Евсеев В. И.
Приведены основные научные взгляды, положения и определения, связанные с местом и ролью искусственного интеллекта в современном обществе, науке и технике. Отмечено, что искусственный интеллект имеет важное значение в научно-техническом и социальном развитии современного мира. Однако бессистемное его создание и применение может привести к опасным последствиям в руках агрессивных кругов, имеющих целью доминирование и диктат своей воли другим странам и народам в процессе глобализации, а также представителей недобросовестного бизнеса, преследующего цель коммерческого успеха любыми средствами. Отмечена гуманистическая направленность деятельности и ответственность ученых, инженеров, руководителей и политиков в недопущении разрушительных последствий применения искусственного интеллекта для мирового сообщества.
Зюзликов В. П., Синильщиков Б. Е., Синильщиков В. Б., Абдурашидов Т. О., Бут А. Б.
Статья носит обзорный характер и посвящена рассмотрению различных аспектов использования водоподачи в стартовых комплексах ракет космического назначения. Анализируются физические процессы, вызывающие действие тепловых, акустических и ударноволновых нагрузок на элементы стартового комплекса и ракету при старте. Описываются принципы и физические механизмы, приводящие к снижению этих нагрузок при использовании водоподачи, а также факторы, влияющие на эффективность водоподачи в отношении снижения нагрузок. Рассматриваются различные виды систем водоподачи: внутриструйные, внешнеструйные, пристеночные и генераторы завес, а также их влияние на каждый из видов нагружения. Приводятся результаты численного моделирования газокапельных течений при работе систем водоподачи. Кратко рассматриваются методы исследования эффективности таких систем.
Крыжевич Г. Б.
Цель статьи – сформулировать основные положения универсального способа построения диаграммы предельных амплитуд (ДПА) цикла по экспериментальным данным, обеспечивающего создание научно обоснованного подхода к систематизации данных о влиянии средних напряжений цикла на усталостную долговечность слоистых полимерных композиционных материалов (ПКМ) в условиях растяжения-сжатия. Установлено, что формы ДПА для слоистых ПКМ обладают большим разнообразием (по сравнению с металлами, сплавами и другими конструкционными материалами), что объясняется существенным накоплением усталостных повреждений при действии переменных напряжений не только в тех частях цикла нагружения, когда зона потенциального повреждения растягивается, но и когда она сжимается. Установлено, что для слоистых ПКМ в общем случае характерно наличие трех участков ДПА. Предложены нелинейные зависимости для аппроксимации концевых участков и линейные – для среднего участка. Предложен алгоритм выделения среднего участка диаграммы на основе создания полиномиальной модели ДПА, осуществляемый методами теории планирования эксперимента.
Стажков С. М., Кузьмин А. О., Ельчинский В. С., Мехоношин Д. С.
В настоящее время создание математических моделей объектов регулирования является одной из наиболее актуальных задач. В связи с развитием вычислительной техники стало возможным достаточно точно и быстро решать дифференциальные уравнения в частных производных, а также задачи динамики. В данной работе исследовано вычисление несущей способности смазочного слоя рабочей жидкости в паре поршень – направляющая втулка аксиально-поршневой гидромашины с наклонным диском с целью ускорения вычислений для дальнейшего решения динамической модели поршневой пары. В ходе работы было выяснено, что аппроксимация уравнения не является очевидным способом ускорения расчетов, поэтому следующий шаг – использование нейронных сетей для аппроксимации функции от изменяющихся во времени параметров.
Гусев А. В., Кожевникова Е. А.
Рассмотрены различные способы торможения штока гидроцилиндра в гидроприводах при опускании объекта. Разработаны математические модели в динамической постановке для гидроприводов с каждым способом торможения: за счет наличия путевого дросселя; при опускании под собственным весом; за счет изменения настроенной мощности регулируемого аксиально-поршневого насоса. Приводится сравнительный анализ способов торможения с различными видами регулирования – дроссельным и объемно-дроссельным.
Архипов П. А., Колычев А. В., Керножицкий В. А.
Произведен расчет термоэмиссионного охлаждения критической точки сферического затупления в диапазоне чисел Маха полета от M = 5 до M = 20 на высоте 40 км при высокоскоростном обтекании. Установлено, что термоэмиссионное охлаждение проявляется, начиная с M = 13, после чего возможно существенное снижение температуры критической точки сферического затупления. Впервые в мире предложено и обосновано проведение диагностики нагрева при числах Маха полета ниже M = 13 за счет термоэмиссии электронов, токи которой существенно превосходят токи ионного насыщения из плазмы набегающего потока.
Евсеев Д. Ю., Овчинникова О. К.
Развитие энергетики приводит к росту популярности возобновляемых источников энергии, среди которых энергия ветра является одним из самых известных. Распространение ветровой энергетики требует непрерывного совершенствования подходов к проектированию ветровых колес и, следовательно, к моделированию их аэродинамических характеристик. Лопасти ветровых колес представляют собой конструкцию, образованную путем закрепления аэродинамических профилей под различными углами атаки на изогнутой образующей. КПД ветрового двигателя напрямую зависит от формы лопасти и используемых при ее проектировании аэродинамических профилей. По этой причине задача исследования аэродинамических характеристик отдельных профилей с целью выявления оптимальных углов атаки для их закрепления на образующей, а также численного моделирования обтекания лопастей нестационарными воздушными потоками с переменной скоростью, является актуальной. В данной работе представлено численное решение задач обтекания аэродинамических профилей и лопасти ветрового колеса воздушным потоком с переменной скоростью. Полученные результаты представлены в виде полей газодинамических параметров и линий тока и дают представление о характере течения воздуха в окрестности лопастей ветрового двигателя.
Мальков В. М., Емельянова А. В.
Рассматриваются многосопловые эжекторы, у которых вместо одного центрального сопла имеется несколько сопел, расположенных по обечайке камеры смешения, что позволяется интенсифицировать процесс смешения эжектирующего и эжектируемого потоков. Эффективность многосоплового эжектора существенно увеличена по сравнению с эжектором традиционной компоновки за счет улучшения расходных характеристик. Проведен детальный анализ влияния всех геометрических параметров рабочего канала на характеристики эжектора. Показана взаимосвязь между геометрическими параметрами канала течения многосоплового эжектора и его запускными, срывными и нагрузочными характеристиками. Даны рекомендации для выбора конструктивных решений при разработке многосоплового эжектора для различных установок.
Мустейкис А. И., Колосенок С. В., Колосенок А. С.
Рассматривается проблема диагностики жидкостных ракетных двигателей малой тяги, разрабатываемых в вузах в рамках научных исследований в области перспективной коммерческой космонавтики. Выявлена необходимость в новых методах расширенной диагностики изготовляемых прототипов, поскольку расчет малогабаритных форсуночных головок дает результаты с точностью ниже ожидаемой. Составлен обзор литературы по оптической диагностике пламен и пусков жидкостных ракетных двигателей. Проведены предварительные тесты жидкостных ракетных двигателей малой тяги (70 Н). Излучение продуктов сгорания регистрировалось видеокамерой на участке спектра, соответствующем молекулярным полосам окислов разрушаемых конструкционных материалов. Проанализирована структура изображений пламени догорания водорода в затопленной области и элементов сверхзвуковых струй. Рассмотрены варианты автоматической обработки видеокадров с помощью библиотек алгоритмов для языка программирования Python. Предлагаемый инструментарий пригоден для исследовательских испытаний жидкостных ракетных двигателей малой тяги.
Смирнов П. Г.
При рассмотрении газодинамических процессов, связанных с горением различных видов топлива в ракетных двигателях, возникает задача определения равновесного состава продуктов сгорания и их свойств, а также теплового эффекта реакции. Расчет равновесного состава смеси можно проводить методами, основанными на использовании константы равновесия, а также методами минимизации термодинамических потенциалов: энергии Гиббса (изобарный потенциал) или энергии Гельмгольца (изохорный потенциал). Расчет равновесного состава с использованием констант равновесия является очень неудобным методом, так как требует сведений о протекающих химических реакциях, которые в большинстве случаев неизвестны. Методы расчета равновесия минимизацией термодинамических потенциалов требуют только данные об исходном составе и о термодинамических свойствах веществ, которые будут входить в состав продуктов реакции. В настоящей работе рассматривается метод расчета равновесного состава продуктов сгорания методом минимизации энергии Гиббса и его программная реализация.
Васильков Д. В., Александров А. С., Голикова В. В.
Предложена нелинейная динамическая модель кусочно-линейного типа в пространстве переменных состояния, в которой на основе реологического подхода рассмотрены особенности контактных взаимодействий в технологической системе при обработке резанием со стороны передней и задней поверхностей режущего инструмента. Особенностью динамики резания являются адгезионно-деформационные контактные взаимодействия в форме фаз скольжения и схватывания, чередующихся с течением времени. Каждая фаза представлена динамической характеристикой в форме апериодического звена первого порядка с реологическими характеристиками, соответствующими данной фазе. Условия перехода из одной фазы в другую определяется синергетически самой системой в форме функции переключения между фазами схватывания и скольжения при формировании и разрыве адгезионных связей в зоне резания. Для решения задачи моделирования составлена нелинейная система дифференциальных уравнений движения кусочно-линейного типа. В результате моделирования удалось получить периодические решения с выходом на предельные циклы. Предложенная динамическая модель является основой для моделирования параметров качества при механической обработке, таких как шероховатость поверхности, начальные напряжения в поверхностном слое и др.
Ермоленков П. А., Афимьин Г. О., Расулов З. Н., Бильдина К. А.
Исследованы режимы холодного изостатического прессования для плоских образцов, изготовленных SLM-печатью. Установлена методика проведения эксперимента, исследованы механические свойства, а также микроструктура и пористость образцов. Разработана принципиальная схема лабораторного образца комплекса изостатического прессования образцов и изделий, изготовленных методами аддитивных технологий, установлен лабораторный стенд для создания барометрического давления и проведения холодного изостатического прессования.