Инженерное дело. Техника

Приведены методические указания к курсовому проектированию и рекомендации по методике определения основных параметров и характеристик жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) на основе результатов термодинамического расчета: условно-оптимального соотношения компонентов, удельного импульса, расхода топлива и размеров камеры сгорания и сопла с приближенно оптимальным профилем, полных расходных и высотных характеристик камеры. Проектирование представлено в качестве прикладного научного исследования на этапе определения возможности выполнения технического задания на разработку ЖРД как наукоемкого изделия.

Изложены основы проектирования двигателей с замкнутым дрейфом электронов и вынесенной зоной ускорения. Рассмотрены физические процессы, определяющие эффективность электроракетных двигателей. Дана оценка расхода рабочего вещества и напряжения разряда в двигателе. Приведены подробные рекомендации, алгоритмы и примеры расчета конструкционных параметров двигателей такого типа.

Рассмотрены основные формы спускаемых аппаратов и соответствующие им параметры траекторий движения в атмосфере планеты. Приведены математические модели, позволяющие определять параметры траекторий спускаемого аппарата при продольном и пространственном баллистическом спуске. Представлены зависимости для расчета влияния малых асимметрий на динамику движения спускаемых аппаратов. Выполнен анализ влияния малых асимметрий на резонансные явления. Приведены формулы, позволяющие на этапе проектирования спускаемого аппарата оценить допустимые значения асимметрий. Рассмотрены математические модели движения спускаемых аппаратов с постоянным и регулируемым аэродинамическим качеством и особенности траекторий этих аппаратов. Получены формулы для расчета оптимального управления спуском.

Учебно-методическое пособие содержит методические указания по выполнению лабораторной работы «Автопилот АПК» в рамках программы дисциплины учебного плана «Системы автоматического управления летательными аппаратами». Данный лабораторный практикум необходим для приобретения студентами знаний и практических навыков при проектировании бортовых систем автоматизированного управления летательных аппаратов различного назначения.

Издание содержит описание вычислительного практикума по компьютерной технологии MSC Apex, используемой для анализа прочности, устойчивости и колебаний сборок конструкций. Данная технология позволяет автоматически преобразовывать 3D-модели тонкостенных элементов конструкций летательных аппаратов в их 2D-аналоги. Вычислительный практикум проводится при изучении дисциплины «Динамика неконсервативных систем».

Предназначено для формирования у студентов системных знаний по осново- полагающим для принятия решений вопросам при проведении анализа и проектировании парокомпрессионных холодильных машин. Содержит подробное описание современных холодильных агентов и принципов их выбора. Описаны типовые одноступенчатые циклы и особенности их анализа. Представлены наиболее используемые многоступенчатые циклы холодильных машин и принципы сравнения энергетической эффективности.

Рассмотрены способы применения законов молекулярно-кинетической теории на примере теории объемного расширения жидкостей, а также методы и средства проведения экспериментальных теплофизических измерений и теплофизических исследований динамики, надежности, трения во вторичном контуре систем холодоснабжения на примере метода определения коэффициента объемного расширения хладоносителей разных видов и различной концентрации в интервале температур от –40 до +90 °C.

Рассмотрены содержание и порядок проведения 1-й технологической и организационно-технологической практик студентов бакалавриата и специалитета образовательных учреждений высшего образования.

Рассмотрены методы расчетов на стадии проектирования статической прочности и сроков службы зубчатых колес агрегатов трансмиссии автомобилей в детерминированной и вероятностной постановке, а также выполнение домашнего задания.

Представлено описание применения программного комплекса STAR-CCM+ для гидродинамического моделирования эффекта запирания в дросселе в лабораторной работе по дисциплине «Компьютерные средства гидродинамического моделирования», алгоритм гидродинамического моделирования этого эффекта и задание. Рассмотрена методика получения расходно-перепадных характеристик для каждого значения диаметра дросселя и сцен (изображений) распределения давления и объемной доли жидкости в сечении дросселя.

Предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Тепломассообмен». Рассмотрены физические принципы работы и конструктивные особенности современных испарительно-конденсационных теплообменников, обладающих высокой теплопередающей способностью. Такие устройства используются в энергетических установках для управления тепловыми потоками, термостабилизации объектов различного назначения. Акцентировано внимание на построении новых принципиальных схем испарительно-конденсационных теплообменников, использующих: эксергетические ресурсы парового потока для интенсификации теплопереноса; влияние электромагнитных полей; массовых и центростремительных сил для достижения максимального теплопереноса.

Рассмотрена общая характеристика токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3. Приведено описание органов управления станком (включая систему ЧПУ FLEX NC), основных приемов подготовки станка к работе и исследования точности.

Рассмотрены алгоритмы определения сроков службы зубчатых колес агрегатов трансмиссии автомобилей и военных колесных машин в детерминированной и вероятностной постановке.

Представлены краткие теоретические сведения и расчетные соотношения для выполнения и последующей защиты домашнего задания на тему «Динамический наддув» по курсу «Механика жидкости и газа. Часть 2». Приведены пример выполнения домашнего задания, требования к его оформлению и список контрольных вопросов. Предлагаемые материалы можно использовать при курсовом и дипломном проектировании.

Приведена методика оптимального выбора материалов для деталей двигателей внутреннего сгорания на основе анализа условий эксплуатации. Большое внимание уделено особенностям состава, структуры и свойств современных металлических и альтернативных материалов для изделий энергетических машин. Рассмотрены методы упрочняющей обработки, проведено сравнение отечественных материалов и покрытий с зарубежными аналогами.

Изложены основы теории и проектирования, принципы действия, особенности расчета и конструкции основных видов СДМ с учетом условий их применения в строительстве. Рассмотрены основные виды СДМ по их технологическому назначению в общестроительных работах. Приведена систематизация условий применения СДМ в строительстве, а также рабочих сред, с которыми они взаимодействуют, прежде всего грунтов во всем их разнообразии.

Рассмотрен экспериментальный способ нахождения коэффициентов потерь объемной роторной гидромашины, определяющих ее энергоэффективность в зависимости от режима работы, предложено выражение для определения КПД серии подобных гидромашин в зависимости от режима работы и найденных коэффициентов потерь.

Рассмотрено использование метода Стокса для определения зависимости коэффициента вязкости хладоносителя от температуры.

В учебном пособии, охватывающем некоторые темы курса «Сопротивление материалов», подробно рассматриваются методы расчетов деталей машин, элементов конструкций и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Каждая тема содержит большое количество примеров с подробным решением задач и задач для самостоятельной работы.

Учебно-методическое пособие призвано оказать помощь студентам очного и заочного обучения для бакалавров инженерных специальностей направления «Агроинженерия» в овладении знаниями и организации работы по курсу «Монтажа электрооборудования и средств автоматизации». Издание включает в себя обзор перечень заданий для самопроверки.

Монография является одной из первых в России книг, посвященных исследованию теории фирмы, которая основана на анализе использования в деятельности хозяйствующих субъектов различных форм и видов энергии. Законодательство приведено по состоянию на ноябрь 2020 г.

В монографии исследуются вопросы формирования уголовной ответственности за общественно опасные деяния, совершаемые в процессе разработки, производства и применения роботов, а также за деяния, в которых робот используется как предмет преступного посягательства либо как средство совершения преступления. Особое внимание уделено выработке перспективного механизма применения уголовного закона в случае причинения вреда в процессе функционирования автономного робота и уголовно-правовых средств предупреждения и пенализации деятельности, направленной на создание, распространение и использование автономных вооруженных роботов. Законодательство приведено по состоянию на 1 июля 2021 г.

В монографии впервые проведено комплексное исследование уголовно-правовой охраны общественных отношений, связанных с робототехникой, разработана авторская концепция ответственности за соответствующие общественно опасные деяния. Даны теоретические основы уголовно-правовой охраны общественных отношений, возникающих по поводу разработки, создания, эксплуатации и иного использования роботов. Сформулированы предложения, направленные на совершенствование уголовного законодательства об ответственности за преступные посягательства, сопряженные с применением роботов и в отношении них. Законодательство приведено по состоянию на 1 января 2022 г.

В монографии исследуются уголовно-правовые и криминологические аспекты разработки, производства и применения роботов, определяется место беспилотных транспортных средств, летального автономного оружия и автономных роботов в системе уголовно-правовых отношений. Особое внимание в работе уделено построению модели уголовно-правовой реакции государства на потенциальную возможность причинения вреда охраняемым законом общественным отношениям, ценностям и интересам в процессе функционирования автономных роботов. Законодательство приведено по состоянию на 1 июля 2021 г.

Учебное пособие призвано оказать помощь студентам очной и заочной формы обучения, предназначено для высших учебных заведений инженерных специальностей в овладении знаниями и организации работы по курсу «Электробезопасность». Издание включает в себя обзор и перечень заданий для самопроверки.

Представлены сведения о возможностях и ограничениях современных волоконно-оптических систем передачи по наращиванию скорости и дистанций при использовании DWDM, оптического усиления и современных форматов представления оптических сигналов. Рассмотрены принципы построения волоконно-оптических систем передачи нового поколения с применением пространственного мультиплексирования SDM в многосердцевинных MCF одномодовых и маломодовых FMF волоконных световодах, технологий многоуровневых форматов модуляции PDMmQAM, суперканалов O-OFDM с терабитными, петабитными скоростями и поддержкой flex grid superchannel, когерентными оптическими приёмниками. Приведены характеристики перспективной элементной базы для построения оптических систем и сетей и примеры реализации оптических систем передачи. Рассмотрены программные продукты для моделирования и дана методика расчётов суперканалов. Рассмотрены элементы технологии программно-конфигурируемых оптических транспортных сетей T-SDN.

Рассмотрена техника наземного и воздушного комплексного технического контроля (КТК) радиоэлектронных средств (РЭС), технико-технологические основы построения, применения и развития аппаратуры радио- и радиотехнического контроля, контроля эффективности защиты речевой информации, фотографического, визуально-оптического, оптико-электронного и радиационного контроля. Освещены вопросы: контроля выполнения установленных порядка и правил использования радиосредств – потенциальных источников непреднамеренных радиопомех важнейшим РЭС; поиска технических каналов утечки информации, образованных побочными электромагнитными излучениями и наводками, создаваемым техническими средствами передачи и обработки информации; оценки электромагнитной обстановки контролируемой зоны, а также вопросы несанкционированного съема конфиденциальной информации на объектах связи. Изложены основы создания средств управления КТК и автоматизации деятельности лиц, принимающих решения в области контроля электромагнитной обстановки и оценки эффективности радиоэлектронной защиты.

Рассмотрены основные требования к частотно-временному обеспечению транспортных, мобильных и сотовых сетей электросвязи на основе международных Рекомендаций МСЭ-Т, стандартов ETSI и руководящих документов Минкомсвязи РФ. В основу пособия положены сведения из практики проектирования, строительства и эксплуатации классической системы тактовой сетевой синхронизации (ТСС), Рекомендаций Международного союза электросвязи по «синхронному» Ethernet и протоколу прецизионного времени (PTP) стандарта IEEE 1588v2-2008. Приведены результаты оригинальных экспериментальных исследований по восстановлению тактовой частоты и распространению сигналов времени в сетях с коммутацией каналов и в пакетных сетях с использованием оборудования сетевой синхронизации и средств измерений различных производителей.

Рассмотрены новейшие стандарты безопасности инфокоммуникаций, призванные обеспечить грядущий технологический прорыв в информационной сфере: защиты информации; сетевой безопасности; защищённых инфокоммуникаций; оценивания безопасности информационных технологий и управления информационной безопасностью. Детально разобраны практические вопросы оценивания качества защиты информации, измерений соответствия качества работы служб информационной безопасности стандартным требованиям. Особое внимание уделено профессиональным и образовательным стандартам подготовки кадров по направлению «Информационная безопасность».

Рассмотрены перспективные системы цифрового радиовещания (ЦРВ), основанные на представлении и передаче звуковых сигналов в цифровой форме во всех звеньях вещательного тракта – от студии до абонентского приемника и способные удовлетворить высокие требования слушателей к качеству передачи звука при различных условиях приема. Систематизированы сведения по основам технологии, системам и сетям ЦРВ. Рассмотрены вопросы компактного представления звуковых сигналов; методы передачи аудиоданных по цифровому каналу связи и обработки сигналов с целью их адаптации к каналу передачи; уделено внимание радиоприёму в движении. Дано описание стандартизованных систем ЦРВ, рассмотрены вопросы организации и проектирования спутниковых систем ЦРВ. Представлена информация об организации радиовещания на заданной территории, основах технологии одночастотных вещательных сетей, технических основах планирования наземных сетей. Приведены соображения по выбору системы ЦРВ для России. Представлен краткий анализ услуг и сетевых аспектов радиовещания с учётом современных реалий и обсуждаются перспективы альянса «ЦРВ + IP-радио». В основу монографии положены результаты научных исследований и лекции, которые автор читает в Московском техническом университете связи и информатики (МТУСИ) более двадцати лет.

Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов телерадиовещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения. Рассмотрен современный подход, реализованный в виде метода комплексного статистического оценивания, связанный с объективной оценкой качества передачи реального вещательного сигнала по изменению его временных и спектральных статистических параметров.

Изложены теоретические основы частотного метода анализа линейных электрических цепей и устройств, даны примеры расчета параметров элементов звеньев фильтров и построения графиков их временных и частотных (в том числе, логарифмических) функций, приведено описание процессов моделирования фильтров. Представлены варианты заданий лабораторно-практических занятий с методическими указаниями, кратким теоретическим материалом и примерами расчетов и построений частотных характеристик пассивных, активных и цифровых фильтров с использованием авторских программных сред LgH, ARCF и DFLD. Книга сопровождается электронным приложением «Частотные фильтры» доступным для скачивания на сайте издательства.

Кратко изложены основы концепции сетей нового поколения – NGN. Рассмотрены принципы построения мультисервисных сетей связи на базе платформы IMS, разработка схемы организации связи фрагмента мультисервисной сети на существующей ГТС, расчёт интенсивности нагрузки и её распределение по направлениям связи, расчет транспортного ресурса мультисервисной сети связи и объема оборудования мультисервисных узлов доступа – MSAN. В приложении приведена краткая характеристика коммутационного оборудования типа SI3000. Пособие будет полезно для подготовки курсовых проектов и выпускных квалификационных работ (ВКР).

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».

Звуковой сигнал, передаваемый по каналам звукового вещания, был и будет востребован в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено авторами алгоритмам обработки и проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения.

В учебном пособии с единых позиций рассмотрен комплекс вопросов, относящихся к инфокоммуникационным технологиям: представлены основы построения телекоммуникационных систем и сетей, дано представление о современных беспроводных средствах связи, включая подвижные средства связи, рассмотрены принципы построения сетей следующего поколения и технологии, применяемые при этом. Книга содержит также описание конкретных решений по реализации сетей NGN. Во втором издании (первое издание вышло в 2009 г.) устранен ряд опечаток и существенно переработаны главы 12 и 14, добавлен материал по технологии OFDM, рассмотрена технология построения программно-конфигурируемых сетей (ПКС).

Систематизирована обширная информация и дано общее представление о направлениях синтеза устойчивых распределенных систем переработки информации, обеспечивающих выполнение задач оценивания вектора состояния сложных динамических объектов (СДО). Рассмотрены вопросы обоснованности выбора технических и модельно-алгоритмических структур сложных систем. Рассмотрены методологические положения синтеза отказоустойчивых распределенных систем переработки информации при управлении сложными динамическими объектами, теоретические положения синтеза и оптимизации распределенных систем переработки измерительной информации (РСПИ). Обоснована методика трансформации (декомпозиции и интеграции) РСПИ при управлении СДО с учетом основных эксплуатационно-технических характеристик систем.

В работе рассматриваются основные характеристики пожаров, причины их возникновения, классификации пожаров, опасные факторы пожара, система пожарной безопасности на производстве, способы пожаротушения и эвакуации людей при пожаре. Учебное пособие позволяет освоить принципы работы охранно-пожарной сигнализации.

Книга содержит результаты исследований пироэлектрических, диэлектрических и флексоэлектрических свойств сегнетоэлектриков и мультиферроиков. Приведены примеры использования сегнетокерамических материалов в пьезоэлектрических преобразователях энергии и рассмотрены конструктивные особенности преобразователей консольного типа. Книга посвящается 50-летнему юбилею со дня основания Научно-исследовательского института физики Южного федерального университета.

В монографии на основе систематизации и обобщения классических и традиционных подходов к пониманию и определению экономического содержания водных ресурсов как важнейшего базового компонента ресурсного потенциала региона и его стратегической составляющей с новых методологических позиций регионально-бассейнового подхода к управлению осуществляется оценка текущего состояния (в территориальном и отраслевом разрезе) и использования водных ресурсов речного бассейна Нижнего Дона. Анализ проводится в сопряжении социально-экономических индикаторов и показателей использования водных ресурсов в ряде регионов, что позволяет прогнозировать их взаимоувязанное развитие в стратегической перспективе.

В сборнике представлены материалы международной научно-практической конференции «Потенциал молодых ученых аграрных вузов и НИИ в реализации политики импортозамещения в современных условиях», проведенной 21 – 23 июня 2022 года в городе Оренбурге. Издание адресовано профессорско-преподавательскому составу, аспирантам, студентам и профильным специалистам занимающимся исследованиями в области агрономии, ветеринарии, биотехнологии и переработки продукции растениеводства и животноводства, агроинженерных технологий и экономики АПК.

Учебное пособие направлено на формирование у обучающихся навыков расчета и проектирования основных гидротехнических сооружений. Учебное пособие содержит краткие теоретические сведения о гидротехнических сооружениях, основы расчета сооружений, примеры расчета и задачи.

Монография посвящена исследованиям термофлуктуационных процессов для решения задач диагностики и прогнозирования остаточного ресурса изоляционных материалов на основе неразрушающего температурного метода. Рассматриваются вопросы создания диагностики и прогнозирования термофлуктуационных процессов изоляционных материалов силовых кабельных линий (СКЛ) на основе таких методов искусственного интеллекта, как нейронные сети. Разработана нейросеть для определения температурного режима токоведущей жилы силового кабеля и проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик.

Обобщены результаты исследований, направленных на разработку эффективных гибридных и численно-аналитических электродинамических методов анализа и синтеза волноводных и волноводно-щелевых антенных решеток, а также пассивных волноводных устройств на волноводах сложных сечений. Приведены результаты исследований многоэлементных фазированных антенных решеток (ФАР) с широкоугольным сканированием на основе инвертированных V-образных вибраторов, излучателей Вивальди, а также ФАР с распределительной системой на радиальном волноводе. Полученные результаты использованы в интересах создания высококачественной элементной базы СВЧ и КВЧ диапазона и радиотехнических комплексов на основе ФАР для перспективных систем связи, радиолокации, навигации.

Пособие предназначено для освоения курса инженерной графики и содержит комплект графических работ с кратким описанием каждой работы. Приводится необходимый методический материал, обеспечивающий соблюдение требований стандартов ЕСКД при оформлении конструкторской документации. Разработанное пособие предназначено для использования студентами первого курса очной и заочной форм обучения при подготовке к практическим занятиям и самостоятельному изучению инженерной графики.

Отечественный научно-технический журнал, освещающий проблемы электроники в её широком понимании. «ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ» – журнал об электронике для профессионалов. В каждом номере самая свежая и необходимая в работе информация: новости рынка, интервью, аналитика, гид по российскому и западному рынку электроники, технические статьи и комментарии экспертов. В фокусе также - анализ мирового рынка электроники, проблемы российской науки, вопросы интеллектуальной собственности, инвестиций.

В методических указаниях приведены краткие теоретические сведения, описание лабораторной установки и программного обеспечения для поддержки измерений и обработки экспериментальных данных, методики выполнения работ.

Настоящие задания представляют собой варианты задач для проведения контроля знаний по разделу «Потери на трение в жидкости».

Представлено содержание и методика выполнения практической работы с электрическими схемами. Работа предполагает изучение теоретического материала и выполнение практических действий по созданию электрической схемы в соответствии с требованиями нормативных документов.

Настоящие задания представляют собой варианты задач для проведения контроля знаний по разделу «Исследование относительного покоя жидкости».