Вестник УГАТУ

Аналитический подход при математическом моделировании воздушного винта самолета с учетом сжимаемости воздуха

2024-06-03T09:01:32+00:00

В статье описано решение научной задачи, заключающейся в разработке способа учета сжимаемости воздуха при математическом моделировании воздушного
винта самолета с целью повышения эффективности и достоверности расчетно-теоретических исследований по формированию предварительного технического облика силовых установок различных типов по критериям летательных аппаратов. Представлен порядок расчета тяги винтовой силовой установки с учетом взаимодействия винта и планера самолета, и дано описание алгоритма математической модели воздушного винта. Приведены результаты качественной и количественной оценки влияния сжимаемости воздуха на аэродинамические коэффициенты воздушного винта на основе характеристик, построенных по результатам испытаний воздушных винтов в аэродинамических трубах. Представлены результаты верификации по результатам расчета высотно-скоростных характеристик силовой установки турбовинтового самолета Ан-12 с использованием программы «Расчет тягово-экономических и удельно-массовых характеристик силовой установки и параметров движения летательного аппарата», доработанной путем внесения в алгоритм расчета тяги воздушного винта самолета учета влияния сжимаемости воздуха на его аэродинамические коэффициенты.

DOI: 10.54708/19926502_2024_2811033

Упрощенный способ оптимизации цикла газотурбинных установок

2024-06-03T11:33:10+00:00

Рассмотрен способ увеличения работы и повышения эффективного КПД сложного регенеративного цикла с промежуточным охлаждением и подогревом за счет выбора критерия эффективности и степени регенерации теплоты отработавших газов. Критерием эффективности является условие равенства эффективных КПД простого
и сложного циклов, при котором обеспечивается увеличение работы сложного цикла
и перепада температур газа и воздуха в регенераторе по сравнению с другими допустимыми по экономичности условиями, а степень регенерации соответствует границе интенсивного увеличения поверхности теплообмена регенератора. Показана возможность обеспечения рассмотренным способом эквивалентности (и замены при оптимизации) изотермно-адиабатного и сложного циклов.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110314

Вихревой эффект в системах охлаждения летательных аппаратов

2024-06-03T11:49:04+00:00

Разработан экспериментальный стенд для исследования возможности применения вихревых труб в системах охлаждения силовой установки летательного аппарата. Установлена зависимость температуры холодного воздуха от выходного сечения вихревой трубы. Рассмотрена схема перемещения дросселя вихревой трубы при определенных оборотах винта, и определено сечение канала для выхода горячего воздуха. Представлен тарировочный график для определения высоты канала при любом значении перемещения дросселя.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110325

Расчет времени формирования элементарного объема алюминиевого сплава в процессе послойного выращивания деталей летательных аппаратов

2024-06-03T12:07:24+00:00

В статье рассматриваются теоретические исследования по расчету времени формирования элементарного объема алюминиевого сплава в процессе послойного выращивания деталей летательных аппаратов. Проведен анализ влияния конфигурации элементарного объема сплава на кинетику и продолжительность затвердевания. Рассчитаны основные технологические параметры процесса кристаллизации элементарного объема сплава в случае трех технологических вариантов исследуемого процесса.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110332

Моделирование процесса формирования деталей летательных аппаратов способом прямого послойного выращивания из алюминиевых сплавов

2024-06-03T12:26:09+00:00

Статья посвящена моделированию процесса послойного выращивания деталей из алюминиевого сплава. Синтезирована математическая модель процесса на
основе теории подобия и размерностей анализа. Выведено критериальное уравнение,
описывающее процесс формирования тела детали в случае трех технологических вариантов выращивания. Проведены теоретические расчеты для трех технологических вариантов выращивания детали.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110340

Новые универсальные консервационные смазочные материалы для стрелкового оружия и техники

2024-06-03T12:51:30+00:00

Приведены результаты выполнения проекта «Разработка консервационных и рабочее-консервационных смазочных материалов для нужд Министерства обороны Российской Федерации, отвечающих требованиям современной и перспективной военной техники». Представлены результаты проекта по разработке и испытанию новых консервационных масел (КМ) и ружейных масел (РМ). Показано, что разработанные КМ и РМ значительно превосходят выпускаемые промышленностью отечественные аналоги и не уступают лучшим зарубежным образцам по защитным свойствам и основным эксплуатационным характеристикам. Проведены исследования по оценке чистящих свойств разработанного РМ. Подтверждено, что разработанное ружейное масло обеспечивает не только защиту от коррозии, но и чистку и смазку стрелкового оружия. По результатам испытаний рассчитаны сроки хранения техники и стрелкового оружия, законсервированные новыми разработанными материалами, которые превосходят сроки защиты техники и стрелкового оружия штатными КМ и РМ. Завершены с положительными результатами приемочные испытания новых марок КМ и РМ и организовано их промышленное производство, получено решение о допуске к применению новых марок КМ и РМ в Министерстве обороны Российской Федерации (МО РФ).

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110348

Анализ различных вариантов впрыска воды в тракт компрессора ГТД на основе программы CompressorWI

2024-06-04T05:21:36+00:00

Рассматривается влияние различных вариантов впрыска воды в тракт осевого лопаточного компрессора ГТД или ГТУ, а также режимных параметров на её поступенчатое испарение и параметры компрессора на основе численного моделирования по разработанной авторами программе CompressorWI в среде Visual Studio 2022. Результаты расчетов представлены в виде таблиц и в графической форме.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110356

Определение теплового состояния вала ГТУ

2024-06-04T05:50:16+00:00

Исследование посвящено изучению теплового состояния среднего полого вала газотурбинной установки (ГТУ) большой мощности при помощи программного комплекса для 3D-численного термогазодинамического моделирования. Проведено расчетное исследование определения коэффициентов теплоотдачи (КТО) на участках
поверхности вала для случая работы ГТУ на номинальном режиме с применением различных методик. В результате расчетов получена общая картина течения воздуха и поля параметров воздуха, окружающего вал, температура вала, а также определены КТО на участках поверхности среднего полого вала.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110369

Анализ аэродинамической схемы летательного аппарата для контроля линейной инфраструктуры

2024-06-04T06:24:28+00:00

В статье приведено описание процесса подготовки и расчета цифровой модели беспилотного летательного аппарата (БПЛА) вертикального взлета и посадки в программном комплексе «AnsysCFX». Приведен результат расчета на одном из
режимов полета. Выполнена обработка результатов расчета на всех режимах полета. Произведен анализ полученных результатов.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110380

Алгоритм анализа сетевого трафика в многокомпонентных структурно сложных информационных системах

2024-06-04T06:56:47+00:00

В статье рассмотрена на возможность применения микросервисной архитектуры и микросервисного подхода для реализации компонента сложной системы,
направленного на анализ сетевых потоков информации в целях идентификации угроз и повышения информационной безопасности. Рассмотрены базовые понятия информационной предметной области в контексте решаемой задачи. Сформированная функциональная модель проектируемого микросервиса позволяет рассмотреть взаимосвязи элементов процесса. Разработанная информационная модель на уровне абстракции отражает однородные связи общих характеристик, что дает возможность представить процесс в виде динамических моделей. Динамическая модель в нотации BPMN будет служить основой для графоаналитической модели проектируемого микросервиса. Используя графоаналитическую модель и пи-исчисления возможно сформировать математическую модель, открывающую возможность создания формального алгоритма и реализации с помощью языков высокого уровня. Также динамическую модель можно использовать для формирования кода с помощью Java Workflow Tooling. Сформированную математическую модель с применением пи-исчислений возможно использовать для определения метода обучения нейронной сети и построения датасета. Так как ядром сервиса является нейронная сеть, то открывается возможность динамического совершенствования средства анализа трафика.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110392

Расчетно-аналитический метод идентификации структуры и параметров квадратичной динамической модели компрессора ГТД как подобъекта управления, контроля и диагностики

2024-06-04T07:13:40+00:00

Исследуется системно-аналитический подход к идентификации структуры и термогазодинамических параметров компрессора ГТД как динамического подобъекта управления, контроля и диагностики на основе анализа 4d – 1d компьютерных моделей. Показано, что данный подход позволяет построить динамическую модель компрессора ГТД как подобъекта управления, контроля и диагностики с квадратичной структурой, с возможностью встраивания в ЦСАУКиД уже на этапах проектирования. Показано, что данная модель может повысить эффективность управления и надежность ГТД за счет увеличения глубины контроля и диагностики термогазодинамических процессов в реальном времени. Рассматривается пример идентификации структуры и параметров динамической модели компрессора ГТД как подобъекта управления, контроля и диагностики на основе расчета параметров с применением компьютерных систем DVIGwT, GasTurb и др.

DOI: 10.54708/19926502_2024_28110399

Метод определения погрешности параметров как инструмент анализа технологий испытания компрессоров турбовальных двигателей

2024-06-04T08:23:44+00:00

Проведён анализ применяемых технологий испытания компрессоров турбовальных двигателей стационарных энергоустановок. Разработан метод определения
погрешностей параметров компрессора с учётом как систематических неисключённых,
так и случайных погрешностей. Установлено, что для повышения точности замера приведённого расхода воздуха следует отказаться от расходомерного коллектора на входе в двигатель и использовать специально спрофилированный q – метр, устанавливаемый в воздушный канал передней опоры двигателя. Для уменьшения погрешности степени повышения давления и КПД компрессора целесообразно перейти на систему измерения избыточного давления за компрессором повышенного класса точности. Применение предлагаемых систем измерения приведённого расхода воздуха и избыточного давления за компрессором, как показали расчётные исследования, обеспечивает уменьшение определения погрешности запаса газодинамической устойчивости c 11,4 до 3,3%.

DOI: 10.54708/19926502_2024_281103109