроение", 160400.65 "Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов", а также 151600.62 "Прикладная механика". В пособие включены примеры решения типовых задач. Оно может быть полезно не только при изучении теоретического материала по строительной механике летательных аппаратов, но и при выполнении курсовых работ и дипломных проектов студентами 3-6 курсов.

В учебном пособии изложен методологический материал по обследованию современного авиадвигательного производства и повышению его эффективности. Рассмотрены принципы обеспечения высокой производительности при внедрении современных высокотехнологичных станочных систем в металлообработке. Рассмотрены методики обследования подсистем обслуживания современного оборудования для сокращения времени его простоев. В основе изложения материала рассматривается разрешение логическо-познавательных ситуаций, которые проявляются в действующем современном производстве, а также исследовательский характер принятия оптимальных решений.