Моделирование процессов симметризации петли упругопластического гистерезиса при циклических нагружениях материалов (стр. 6 )

Ключевые слова: коэффициенты эжекции, холодные и горячие струи, осредненные уравнения Рейнольдса.

Effects of Exhaust Jets Temperature on Gas Ejection in the Bottom Region of the Propulsion System. P. A. Bulankin, V. N. Shmanenkov. The article presents calculated data on the coefficients of high-temperature jets ejection in the rocket motor system. Within the Reynolds model of averaged equations, the task of a single high-temperature jet ejection and interaction of exiting jets of the rocket engines under the condition of its multiple-hole arrangement in relation to the process of blowing out cold and hot jets is then further solved.

Key words: ejection coefficient, cold and hot jets, averaged Reynolds equations.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аэродинамика изделий РКТ. Руководство для конструкторов. Под ред. докт. техн. наук , ЦНИИмаш, 2010, т. 2, кн. 2.1, ч.1.

2. С а ф р о н о в  метод расчёта струй продуктов сгорания при старте ракет. – Космонавтика и ракетостроение, 2007, вып. 1 (46).

3. M e n t e r  F. R.  Zonal Two-Equction (k-щ) Turbulence Models for Aerodynamic Flows. – AIAA Paper 93-2306, 1993.

4. Д е м ь я н о в  Ю. А., Ш м а н е н к о в  отрывная зона в потоке сжимаемого газа. – Изв. АН СССР, Механика, 1963, № 3.

5. Ш л и х т и н г  Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974.

6. А в д у е в с к и й  В. С., А ш р а т о в  Э. А., И в а н о в  А. В. и др. Газодинамика сверхзвуковых неизобарических струй. М.: Машиностроение, 1989.

7. С а ф р о н о в  турбулентности в горячих сверхзвуковых струйных течениях. – Физико-химическая кинетика в газовой динамике, 2010.

8. М ы ш е н к о в  Е. В., Ш м а н е н к о в  донного турбулентного течения при наличии центральной струи. – Космонавтика и ракетостроение, 1999, вып. 17.

Экспериментально-теоретическое  исследование  течения  в  сопле  электродугового  плазмОтрона  ТТ-1

, , канд. физ.-мат. наук ,
докт. физ.-мат. наук , канд. техн. наук ,
(ФГУП ЦНИИмаш)

Представляются результаты экспериментального исследования распределения тепловых потоков к проточному калориметру и давления торможения в выходном сечении сопел электродугового плазмотрона ТТ-1 (ФГУП ЦНИИмаш). Показывается теоретически полученное распределение всех параметров потока в этом сечении, которые необходимы при обработке и анализе абляционных экспериментов с применением электродуговых плазмотронов.

Ключевые слова: электродуговой плазмотрон, проточный калориметр, тепловой поток, эксперимент.

Experimental and Theoretical Studies of the TT-1 Arc Plasma Generator Nozzle Flow. V. A. Bespalov, S. L. Zolotaryov, R. V. Kovalyov, V. V. Lunyov, M. G. Trenyov, D. A. Churakov. The article presents results of experimental research on the distribution of heat fluxes to the flow calorimeter and the stagnation pressure in the outlet section of the TT-1 arc plasma generator nozzles (FSUE TsNIIMash). It considers theoretically obtained distribution of the flow parameters in this section, necessary when processing and analyzing ablation experiments with the use of arc plasma generators.

Key words: arc plasma generator, flow calorimeter, heat flow, experiment.

литература

1. А н ф и м о в  Н. А., Б е д а  Г. А., Д а н и л е н к о  И. П. и др. Электродуговые газодинамические установки ЦНИИмаша. Схемы и методики испытаний. – Космонавтика и ракетостроение, 1994, вып. 2, с. 33 – 46.

2. B e a c h i e r  J. C., K a h e i e w  A. A. Shrouded Flow Arc Air Heater for Simulation of a 250 Megawatt Plasma Jet Heater. Proc. оf ASTM/IES/AIAA 6Space Simulation  N-J, 1974.

3. К а р п о в  профилей газодинамических параметров у среза сопла электродуговых установок. – Космонавтика и ракетостроение, 2001, вып. 23.

4. Б е с п а л о в  В. А, Л у н ё в  поля потока в сопле электродугового плазмотрона. – Космонавтика и ракетостроение, 2013, вып. 1 (70).

5. Л у н ё в  аэродинамика. М.: Машиностроение, 1975.

6. Л у н ё в  реальных газов с большими скоростями. М.: Физматлит, 2007.

7. З е м л я н с к и й  Б. А., Л у н ё в  В. В., В л а с о в  В. И. и др. Конвективный теплообмен летательных аппаратов. Под ред. . М.: Физматлит, 2014.

8. М у р з и н о в  пограничный слой на затупленных телах с учётом завихренности внешнего потока. – Изв. АН СССР. МЖГ, 1966, № 6.

ИССЛЕДОВАНИЕ  Нестационарных  аэродинамических  ХАРАКТЕРИСТИК  спускаемого  аппарата  с  системой 
аварийного  спасения

Канд. физ.-мат. наук , докт. техн. наук , канд. техн. наук , (ФГУП ЦНИИмаш)

Исследуются нестационарные аэродинамические характеристики спускаемого аппарата (СА) с системой аварийного спасения (САС), представляющего собой сегментально-коническое тело большой длины с надстройками на корпусе. Сравниваются результаты расчётов с использованием двух различных методик, одна из которых – прямое математическое моделирование колебаний СА с САС, в том числе с учётом струй, истекающих из её работающих двигателей. Проводится анализ полученных нестационарных аэродинамических характеристик.

Ключевые слова: стационарная и нестационарная аэродинамика, сегментально-конические тела, спускаемые аппараты, численное моделирование газодинамических течений.

Study of Non-Stationary Aerodynamic Characteristics of a Lander with Emergency Rescue System. V. V. Yeryomin, Yu. M. Lipnitsky, V. A. Mikhalin, A. V. Stroilov. The article studies non-stationary aerodynamic characteristics of an entry body (EB) with emergency rescue system (ERS) constituting a long segmentally-conical body with superstructures. It compares results of calculations by two different methods, one of which is direct mathematical modelling of vibrations of the EB with ERS, taking into account moving streams from its working engines. Analysis of achieved non-stationary aerodynamic characteristics is also discussed in the article.

Key words: stationary and non-stationary aerodynamics, long segmentally-conical bodies, entry bodies, numerical simulation of gas-dynamic flows.

Литература

1. Л и п н и ц к и й  Ю. М., К р а с и л ь н и к о в  А. В., П о к р о в с к и й  А. Н. и др. Нестационарная аэродинамика баллистического полёта. М.: Физматлит, 2003.

2. Л и п н и ц к и й  Ю. М., М и х а л и н  В. А., Р о д и о н о в  нестационарных аэродинамических характеристик колеблющихся обтекателей ракет-носителей. – Космонавтика и ракетостроение, 2002, вып. 2 (27), с. 16 – 23.

3. Д я д ь к и н  А. А., Е р ё м и н  В. В., Л и п н и ц к и й  Ю. М. и др. Об определении нестационарных аэродинамических характеристик сегментально-конических тел большой длины. – В материалах XVIII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС-2013). М.: МАИ, 2013.

4. Л и п н и ц к и й  Ю. М., Е р ё м и н  В. В., М и х а л и н  В. А. и др. Определение нестационарных аэродинамических характеристик цилиндроконических тел, совершающих колебательные движения, путём прямого численного моделирования – DEMPFER. Программа. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 000, 28.02.2012.

МЕТОД  РЕШЕНИЯ  ВАРИАЦИОННОЙ  ЗАДАЧИ  СПУСКА 
В  АТМОСФЕРЕ  ПЛАНЕТЫ  ЛЕТАТЕЛЬНОГО  АППАРАТА 
СО  СРЕДНИМ  АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ  КАЧЕСТВОМ

Канд. техн. наук , канд. физ.-мат. наук  , канд. физ.-мат. наук (ФГУП ЦНИИмаш)

Рассматривается вариационная задача о минимуме конечной скорости при спуске в атмосфере планеты спускаемого аппарата (СА) со значением аэродинамического качества Кmax < 1,5. Отмечается, что управление движением космического аппарата (КА) в атмосфере осуществляется путём изменения угла атаки б и угла крена г. Решение задачи ищется с помощью необходимых условий «принципа максимума». Приводятся результаты решения соответствующей краевой задачи. Предлагаются для дальнейшего исследования некоторые возможные рациональные варианты управления на участках, где не выполняются условия принципа максимума первого порядка (а именно на участке «особого» управления).

Ключевые слова: вариационная задача, минимум конечной скорости, спускаемый аппарат, принцип максимума, аэродинамическое качество, траектория.

Solving Variational Tasks of the Descent of an Aircraft with Medium Aerodynamic Qualities into the Planetary Atmosphere. V. V. Kubyshkin, V. I. Lapygin, E. P. Shapovalov. The article considers variational task of the final velocity minimum during the decent into the planetary atmosphere of an entry body (EB) with the value of the aerodynamic qualities of Кmax < 1,5. It is noted that motion control of the spacecraft (SC) in the atmosphere is carried out by changing the angle of attack б and the roll angle г. Solution of this task is sought with the help of necessary conditions of "the maximum principle", and the results of solving this boundary problem are then proposed. The article also proposes some possible rational control options at sections where conditions of the maximum principle of the first order are not met (i. e. the section of «special» control).

Key words: variational task, final velocity minimum, entry body, the maximum principle, aerodynamic quality, trajectory.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ш а п о в а л о в  Е. П., К у б ы ш к и н  траектории движения спускаемых аппаратов с двумерным управлением в атмосфере Марса. – Космические исследования, 1976, т. 14, вып. 6, с. 36.

2. К у б ы ш к и н  В. В., Л о х о в  Г. М., Ш а п о в а л о в  управление спускаемыми аппаратами при аэродинамическом торможении в атмосфере планеты. МФТИ, Гос. регистрационный номер № 000, инв.№Б-998828, 1981.

3. К у б ы ш к и н  В. В., Л а п ы г и н  В. И., Р е н ж и н  ступень для выведения полезной нагрузки в околоземное космическое пространство. – Космонавтика и ракетостроение, 2007, вып. 1 (46).

4. П о н т р я г и н  Л. С., Б о л т я н с к и й  В. Г., Г а м к р е л и д з е  Р. В. и др. Математическая теория оптимального управления. М.: Наука, 1969.

5. Л е т о в  полёта и управление. М.: Наука, 1969.

6. S e m e n o v  Y u. P., R e s h e t i n  A. G., D y a d k i n  A. A. еt аl. Aerodynamics of Reentry Vehicle Clipper at Descent Phase. Proceedings of the Fifth European Symposium on Aerothermodynamics for Space Vehicles, 8 – 11 November 2005, «Энергия», 2005.

7. С м о л ь я к о в  коридора входа в атмосферу. – Космические исследования, 1968, т. 4, вып. 1, с. 49.

8. И в а н о в  Н. М., М а р т ы н о в  А. И., Ш и л о в  задачи оптимального управления траекторией космического аппарата в атмосфере Марса. – Космические исследования, 1973, т. 11, вып. 1, с. 21.

9. Ш к а д о в  Л. М., Б у х а н о в а  Р. С., И л л а р и о н о в  В. Ф. и др. Механика оптимального пространственного движения летательных аппаратов в атмосфере. М.: Машиностроение, 1972.

РЕДУКЦИЯ  РАЗМЕРНОСТИ  МАТЕМАТИЧЕСКОЙ  МОДЕЛИ  РУЛЕВОГО  ПРИВОДА  НА  ОСНОВЕ  СБАЛАНСИРОВАННОГО  УСЕЧЕНИЯ  ПО  СИНГУЛЯРНЫМ  ЧИСЛАМ  ГАНКЕЛЯ

Докт. техн. наук , (ФГУП ЦНИИмаш)

Рассматриваются вопросы практического использования сингулярных чисел замкнутого объекта для решения задач редукции размерности математической модели объекта регулирования на примере математической модели рулевого привода (РП), построенной по его скоростным и нагрузочным характеристикам. Приводятся примеры различных вариантов усечения порядка исходной модели. На основе моделирования получены количественные сравнения реакций редуцированной и полной моделей при отработке входного трапециевидного сигнала, позволяющие оценить эффективность редукции.

Ключевые слова: математическая модель рулевого привода, ранг матрицы, сингулярные числа, грамиан управляемости, редукция модели.

Dimensional Reduction of a Gimbal Actuator Mathematical Model on the Basis of a Balanced Truncation by the Hankel Singular Value. V. G. Dineev, S. V. Levin. The article discusses tasks of practical use of singular numbers of a closed object in order to solve dimensional reduction problems of
a controlled object’s mathematical model by the example of the gimbal actuator (GA) mathematical model, built by its speed and load characteristics. Examples of different truncation variants of the original model are also given in the article. On the basis of modelling quantitative comparisons of reactions in reduced and full models during working off a trapezoidal signal, helping evaluate the effectiveness of the reduction are obtained.

Key words: gimbal actuator mathematical model, rank of the matrix, singular values, gramian of control, model reduction.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. П у п к о в К. А.,  Е г у п о в Н. Д.  Методы робастного нейро-нечёткого и адаптивного управления. М.: МГТУ им. , 2001, 742 с.

2. T e w a r i  A s h i s h.  Advanced Control of Aircraft, Spacecraft and Rockets. India: Wiley, 2011, 449 c.

3. Б е л о н о г о в  О. Б.,  Ж а р к о в М. Н.  Структурно-параметрический синтез и создание упрощённых математических моделей автономных однокаскадных электрогидравлических рулевых машин и их функциональных трактов. В сб. тр. РКК «Энергия», сер. XII, вып. 1, 2005, с. 100 – 120.

4. Л е в и н С. В.  Методика синтеза математической модели рулевого привода на основе линеаризации нагрузочных характеристик. В сб. тез. докл. XX Научно-технической конференции молодых учёных и специалистов. «Энергия» им. », 2014.

5. Б а б и н А. В.,  Б у ж и н с к и й В. А.,  К л и ш е в О. П. и др. Проблема уточнения математической модели гидропривода при анализе устойчивости объектов ракетно-космической техники в диапазоне частот колебаний упругой подвески управляющих маршевых двигателей. – Космонавтика и ракетостроение, 2014, вып. 3 (76), с. 52 – 57.

УЧЁНЫЙ-СИСТЕМЩИК

К 80-летию со дня рождения

Канд. воен. наук , канд. техн. наук (ФГУП ЦНИИмаш)

А. Т. ГОРЯЧЕНКОВ: 

«ВЫБОР  ПРОФЕССИИ  ДИКТОВАЛО  ВРЕМЯ!»