Амелюшкин И. А., Дружинин О. В.
Разработаны новые конструкции адаптивных крыльев, показаны их преимущества. Проведен сравнительный анализ и краткий обзор существующих конструкций адаптивных крыльев, исследовано положение центра давления по хорде крыльев в зависимости от угла атаки, проведено сравнение с механизированным крылом и профилем крыла без механизации. Результаты исследования могут быть использованы при создании летательных аппаратов укороченного взлета и посадки.
Макаренко Н. И., Мальцева Ж. Л.
Рассматриваются два класса нелинейных задач о волновых и струйных структурах в стационарных течениях неоднородной жидкости. Один из них связан с моделированием подветренных волн в атмосферных потоках воздуха над неровным рельефом местности. Другой круг задач относится к описанию внутренних волн в глубоководных океанических течениях. Общим в обоих случаях является совместное использование аналитических подходов и методов компьютерной алгебры при построении асимптотических решений уравнений движения стратифицированной жидкости. Первая из приближенных моделей используется для численного расчета картины струйных потоков и нелинейной интерференции подветренных волн над сложной топографией. На основе второй модели характеризуются качественные свойства и параметры уединенных внутренних волн в расслоенных придонных слабостратифицированных потоках.
Брутян М. А., Павленко О. В., Йе Хтун
Интерес к различным активным и пассивным способам управления обтеканием профиля с целью увеличения коэффициента максимальной подъемной силы крыла обусловлен актуальностью задачи сокращения протяженности взлетно-посадочной дистанции. В отличие от активных методов управления, которые требуют определенных затрат энергии, пассивные методы используют энергию внешнего воздушного потока таким образом, чтобы создать суммарный положительный эффект. Пассивные методы управления обтеканием проще, чем активные, обладают более надежной конструкцией и, как правило, имеют малый дополнительный вес.
В работе представлен пассивный способ управления обтеканием механизированного профиля крыла с закрылком при помощи специально профилированных проточных каналов. Описанный способ управления эффективен как с не отклоненным (крейсерский режим полета), так и с отклоненным закрылком. Показано, что в профилированном канале поток воздуха разгоняется и выходит по касательной на верхнюю поверхность закрылка, увеличивая разрежение и сдвигая положение линии отрыва пограничного слоя на отклоненном закрылке вниз по потоку. Влажный воздух с концентрацией увеличивает коэффициент импульса выдуваемой струи.
Бабук В. А., Бурачек Э. С.
В статье рассматриваются подходы к моделированию процесса горения высокоэнергетических пастообразных топлив. Представлена физическая картина процесса горения. Разработан математический аппарат с учетом влияния толщины и пористости промежуточной структуры в области
горения – каркасного слоя (КС). Сформулирована задача многопараметрической оптимизации как инструмента проводимого исследования. Определена последовательность применения оптимизационной процедуры к топливным составам с учетом особенностей процесса их горения. Получены результаты моделирования, подтверждающие правомерность принятых положений. Определены направления дальнейших исследований.
Андрюшкин А. Ю., Казакова А. О., Романат Н. И.
Для изготовления конструктивных элементов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) широко применяют термопласты. В условиях длительных и переменных нагрузок для полимеров характерна ползучесть, которая существенно влияет на развитие трещин. В связи с этим актуально определение опасного раскрытия трещины и действующих напряжений у ее края именно с учетом ползучести материала. В исследовании представлены формулы для оценки механических свойств полимера с течением времени в условиях его ползучести; разработана методика расчета раскрытия трещины в полимерной пластине под действием напряжений, действующих в ее прикраевой области, на основе метода граничных элементов. Выявлено, что опасное раскрытие трещины характеризуется условием Dymax ≥ DC, где Dymax, DC – максимальное и критическое раскрытие трещины, соответственно. На примере расчета раскрытия трещины и действующих напряжений у края трещины в полипропиленовой пластине в условиях ползучести показана практическая значимость разработанной методики.
Правидло М. Н., Бирюков П. А., Юрловский А. Ф.
Проанализированы способы построения сложных траекторий движения летательных аппаратов, рассмотрены особенности их построения. Предложен универсальный алгоритм построения произвольной пространственной траектории движения маневрирующего летательного аппарата для задач имитационного моделирования, представляющий формирование последовательности участков движения, реализующих элементарные маневры. Рассмотрены возможные варианты построения алгоритма, ограничения и расширения в его реализации.
Сыровой Г. В., Победа Т. В., Атрошенко Д. В.
В статье рассматриваются актуальные пути повышения автономности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС). Обоснована значимость автономности БПЛА для эффективного выполнения поисково-спасательных, мониторинговых и аварийно-восстановительных операций в зонах ЧС, где традиционные методы зачастую неприменимы из-за высокого риска для людей и сложности доступа к месту происшествия.
Проведен анализ современных технологических решений: систем технического зрения с ИИ-алгоритмами, мультисенсорных навигационных комплексов, бортовых вычислительных платформ, алгоритмов оптимизации маршрутов и энергопотребления. На основе данных исследований 2022–2025 гг. оценена эффективность лидарных систем, модульных навигационных интерфейсов и средств граничных вычислений. Выявлены ключевые ограничения, такие как зависимость от спутниковой навигации, уязвимость каналов связи, ограниченный энергоресурс и вычислительная мощность бортовых систем.
Предложены следующие направления развития: интеграция квантовых сенсоров, использование гибридных энергосистем и адаптивных алгоритмов коллективного поведения роя БПЛА. Сформулированы рекомендации по стандартизации требований к автономности БПЛА в ЧС и созданию тестовых полигонов для отработки сценариев. Показано, что комплексный подход к повышению автономности способен кратно увеличить оперативность и безопасность аварийно-спасательных работ.
Нилов А. С., Буторина И. А., Мохова Е. А.
В работе представлены методики расчета параметров пористой среды однонаправленных композиционных материалов (КМ) с различными типами регулярной (гексагональной и тетрагональной) и нерегулярной волокнистой структуры. Пористая среда представляет собой систему межпучковых и внутрипучковых пор. Данные методики расчета параметров пористой среды могут рассматриваться как элементы описания начальной и текущей структуры КМ при моделировании процессов газофазного насыщения матричным материалом волокнистых каркасов при получении композиционных материалов с углеродной и керамической матрицами.
Бровка Г. П., Лысенко С. А., Агутин К. А., Мурашко А. А., Бровка А. Г.
В статье дано обоснование двух методов (бесконтактного и контактного) неразрушающего контроля, предназначенных для определения теплофизических характеристик материалов путем локального нагрева полуограниченной среды с помощью дискообразного источника. В процессе обработки термограммы нагрева бесконтактным источником используется параметр гомохронности, определяемый как отношение средних скоростей изменения температуры поверхности из разных участков термограммы нагрева. Установлено, что для определенных геометрических размеров источника нагрева и точек фиксации температуры параметр гомохронности ε функционально связан с произведением температуропроводности материала на время фиксации температуры. Это позволяет при помощи номограмм, полученных на основе предварительных численных расчетов для серии материалов с известными значениями теплофизических характеристик, определять коэффициенты температуропроводности и теплопроводности исследуемых материалов без применения сложных методов решения обратных задач теплопроводности.
Контактный метод предполагает детектирование избыточной температуры в центре или на некотором расстоянии от дискообразного источника нагрева с временным разрешением и интерпретацию температурного профиля при помощи номограмм, полученных с учетом теплоемкости нагревателя и значений параметра гомохронности, либо нейронной сети, устанавливающей связь между параметрами термограмм разогрева и искомыми теплофизическими параметрами.
Сотникова Н. В., Коноплев Ю. В., Мотовилов А. О.
В настоящей работе формулируется проблема создания компактного быстродействующего малошумящего СВЧ-синтезатора частот. Предлагается решение в виде детального описания перспективной структуры такого синтезатора. Приводятся краткие сведения об основных методах синтеза частоты, проанализированы достоинства и недостатки каждого метода. Сформулировано определение гибридного метода синтеза частоты. Приведены результаты компьютерного моделирования, которые подтверждают преимущества гибридной структуры, объединяющей фазовую
автоподстройку частоты и прямой цифровой синтез для генерации сигнала в широком частотном диапазоне и обеспечения низкого уровня фазового шума при сохранении быстродействия и других достоинств.