Вестник УГАТУ

Возможность применения зонда-пенетратора для исследования планеты Венера

Виктор Александрович Воронцов — 2025-04-28

Планета Венера имеет специфические условия для функционирования на ней исследовательских аппаратов – плотную и «агрессивную» атмосферу, высокие температуру и давление, сильные ветры. Зонд-пенетратор как техническое средство исследования является инструментом для сбора первичной научной информации о физико-химическом составе грунта, изучения сейсмической активности и климата, который поможет наилучшим способом исследовать грунт Венеры. Показана возможность применения зонда-пенетратора для исследования Венеры, проведен анализ существующих проектов по данной тематике, выбран прототип, на базе которого возможно смоделировать баллистический спуск в атмосфере – это проект «Марс-96», в который входили два пенетратора. Составлена математическая модель движения зонда-пенетратора в атмосфере Венеры, с использованием которой проведены оценочные расчеты прототипа с различными массово-габаритными характеристиками, а также для разных диаметров надувного тормозного устройства и без него

Многокрительная оптимизация переходного канала с обратным направляющим аппаратом в программном комплексе IOSO

Владислав Викторович Еременко — 2025-04-28

В работе была проведена многокритериальная оптимизация переходного канала с обратным направляющим аппаратом с учетом полей параметров за первой ступенью центробежного компрессора. Разработана методика проведения прямых оптимизационных расчетов в ПО IOSO для переходных каналов. По результатам многокритериальной оптимизации получены Паретто-множество решений по коэффициенту восстановления полного давления и неравномерности потока на выходе, из которого выбрана оптимальная точка с максимальным значением коэффициента восстановления полного давления. Произведен CFD расчет оптимизированного канала с первой ступенью центробежного компрессора, по результатам которого повышение коэффициента восстановления полного давления переходного канала составило 5,5%.

Проблемы использования альтернативных видов авиационного топлива с пониженным углеродным следом на перспективных самолетах региональной авиации

Артур Амазаспович Мирзоян — 2025-04-28

В самолетах региональной авиации в соответствии со стратегией низкоуглеродного развития России планируется внедрение технологий использования альтернативных видов авиационного топлива с более низким углеродным следом. Авиационная отрасль обеспечивает транспортную доступность всей территории страны и требует оценки последствий декарбонизации на экономическую эффективность авиаперевозок. Показаны проблемы применения АСКТ – авиационного сконденсированного газового топлива, LCAF - авиационного топлива с низким углеродным следом из нефтяного сырья и SAF - авиационного топлива с низким углеродным следом из возобновляемых источников. Возможность применения того или иного вида топлива связана с процессом его производства и доступностью сырья. Представлены основные положения методики оценки экономической эффективности применения и углеродного следа различных видов альтернативного авиационного топлива для перспективных самолетов региональной авиации, в том числе с учетом выполнения авиакомпаниями обязательств по снижению выбросов парниковых газов.

Моделирование предела текучести интерметаллидов Ni3(Al,Me) монокристаллических сплавов лопаток турбин

Ильдар Хайдарович Бадамшин — 2025-04-28

Для новых материалов характерна ограниченная информация об их свойствах, необходимая в расчётах напряжённо-деформированного состояния лопаток турбин. В этих условиях возникает потребность в теоретических методах расчёта упругих, теплофизических и прочностных характеристик, основанных на учёте сил межатомного взаимодействия, так как классические методы расчёта механики деформируемого твёрдого тела, основанные на гипотезе сплошности среды, не позволяют этого сделать. Приведены результаты расчёта температурной зависимости предела текучести интерметаллидов NI₃(Al,Me) монокристаллических сплавов лопаток турбин.

Макрофеноменологическое моделирование с целью поиска эффективной для эксплуатации зеренной структуры диска газотурбинного двигателя

Кирилл Андреевич Романов — 2025-04-28

В работе рассмотрен вопрос влияния среднего размера зерна на комплекс прочностных характеристик диска турбины газотурбинного двигателя из сплава Inconel 718. Для конструктивно-подобного элемента в условиях стационарного режима работы двигателя поставлена и решена начально-краевая задача по определению полей температуры, деформаций и напряжений. Примененная модель материала позволяет учесть зависимость усталостных свойств и предела пластичности материала от среднего размера зёрна. Проведён ряд численных экспериментов, в которых задавалось градиентное и однородное распределение размера зерна по радиусу диска, проверено выполнение статического и кинематического усталостного критериев прочности для различных областей детали. Результаты численного моделирования показали, что градиентное распределение зёрен по размеру – от 30 мкм вблизи ступицы до 60 мкм вблизи обода – в рассматриваемых условиях показывает лучшее сопротивление усталостной прочности, а обеспечивает больший запас по статической прочности по сравнению с однородным по конструкции средним размером зерна. Проведенный комплексный анализ показал устойчивость разработанной модели к возмущениям ключевых параметров воздействия (температуры) и состояния структуры (размера зерна).

Термогазодинамическое моделирование "горячего" зависания ВГТД ТА-14

Наталья Сергеевна Мишина — 2025-04-28

В данной статье представлено сравнение результатов термогазодинамического моделирования и экспериментальных данных процесса высотного запуска ВГТД ТА-14 с «горячим» зависанием. Описаны этапы моделирования и рассчитана средняя погрешность в контрольных точках.

Формализованный подход к оценке качественных условий процесса ионно-плазменного нанесения упрочняющих покрытий

Андрей Александрович Коряжкин — 2025-04-28

Предлагается способ количественной оценки качественного состояния процессов ионно-плазменного нанесения покрытий путём анализа комплекса технологических условий процесса с применением методов квалиметрии. Рассматривается математическая модель комплекса качественных характеристик плазменной среды в процессе нанесения покрытия, предполагающая количественную оценку основных характеристических параметров, с учётом взаимосвязи величины рабочего давления газа в вакуумной камере с наличием в ней газовых примесей. Приводятся результаты апробации предлагаемого способа при различных условиях реализации ионно-плазменного нанесения покрытия.

Расчет эффективной мощности двигателя машинно-тракторных агрегатов на основе вероятностно-статистических эксплуатационных характеристик

Татьяна Михайловна Шамсутдинова — 2025-04-28

В данной статье рассматривается математическая модель расчета эффективной мощности двигателя машинно-тракторных агрегатов на основе их вероятностно-статистических эксплуатационных характеристик с учетом использования дополнительного транспортно-технологического модуля. Разработанная математическая модель программно реализована на языке программирования Python, проведен вычислительный эксперимент по расчету мощности, требуемой на транспортно-технологической модуль

Исследование долговечности стальных канатов в зависимости от применяемого смазочного материала и внешних условий эксплуатации

Василий Петрович Головин — 2025-04-28

В работе представлена зависимость определения числа циклов изгиба стального каната до разрушения, в зависимости от типа стального каната, его эксплуатационных факторов, а также применяемого смазочного материала и внешних условий эксплуатации. Разработана методика определения значений коэффициентов С₁ и К, учитывающих влияние применяемого смазочного материала и внешние условия эксплуатации стального каната соответственно. Установлено, что смазочный материал увеличивает долговечность стального каната минимум в 1,9 раза при испытании в нормальных климатических условиях, в 1,7 раза при воздействии отрицательной температуры минус 60°С и в 1,3 раза при воздействии морской воды, по отношению к несмазанному канату.

Об уносе серебра при пайке серебросодержащими припоями в вакууме

Алишер Баширович Аминов — 2025-04-28

Появление в последнее время нового оборудования для пайки, позволяющего производить процесс в высоком вакууме, и известная испаряемость серебра в вакууме поставили вопрос о возможности пайки конструкций в таком оборудовании серебряными припоями. В статье проведены расчётные оценки скорости испарения серебра в вакууме. Для расчётов использовалось уравнение молекулярной теории разреженных газов. Представлены результаты расчётов уноса серебра, используемого в виде покрытия на паяемой детали при контактно-реактивной пайке, а также серебра, входящего в состав листового припоя. Показано, что высокий вакуум не препятствует бездефектному проведению пайки узлов с листовым серебросодержащим припоем, а в случае контактно-реактивной пайки с припоем в виде гальванических покрытий должно быть соблюдено условие плотного прилегания паяемых деталей.