ДИНАМИКА УДАРНЫХ ВОЛН В СРЕДАХ С ПРОДОЛЬНОЙ СТРАТИФИКАЦИЕЙ (К УТОЧНЕНИЮ ЭВОЛЮЦИИ)

А. Н. Богданов, НИИ механики МГУ имени М. В. Ломоносова, Москва, Российская Федерация, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация: Получена аналитическая зависимость скорости распространения плоской ударной волны от распределения плотности и температуры перед ее фронтом для случая одномерной геометрии неоднородности, организованной в направлении распространения исследуемой волны. Полученная зависимость не имеет ограничений на интенсивность рассматриваемой ударной волны. Предложен метод расчета изменения интенсивности ударной волны при ее прохождении слоя стратификации. Показана роль локальных, интегральных и нелинейных эффектов.

Ключевые слова: газовая динамика, аэродинамика, ударные волны, нелинейные процессы, стратифицированная среда, асимптотические разложения

Для цитирования: Богданов А. Н. Динамика ударных волн в средах с продольной стратификацией (к уточнению эволюции) // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 14–26. EDN EMCZUH

ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ТОЛСТЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ ЧИСЛАХ РЕЙНОЛЬДСА В УСЛОВИЯХ ЛАМИНАРНО-ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕХОДА

П. В. Булат, Н. В. Продан, П. С. Чернышов, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Российская Федерация, Севастопольский государственный университет, Севастополь, Российская Федерация
С. Ю. Дудников, Севастопольский государственный университет, Севастополь, Российская Федерация
К. Н. Волков, Кингстонский университет, Лондон, Великобритания

Аннотация: Рассматриваются обтекание толстых профилей при низких числах Рейнольдса и возможности использования энергетических методов управления их обтеканием, увеличения подъемной силы и снижения сопротивления. Для проведения расчетов используется серия пропульсивных профилей, полученных комбинацией решения обратной задачи аэродинамики и стохастических методов глобальной оптимизации. В расчетах учитывается переход от ламинарного режима течения в турбулентный, который влияет на подъемную силу и сопротивление профиля. Обсуждается применимость различных моделей турбулентности для моделирования обтекания профиля при низких числах Рейнольдса. Результаты численного моделирования позволяют определить зависимость коэффициента подъемной силы от угла атаки и оптимальный для каждого угла атаки расход воздуха, отбираемого с поверхности профиля. Результаты численного моделирования сравниваются с данными физического эксперимента, делаются выводы о точности различных моделей турбулентности.

Ключевые слова: аэродинамика, ламинарно-турбулентный переход, профиль, обтекание, турбулентность, пограничный слой, подъемная сила, сила сопротивления

Для цитирования: Булат П. В., Волков К. Н., Дудников С. Ю., Продан Н. В., Чернышов П. С. Применение энергетических методов управления аэродинамическими характеристиками толстых профилей при низких числах Рейнольдса в условиях ламинарно-турбулентного перехода // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 27–53. EDN BUOCTD

АПРОБАЦИЯ СТАНДАРТНЫХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ С УЧЕТОМ КРИВИЗНЫ ЛИНИЙ ТОКА SST-МОДЕЛЕЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ОТРЫВНОГО ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНА В КОНИЧЕСКОЙ ЛУНКЕ НА СТЕНКЕ УЗКОГО КАНАЛА

Е. А. Никущенко,, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Российская Федерация
С. А. Исаев, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Российская Федерация, Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А. А. Новикова, Санкт-Петербург, Российская Федерация
Л. П. Юнаков, Балтийский государственный технический университет им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация: Статья посвящена апробации модели переноса сдвиговых напряжений MSST 2003 г., модифицированной с учетом кривизны линий тока в рамках подхода Роди – Лешцинера – Исаева (RLI), при расчете отрывного течения и теплообмена в конической лунке с углом уклона 45°, расположенной в узком канале на нагретой стенке. Сопоставляются численные прогнозы интегральных и локальных характеристик, полученных с использованием стандартных и модифицированных MSST. Обнаружено превосходство стандартной модели MSST 1993 г. и модифицированной модели в рамках RLI MSST 2003 г.

Ключевые слова: вихрь, теплообмен, коническая лунка, канал, расчет

Для цитирования: Исаев С. А., Никущенко Е. А., Юнаков Л. П. Апробация стандартных и модифицированных с учетом кривизны линий тока SST-моделей при расчете отрывного течения и теплообмена в конической лунке на стенке узкого канала // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 54–79. EDN AFLBBA

ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

П. А. Коцько, Т. Ю. Лемешонок, А. А. Сизова, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова,Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация: Рассмотрена возможность применения нейронной сети для нахождения аэродинамических характеристик подвижных объектов. Дана оценка применения нейронных сетей в области аэродинамики летательных аппаратов, указаны преимущества использования нейронных сетей по сравнению с традиционными методами расчета аэродинамических характеристик. Составлена и обучена нейросетевая модель, основанная на алгоритме линейной регрессии. С помощью данной модели рассчитан коэффициент силы лобового сопротивления автомобиля, представлены результаты моделирования.

Ключевые слова: нейронная сеть, машинное обучение, аэродинамические характеристики, линейная регрессия, сила лобового сопротивления

Для цитирования: Коцько П. А., Лемешонок Т. Ю., Сизова А. А. Применение нейронных сетей для аэродинамических расчетов // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 80–91. EDN ESYIXR

ОБТЕКАНИЕ МЯГКОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ ГИПЕРЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ГАЗА

А. Г. Хакимов, Институт механики им. Р. Р. Мавлютова УФИЦ РАН,Уфа, Российская Федерация

Аннотация: Исследуется обтекание мягкой цилиндрической оболочки гиперзвуковым потоком газа. Давление на поверхности нерастяжимой мягкой оболочки находится согласно теории Ньютона. Даются формулы для определения формы мягкой оболочки, распределения давления по поверхности мягкой оболочки, лобового сопротивления и коэффициента сопротивления. Мягкая цилиндрическая оболочка вытягивается по потоку с увеличением скоростного напора. Деформация мягкой оболочки приводит к уменьшению давления в удаленных от оси симметрии точках. Уменьшается миделевое сечение оболочки, давление на поверхности оболочки и отношение коэффициента сопротивления мягкой оболочки к коэффициенту сопротивления круглого цилиндра при расчете с учетом среднего давления.

Ключевые слова: мягкая оболочка, форма, гиперзвуковой поток, среднее давление, обтекание

Для цитирования: Хакимов А. Г. Обтекание мягкой цилиндрической оболочки гиперзвуковым пото-ком газа // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 92–102. EDN EXTOZO

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТОПОЛОГИЧЕСКИ ОПТИМИЗИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ

А. Ю. Андрюшкин, Е. Б. Буцикин, Чжэньнин Ли, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация: Обеспечение приемлемой технологичности облегченной детали достигается выбором рационального способа получения заготовки и ее обработки. При проектировании изделий аэрокосмической техники для минимизации веса деталей используют топологическую оптимизацию, которая облегчает исходную деталь за счет изъятия объемов материала из ее слабонагруженных мест без заметной потери прочности и жесткости. После топологической оптимизации деталь имеет сложную форму, что существенно снижает ее технологичность. Предложены традиционный и альтернативный технологические подходы к изготовлению топологически оптимизированных облегченных деталей. Традиционный подход реализуется за счет большого объема механической обработки отливки сложной формы. Альтернативный подход осуществляется за счет минимального объема механической обработки заготовки, полученной селективным лазерным сплавлением на аддитивной установке. Минимальный вес детали обеспечивает альтернативный подход, рентабельный в единичном и мелкосерийном производстве.

Ключевые слова: топологическая оптимизация, технологичность детали, весовая эффективность, селективное лазерное сплавление, отливка, механическая обработка

Для цитирования: Андрюшкин А. Ю., Буцикин Е. Б., Ли Чжэньнин. Технологические подходы при проектировании топологически оптимизированных деталей // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 103–114. EDN GBJXWS

ПРИМЕНЕНИЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВОЛОКНИСТО-АРМИРОВАННЫХ КЕРАМОМАТРИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

А. С. Нилов, О. О. Галинская, В. И. Краснов, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова,Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация: Проведен анализ опыта практического использования методов аддитивных технологий для получения волокнисто-армированных (дисперсные углеродные и керамические волокна, вискеры) керамоматричных композиционных материалов. Рассмотрены основные методы их получения на базе аддитивных технологий, проанализированы основные особенности, достоинства и недостатки, показаны пути совершенствования методов получения изделий из керамоматричных композиционных материалов в рамках этих технологий. Отмечается, что данные 3D-технологии могут использоваться для получения разных машиностроительных изделий из волокнисто-армированных керамоматричных композиционных материалов, работающих в условиях высоких механических и тепловых нагрузок, воздействия агрессивных и радиационных сред, абразивного износа.

Ключевые слова: керамоматричные композиты, аддитивные технологии, армирующие волокна, керамические вискеры, PIP-технология, LSI-технология, CVI-технология

Для цитирования: Нилов А. С., Галинская О. О., Краснов В. И. Применение аддитивных технологий для получения изделий из волокнисто-армированных керамоматричных композиционных материалов // Аэро¬космическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 115–144. EDN EZXOMV

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И АЭРОАКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЛИТОЙ СТАЛИ 05Х21АГ16Н8МФБЛ

Е. Ю. Ремшев, Г. А. Воробьёва, Г. О. Афимьин,, А. Е. Ремшева, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Российская Федерация
М. В. Костина, А. Э. Кудряшов, Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, Российская Федерация , Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Российская Федерация

Аннотация: Аустенитные стали, легированные азотом, – новый конструкционный и многофункциональный материал, значительно превосходящий традиционные по комплексу свойств, экономящий Ni и Mo, способный обеспечить требования к современным изделиям ответственного назначения. В работе рассматривается именно такого рода сталь 05Х21АГ15Н8МФЛ с 0,5 % азота, литейная, высокопрочная и коррозионностойкая (разработка ИМЕТ РАН). Литой стали свойственны ликвационная неоднородность химического состава, текстура крупнозернистого металла; в структуре возможно наличие пор. Однако основная применяемая для литой стали обработка – термическая. В работе сравниваются механические свойства, структура и фазовый состав образцов данной стали после традиционной термической обработки (высокотемпературного отжига и закалки) и аэроакустической обработки при комнатной температуре по разным режимам, разработанной в БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова. Выявлен положительный эффект от проведения аэроакустической обработки для обеспечения стабильно высокой прочности литой стали при сохранении хорошей пластичности. Опробованное применение холодного изостатического прессования (использующегося для порошковых материалов с целью уменьшения пористости) в сочетании с последней обработкой не улучшает структуру и свойства.

Ключевые слова: механические свойства, структура, аустенит, термическая обработка, аэротермоакустическая обработка

Для цитирования: Ремшев Е. Ю., Костина М. В., Воробьёва Г. А., Кудряшов А. Э., Афимьин Г. О., Ремшева А. Е. Исследование влияния термической обработки и аэроакустического воздействия на структуру и свойства литой стали 05Х21АГ16Н8МФБЛ // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 145–155. EDN FEISII

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Ю. А. Тяпченко

Аннотация: В СССР создано большое количество модификаций пилотируемых космических аппаратов (ПКА) «Восток», «Восход», «Союз», модулей орбитальных станций и разработаны проекты. Для этого множества появилось более ста модификаций систем отображения информации (СОИ), которые в статье представлены в виде пяти поколений. В каждом поколении выделены базовые представители пультов, показан их внешний вид, дано краткое описание и отмечены их особенности. Базовыми СОИ являются: «Восток», «Восход-3», «Союз 7К», «Союз Т» и «Союз ТМА». Решающий вклад в создание СОИ ПКА внесло Специализированное опытно-конструкторское бюро Летноисследовательского института им. М. М. Громова под руководством С. Г. Даревского.

Ключевые слова: пилотируемые космические аппараты, системы отображения информации, пульты космонавтов, пилотируемые космические корабли, орбитальные станции

Для цитирования: Тяпченко Ю. А. Классификация систем отображения информации пилотируемых космических аппаратов // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С.160–172. EDN FIODRM

КОНСТРУКЦИИ СБОРОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Д. Г. Черников, Р. Ю. Юсупов, В. И. Песоцкий, В. К. Алехина, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева, Самара, Российская Федерация

Аннотация: Описаны главные особенности образования сборочных соединений из разнородных материалов в результате магнитно-импульсной обработки, а также основные факторы, влияющие на их качество. Рассмотрены различные конструкции сборочных соединений и технологические схемы их получения – за счет образования натяга и путем пластической деформации одной из деталей. Приведены примеры реальных деталей-узлов, полученных с помощью рассматриваемой технологии, и результаты их различных испытаний.

Ключевые слова: неразъемное соединение, магнитно-импульсная сборка, технологическая схема, индуктор, контрдеталь

Для цитирования: Черников Д. Г., Юсупов Р. Ю., Песоцкий В. И., Алехина В. К. Конструкции сбороч-ных соединений и магнитно-импульсная технология для их реализации // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 3. С. 173–182. EDN FFZSNM