«Инновации в авиации и космонавтике – 2012» - Файл не найден

УДК 629.7, 330.3, 316.42ББК 94.3 39.52 39.62И66Московская молодёжнаянаучно-практическая конференцияМосковская молодёжная научно-практическая конференция«Инновации в авиации и космонавтике – 2012». 17–20 апреля 2012 года.Москва. Сборник тезисов докладов. – М.: ООО «Принт-салон». Тираж600 экз.«Инновации в авиациии космонавтике – 2012»В сборник включены тезисы докладов, представленныев организационный комитет конференции в электронном виде.Сборник тезисов докладовМосква17–20 апреля 2012 ©Московский авиационный институт(национальный исследовательский университет), 20122

Оглавление1. Направление «Авиационные системы»..................................................62. Направление «Энергетические установки авиационных,ракетных и космических систем»..........................................................383. Направление «Системы управления, измерительновычислительныеи электроэнергетические комплексы» .................604. Направление «Информационно-телекоммуникационныетехнологии авиационных, ракетных и космических систем»..........795. Направление «Экономические проблемы аэрокосмическогокомплекса»...............................................................................................1426. Направление «Ракетные и космические системы»..........................1827. Направление «Робототехнические и интеллектуальные системылетательных аппаратов» .......................................................................2228. Направление «Математические проблемы в аэрокосмическойотрасли»....................................................................................................2369. Направление «Механика материалов и конструкций»...................26410. Направление «Социокультурные исследования исоциальныеизменения» ...............................................................................................29011. Школьная секция .................................................................................305Алфавитный указатель .............................................................................3281. Авиационные системыПроект перспективного многофункционального истребителяпятого поколенияАгеев И.В.Научный руководитель – Мухамедов Ф.А.«КБ Мухамедова»; МАИ, каф. 101Программы создания самолета пятого поколения активно развиваютсяна протяжении последних 20 лет. К 2011 году единственным принятымна вооружение истребителем 5-го поколения является F-22 Raptor(2005 г.). Лётные испытания проходят ещё три истребителя 5-гопоколения: F-35 (США), ПАК ФА (Россия), J-20 (Китай).Предлагаемый проект относится к самолетам пятого поколения(т.е. отвечает основным требованиям, предъявляемым к данномупоколению) и основан на анализе результатов программы AFTI,проводившейся в США в середине 70-х годов, в совокупностис применением аэродинамической схемы Мухамедова.Основными отличительными особенностями проекта являются:Использование аэродинамической схемы Мухамедова, котораяпредставляет собой комбинацию наплыва, круглого крыла, консолей,горизонтального и вертикального оперения, позволяющей совершатьустойчивый управляемый полет на сверхбольших углах атаки.Применение мощного органа непосредственного управленияподъемной силой (НУПС) - поворотных консолей крыла. Поворотконсолей с одновременным отклонением цельноповоротногогоризонтального оперения дает возможность разделить траекторное иугловое движения самолета.К ключевым качествам проекта можно отнести возможностьвыполнения интенсивных маневров с сохранением уровня энергии насверхзвуковой скорости полета, высокий уровень маневренности наскоростях, характерных для скоротечного ближнего маневренного боя,сверхманевренность.Особенности системы эксплуатации ГТД и САУ ГТДнового поколенияАнтонец К.Н.Научный руководитель – Сиротин Н.Н.МАИ, каф. 203Стоимость жизненного цикла двигателя отражает затраты на всехэтапах его жизненного цикла, т.е. затраты на разработку, испытания,производство и эксплуатацию. Поэтому стоимость жизненного цикла56

(СЖЦ) двигателя можно рассматривать как интегральный параметр,характеризующий качество проектирования, производства иэффективность эксплуатации ГТД.Учет этого параметра в конечном итоге отражается на формированииГТД как объекта эксплуатации на этапе проектирования, а такжесистемы эксплуатации. Такая система эксплуатации, должна учитыватьособенности объекта и закономерности процесса эксплуатации,обеспечивать сокращение затрат на эксплуатацию за счет:- увеличения ресурса деталей и узлов горячей и холодной частей ГТД( назначенный ресурс горячей части более 10000 ч.);- повышения уровня надежности;- роста общей наработки двигателей семейств;- увеличения наработки на отказ (не менее 200 тыс. ч.);- исключения незапланированных ТО;- снижения трудоемкости ТО;- уменьшения расходов на ТО и обучение персонала;- увеличения полетных циклов (не менее 7,5 тыс.) для посещенияремонтного предприятия.Поэтому система эксплуатации ГТД нового поколения (изделия F-22,JSF (США), 117 (Россия) и т.д.) создается с учетом указанных вышеособенностей эксплуатации. Одной из особенностью такой системыявляется уменьшение эксплуатационных расходов за счет:реализации 100 % эксплуатационного контроля в процессефункционирования;исключения средств наземного контроля технического состояния иэксплуатационных регулировок в агрегатах автоматики.В докладе представлен анализ авиационных происшествий из-заотказов ГТД и рассматривается научные направления совершенствасистемы управления ГТД, позволяющие обеспечить:-диагностирование ГТД в реальном времени по текущей информациии результатам расчета с использованием бортовой самообучающейсяматематической модели ГТД (элемент искусственного интеллекта);- периодическое техническое обслуживания ГТД, а также припредполетном, межполетном и послеполетном обслуживании поинформации, регистрируемой в процессе эксплуатации.Проект многофункциональной платформы интегральнойаэродинамической схемыБоровых С.А., Агеев И.В.Научный руководитель – Мухамедов Ф.А.«КБ Мухамедова»; МАИ, каф. 101По аналогии с самолетами тактической военной авиации развитиепассажирских самолетов можно условно разделить на следующиепоколения:1-ое поколение - Пассажирские самолеты с поршневыми моторами.2-ое поколение - Пассажирские реактивные самолеты.3-ее поколение - Узкофюзеляжные аэробусы.4-ее поколение - Широкофюзеляжные аэробусы.5-ое поколение - Аэробусы интегральной аэродинамической схемы.Создание самолета пятого поколение возможно осуществить прииспользовании аэродинамической схемы Мухамедова, котораяпредставляет собой комбинацию наплыва, круглого крыла, консолей,горизонтального и вертикального оперения. Такая схема может быть суспехом использована при создании многофункциональнойавиационной платформы и пассажирского самолета. Проект базируетсяна исследованиях и изобретениях, созданных в ходе реализациипредыдущих НИОКР, включая испытания моделей в АДТ ЦАГИ иСибНИА, проведённых в 1992-2010 гг.Основные инновационные решения в проекте самолета пятогопоколения «Самолет-2020»:-использование интегральной аэродинамической схемы дляуменьшения аэродинамического сопротивления, снижения массыпланера самолета, улучшения использования внутренних объемов дляпассажиров и грузов;-применение криогенного топлива (АСКТ-К) с возможностьюперехода в дальнейшем на жидкий водород;-использование криогенных технологий для уменьшенияаэродинамического трения и увеличения аэродинамическойэффективности.-использование криогенных технологий при создании танкеров длятранспортировки СПГ.78

Проект двухфюзеляжного грузового самолета с силовой установкойна криогенном топливеБоровых С.А.Научный руководитель – Степанов А.Н.МАИ, каф. 101Представляемый самолет – тяжелый грузовой самолет с силовойустановкой на криогенном топливе, предназначенный для перевозкигрузов общим весом до 265 тонн на дальность до 15000 км (смаксимальной целевой нагрузкой) с крейсерской скоростью 870 км/чкак в гражданских, так и в военных целях. Также он можетиспользоваться и как самолет-носитель для запуска с него орбитальныхступеней авиационно-космических систем.Данный летательный аппарат в виду применения на немнестандартной трипланной аэродинамической схемы и двух фюзеляжейобладает рядом существенных преимуществ по сравнениюс прототипами:- Отсутствие потерь на балансировку (подъемная сила создаетсявсеми тремя несущими поверхностями, а балансировка осуществляетсяза счет переднего горизонтального оперения (ПГО));- Безмоментный выпуск и уборка механизации (механизация и наПГО и на основном крыле);- Увеличенный полетный диапазон центровок;- Отсутствие склонности к клевку (основной недостаток схемы«утка»);- Меньшие нагрузки на крыло (применение 2 фюзеляжей).Все эти преимущества позволяют существенно уменьшить весконструкции (следовательно, удешевить ее), а в совокупностис применяемым на самолете гораздо более экологичным, относительнонеисчерпаемым, энергоемким криогенным топливом (а именно жидкимводородом) позволяют говорить о перспективности данного проекта.Оба фюзеляжа представляемого самолета являются контейнерами длясжиженного водорода, а вся целевая нагрузка перевозится на внешнейподвеске под центропланом.Применение метода пассивной оптической локации в задачепредупреждения столкновения с препятствиямиБурага А.В.Научный руководитель – Костюков В.М.МАИ, каф. 303Развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и расширениекруга ставящихся перед ними задач, привело к ужесточению требований9по безопасности полета в сложных метеорологических условиях, напредельно малых высотах, на местности со сложным рельефом.Современные активные (системы лазерной локации ирадиолокационные) системы не могут быть установлены на малыхБПЛА в связи с массогабаритными характеристиками, высокимэнергопотреблением и стоимостью.Приборный комплекс практически любого современного БПЛАпредполагает использование в качестве целевой нагрузки оптикоэлектронныесистемы (ОЭС) видимого оптического либо инфракрасногодиапазона. Использование ОЭС при объединении с пилотажнонавигационнымкомплексом позволяет решить задачу построения картыдальности и выбора предпочтительного направления ухода отпрепятствия, практически не изменяя структуру приборного комплекса.Работа включает в себя разработку комплексного алгоритма,объединяющего фотограмметрический подход для восстановленияположения точки в пространстве на основании анализа её проекций приизвестном ракурсе съемки и вероятностный подход, учитывающийдинамику движения БПЛА. Проведена оценка точности разработанногоалгоритма. Рассмотрен метод линейной интерполяции полученныхточечных оценок применительно к подзадаче построения непрерывнойкарты дальности. Разработан метод выбора предпочтительногонаправления ухода от препятствия, учитывающий конфигурациюпрепятствий наблюдаемой сцены и динамические ограничения БПЛА.Проведено численное моделирование, подтверждающее возможностьиспользования бортовой ОЭС при решении задачи предупреждениястолкновения с препятствиями.При использовании современных высокочувствительных ПЗС-матрицв качестве чувствительного элемента ОЭС, разработанный методпредупреждения столкновения с препятствиями позволит существенноповысить безопасность полетов БПЛА.Создание многослойных наномембран методомионно-плазменного напыленияВасильев А.С., Марков Р.П.Научный руководитель – Михеев С.Ю.МАИ, каф. 204Разработан метод изготовления металлических наноразмерныхмембран. Основная идея метода заключается в ионном травлении0тонких пленок металлов (500-1500 A ), предварительно нанесенных нарастворимые подложки методом ионно-плазменного напыления иимеющих изначально достаточно гладкую поверхность10

0(среднеквадратный показатель шероховатости на уровне 10-50 A ). Впроцессе травления амплитуда шероховатости увеличивается, и, в итоге,может быть получена пленка со сквозными отверстияминаноразмерного масштаба. Проведенные расчеты показали, чтоамплитуда шероховатости резко возрастает в случае, когдалегкораспыляемыйый материал покрыт тонкой пленкойтруднораспыляемого материала. В этом случае конечная толщинапленки может быть доведена до 20,0-30,0 нм. На данном этапе работынаибольшее внимание уделялось отработке методов получениясвободных пленок с минимальным количеством крупных дефектов.Получены двухслойные пленки (Ag-C) толщиной от 30 до 100 нм, вкоторых путем облучения потоком ионов Ar + с энергией 4 кэВ полученыотверстия с характерным диаметром от 30 до 400 нм. Исследованиеразмеров отверстий проводилось на растровом электронном микроскопес увеличением 10000.С точки зрения практического использования, задачей являласьразработка методов создания наноразмерных мембран, которые взависимости от размеров пор могут быть использованы как нано-,микро- и мезопористые структуры пригодные для использования вразличных направлениях нанотехнологии, для решения таких проблемкак:моделирование процессов переноса через биологические мембраны;моделирование процессов ультрафильтрации, реабсорбции ипротивоточной диффузии, например, в медицине и биологии,фильтрационной очистки растворов и в том числе топлив;в устройствах по очистке воздуха и других газовых потоков;в дисперсионном анализе (определение размеров частиц, эмульсии,заливных порошков с размерами от нескольких нанометров до ~ 1 мкм;в фильтрации и ультрафильтрации коллоидных растворов и раствороввысокомолекулярных соединений.Проблемы моделирования течения в осевых вентиляторахаэродинамических трубВу Мань ХиеуНаучный руководитель – Попов С.А.МАИ, каф. 105В работе изучена возможность применения современногопрограммного CFD комплекса по вычислительной гидродинамике длярешения задач проектирования осевых вентиляторов. Показано, чтоприменение Realizable k модели турбулентности позволяетполучить результаты лучше согласующиеся с данными эксперимента,11k чем для модели SST . Исследовано влияние числа лопастей нарасходно-напорные характеристики вентилятора заданной геометрии, атакже применение спрямляющего аппарата и второго рабочего колеса вцелях повышения КПД осевого вентилятора.Приведены результаты нескольких серий численных исследованийхарактерных компоновок вентиляторов. Проведено тестированиеиспользуемой методики и программных средств, подтвердившеедостоверность полученных результатов. В результате решенных задачустановлено:Увеличение числа лопастей вентилятора при их постояннойсуммарной площади приводит к уменьшению статического напоравентилятора при неизменной величине его динамического напора, чтоестественным образом приводит к уменьшению коэффициентаполезного действия вентилятора.Уменьшение площади, формы проточного канала вентилятора (за счетизменения формы кока) и увеличение числа рабочих колес не принеслосущественных улучшений в его характеристики.Сделаны выводы о дальнейшей целесообразности выполнениядополнительных серий исследований, направленных на решение задачио снижении числа оборотов вентилятора при неизменной величинесоздаваемого им динамического напора и заданного полного давлениявентилятора.Регулируемые авиационные генераторы с постоянными магнитамиДанкин Д.А.Научный руководитель – Зечихин Б.С.МАИ, каф. 310Генераторы с постоянными магнитами имеют ряд существенныхпреимуществ по сравнению с генераторами с электромагнитнымвозбуждением и находят широкое применение в авиации. Основным ихнедостатком является трудность стабилизации напряжения на нагрузке.Весьма эффективно использование генераторов с постояннымимагнитами в системе с электронными преобразователями. В ряде случаеврационально использование регулируемых генераторов с постояннымимагнитами, представляющих собой их объединение с бесконтактнымимагнитными системами с электромагнитным возбуждением. Подобныегенераторы с внутризамкнутой электромагнитной системойвозбуждения нашли применение в авиационных системахгенерирования. В докладе представлены их конструктивные схемы.Перспективным является использование регулируемых генераторов спостоянными магнитами во вспомогательных системах генерирования.12

В докладе рассматривается система генерировании авиационнойвспомогательной силовой установки (ВСУ) на основе регулируемогогенератора с постоянными магнитами и электромагнитной системойвозбуждения. Представлена конструктивная схема ВСУ с приводомгенератора через редуктор. Рациональность использования подобныхгенераторов обусловлена тем, что постоянство частоты вращениягенератора обеспечивается стабилизацией скорости вращения ВСУ. Приэтом уровень напряжения генератора зависит только от изменениянагрузки.Представлены наиболее рациональные конструктивные схемырегулируемых генераторов с редкоземельными постоянными магнитамис внутризамкнутой и двухпакетной индукторной электромагнитнымисистемами возбуждения.Разработаны математические модели магнитных систем. На основекомпьютерных технологий исследованы электромагнитные,механические, тепловые и аэрогидродинамические процессы при работегенераторов.Разработаны методики автоматизированного электромагнитногомеханического, теплового и аэродинамического расчёта генераторов свнутризамкнутой и индукторной электромагнитными системами наоснове конечно-элементного анализа магнитных систем, конструктивныхэлементов крепления магнитов и системы охлаждения.Даётся сопоставительный анализ конструкций по использованиюактивных материалов, относительной массе и прочности.Моделирование элементов бортовых систем электроснабженияв программной среде MATLABДемченко А.Г.Научный руководитель – Кузнецов С.В.МГТУ ГА, каф. ТЭАЭС и ПНКАвтоматизация проектно-конструкторских и научноисследовательскихработ путем использования электронновычислительнойтехники открывает обширные возможности посовершенствованию бортового оборудования, агрегатов и систем сцелью повышения их надежности, снижения массы, стоимости, приодновременном сокращении стоимости и сроков создания новойтехники. Необходимость автоматизации проектирования бортовыхсистем электроснабжения (СЭС) и их элементов вызвана усложнениемсовременных СЭС, ужесточением требований к их техникоэкономическимпоказателям, среди которых особое значение придаетсякачеству электроэнергии. Одно из основных преимуществавтоматизации проектирования СЭС заключается в том, что вместо13дорогостоящих и длительных экспериментальных исследований наразличных стадиях проектирования, разрабатываемые СЭС и ихэлементы можно исследовать на математических моделях. В связи сэтим актуальна разработка цифровых моделей для анализадинамических процессов в СЭС. В настоящей работе рассматриваетсяматематическое моделирование авиационного синхронного генератора ирегулятора напряжения, в приложении Simulink математического пакетаMATLAB. Авиационный синхронный генератор представлен в видекаскадного соединения трех электрических машин: подвозбудителя,возбудителя, основного генератора. Подвозбудитель рассматриваетсякак трехфазный источник синусоидальной эдс, имеющий внутреннеесопротивление. В модели подвозбудителя реализована внешняяхарактеристика: зависимость напряжения подвозбудителя от токанагрузки. Основной генератор и возбудитель моделируются на основедифференциальных уравнений Горева-Парка в системе относительныхединиц “X ad ”, в их моделях произведен учет насыщения. Совместно смоделью авиационного синхронного генератора была разработанамодель транзисторного регулятора напряжения с широтно-импульсноймодуляцией (ШИМ). При моделировании авиационного синхронногогенератора и регулятора напряжения использовались данные ипараметры типовых генераторов и регуляторов напряжения,устанавливаемых на современных самолетах гражданской авиации. Вданной работе с использованием приложения Simulink были проведеныисследования нормальных и аварийных режимов работы генераторасовместно с регулятором напряжения и без регулятора напряжения припостоянной частоте вращения ротора генератора. Подтверждениеадекватности разработанных моделей базируется на примененииизвестных положений теории моделирования электроэнергетическихсистем и общепринятых уравнений переходных процессов отдельныхэлементов СЭС, а также известных численных методах.Разработка имитационной модели процесса оперативногообслуживания воздушных судовДодонов К.Н.,Чинючин Ю.М.МГТУ ГА, каф. ТЭЛА и АДВ настоящей работе рассматриваются вопросы созданияимитационной модели процесса оперативного обслуживания воздушныхсудов. Такая модель используется в разрабатываемойавтоматизированной системе, обеспечивающей построениетехнологических графиков комплексной подготовки воздушных судов кполёту.14

В процессе создания указанной модели использовались элементытеории массового обслуживания, согласно которой в обслуживающейсистеме выделяются объект обслуживания и обслуживающие аппараты.В рассматриваемом случае объектом обслуживания является воздушноесудно, выполняющее полёты в соответствии с установленнымрасписанием движения, а обслуживающими аппаратами являютсясредства механизации и исполнители работ по оперативномуобслуживанию воздушных судов, которые относятся к различнымслужбам аэропорта.Следовательно, для описания каждого моделируемого объектанеобходимо сформировать перечень параметров, характеризующихрассматриваемые стороны данного объекта. Такие параметрысодержатся в пяти файлах с исходными данными о воздушных судах,расписании их движения, технологических операциях, выполняемыхпри обслуживании воздушных судов, топливозаправщиках иавиационных контейнерах. Формирование указанных файловосуществляется оператором до начала имитационного моделирования.Помимо файлов с исходными данными в процессе работы программысоздаются три динамические переменные, представляющие собойпрямоугольные таблицы. В первой такой таблице содержитсяуникальный перечень технологических операций, выполняемых приобслуживании каждого авиарейса, во второй – перечень параметровкаждого авиарейса, характеризующих особенности его выполнения.Третья таблица предназначена для хранения номеров авиарейсов,выполнение которых предусматривается заданными условиямимоделирования.Совокупность исходных файлов и динамических переменныхпредставляет собой базу данных, используемую при имитационноммоделировании исследуемого процесса. Разработанные алгоритмыпозволяют вносить изменения в базу данных, тем самым изменяяусловия моделирования. Результатом обработки описанной базы данныхявляется формирование последовательности авиарейсов в порядке ихвыполнения и перечня технологических операций, выполняемых при ихобслуживании. При этом для каждой операции указывается календарноевремя её выполнения, что обеспечивает построение технологическогографика.15Анализ влияния эксплуатационных поврежденийна аэродинамику самолёта CRJ-100/200Колбасов А.А.Научный руководитель – Никонов В.В.МГТУ ГА, каф. ДЛАОдно из самых распространённых эксплуатационных поврежденийсамолёта CRJ-100/200 – потеря герметика из стыков секций переднейкромки крыла как между собой, так и на стыках с обшивкой крыла,обусловленных воздействиями на герметик как окружающей среды, таки воздействием противо-обледенительных жидкостей (ПОЖ). Прилинии отсутствия герметика суммарно по размаху более 25 дюймов(63,5 см) полёт запрещается. При меньших повреждениях допуск наэксплуатацию самолёта - 100 лётных часов или 8 дней с моментаобнаружения дефекта. В то же время допуска на повреждения схожегопо конструкции входного направляющего аппарата (ВНА) двигателяшире. При наличии вмятины глубиной 3,5 мм, шириной 59 мм, длиной112 мм, допускается эксплуатация самолёта без ограничений напротяжении 1500 лётных часов с визуальным осмотром повреждениячерез каждые 50 лётных часов. Судя по допускам завода-изготовителя,более серьёзное повреждение ВНА допускает эксплуатацию ВС безограничений на время в 15 раз дольше, а при выполнении инспекцииМНК, (допускается также инспекция флуоресцентными жидкостями) иотсутствии роста повреждения допускаются полёты далее согласноуказаниям завода-изготовителя. При этом если суммарная длинаутраченного герметика по размаху крыла более 63.5 см, ВС недопускается к полётам. Так же на CRJ-100/200 вообще не допускаетсяутрата герметика из стыков лобовых стёкол с фюзеляжем.Согласно Руководству по Технической Эксплуатации самолёта CRJ-100/200 в 27 и 56 главе по установке передней кромки крыла и лобовыхстёкол указано, что нанесение герметика необходимо выполнить дляулучшения аэродинамической гладкости. Конструктивно линия стыкапередней кромки крыла самолёта CRJ-100/200 находится в зонеламинарного потока. Отсутствие герметика в этой зоне приводит кпреждевременному срыву потока, при этом серьёзно ухудшаютсяаэродинамические характеристики самолёта в целом, в том числеуменьшается и критический угол атаки. А отсутствие герметика встыках лобового стекла и фюзеляжа на больших скоростях можетсоздавать такие завихрения, которые могут повлиять на работустабилизатора. Это подтверждается и Руководством по РемонтуАвиаконструкции самолёта CRJ-100/200: повреждения на верхнейлобовой части фюзеляжа не допускаются.16

В докладе детально рассмотрены аэродинамические особенностисамолёта CRJ-100/200, а так же приведены примеры документации порассматриваемой теме.Оптимизация времени приемистости ГТДКоролев В.В.Научный руководитель – Картовицкий Л.Л.МАИ, каф. 201Одним из важнейших требований, предъявляемым к авиационнымГТД, является время приемистости двигателя.Аналоговые и цифровые САУ серийных двигателей позволяютобеспечить время приемистости 4..4.5с в стендовых условиях притщательной индивидуальной настройке параметров САУ подконкретный двигатель. Анализ результатов испытаний показывает, чторазброс времени приемистости достигает 50% при одних и тех жевходных параметрах воздуха для двигателей, находящихся подуправлением серийных гидромеханических и цифровых САУ.Современные нормы требуют сокращения времени до 3с.В докладе проведен анализ возможных путей сокращения времениприемистости, проанализированы основные факторы, препятствующиесокращению времени приемистости и пути решения поставленнойзадачи, заключающиеся в реализации новых законов управления наоснове цифровой САУ:Использование раздельных программы направляющих аппаратовкомпрессора на статических и переходных режимах двигателя.Раскрытие направляющих аппаратов компрессора до границывиброустойчивости лопаток позволяет увеличить расход воздуха черезгазогенератор, повысить запасы ГДУ компрессора и пропорциональноувеличить расход топлива в камеру сгорания. Для двухвальных ГТДускоряется раскрутка ротора низкого давления.Динамическое распределение расходов топлива по коллекторамкамеры сгорания во время приемистости. Модель заполненияколлектора позволяет в реальном времени учесть отборы топлива искорректировать ограничение максимального расхода в двигатель.Регулирование ускорения ротора быстродействующим регуляторомпозволяет сократить разброс времени приемистости, вносимыхпогрешностью дозирующего устройства, и исключить индивидуальнуюнастройку параметров САУ при приемо-сдаточных испытанияхдвигателя.17Исследование влияния расположения винтов вблизи корпусадирижабля на его аэродинамические характеристикиЛе Куок ДиньНаучный руководитель – Семенчиков Н.В.МАИ, каф. 105Представлены результаты численного моделированияпространственного обтекания вязким газом и расчета аэродинамическиххарактеристик дирижабля с работающими винтами вдали от экрана ивблизи от него. Изучалось влияние изменения расположения винтовотносительно продольной оси корпуса (оболочки) дирижабля на егоаэродинамические характеристики. Положение винтов изменялось как впоперечном направлении, так и по высоте.Дирижабль был скомпонован по классической схеме, имел оболочку судлинением λ = 4, гондолу, ориентированные по схеме «х»трапециевидные консоли оперения с профилем NACA 0006 и неотклоненными рулями, а также два двухлопастных винта,расположенные симметрично относительно базовой плоскостидирижабля. Размеры и расположение винтов характеризовалисьпараметрами: dв= d в /D = 0,153, bв bвD (0,404 - 0,707); lв=l в /D =1,62; hв= h в /D = (0,484 - 0,68). Здесь d в - диаметр винта; b в - поперечноерасстояние между осями винтов, l в - расстояние плоскости вращениявинтов от носка оболочки (в варианте дирижабля «вдали от экрана»), h в- расстояние их осей до продольной оси оболочки (по высоте); D -диаметр миделевого сечения оболочки.Численное решение задачи осуществлялось с помощью системыуравнений, содержащей осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса, замкнутые моделью турбулентности «SST k-ω», и методаконтрольного объема. Для расчетов использовался комплексвычислительных программ, состоящий из адаптированных автором кпоставленной задаче программ ANSYS12 и специальных программ,разработанных автором для проведения, обработки и обобщениярезультатов численных расчетов.В результате численных исследований выявлены особенностиобтекания и распределения сил давления и сил трения по корпусу идругим элементам дирижабля вдали от экрана и вблизи него.Установлены закономерности изменения суммарных аэродинамическихсил и моментов дирижабля с винтами и без винтов в зависимости отизменения углов атаки и углов скольжения дирижабля, геометрическихпараметров, характеризующих расположение винтов относительнопродольной оси корпуса дирижабля и расположения дирижабляотносительно экрана.18

расчета конструктивно-силовой схемы макета, исходя из заданныхограничений по точности, количеству элементов и материалам.Метод автоматизированного макетирования каркасных поверхностей:применим для крупногабаритных объектов со сложной внешнейповерхностью, например, отсек фюзеляжа, зализы, элементыконструкции крыла и т.д.;основан на принципах формально-эвристического моделирования;реализован в виде программного комплекса автоматизированногомакетирования каркасных поверхностей МАКЕТ;апробирован при изготовлении макета легкого самолета.Алгоритмическое обеспечение системы предотвращениястолкновения гражданских воздушных судов в управляемом полётеМозоляко Е.В.Научный руководитель – Воробьёв В.В.МГТУ ГАК безопасности полётов гражданских воздушных судов иэффективности решения задач связанных с её обеспечением всовременной авиации предъявляются чрезвычайно жёсткие требования.В определённой степени возможности экипажа в решении поставленныхзадач обеспечения безопасности ограничены. Человек в контуреуправления способен допускать ошибки, последствия которых могутбыть весьма серьёзными. Вместе с тем, полный переход к беспилотнойавиации в настоящее время не только невозможен, но и нецелесообразенв силу того, что такие достоинства человека, как способность кинтуитивным решениям в сложных заранее не предвиденных ситуациях,ещё долгое время не смогут быть в приемлемой степени замененыавтоматическими системами. Однако решение сложных задач вкритической ситуации может быть полностью переложено на средстваавтоматического управления, учитывая состав бортового комплекса иисправность систем в его структуре, этапы полёта, степень опасноститраекторного маневрирования, функциональное состояние лётчика.Одной из приоритетных задач является предотвращениестолкновений гражданских самолётов в воздухе при большой плотностидвижения. Современные воздушные трассы требуют большой точностисамолётовождения, колоссальную эмоциональную и физическуюнагрузку на экипаж в случае возникновения экстренной ситуации.Современные системы применяющиеся для этой задачи в зависимостиот степени опасности угрозы столкновения с другим воздушным судномпредусматривают уровень предупреждения и уровень предотвращениястолкновения в виде звуковых и визуальных команд для директорногоуправления. Автоматический увод самолёта с опасной траектории21движения позволит избежать столкновение самолётов и предотвратитькатастрофическую ситуацию. Таким образом разрабатываемая намимодель должна ограничивать деятельность лётчика по управлению ЛА,а так же степень его участии в управлении т.е. последовательно ручноеуправление ЛА , автоматизированное ( в том числе и комбинированное спеременным диапазоном отклонения рулей, доверяемым лётчику)автоматическое управление и, наконец , полное выключение из контурауправления. Далее следует этап вывода самолёта из опасной зоны спомощью алгоритма увода.Основной задачей при функционировании системы предотвращениястолкновений является прогноз траектории движения ЛА дляпоследующего анализа с целью выявления угрозы столкновения сдругим ВС. Построение криволинейных прогнозных траекторийосуществляется автоматически при обнаружении в опасной зоне другихЛА в режиме реального времени. Для решения этой задачи в работеиспользованы алгоритмы с прогнозирующей моделью с аналитическимрешением в форме уравнений движения, записанных в траекторнойсистеме координат.Моделирование разработанного варианта алгоритмическогообеспечения доказывает работоспособность и эффективность системы.Применение данной системы позволит существенно повыситьбезопасность полёта при угрозе столкновения самолётов в управляемомполёте.Механическая обработка авиационных конструкций двойнойкривизны из ПКМ на автоматизированном оборудованиис использованием вакуумно-зажимного устройстваОгурцов М.С., Сергеенко А.В.Научный руководитель – Чижов М.И.ВГТУ, каф. КИТПВ настоящее время в авиационной промышленности широкоприменяются полимерные композиционные материалы (ПКМ). Какправило, агрегаты самолета имеют сложные теоретические контуры сдвойной кривизной. Одна из особенностей изготовления деталей изнеметаллов заключается в том, что конструкция детали и материалсоздаются одновременно. На авиационных предприятиях механическаяобработка таких деталей обычно выполняется вручную. В качествеинструмента в данном случае используются ручные машинки дляобрезки, оснащенные абразивными режущими дисками с алмазнымнапылением. Данная технологическая операция обладает высокойтрудоемкостью и требует высокой квалификации исполнителя дляполучения качественного обреза контура детали.22

Применение автоматизированного оборудования с ЧПУ позволяетзначительно снизить трудоемкость выполняемых работ и повыситькачество обрабатываемой поверхности. Базирование и закреплениедеталей двойной кривизны в рабочей зоне станка вызываетзначительные трудности по разработке и изготовлению дополнительнойоснастки.Эффективным решением вышеописанной проблемы, являетсяприменение вакуумно-зажимного устройства. Оно представленосовокупностью актуаторов, размещенных в рабочей зоне станка. Онилегко позиционируются в заданное положение с помощьюпневматического захвата, который закрепляется в шпинделе станка.Вакуум - присосы перемещаются в заданное положение, повторяятеоретический контур обрабатываемой детали, что позволяетфиксировать ее без дополнительной оснастки.Актуатор представляет собой вакуумно-зажимное устройство,которое перемещается на штанге нормально поверхности стола (ход 0 –300 мм от электрической винтовой пары) с точностью 0,015 мм. Зажимимеет диапазон поворота ±30º и обладает возможностью фиксации взаданном положении. В основание актуатора находится постоянныймагнит, обеспечивающий надежность установки. Встроеннаядинамометрическая система позволяет останавливать движение зажимапри касании с деталью.Применение вакуумно-зажимного устройства позволяет упроститьпроцесс базирования и закрепления деталей из ПКМ двойной кривизныв рабочей зоне станка для механической обработки.Исследование взаимодействия летательного аппаратас тангенциальным неравномерным потокомПашков О.А.Научные руководители - Семенчиков Н.В., Быков Л.В.МАИ, каф. 204В настоящее время во многих странах мира сохраняется интерес каппаратам, полёт которых базируется на использовании архимедовойсилы. Несмотря на это некоторые вопросы, связанные с созданием такихЛА остаются нерассмотренными. В данной работе рассмотрен вопросвзаимодействия летательного аппарата (на примере дирижабля судлинением корпуса λ 4.0) с неравномерным набегающим потоком,который представляет собой вертикальный порыв ветра синусоидальнойформы.Так как дирижабли обладают большими размерами и относительнонебольшими скоростями движения, то они в значительной степени23подвержены воздействию порывов ветра. При взаимодействии дирижабля спорывом ветра могут сильно измениться его суммарные аэродинамическиехарактеристики, что приведёт к отклонению дирижабля от первоначальногокурса и ухудшению его управляемости. Кроме того изгибающие моменты иперерезывающие силы, возникающие на оболочке дирижабля, могут привести кеё разрушению.Для решения поставленной задачи были применены методы численногомоделирования. Решались конечно-разностные аналоги системынестационарных уравнений Навье-Стокса на трёхмерных нерегулярныхперестраиваемых сетках. Были получены суммарные и распределённыеаэродинамические характеристики, а также картины обтекания.Проанализировано влияние хвостового оперения «х» и «+» образнойориентации на получаемые характеристики.Корпусное охлаждение двигателя летательных аппаратовПопов А.Е.МАИ, каф. 201Одна из основных проблем ДЛА является проблема охлаждения(обдувания) его стенок и агрегатов. Её решение – это возможностьпродления работоспособности и мото-часов двигателя, а значит и его«жизни» в целом.Немного изучив строение и устройство двигателя, а именно ВРД. Ярешил сконцентрировать своё внимание на дополнительном воздушномохлаждении. В данном изучении я взял за основу моей работы основыгидрогазодинамики (обтекание поверхностей) и теплопередачи(конвективный теплообмен).Описание устройства довольно простое. К корпусу приваривается врайоне турбины стальная трубка с небольшим диаметром 4-6 мм сполостностью с=0,65-0,8 длина её – это расстояние от серединыкомпрессора до середины турбины в зависимости от модели ДЛА.Трубка смотрит в сторону набегающего потока. Во время полёта потоквоздуха, попадающий в трубку, устремляется вовнутрь ДЛА, где имеетразветвляющие каналы, идущие к разным агрегатам. Дляпредотвращения отделения трубки от корпуса устанавливаетсядополнительная сварка по середине длины.Для дополнительного повышения давления в трубках установленлопаточный венец, позволяющий с большей скоростью нагнетать потокрабочего тела, т.е. воздуха. Здесь лежит принцип авторотации. Темсамым внутренняя часть двигателя получает дополнительноеохлаждение, за счёт набегающих масс потока воздуха.В заключении я хочу сказать, о том, что в природе существуют ещёмножество неизученных способов охлаждения ДЛА. И пусть то24

решение, предложенное мною в данной записке, будет на один шагприближено к истине.Создание интеллектуального БПЛАна базе таймерной авиамодели класса F-1-CЦыганов О.В., Хахалев А.Э., Ревазов М.В.Консультант – Терентьев В.В.МАИ, Ресурсный центр в области авиастроенияЧеловечество за всю историю своего развития создало многопроектов, главной целью которых было осуществление полета в небе,подобного птицам. Полет птиц можно описать используя классическиезаконы аэродинамики, но в то же время они, как живые организмымогут определять восходящие воздушные потоки и парить в них долгоевремя, что и является основной целью работы – создание «живого»БПЛА, самостоятельно ориентирующегося в воздушном пространстве.В работе предлагается реализация идеи интеллектуального БПЛА,который будет сам лететь и искать восходящие потоки и кроме этого вкачестве бортового источника энергии использовать лучи Солнца,которые также необходимо находить и подстраиваться под них.Конструкция и технология производства базируется на ужесозданной таймерной авиамодели класса F-1-C (Свободнолетающаямодель – наиболее подходящий вариант для реализации этой идеи, таккак основной ее критерий – хороший полет в потоках). Для созданияБПЛА планируется использовать самые современные технологиипроизводства (станки с ЧПУ), последние достижения в областибионики, энергетики, MEMS индустрии, а так же весь предыдущийконструкторский опыт в области конструкции самолетостроения.В настоящее время ведется работа по созданию первого опытногообразца модели. Постоянно дорабатывается компоновка и конструкциянового самолета для наилучшей интеграции в нем всехзапланированных систем: планера БПЛА, силовой установки,энергетической системы, системы управления и интеллектуальныхсистем. Спроектированы и сделаны все компоненты системыуправления и силовой установки (изготовлены все необходимыекачалки, узлы крепления, оси, подвески, подобран мощныйсовременный двигатель). Планер БПЛА изготавливаетсяпреимущественно из углеволокна, сейчас находится на стадиитехнологической подготовки производства (изготовление специальныхматриц и деталей на станках с ЧПУ, подбор необходимых материалов,налаживание связей с поставщиками). Система бионики, котораяосуществляет поиск восходящих потоков и сильного ультрофиолетовогоизлучения и последующую передачу управляющих сигналов в систему25управления находится на стадии разработки. Энергетическая установкабудет включать в себя две ленточные солнечные батареи,расположенные на консолях крыла.Интеллектуальный самолет – интеграция практически всех научныхнаправлений, заключающих в себе весь человеческий опыт – историючеловечества, в попытке парить как птицы.К вопросу о повышении надежности авиационных системРыбалкина А.Л.Научный руководитель – Козлов А.И.МГТУ ГА, каф. ТЭРЭС ВТВ условиях ограниченных финансовых средств авиатранспортногопредприятия требование к обеспечению безопасности полетов (БП)становятся все более жесткими, так как авиатранспортные предприятия,выполняя перевозки на международном рынке, попадают подмеждународные стандарты и нормы, предъявляемые к уровню БП.Названная проблема особо обостряется в ситуациях, когда необходимовыбрать стратегию использования ограниченных финансовых средствна ремонт и техническое обслуживание авиационной техники. В этойсвязи возникает проблема рационального расходования средств как наэтапе заказа и покупки техники, так и на этапе ее эксплуатации.На БП влияет большое количество самых разнообразных факторов,которые проявляют себя через качество технического обслуживания иремонта, надежности техники, обученности персонала, егоответственности и материальной заинтересованности, навигационного иметеорологического обеспечения полетов.Таким образом, возникает ряд задач, связанных с распределениемдостаточно ограниченных финансовых средств между структурамиавиатранспортного предприятия, обеспечивающими БП. Одной изосновных, является следующая: «Как распределить эти средства, чтобыобеспечить максимально высокий уровень БП». Для решения этойзадачи необходимо знание прямой функциональной зависимости междуфинансовыми средствами, выделяемыми структурам, и уровнем БП.В работе получена аналитическая формула для расчетамаксимальной надежности технической системы при заданнойстоимости разработки или эксплуатации. Максимальная вероятностьбезотказной работы технической системы, которая может бытьдостигнута путем перераспределения средств между элементами этойсистемы, представляет собой степенную функцию, зависящую от суммыкоэффициентов разложения в ряд Лорана и затрат на надежностьсистемы. Полученная зависимость позволит рационально распределить26

средства, выделяемые на ремонт и техническое обслуживаниеавиационных систем, с целью увеличения их надежности.Оптимизация аэродинамического облика крыла гидросамолетас поплавком на концеСакорнсин РаттаполНаучный руководитель – Попов С.А.МАИ, каф. 105Гидросамолёт имеет взлётно-посадочные приспособления в видепоплавков или корпуса лодки. Опыт показал, что гидросамолет,выполненный по схеме “летающая лодка” имеет лучшую остойчивость,чем двух-поплавковые гидросамолеты, и ненесущие подкрыльныепоплавки имеют лучшую остойчивость, чем несущие подкрыльныепоплавки. Изучена возможность применения современногопрограммного комплекса по вычислительной гидродинамике (CFD -Computational Fluid Dynamics) для решения задачи проектированиякрыльев гидросамолетов. Приведено описание физико-математическоймодели и алгоритма решения задачи на основе осредненных поРейнольдсу уравнений Навье-Стокса. Выполнен сравнительный анализприменения нескольких моделей турбулентности: Спалларта-Аллмареса, трех различных модификаций модели k-ɛ и стандартноймодели k-ω, на основании которого выбрана наиболее подходящаямодель, дающая лучшее совпадение результатов вычислений симеющимся экспериментом. Проведено тестирование используемойметодики и программных средств, подтвердившее достоверностьполученных результатов.Приведены результаты нескольких десятков серий численныхисследований характерных компоновок крыла с поплавком на конце.Исследовано влияние нескольких вариантов отклонения законцовоккрыла и расположения концевых поплавков на значения суммарныхаэродинамических коэффициентов сил и моментов, действующих накрыло летающей лодки.Сделаны выводы о дальнейшей целесообразности выполнениядополнительных серий исследований, направленных на повышениеаэродинамического качества, а также путевой и поперечнойустойчивости крыла летающей лодки.27Технологии 3D-интеграции кристаллов для реализации приемопередающегомодуля АФАР в виде ИС гетерогенной структурыСамойленко Е.А.МГУПИ, г. МоскваВ настоящее время значительное количество антенных системреализуются по принципу активных фазированных антенных решеток(АФАР). Широкое распространение АФАР обусловлено такимипреимуществами, как низкие массогабаритные показатели, высокаянадежность и стабильность характеристик благодаря реализацииприемо-передающих модулей в твердотельном исполнении. Антеннымсистемам, реализованным по принципу АФАР, присущ ряд недостатков:- высокая плотность размещения элементов антенной системы –фазовращателей, усилителей, управляемых аттенюаторов в каждомканале АФАР, требующих разработки и создания новой элементнойбазы;- необходимость индивидуального подхода к процессу настройкикаждого канала ППМ (выравнивание коэффициентов усиления и фазыкаждого канала);- низкий КПД транзисторных усилительных устройств, что приводитк конструктивно-технологическим трудностям теплоотвода в антенномполотне решетки, радиационной стойкости и надежности элементов.Реализация приемо-передающего модуля в виде ИС гетерогеннойструктуры (или набора таких ИС) предоставляет возможность создатьтакую систему, которая позволяет высокочастотным компонентам,таким как антеннам, усилителям, преобразователям частоты, пассивнымкомпонентам, быть тесно интегрированными с цифро-аналоговыми ицифровыми схемами обработки сигнала в компактном системномисполнении. Данная реализация ППМ позволяет устранять недостатки,рассмотренные ранее, за счет возможности создания более короткихмежэлементных связей, схем управления, интегрированных с СВЧэлементами в единую подложку (корпус).Современные методы проектирования кабельных сетейСлипаченко А.А.Научный руководитель – Кириллов В.Ю.МАИ, каф. 309Авиастроительные компании по всему миру самостоятельноразрабатывают кабельные структуры или предъявляют определенныетребования к конструкторским бюро, специализирующимся напроектировании электрифицированных бортовых кабельных сетей(БКС).28

углекислого газа, вычислительное устройство, электромеханизм итерморегулятор.Получена математическая модель теплового состояния пилота взащитном снаряжении, описывающая тепловые процессы в организмечеловека и в вентиляционном костюме и учитывающая влияниевнешних факторов (режим полета, погодные условия) на тепловоесостояние летчика. На основе разработанной модели составлена системауравнений теплового баланса.Для решения полученной системы уравнений была разработанапрограмма в системе Matlab. При численном решении в качествевходного параметра задавался режим работы пилота, т. е. значенияполных энерготрат пилота в каждый момент времени, а также внешниеусловия полета. Значения полных энерготрат пилота можно получить врезультате измерения концентрации углекислого газа в выдыхаемомвоздухе.Были исследованы режимы полета с разными внешними условиями: всолнечную и пасмурную погоду, при различных значениях скоростей(сверхзвуковой и дозвуковой полет), при различных высотах полета.Рассмотрены случаи отказа системы кондиционирования кабины.Разработанная программа позволяет оценивать тепловое состояниепилота и в зависимости от общих энерготрат пилота, а также взависимости от условий полета подбирать необходимую температурувоздуха, подаваемого в вентиляционный костюм летчика.Система с автоматической регуляцией температуры воздуха позволитобеспечивать комфортный тепловой режим летчика в течение всегополета. Это поможет летчику сосредоточиться на выполнении своегополетного задания и существенно повысит безопасность полета.Использование аппаратных вычислительных платформв роли ядра управления квадрокоптеромТазитдинов И.Х., Потапенко Д.А., Поваренков И.Е.Научный руководитель – Васильев Ф.В.МАИ, каф. 307Мультироторные беспилотные летательные аппараты (БПЛА), вчастности, квадрокоптеры, находят все большее применение не только ввоенных целях, но и в различных отраслях народного хозяйства. Малыестоимость, габариты и вес, простота эксплуатации позволяют решатьразличные задачи – от видео/фотосъемки и телеметрии до мониторингасостояния различных объектов. Расширение области примененияквадрокоптеров сдерживается малым полетным временем, а такжепостоянно повышающимся количеством функций, требуемых от БПЛА.31При разработке такой системы управления поднимаются следующиепроблемы:1) Считывание данных датчиков положения (гироскопа,акселерометра, барометра, магнитометра и т.д.).2) Расчет положения квадрокоптера в пространстве.3) Стабилизация положения по информации с датчиков.4) Управление полетом с учетом заданной программы (параметров)полета и/или информации с датчиков.5) Отслеживание расхода батареи и, при критическихзначениях,реализация алгоритма аварийной посадки.6) Связь с наземным комплексом управления и передача телеметрии идругих параметров.7) Выполнение основной функции, возложенной на БПЛА.Использование готовых программно-аппаратных вычислительныхплатформ (например, на базеArduino) позволяет облегчитьконструирование, сборку и программирование моделей, расширитьвозможности модели, сократить сроки на разработку системыуправления квадрокоптером. Универсальность и открытость платформыобеспечивает простоту и модульность построения систем управления, аиспользование готовых модулей и решений значительно снижаетстоимость разработки и создания как системы управления, так и самогоБПЛА в целом.Технологические аспекты изготовления аэродинамических моделейлетательных аппаратовБолховитин М.С., Хахалев А.Э., Цыганов О.В.Научный руководитель – Терентьев В.В.МАИ, Ресурсный центр в области авиастроенияВ машиностроении распространение получили программныекомплексы позволяющие решать сложные инженерные задачи.Разработка или модернизация изделия без компьютерногомоделирования немыслима. Но любая теория должна бытьподтверждена натурным экспериментом, следовательно, требуетсяобразец для исследования. Аэродинамическое моделирование можнопроизвести на масштабной копии объекта, что в свою очередьположительно сказывается на стоимости эксперимента.Однако, не стоит масштабную копию считать простым изделием. Приеё изготовлении необходимо ответить на множество технологическихвопросов. Математическая CAD модель, которая ранее использоваласьдля теоретического расчёта, теперь может служить источникоминформации для производства.32

Модель вертолета необходимо было выполнить по модульной схеме,для выполнения продувок различных компоновок конструкции. Всовокупности нами было изготовлено 10 вариантов модулей, имеющихсложную геометрическую форму, отличающиеся размерами иконфигурацией.В ходе работ был выполнен анализ вариантов технологическихцепочек для производства модели. Возможно применение различныхтехнологий изготовления масштабной копии, в том числе изготовлениепо CAD модели на прототипирующих установках. Прототипирующиеустановки открывают достаточно широкие возможности для такойработы, но вместе с тем имеют ряд ограничений, например, высокуюстоимость и ограниченное число вариантов применяемых материалов.После анализа вариантов нами, совместно с конструкторами, былавыбрана технология обработки. Большинство деталей изготавливалисьфрезерованием на обрабатывающем центре с ЧПУ. Удалось подобратьматериал (полиамид-6), обладающий необходимыми прочностными имассовыми характеристиками для проведения испытаний модели.Для выбранной технологической цепочки: проводилось определениеразмеров заготовок; определение оснастки и режимов работы станка сЧПУ; написание в CAM системе управляющих программ для станка,содержащей траекторию, режимы обработки; определение процедурыконтроля геометрии деталей и изделия в целом.Особенностью выполнения работ являлось широкое использованиебезбумажных инженерных технологий, систем CAD/CAM.Использование станка с ЧПУ позволило реализовать задачуизготовления всех деталей с заданной точностью и в установленныезаказчиком сроки.Использование метода анализа иерархий в производствеЦыганов О.В.Научный руководитель – Головин Д.Л.МАИ, каф. 104Актуальность проблемы:Сегодня в сложном мире с множеством проблем разные на первыйвзгляд события не следует рассматривать изолированно друг от друга.Подходы к ним необходимо осуществлять как к единому целому, то естькак к системе. Кроме того, система и планирование являются двумяфундаментальными категориями, которые спаяны воедино, их нельзярассматривать раздельно. Мы планируем в пределах системы, причем,ни одна система не формируется случайно, а с должной меройпредвидения. Это означает, что мы должны научиться планировать33будущее с ясным и определенным осмыслением цели, независимо отобласти воздействия.В данной работе на основе концептуального единства понятий«система» и «планирование» предложено методологическое средстводля их совместного осмысления при решении различных проблем:метод анализа иерархий (МАИ).Цель проекта: Планирование технологических процессов и маркетингна предприятии с использованием метода анализа иерархий.Задачи проекта:Поиск этапов в технологическом процессе производства, имеющихряд альтернативных решений;Внедрение МАИ в технологический процесс производства;Исследование эффективности применения МАИ на выбранных этапахтехнологического процесса производства.Выводы:1. МАИ охватывает одинаково как факторы, по которым возможнопроведение определенных измерений, так и неосязаемые факторы, покоторым требуются суждения.2. МАИ повышает качество принимаемых решений, учитываябольшинство параметров поставленной задачи.3. МАИ значительно сокращает время, расходуемое на принятиесложных решений, имеющих большое количество альтернатив.4. МАИ имеет широкий спектр применения, в том числе напроизводстве, что демонстрирует данная работа.5. С внедрением МАИ, предполагается значительный ростэффективности производства.Принципы построения бездатчикового электропривода на основебесколлекторного двигателя постоянного токаШишов Д.М.Научные руководители – Сухов Д.В., Шевцов Д.А.МАИ, каф. 310В настоящее время на фоне повсеместного внедрения электроприводавсе больше возрастает роль бесколлекторного электродвигателяпостоянного тока (БДПТ) с постоянными магнитами (ПМ) на роторе(так же называемого вентильным). Этот тип электродвигателя обладаетследующими преимуществами: высокий КПД, очень высокая плотностьэнергии в единице объёма, простота конструкции и минимальныетребования по обслуживанию. Недостатком его является наличиеэлектронного блока, обеспечивающего правильную коммутациюобмоток якоря и регулирование. Его наличие несколько снижаетнадежность системы и ухудшает общие массогабаритные34

характеристики. Однако любой современный электропривод имеет всвоем составе электронный блок системы управления и его наличиеявляется необходимостью, продиктованной требованиями к качествурегулирования параметров привода. Тем не менее постоянноесовершенствование микроэлектронных компонентов и устройствсиловой электроники позволяет все больше снижать негативное влияниедополнительного блока на характеристики системы, а так же усложнятьспособы управления электродвигателем. Последнее время стали широкоприменяться бездатчиковые методы управления БДПТ, появлениекоторых было вызвано невозможностью установки датчиков положенияротора (по ряду причин). Несмотря на их разнообразие, все они по-сутислужат для определения положения ротора косвенно, используя вкачестве исходных данных электрические параметры двигателя. Врезультате математических операций с переменными, мы определяеммоменты коммутации фаз. Современные микропроцессорные средствапозволяют реализовать самые сложные методы, однако существует ещемного нерешенных задач. Одна из них – создание бездатчиковогоэлектропривода на базе БДПТ с ПМ с широким диапазоном скоростей –от 50 - 100 об/мин до 50000 об/мин и больше. Такой привод позволяетизбавиться от редуктора. Однако, без специальных методов иалгоритмов обработки сигналов эту задачу решить невозможно, так какна низких скоростях амплитуда полезного сигнала сравнима повеличине с помехами, которые неизбежно появляются в слаботочныхцепях схемы управления.В докладе предлагается вариант построения системы управлениябездатчиковым БДПТ с ПМ, работающим на большом диапазонескоростей с учетом специфики управления на низких скоростяхвращения.Гражданский самолет вертикального взлета и посадкис использованием интегральной аэродинамической схемыЮргенсон С.А.Научные руководители - Максимович В.З., Мухамедов Ф.А.«КБ Мухамедова»; МАИ, каф. 101Недостатками уже созданных самолетов вертикального взлета ипосадки (СВВП): ХV-5A, истребителей «Харриер», Як-141, F-35,конвертоплана V-22 «Оспрей» и других является попытки привязатьнесущие винты, или подъемные вентиляторы, или подъемные ТРД(один, или целый их пакет), или сочетание их всех на самолетеклассической фюзеляжной схемы. Но, принимая во внимание природуСВВП - вертикальный взлет, целесообразней сделать наоборот, создать35летательный аппарат с новой аэродинамикой под подъёмную силовуюустановку.Проект Fm-21 - пятиместный самолет вертикального взлета и посадкиавиации общего назначения, использующий в качестве топлива смесьавиагаза (авиационное сконденсированное топливо (АСКТ) иавиакеросин).Проект СВВП Fm-21имеет следующие особенности:—все элементы самолета вертикального взлета и посадки (СВВП)кабина, консоли, мотогондола с горизонтальным оперением и 2-хкилевым вертикальным оперением, основные стойки шассиконструктивно навешены на подъёмный вентилятор, что позволитполучить СВВП с высокой весовой отдачей конструкции и с высокимиаэродинамическими характеристиками;—использование профилированного дискообразного центроплана,что в сочетании с консолями позволяет получить высокиеаэродинамические характеристики на крейсерском режиме полета;—двухрежимный толкающий воздушный винт, расположенныйпозади самолета и работающий в режиме хвостового воздушного винтадля балансировки аппарата в режиме вертикального взлета и посадки итолкающего воздушного винта в режиме крейсерского полета;—горизонтальное размещение двухступенчатого вентиляторабольшой степени двухконтурности.Применение метода вычислительной рентгеновской томографиипри создании безопасно повреждаемых авиационных конструкцийиз композиционных материаловАртемьев А. В., Юргенсон С.А.Научный руководитель – Васильев С.Л.МАИ, каф. 104В настоящее время основным приемом проектирования являетсяметод «безопасной повреждаемости» - конструкция летательногоаппарата может накапливать повреждения во время эксплуатации безущерба для безопасности полета. Внедрение данного метода было быневозможно без применения средств неразрушающего контроля, как вовремя эксплуатации, так и вовремя испытаний, для потверждениязаложенных конструктором параметров повреждаемости и анализаповедения материала при накоплении повреждений.В Московском Авиационном институте на базе Лабораториинеразрушающего контроля разработана методика оценки методомвычислительной рентгеновской томографии состояниякомпозиционного материала по осредненным результатамсканирования, позволяющая следить за поведением материала и36

прогнозировать развитие дефектов при нагружении образцов. Этопозволяет с высокой точностью дорабатывать расчетные модели ипрогнозировать разрушающую нагрузку, с учетом особенностейматериала.Для проведения анализа состояния образцов приняты следующиекритерии корреляции между состоянием структуры материала образцови результатами сканирования:1. Среднее значение линейного коэффициента ослабления (ЛКО) -количественно характеризует структурную плотность вотсканированном сечении после нагружения и прямо пропорциональноуменьшается с ростом количества вторичных повреждений на единицуплощади сечения.2. Среднеквадратичное отклонение (СКО) значения ЛКО вотсканированном сечении характеризует разброс абсолютногоотклонения ЛКО от наиболее вероятной величины. Увеличениеабсолютного значения СКО подтверждает увеличение количествавторичных повреждений на единицу площади.3. Изменение площади сечения после нагружения свидетельствует опоявлении остаточной деформации в исследуемом сечении иопределяется относительным приращением площади сечения.4. Отношение среднего значения ЛКО к площади сечения p i;j (такназываемая удельная поглощающая способность) определяет удельнуюструктурную плотность материала и прямо пропорционально связано сней.2. Энергетические установки авиационных,ракетных и космических системПроект холодильника-излучателя для космической ядернойэнергоустановки мощностью 10 МВт (электр.)Бурова М.Г., Ширяева А.В.Научный руководитель – Демидов А.С.МАИ, каф. 203В настоящее время в мире уже ведутся работы по проектированиюядерных энергоустановок (ЯЭУ) особо высокой мощности длякосмических кораблей межпланетного назначения. Такие корабли сэкипажами предполагается использовать для полетов на Марс испутники других планет Солнечной системы. Серьезной техническойпроблемой в этой работе является создание холодильника-излучателя(ХИ) на тепловых трубах (ТТ), продольные габариты которого попредварительным оценкам составляют около 150 м. Частиэнергоустановки могут выводиться на околоземную орбиту отдельнымиузлами, там собираться (в частности, с помощью сварки) и заправлятьсятеплоносителями. Подразумевается, что ЯЭУ содержит реакторный,машинный и циркуляционный контуры, от последнего тепло подводитсяк тепловым трубам, излучающим его в космос. Для коллекторакоробчатой формы циркуляционного контура, в котором находятсяиспарительные участки тепловых труб, выполнены расчеты напрочность и устойчивость. В работе рассматриваются также вариантытепловых труб на калии и ртути, проводится их приближенная оценкааналитическим способом и по номограммам, сравниваются массовыехарактеристики. Для сравнения тепловых характеристик используютсятакже опубликованные данные по предельным тепловым потокамртутных ТТ. Предлагаются гидравлическая (с оценкой потерь давления)и компоновочная схемы циркуляционного контура, а такжекомпоновочная схема ХИ в целом. В последнюю включены сильфонныеузлы унифицированного типа с участками для размещения сварочныхавтоматов. Проведена оценка частотной характеристики силовой балкиХИ, предлагается ее конструктивная схема, в которую включеныдополнительные секции радиационной защиты. В компоновочной схемеХИ с вантовым способом крепления панелей с тепловыми трубамипоказаны конструктивные элементы регулирования усилий в вантовыхрастяжках. Выполняется сравнение габаритов предлагаемого ХИ сгабаритами ХИ, известного по литературным источникам.3738

Исследование теплофизических характеристикмагнитотеплового двигателяГабриелян Д.А.Научный руководитель – Семенов В.В.МАИ, каф. 202Доклад посвящен исследованию теплофизических характеристикмагнитотепловых двигателей (МТД), которые могут получитьраспространение в различных сферах деятельности человека. Принципработы таких устройств заключается в периодическом намагничиваниии размагничивании некоторых ферромагнетиков, обладающих резкойзависимостью намагниченности от температуры, в окрестностяхмагнитного фазового перехода, в присутствии внешнего магнитногополя.В качестве топлива в таких энергетических устройствах используетсянизко-потенциальная энергия окружающей среды, содержащаяся в воде,в воздухе, в недрах Земли, энергия, подаваемая в видеконцентрированной энергии солнечного излучения, или же тепло какихлибовторичных энергетических ресурсов.До настоящего времени в литературе отсутствуют необходимыеданные по теплофизическим характеристикам МТД, а именно повысвобождаемой магнитной силе и установлению температурного поляв ферромагнетиках, в процессе магнитного фазового превращения,необходимые для получения энергетических характеристикмагнитотепловых устройств. Все приведенные до последнеговремени данные по эффективности этих устройств, основаны наоценочных, весьма приближенных методах расчета. Дальнейшеепродвижение и развитие этого перспективного направлениянетрадиционной энергетики, требует существенного повышенияточности расчета, с привлечением компьютерного моделирования, сцелью получения точных количественных данных по распределениюмагнитных и тепловых полей.В настоящей работе, с применением комплекса компьютерныхпрограмм, приведены результаты расчетов распределения магнитных итепловых полей, как в рабочем объеме магнитной системы, так и вферромагнитных материалах, используемых в качестве рабочих лопатоктурбины. Расчеты конфигурации силовых магнитных полей, в рабочемобъеме магнитной системы, и распределения температурного поля вферромагнитных лопатках, а также характерные времена их нагрева иохлаждения проведены с использованием специализированногокомплекса ANSYS, в трехмерной геометрии.39Исследование распределения температуры излучающей пластиныс целью оптимизации массогабаритных характеристикхолодильников-излучателей космических аппаратовЕрмолаева Ю.О.Научный руководитель – Ризаханов Р.Н.МФТИ (ГУ), каф. «Тепловые процессы»В данной работе исследуются методы аналитического расчётараспределения температуры на плоской излучающей пластинепостоянной толщины. Рассматриваемая задача играет фундаментальнуюроль при расчёте холодильников-излучателей, а её аналитическоерешение обогатит конструкторов инженерными расчётнымиформулами.Излучение является единственным способом отвода тепла с бортакосмического аппарата, не требующим затрат рабочего тела. Данноеобстоятельство указывает на важность панельных холодильниковизлучателейв обеспечении энергетического баланса в ограниченныхобъёмах аппаратов. Их роль возрастает с повышением бортовойэнерговооружённости, и в наибольшей степени это относится кперспективным транспортным модулям на базе ядерныхэнергодвигательных установок мегаваттного класса.В работе найдено аналитическое решение задачи распределениятемпературы излучающей пластины с целью оптимизациимассогабаритных характеристик холодильников-излучателей, построеналгоритм нахождения температурного распределения в зависимости отначальной температуры и параметров материала пластины, а такжеприведено решение в безразмерном виде.Теоретическое исследование влияния давления в камере сгоранияна эффективность работы ЖРДМТЗагорнян С.С., Воробьев А.Г.Научный руководитель – Козлов А.А.МАИ, каф. 202Современные двигатели малых тяг работают при давлениях в камересгорания 0.8-1.5 МПа. Одним из путей улучшения массовоэнергетическиххарактеристик ЖРДМТ и развития РСУ являетсяповышение давления в камере сгорания. При повышении давленияуменьшаются габариты двигателя, а следовательно и его масса,появляется возможность увеличения степени расширения сопла, чтоповышает удельный импульс двигателя.Однако, повышение давления в КС требует организациикачественного распыливания топлива, обеспечение эффективного40

смесеобразования и ведет к созданию специальных мер для защитыстенок камеры от перегрева. Для ЖРДМТ решение этих задачусложняется ввиду их конструктивных особенностей, импульсногорежима работы, наличия мощных суммарных тепловых потоков встенку камеры в виду отсутствия регенеративного охлаждения, а такжеутяжеления системы подачи топлива.В работе рассматривается ЖРДМТ тягой 1000 Н насамовоспламеняющихся компонентах АТ-ММГ с рабочим давлением вкамере p к =3,5 МПа. По результатам расчетов получены зависимостигабаритов и массы двигателя от давления в камере, отображающие ихсокращение при повышении давления от p к =1 МПа до p к =3,5 МПа, ссохранением величины удельного импульса.В результате проведения предварительного анализа способов решенияпроблем организации защиты стенок камеры, выбрано внутреннеезавесное охлаждение. Показана эффективность применениявосстановительной завесы с минимальным расход не менее 15% отсуммарного расхода топлива.Проведено математическое моделирование теплового состояниястенки КС, по результатам которого установлено, что с ростом давленияв КС от p к =1 МПа до p к =3,5 МПа, тепловые потоки возрастают более,чем в 3 раза.Также в работе рассматривается замена вытеснительной системыподачи на пневмонасосную, что позволит улучшить массовыехарактеристики двигателя за счет:- снижения давления в топливных баках, по сравнению свытеснительной системой подачи;- использования подогрева газа (гелия), питающего пневмонасосныйагрегат, от работающей камеры двигателя;- обеспечения высокой точности поддержания соотношения расходовкомпонентов топлива, что в свою очередь благоприятно сказывается нагарантированных запасах топлива.Методы оценки напряженно-деформированного состояния деталейэлектрогенерирующих каналовЗлотников М.В.Научный руководитель – Демидов А.С.МАИ, каф. 203В данной работе предложен метод расчета напряженнодеформированногосостояния эмиттера из монокристаллическихматериалов. Как показывают опыты с анизотропными материалами,гипотезы технической теории ползучести в общем случае невыполняются. Отказ от этих гипотез ведет к необходимости41использовать другие соотношения, например предложенные В.В.Новожиловым. Что связано с определением угла видадеформированного состояния.Определить угол вида деформированного состояния возможноопытным путем, но это вызывает определенные трудности. Эту работуможно выполнить и без проведения специальных испытаний. Если враспоряжении расчетчика будут находиться первичные кривыеползучести материалов эмиттера по различным кристаллографическимосям, то это позволит определить величину угла видадеформированного состояния. Использование соотношенийпредложенных В.В. Новожиловым и первичных кривых ползучестиматериалов позволяет определять величины деформаций ползучестиэмиттера без проведения экспериментов.Разработка синхронных генераторов для ветроэнергетическихустановок, используемых для энергоснабжения аэродромов малойавиации в отдаленных регионах РоссииИванов Н.С.,Тулинова Е.Е.Научный руководитель – Ковалев К.Л.МАИ, каф. 310Задачей исследования являлась разработка универсальной методикирасчета и проектирования синхронного генератора на основепостоянных магнитов для ветроэнергетической установки (ВЭУ).В настоящий момент на рынке существует большое количестворазличных типов генераторов, используемых в ветроэнергетике.Однако, большинство из них является быстроходными сиспользованием низкоресурсных редукторов (мультипликаторов).Данная разработка позволит приступить к изготовлению и внедрениютипоразмерного ряда безмультипликаторных генераторов дляветроэнергетики.В работе изложена методика, позволяющая рассчитать распределениямагнитных полей в активной зоне многополюсного генератора спостоянными магнитами. Выявлена зависимость выходной мощности оттолщины постоянных магнитов, количества пар полюсов, величинымагнитного зазора. Методика расчета является универсальной ипозволяет рассчитывать большое количество различных генераторов(низкооборотных/высокооборотных, многополюсных, традиционного иобращенного исполнения).На основе данной методики возможно построение типоразмерногоряда генераторов для ВЭУ. Предлагаемая разработка позволяетпроводить выбор рациональной конструкции генератора в зависимостиот заданного диапазона режимов его работы. При этом возможно42

снижение металлоемкости изделия и повышение КПД генератора наоснове наноструктурированных постоянных магнитов.Промышленное внедрение конечного продукта возможно, в первуюочередь, в отдаленных районах РФ, где представляется нерентабельнымстроительство отдельных ЛЭП.Результаты, полученные в результате работы, могут быть примененыпри проектировании автономных ветроэнергетических установок,используемых для электроснабжения аэродромов в отдаленныхрегионах России, где представляется нерентабельным строительствоотдельных ЛЭП.Особенности проектирования лопаток вентилятора ТРДДРс высокой степенью двухконтурностиИгумнова А.С.Научный руководитель – Нестеренко В.Г.МАИ, каф. 203В докладе представлены результаты исследований конструктивногооблика и параметров лопатки вентилятора ТРДД с большой степеньюдвухконтурности для средне - магистральных самолётов с тягой140…180 кН. Как известно, в настоящее время ведётся проектированиебезредукторного ТРДД ПД-14, который предназначен для новогосамолёта ПС-21. Проектировщики этого самолёта предполагают вдальнейшем экспериментально исследовать сравнительнуюэффективность двух различных ТРДД: безредукторного ПД-14, укоторого величина степени двухконтурности равна восьми и которыйобеспечивает снижение расхода топлива на 10…17 % и стоимостижизненного цикла на 11…24 % по сравнению с использованием лучшихсовременных зарубежных ТРДД V 2527-A5, CFM56-5B4, CFM56-7B27,а также редукторного ТРДД PW – 1000G, у которого величина степенидвухконтурности равна десяти. В представленном докладе рассмотреныпараметры и характеристики семейства двухконтурных редукторныхТРДД АИ-436 Т, отличающихся величинами степени сжатия вкомпрессоре в пределах 32…59 при одинаковой величине степенидвухконтурности, равной 10,4. Применение редуктора позволилосущественно снизить окружную скорость лопатки вентилятора на еёпериферии, до значений 220…240 м/сек. Это привело к уменьшениюскорости газа на входе в эту лопатку и повысило её КПД, а такжесущественно снизило уровень шума. Увеличение длины лопатки,связанное с ростом степени двухконтурности двигателя, требуетодновременного увеличения её хорды, с целью обеспечениянеобходимого уровня её жёсткости без применения антивибрационныхполок, которые снижают расход воздуха и КПД ступени. Рассмотрены43сплошные и полые конструкции лопаток вентиляторов,предназначенных для ТРДД с большой степенью двухконтурности,особенности выбора величин относительного шага решётки и законовизменения толщин, хорд и площади профиля по её высоте, конструкциисоединений лопаток с дисками, обеспечивающие требования прочности,эксплуатационной технологичности и плавность проточной частивентилятора. Профили поперечного сечения пера полой лопаткивентилятора должны иметь минимальную толщину и одновременнообладать высокой жёсткостью, поэтому были также рассмотреныразличные варианты их конструктивных решений, обеспечивающие этитребования при проектировании. В заключение, сформулированырекомендации по выбору основных конструктивных и геометрическихпараметров широкохордных лопаток вентилятора ТРДД с большойстепенью двухконтурности и их конструктивного облика.Проблемы выбора оптимальных технологийпроизводства лопаток ГТДИонов А.В., Болховитин М.С.Научный руководитель – Терентьев В.В.МАИ, Ресурсный центр в области авиастроенияВсе повышающиеся требования к срокам освоения производства истоимости жизненного цикла современных ГТД, требует постояннойоптимизации процессов опытного и серийного производства, а так жетехнологической и конструкторской подготовки этих процессов. В томчисле и в производстве лопаток компрессоров.Очень часто на предприятиях основным критерием выбора той илииной технологии является историческая предопределенностьиспользуемых технологий изготовления и привычных схем организациипроцессов. Такой подход имеет право на существование. Вероятно, дляпредприятия, освоенные техпроцессы будут оптимальными, но всеравно это необходимо подтверждать количественными и качественнымиоценками.В докладе предлагается обзор существующих лопаток компрессоровГТД и способов их изготовления. На основании требований к качествуизготовления конкретной лопатки необходимо сформироватьоптимальный техпроцесс. Для этого необходимо иметь данные отехнологиях, которые возможно реализовать – их технологических,качественных, экономических и д.р параметрах и с учетом опытаиспользования в аналогичных техпроцессах. Кроме того необходимоопределить какие показатели являются критериями оптимальности.На примере в докладе проиллюстрировано, каким образом технологияизготовления лопатки из титанового сплава может зависеть от44

серийности выпуска изделия, с учетом дополнительных работ поизготовлению специальной оснастки и инструмента. Таким образом, дляопределения оптимальных техпроцессов необходимы критерии,учитывающие ТПП и изготовление спец. оснастки.Решить данные задачи возможно с помощью создания на принципахPLM единой системы управления ЖЦ лопатки с формализациейтребований к процессам, прямым и обратным связям между этапамиЖЦ. Практически реализовать такие решения возможно только сприменение PDM-системы (совместно с комплексами CAD\CAM\CAE).На этапе выбора технологии изготовления детали это может позволитьснизить трудоемкость проектных работ, а в перспективе позволитьчастично автоматизировать сам процесс принятия решений поформированию техпроцесса за счет:- информационной базы по операциям в PDM;- средств хранения и поиска «подобных» маршрутных технологий (спроработкой оснастки, трудоемкости и пр.);- возможности выстраивания технологических цепочек, новыхмаршрутных технологий из доступных производственных операций;- инструментов (сравнительной) оценки маршрутных технологий.В докладе, продемонстрирована необходимость решения задачиоптимизации техпроцессов и возможность решения этой проблемы наоснове PLM решений.Исследование газодинамики и теплообмена при натекании струина плоскость, расположенную под углом к ее осиКарасев П.И.Научный руководитель – Никитин П.В.МАИ каф. 204Экспериментальные исследования в области торможения и разворотаструи перед преградой показали, что течение в зоне разворота струи уповерхности является сложным пространственным течением, котороеотличается значительным изменением давления и большой кривизнойлиний тока. Эта зона имеет поперечный размер порядка диаметрасвободной струи в том сечении, в котором располагается плоскаяпреграда. Течение вдоль поверхности взаимодействия характеризуетсяизменением скорости от нулевого значения в критической точке домаксимального на границе области.Целью настоящей работы являлось исследование тепловой защитыповерхности с помощью струйного охлаждения и разработкаинженерной методики расчета локальных тепловых потоков.В задачи исследования для получения инженерной методики расчетасправедливой в широком диапазоне изменения определяющих45газодинамических, теплофизических и конструктивных параметроввходило:1. Разработка методики численного эксперимента для расчетавзаимодействия струи с поверхностью при различных углах ирасстояниях и его проведение.2. Установление закономерностей изменения газодинамическиххарактеристик потока, таких как координата критической точки иградиент скорости в области критической точки. Получениеинженерной расчетной зависимости для максимального градиентаскорости.3. Получение данных необходимых для определения температурыпотока на внешней границе образующегося на поверхностипограничного слоя. Решение этой задачи целесообразно осуществить спомощью определения зависимости, характеризующей изменениетемпературы теплоизолированной поверхности от определяющихпараметров.Произведено математическое моделирование взаимодействиянаклонной турбулентной струи с плоскостью. На основе полученныхрезультатов выведены общие зависимости, применимые для проведеияупрощенного инженерного расчета взаимодествия наклонных струй споверхностями.Диагностика плазмы в разряде радиочастотного ионного двигателяКожевников В.В., Черный И.А.Научный руководитель – Хартов С.А.МАИ, каф. 208При исследовании процессов ионизации в радиочастотных ионныхдвигателях (РИД) возникла необходимость в диагностике характеристикплазмы по радиусу газоразрядной камеры (ГРК) цилиндрического РИД.Поскольку ГРК выполняется из твердого корунда (Al 2 O 3 ), исследованиянеобходимо проводить, вводя зонд в ГРК через отверстия ионнооптическойсистемы (ИОС) диаметром 1,8 мм. Для этих целей годитсяцилиндрический зонд Ленгмюра.Суть зондового метода диагностики заключается в измерении токазаряженных частиц на металлический электрод небольших размеров –зонд, помещенный в плазму. Ток на зонд измеряется при различныхзначениях приложенного к зонду напряжения. В процессе подобныхисследований снимается зондовая характеристика: зависимость токачастиц от напряжения электрода. Из зондовой характеристики принаилучших условиях можно определить концентрацию заряженныхчастиц, распределение электронов по энергиям и потенциалневозмущенной плазмы в окрестностях зонда.46

При кажущейся простоте метода у него имеется ряд требований,которые ограничивают его применимость в относительно плотныхплазмах и плазмах с магнитными полями, характерными для РИД.Размеры зонда выбираются с учетом параметров магнитного поля.Наличие колебаний в плазме ГРК требует фильтрации сигнала,получаемого с зонда. В настоящей работе для обработки зондовойхарактеристики предлагается применить программу математическойфильтрации выходного сигнала, разработанную в визуальной средепрограммирования LabVIEW. Также в процессе исследования быларазработана система перемещения зонда в вакуумной камере.Исследование структуры течения в ударно-волновом резонаторепульсирующего детонационного двигателяЛарионов С.Ю., Мохов А.А.МАИ, каф. 201В настоящее время во многих промышленно-развитых странах возросинтерес к вопросу исследования и возможности применения силовыхустановок для летательных аппаратов различного целевого назначения,в основе которых использовались бы пульсирующие детонационныедвигатели (ПуДД).В данной работе представлены результаты расчетного исследованиятечения в ударно-волновом резонаторе ПуДД оригинальнойконструкции [1]. Исследуемый резонатор представляет собойсферический сегмент диаметром 90 мм с кольцевым соплом для подачирабочего тела. Характеристики течения в таком резонатореопределяются его геометрическими и газодинамическими параметрами.Исследование рабочего процесса в резонаторе представляет интерес,поскольку позволяет получить детальную картину течения,труднодостижимую при натурных экспериментах.Процесс развития газодинамического течения в резонатореописывается нестационарными уравнениями газовой динамики(уравнения Навье-Стокса, осредненные по Рейнольдсу) с уравнениемсостояния для совершенного газа. Граничные условия определяютсяпараметрами торможения в кольцевом сопле на входе в резонатор,давлением среды, куда происходит истечение, а также условиями настенках резонатора. Расчетное исследование проводится для случаяиспользования в качестве рабочего тела воздуха.Результаты проведенного расчетного исследования позволилипровести оценку полученных величин тяги резонатора, котораяопределялась избыточным давлением на его поверхности, в сравнении стяговыми характеристиками резонатора, полученнымиэкспериментально. Помимо этого определены амплитудно-частотные47характеристики газодинамических параметров течения в исследуемойобласти. Так же проведено сравнение значений давления на стенкерезонатора, полученных экспериментальным и расчетным способом.1. Способ получения тяги и устройство для его осуществления:Патент Российской Федерации №2034996 от 10.05.1995г., с приоритетомот 11.10.93г. / Антоненко В.Ф., Масс А. М., Минин С.Н., Попов В.Т.,Пушкин Р. М., Словецкий Д. И., Смирнов В.И., Тарасов А.И.Электронная ячейка ЭРД – система хранения, инжекциии генерации элементарных частицМерьков А.Ю.Научный руководитель – Куркин И.И.МАИ, каф. 401Актуальность. В современных электроракетных двигателяхпредполагаются две тенденции развития: в сторону увеличениямощности (СПД – ТСД - VX-200) и в сторону увеличенияэнергетической экономичности двигателей. (СПД – ПИД – РИД).Главная проблема повышения экономических показателей ЭРДснижение сопутствующих энергетических затрат, в частности, наионизацию рабочего тела и на нейтрализацию пространственного зарядавыходящей из двигателя плазмы. Традиционно для этих целейиспользуется метод получения свободных электронов на основе эффектатермоэлектронной эмиссии.По моему мнению, более успешно решит эту проблемубиметаллическая электронная ячейка генерации, хранения и инжекцииэлектронов.Конструкции и принцип действия.Сферическая конструкция состоит из трех биметаллических колец, и4-х постоянных магнитов. Каждое кольцо состоит из двух металлов сразной работой выхода электронов. Вследствие, контактной разностипотенциалов между металлами возникает электрическое поле. Полеподобной конфигурации уже применяется в ловушках для элементарныхчастиц. В одной оси электрон находится в потенциальной яме, но подругой оси электрон находится на вершине потенциального барьера.Это состояние крайне неустойчиво, следовательно, чтобы егоскомпенсировать используются два других кольца, с помощью которыхсоставляется сферический «каркас». В «каркасе» кольца скомпонованытак чтобы, каждый положительно заряженный сегмент одного кольцапопадал на отрицательно заряженный сегмент другого кольца. Чтобыего скомпенсировать добавим четыре постоянных магнита. Магнитысоздают в ячейке магнитное поле с потребной ориентацией.Используется принцип суперпозиции и сила Лоренца.48

Цилиндрическая конструкция состоит из трех биметаллическихколец и одного магнитного. Магнитное кольцо состоит из четного числамагнитов, промежутки между которыми состоят из магнетика. Электроннаходится в потенциальной яме относительно оси Z. Относительнодругих осей электрон находится на вершине потенциального барьера, тоесть частица относительно них не устойчива. Чтобы скомпенсироватьчастицу во всех остальных направлениях необходимо использоватьмагнитное поле, созданное с помощью магнитного кольца.(используетсяпринцип суперпозиции и сила Лоренца).Способы инжекции электронов.- Подача на конструкцию такого напряжения, направление которогокомпенсирует разность потенциалов между двумя разными металлами.Таким образом, постоянное электрическое поле исчезает и частицаулетает.- Так как данная система, по сути, является квантовым осциллятором,у которого есть своя резонансная частота, то можно, подавая на ячейкуэлектромагнитное излучение той же частоты что и резонанснаяпридавать электрону дополнительную энергию, которой достаточно,чтобы он вылетел из ловушки.Заключение.Преимущество данного устройства над современными инжекторамиэлектронов состоит в следующем: чтобы получить свободные электроныне требуется тратить много энергии на нагревание рабочего тела, так какработа выхода электрона из данной ячейки намного меньше, чем израбочего тела. Хранение электронов не требует затрат энергии, так какэлектрическое поле создается автоматически при контакте двух разныхметаллов. Просматриваются другие возможные области применения.Методика выбора параметров и совершенствованияконструкций вертолётных ГТДНестеренко В.В.Научный руководитель – Нестеренко В.Г.МАИ, каф. 203Выбор термодинамических и конструктивных параметров основныхузлов ТВлД напрямую зависит от параметров, характеристик иназначения вертолёта, содержания ТЗ на его проектирование. Например,от требований по уровню максимальной массы и высоты полётавертолёта зависит величина энерговооружённости силовой установки(СУ), а также термодинамическая величина максимальной мощностиСУ, изменение их эксплуатационных значений согласно климатическойи высотно-скоростной характеристикам вертолёта. Можно выбратьразличное число двигателей в составе СУ, в этом случае проектная49мощность вариантов одно, двух или трёх двигательных СУ будетотличаться. Величина расхода воздуха и максимальная температура газаперед турбиной определяют мощность ТВлД, они также не однозначны,поскольку можно одновременно уменьшить температуру газа иувеличивать расход воздуха, т.е. переразмерить двигатель, вследствиечего его масса увеличивается, но при этом снижается стоимость егоизготовления и ремонта, т.е. стоимость жизненного цикла двигателя.Возможные варианты компоновки двигателей на летательном аппаратетакже весьма разнообразны и отличаются выбранным положением итипом входного канала (осевого или радиального), конструктивнымиособенностями и характеристиками встроенных пылезащитныхустройств, конструктивными схемами и параметрами выхлопныхустройств и т.д. Не менее важно выбрать рациональную величинустепени повышения давления газа в компрессоре и максимальныезначения частоты вращения роторов турбины компрессора и силовойтурбины, от которых зависит уровень экономичности и габаритномассовыехарактеристики ТВлД. В докладе представлен анализпараметров и конструкции ряда современных отечественных ииностранных ТВлД, особенности проектирования их горячей части -камеры сгорания, турбины компрессора и силовой турбины, выхлопнойсистемы. Показана возможность компромисса между противоречивымитребованиями к их параметрам, содержащими, с одной стороны,требования высокой топливной экономичности двигателя, минимальноймассы и габаритных размеров, с другой – большой ресурс и надёжностьТВлД. Весьма важно определить состав модулей горячей части ТВлД,ресурс которой, как правило, вдвое меньше ресурса узлов холоднойчасти двигателя. В частности, необходимо конструктивно итехнологически обеспечить возможность замены соплового аппарататурбины компрессора в процессе эксплуатации ТВлД по состоянию. Наоснове проведенных исследований сформулированы рекомендации поконструктивной и параметрической увязки всех узлов горячей частиТВлД, проектированию высокотемпературных турбин ТВлД спеременной работой газа по высоте их лопаток, имеющих минимальноечисло ступеней, низкие уровни вторичных потерь и потерь энергии газав межлопаточных каналах, в переходном канале перед силовойтурбиной, в радиальных зазорах и т.д.50

Абляционный импульсный плазменный двигатель (АИПД)с разделённым механизмом ионизациии ускорения рабочего тела (РТ)Нечаев И.Л., Богатый А.В., Дьяконов Г.А.МАИ, НИИ ПМЭОсвоение космического пространства с каждым годом становится всёболее востребовано для обеспечения различных человеческихпотребностей. В связи с чем возникает необходимость в новыхкосмических аппаратах (КА), оснащённых современными ивысокоэффективными двигательными установками. Для небольших КА(до 200 кг) наиболее целесообразно применение АИПД так как он имеетмалую массу и высокую надёжность.Наибольшее распространение в настоящее время имеют АИПДодноступенчатой схемы (коаксиальные и рельсотронные). Ускорениеплазменного потока в них осуществляется газодинамической иэлектромагнитной силами. У этих двигателей в одном разрядномконтуре совмещены дозирующие и ускоряющие функции, однако такоеустройство не позволяет существенно повысить какой-либо изпараметров АИПД, не ухудшив остальные.Альтернативой одноступенчатой схеме двигателя являетсядвухступенчатая. Раздельная работа дозирующего и ускоряющегоразрядных контуров открывает возможности для регулирования иповышения тяговых и удельных характеристик, таких как тяговаяэффективность и удельный импульс тяги.При разработке двухступенчатого АИПД в известную схемудвигателя были внесены изменения. Катод у разрядных контуров(дозирующего и ускоряющего) сделали общим. В разрядном каналереализовали схему «канал в канале».Созданная лабораторная модель двухступенчатого АИПД находится встадии экспериментального исследования. Анализ полученных данныхсвидетельствует о повышении тяговой эффективности и удельногоимпульса тяги. В настоящее время основной проблемой являетсяразделение стадий разрядного процесса.Мы продолжаем работу по усовершенствованию двухступенчатогоАИПД. Основная цель - создание прототипа лётного образца, длявозможного последующего практического применения.51Модификация продуктов анодного окисления алюминия в процессеработы химического источника тока с солевым электролитомОкорокова Н.С., Платонов А.А., Пушкин К.В., Севрук С.Д.Научный руководитель – Фармаковская А.А.МАИ, каф. 908, 208В батареях из воздушно-алюминиевых химических источников тока(ВА ХИТ) небольшой мощности с нейтральным солевым электролитом,в процессе разряда ХИТ образуется нерастворимый гидроксидалюминия Al(OH) 3 , который заполняет межэлектродный зазор, порыгазодиффузионного катода, адсорбируется на поверхности анода,блокируя ее, что приводит к падению мощности и прекращению работыисточника.Решение задачи повышения эксплуатационных характеристик такихВА ХИТ проводилось путем модификации продукта реакции ─гидроксида алюминия Al(OH) 3 с помощью доступных, дешевых ибезвредных добавок в электролит. В качестве модификаторовфлокулянтовбыли исследованы полиакриламид (ПАА) с молекулярноймассой 5,2-5,6·10 6 и сополимер метакриловой кислоты идиметилдиаллиламмонийхлорида (ВПС-406) в различных соотношенияхисходных мономеров (25, 60 и 84% метакриловой кислоты).Были выявлены наиболее эффективные модификаторы и ихоптимальные концентрации. Эксперименты проводили на образцахгидроксида алюминия, полученных электрохимически в анодныхполуэлементах ВА ХИТ.Из сополимеров ВПС такой эффект дал сополимер, содержащий 84%метакриловой кислоты.Хорошее модифицирующее и флокулирующее действие оказал нагидроксид алюминия и ПАА. Набольший флокулирующий эффектнаблюдался при концентрации ПАА от 0,01 до 0,1%.С найденными оптимальными композициями флокулянтов былипроведены сравнительные эксперименты на токовых режимах встеклянных анодных полуэлементах при J = 100 А/м 2 ,Т = 298 К, = 68час.Были проведены сравнительные испытания полноразмерногоэлемента ВА ХИТ в чисто солевых исходных электролитах иэлектролитах с добавками коагулянтов. Все эксперименты проводилисьпри комнатной температуре путем снятия разрядных характеристик припостоянной плотности тока разряда j =100 А/м 2 .По результатам испытаний был сделан вывод о том, что введениеисследованных добавок флокулянтов-модификаторов в солевойэлектролит практически не ухудшают электрохимические параметрыВА ХИТ и приводит к значительному улучшению их эксплуатационных52

характеристик, связанных с повторным запуском ХИТ и состоящих изперезаправки электролитом, отмывки внутренних полостей источникаот продуктов реакции, легкости извлечения анодов и их отмывки дляповторного использования.Генератор водорода на базе гидронного химического источникатока для комбинированной энергетической установкиПушкин К.В., Окорокова Н.С.Научные руководители – Севрук С.Д., Фармаковская А.А.МАИ, каф. 208Целью работы явилась разработка технологии управляемогополучения водорода с помощью гидронного химического источникатока (ХИТ) с алюминиевым анодом для последующего использованияполучаемого водорода в кислород-водородных (О 2 /Н 2 ) топливныхэлементах (ТЭ). А так же оптимизация энергомассовых и габаритныхпоказателей гидронного ХИТ путем исследования характеристикнекоторых анодных и катодных материалов в щелочном и нейтральном,солевом, электролите.В ходе работы проводились исследования электрохимическиххарактеристик рабочих тел гидронного ХИТ с использованием методавольтамперометрии, обработка получаемых экспериментальных данныхметодами математической статистики, выбор оптимальных композицийсистемы рабочих тел с помощью расчетных и экспертных оценок.В работе показано, что скорость выделения водорода в гидронномХИТ с лучшими из исследованных композиций пропорциональна токуразряда источника, что позволяет легко регулироватьпроизводительность источника водорода в зависимости от нагрузки наО 2 /Н 2 ТЭ.Проведенное исследование показывает, что энергетическиехарактеристики гидронного ХИТ со щелочным электролитомзначительно выше, чем с солевым. Хотя использование солевогоэлектролита может оказаться предпочтительным из-за чувствительностиионно-обменных мембран О 2 /Н 2 ТЭ к возможным примесям щелочи вгенерируемом водороде, но при этом следует учитывать, чтоэнергомассовые и габаритные характеристики гидронного ХИТ приэтом заметно ухудшаются.В представленной работе впервые показано, что применениекомбинированной ЭУ “гидронный ХИТ + O 2 /H 2 ТЭ” являетсяэффективным и безопасным решением проблемы хранения водорода дляавтономных ЭУ на основе О 2 /Н 2 ТЭ (патент на полезную модель№105528, приоритет 24.12.2010. Опубл. 10.06.2011. Бюл. №16).53Применение подобной комбинированной ЭУ целесообразно не только вназемных условиях, но и весьма перспективно в космических.Перспективные электрогенерирующие каналы переменного токаСеливанов К.Ю.Научный руководитель – Демидов А.С.МАИ, каф. 203Считается, что мощные энергетические установки космическихаппаратов должны использовать ядерную энергию и представлять собойустройства для преобразования тепла в электрическую энергию. Вкачестве автономных источников энергии мощностью от 100 до 500киловатт определенными преимуществами обладают ядерноэнергетическиеустановки термоэмиссионного типа. В работе былирассмотрены варианты их конструкций и возможные проблемы приизготовлении таких установок.Вырабатываемая термоэмиссионным реактором-генераторомэлектрическая энергия имеет сравнительно низкое напряжение ибольшой ток. Электрическую мощность нужно передать потребителю,расположенному на достаточном удалении от радиационно опаснойэнергоустановки. Передача больших токов на расстояние сопряжена сзаметными джоулевыми потерями и требует шины с соответствующимпоперечным сечением, что заметно увеличивает массу. Потребителюнеобходимо определенное напряжение, не всегда совпадающее свырабатываемым энергоустановкой.Эти факторы приводят к необходимости преобразования внепосредственной близости от энергоустановки постоянной мощностинизкого напряжения в мощность переменного тока высокогонапряжения. Эту задачу может выполнить ключевой элемент.Потребителю передается переменный ток высокого напряжения попроводам с малым поперечным сечением.Сделана попытка разработать конструкцию ключевого элемента,которая отвечала бы требованиям работы в энергоустановке.Использование ключевых элементов в ядерно-энергетическихустановках термоэмиссионного типа приводит к снижению веса всейконструкции, а также дает возможность потребителю получитьнеобходимое напряжение.54

Регрессионный анализ результатов испытаний жидкостныхракетных двигателей малых тягХохлов А.Н.Научный руководитель – Коломенцев А.И.МАИ, каф. 202Основным из показателей работоспособности и эффективностиработы жидкостных ракетных двигателей малой тяги (ЖРД МТ)является температура стенки камеры сгорания (КС) и удельныйимпульс. Сохранение конструкции двигателя является одной изосновных проблем в современном двигателестроении.На кафедре «Ракетные двигатели» МАИ разработаны ЖРД МТ,работающие на различных топливных парах. В данной работеиспытывался двигатель на компонентах высококонцентрированнаяперекись водорода (ВПВ 95%)+керосин.Цель данной работы - на основании результатов экспериментов,полученных на огневом испытательном стенде, построить достовернуюрегрессионную модель температуры стенки камеры , пользуясь теориейпланирования эксперимента.В работе выбран полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 2 k .При построении регрессионной модели входные факторыпредставлены в кодовом (безразмерном) виде.Работы проводились на стенде для огневых испытаний ЖРД МТ.Стенд оснащен современными системами автоматического управления,сбора и обработки данных, измерений, специально разработаннымсилоизмерительным устройством для измерения импульсных режимов(СИУИ), системой видеонаблюдения.Была проведена статистическая обработка результатов испытаний. Покритерию Фишера было проверено требование по воспроизводимости истационарности. Были рассчитаны коэффициенты регрессии ипроверены на значимость по критерию Стьюдента. Все коэффициентызначимы. Регрессионная модель проверена на адекватность по критериюФишера по пяти контрольным опытам. Она адекватна в рассмотренномфакторном пространстве.Получена достоверная регрессионная модель в виде неполногополинома второго порядка.В дальнейшем планируется построение зависимости для 4-хфакторного пространства (массовые расходы окислителя и горючего,температуры стенки по длине камеры и времени проведенияэксперимента).55Применение метода сеток к расчету трубных досокс гексагональным расположением отверстийШамов Н. А.Научный руководитель – Демидов А.С.МАИ, каф. 203С развитием космонавтики растут и требования к деталям иконструкциям ЛА. Это требует современных подходов к исследованиюи применению математических методов расчета, один из таких «Методконечных разностей (сеток)». В статье будет приведен способ расчетадоски кожухо-трубного теплообменника методом сеток.Идея метода конечных разностей (метода сеток) известна давно, ссоответствующих трудов Эйлера. Однако практическое применениеэтого метода было тогда весьма ограничено из-за огромного объемаручных вычислений, связанных с размерностью получаемых системалгебраических уравнений, на решение которых требовались годы. Внастоящее время, с появлением быстродействующих компьютеров,ситуация в корне изменилась. Этот метод стал удобен дляпрактического использования и является одним из наиболееэффективных при решении различных задач математической физики.Достоинство конечно-разностных методов состоит в том, что они сводятрешение краевой задачи для дифференциального уравнения к решениюсистемы алгебраических уравнений относительно значений искомойфункции на заданном множестве точек. Это достигается путем заменыпроизводных, входящих в дифференциальное уравнение, их конечноразностнымиаппроксимациями. МКР имеют широкую областьприменения, но остановимся на проблемах расчета прочности. Ввидунеобходимости развития Космических ядерных энергоустановок, какединственного мощного источника электрической энергии в космосе,важен качественный анализ и расчет агрегатов и их конструкций. Вданной работе будет представлен расчет трубных досок гексагональнымрасположением отверстий кожухо-трубного теплообменника.Экспериментальная установка для моделирования рабочегопроцесса в двухконтурной камере сгорания РПДШироков И.Н.Научный руководитель – Абашеев В.Н.МАИ, каф. 203В настоящее время во всём мире проводится большое количествоисследований, посвящённых гиперзвуковым летательным аппаратам. Вэтом нет ничего удивительного, так как прорыв в этой области сильноповлияет как на гражданскую, так и на военную сферы. В частности,56

применение гиперзвуковых двигателей сократит время полёта изМосквы в Токио (~ 7500 км.) до 1.5 часов.Целью работы является проектирование и создание обликавысокоскоростного ракетно-прямоточного двигателя. Наибольшийинтерес представляет двухконтурная камера сгорания, в которойосуществляется процесс дожигания твёрдого топлива реализуетсяпосредствам вихревых зон. Первый контур камеры образовансверхзвуковым потоком воздуха (скорость которого находится вдиапазоне от 2 до 5 Махов), второй контур – дозвуковым потокомпродуктов сгорания твёрдого топлива. Применение вихрей, которыеобразуются при термогазодинамическом взаимодействии двух вышеобозначенных контуров, повышает полноту сгорания и удельныйимпульс двигателя.Спроектирована экспериментальная регулируемая камера сгорания,моделирующая процессы смешения и горения. Основной особенностьюкамеры является замена твёрдотопливного заряда на секционнуюгазовую горелку с принудительной подачей воздуха. В качестверабочего тела в горелке используется метан. Это позволяет увеличитьколичество проводимых испытания и уменьшить их стоимость.Конструкция экспериментальной установки позволяет менятьгеометрию камеры сгорания в широких пределах.В дальнейшем планируется провести ряд экспериментов дляопределения влияния геометрии камеры сгорания на рабочие процессы.Список литературыBelfiore Michael The Hypersonic Age is Near [В Интернете] // PopularScience «PopSci.com». - 10 12 2007 г.. - http://www.popsci.com/militaryaviation-space/article/2007-12/hypersonic-age-near.Харитонов А. М. Техника и методы аэрофизическго эксперимента.Ч.1. Аэродинамические трубы и газодинамические установки [Книга]. -Новосибирск : НГТУ, 2005.Яновский Л. С. Интегральные прямоточные воздушно-реактивныедвигатели на твёрдых топливах [Книга]. - Москва : ИКЦ«Академкнига», 2006. - стр. 328.Струйная абразивная обработкаи качество получаемых поверхностейЩенников В.С.Научный руководитель – Монахова В.П.МАИ, каф. 207Объектом исследования является струйно-абразивный аппарат сэжекционной схемой подачи абразива.57Цель работы – анализ влияния геометрических параметровэжекторного насадка на характеристики струйно-абразивных аппаратовс эжекционной схемой подачи абразива.В результате работы были обобщены расчетно-теоретические иэкспериментальные данные, позволяющие оценить степень влиянияразличных геометрических параметров на характеристики эжекторныхустройств; спроектирована и изготовлена экспериментальная установка,проведен ряд расчетов исследуемого объекта.Производительность и качество струйно-абразивной обработкизависит от энергетических возможностей абразивной струи,формируемой струйным аппаратом. Основными требованиями,предъявляемыми к струйным аппаратам, являются:- обеспечение максимальной скорости струи при минимальномрасходе энергоносителя и максимальном расходе абразива,- обеспечение равномерного распределения абразивных частиц посечению струи.Первое требование обеспечивает производительность обработки,второе – качество. Математическое моделирование двухфазных струйсовременными программными комплексами позволяет исследовать этипараметры и при необходимости изменять под требуемую задачу.Сравнительная оценка характеристик кожухотрубных ТА для ЯЭУЯхина Г.Р.Научный руководитель – Демидов А.С.МАИ, каф. 204Наиболее распространенными в космических энергоустановкахявляются кожухотрубные теплообменные аппараты (ТА), поэтомувозникает вопрос выбора подходящего типа ТА. В связи с этимсравнение различных типов ТА данного класса по массовым игидравлическим характеристикам является актуальной проблемой.В данной работе была произведена сравнительная оценка массовых игидравлических характеристик различных типов кожухотрубных ТА.Для большей наглядности основные геометрические характеристикиТА принимались одинаковыми, поэтому значения массовыххарактеристик колебались в зависимости от конструктивныхособенностей каждого ТА.При расчете массы рассматривались ТА с цилиндрическимикожухами длиной 1м и диаметром 0,14м. Внутренние трубки имелидиаметр 0,01м и толщину стенок 0,001м.Результаты расчета показали, что на входе в решетку имеют местонаибольшие потери полного давления. В связи с этим следует более58

подробно рассмотреть механизмы движения рабочего тела черезплоскую решетку.Природа сопротивления плоских решеток, помещенных в прямуютрубу, такая же, как при протекании потока через диафрагму (шайбу).Жидкость (газ), подходя к решетке, поджимается в ее отверстиях и сповышенной скоростью отдельными струйками выходит из решетки втрубу.Исходя из полученных результатов расчета можно сделать вывод, чтонаименьшее значение потерь давления имеет место у ТА жесткого типаи ТА с плавающей трубной доской. Однако корпус и трубы ТА сплавающей трубной доской разгружены от температурных напряженийза счет того, что теплообменные трубы закреплены в двух трубныхрешетках, одна из которых имеет возможность свободного осевогоперемещения, и это является значительным преимуществом перед ТАжесткого типа.593. Системы управления, измерительновычислительныеи электроэнергетическиекомплексыРазработка методов обеспечения параллельной работы задающихгенераторов для транзисторных инверторовВоронина Л.Н.Научный руководитель – Шевцов Д.А.МАИ, каф. 306Транзисторные инверторы служат для преобразования энергиипостоянного напряжения (тока) в энергию переменного напряжения(тока) и являются как самостоятельными устройствами, так и составнойчастью источников бесперебойного питания (ИБП), преобразователейчастоты и т.д. Возрастающие требования к источникам вторичногопитания, одним из классов которых и являются инверторы, требуютувеличения мощности преобразователей. Но так как разработка болеемощных устройств не всегда оказывается целесообразной сэкономической точки зрения, в ряде случаев более выгодноиспользовать параллельное соединение инверторов. К настоящемувремени зарубежные фирмы уже освоили выпуск данного видапреобразователей, однако специалисты этих фирм не раскрывают всвоих статьях структурные и схемотехнические решения параллельнойработы инверторов. В патентах даются лишь общие принципы бездетализации, которая играет большую роль при проектировании.Существующие на данный момент методы обеспечения параллельнойработы инверторов основаны на синфазной синхронизации задающихгенераторов. Она может осуществляться двумя способами: прямойимпульсной синхронизацией и методом фазовой автоподстройкичастоты (ФАПЧ). Главный недостаток этих способов состоит в том, чтов них используется режим «ведущий-ведомый» и синхронизируютсятолько ведомые генераторы. В результате если ведущий генераторвыйдет из строя, то вся система окажется не работоспособной. Именнопоэтому вышеуказанные методы синхронизации ЗГ нельзя считатьнадежными и подходящими для СЭС ЛА.Новый метод обеспечения параллельной работы задающихгенераторов заключается в том, что каждый ЗГ будет работатьавтономно, являясь одновременно и ведущим и ведомым. При этомсинхронизация проводиться методом прямой импульснойсинхронизации. Также будет определено минимальное количествоинформационных связей между генераторами, которые позволятсинхронизировать ЗГ по частоте, фазе и амплитуде даже при60

технологических разбросах параметров генераторов. Не смотря на то,что ЗГ может быть выполнен по разным структурам, рассматриватьсябудет одна определенная.Работоспособность этого метода доказывается компьютерныммоделированием.Методика калибровки инерциальной навигационной системыс использованием прецизионного испытательного оборудованияГалай И.А., Зимин Р.Ю.Научный руководитель – Веремеенко К.К.МАИ, каф. 305В настоящее время разрабатываются системы ориентации инавигации нового поколения, которые в большинстве случаевсовмещают в себе инерциальную навигационную систему (ИНС) испутниковый навиагционный приемник. Ядром таких систем являетсяИНС, в принципе работы которой лежит измерение вектора абсолютнойугловой скорости и вектора кажущегося ускорения объекта, с помощьюгироскопов и акселерометров соответственно. Идентификация ошибокгироскопов и акселерометров является важной составляющейпроектировки различных навигационных систем. Даже серийныегироскопы и акселерометры нуждаются в лабораторном испытании.Основными факторами, приводящим к ошибкам в системах являются:собственный дрейф гироскопов, постоянная составляющая ошибкиакселерометра, неточность масштабных коэффициентов акселерометрови гироскопов, ошибки гироскопа из-за перегрузки первого рода иошибки первичных измерителей из-за неортогональности блоковчувствительных элементов.На базе кафедры 305 МАИ (НИУ), с участием ряда других кафедр,организуется лаборатория испытаний интегрированных навигационныхсистем. Закуплено дорогостоящее прецизионное оборудование дляпроведения испытаний, а именно – центрифуга, одноосный и двухосныйповоротные столы французской компании ActiDyn.В представленной работе разрабатывается алгоритм и методикакалибровки ИНС для рационального использования лабораторногооборудования. Отличительная особенность представленной методикисостоит в использовании, в качестве входного сигнала алгоритмовкалибровки, информации с непосредственного выхода навигационнойсистемы. Метод базируется на алгоритме оптимального фильтраКалмана и использует информацию избыточного количества измерений.С целью проверки разработанного алгоритма проводитсяимитационное моделирование. Создан программный комплекс,реализующий все представленные алгоритмы. Приведен анализ61результатов имитационного моделирования. Установлено, что точностькалибровки постоянной составляющей погрешности акселерометровсогласно разработанной методики достигает величин 10 -6 м/с 2 , точностькалибровки неточности масштабных коэффициентов акселерометров –10 -6 , точность калибровки постоянной составляющей дрейфа гироскопа– 0,000413 град./ч. На основе приведенных данных можно утверждать,что с использованием разработанного алгоритма возможнаидентификация погрешностей датчиков первичной информации сточностью, достаточной для проведения калибровки высокоточныхинерциальных навигационных систем.Перспективы развития систем дистанционного управлениярадиолокационными мишенями в испытанияхГуреева Е.А.Научный руководитель – Торопов В.А.МАИ, филиал «Взлёт» МАИ в г. Ахтубинске, каф. А21В настоящее время при проведении испытаний опытных образцовавиационной техники с авиационными средствами поражения (АСП)класса «воздух - РЛС» в качестве активных мишеней используютсядействующие комплексы радиолокационных станций (РЛС). При этомпосле задания необходимого режима работы экипаж покидает станциюи удаляется от нее на безопасное расстояние. Данная технологияпроведения испытаний имеет следующие недостатки:- во время проведения испытаний станции не управляются, т.е.отсутствует обратная связь в реальном масштабе времени (РМВ), вчастности, невозможно контролировать такой параметр как наличиеизлучения;- станция невосполнимо разрушается при попадании в них АСП.Выходом из сложившейся ситуации является создание управляемогомишенного поля, а также разработка методики проведенияиспытательных работ, которая бы позволила предотвратитьуничтожение имеющегося парка РЛС. Для реализации технологиидистанционного управления существующие станции необходимодополнить специализированными контроллерами управления, черезкоторые по линиям связи должен производится обмен информации сисполнительными механизмами РЛС, камерами видеонаблюдения, атакже имитаторами излучений.Таким образом, создается активная мишень, которой можнодистанционно управлять.Перспективами развития системы дистанционного управленияактивными мишенями являются:62

Обеспечение имитирования новых режимов мишеннойрадиолокационной обстановки при подлете АСП, контроль ее в РМВ.Повышение живучести станции и мобильности дистанционногокомплекса в рабочем состоянии, за счет уничтожения только имитатораизлучения.Повышение безопасности проведения испытаний за счетдистанционного видеонаблюдения.В результате внедрения указанных предложений технологияпроведения испытаний с использованием радиолокационных мишенейстановится более совершенной и менее затратной.Разработка низкооборотных ВТСП электрических машинмощностью 1 МВт*Дежин Д.С., Ильясов Р.И., Ковалев К.Л., Ковалёв Л.К., Полтавец В.Н.МАИ, каф. 310Чубраева Л.И.ГУАПВедущие промышленно развитые страны проводят исследования вобласти создания энергоэффективных электрических машин. Это, в томчисле, продиктовано и общемировыми тенденциями по снижениювыбросов углекислого газа и более разумного использования энергии.Так, например, одним из будущих коммерческих примененийсверхпроводниковых (СП) электрических машин станет использованиеих в качестве электрогенераторов в составе ветроэнергетическихустановок. К настоящему времени разрабатываются машинымощностью от 1 до 30 МВт.Основной сферой применения сверхпроводниковых электродвигателеймощностью более 1 МВт разработчики видят виспользовании их в качестве приводов гребных винтов, каккоммерческих, так и военных судов. Так, в США, сейчас достроен ииспытывается электродвигатель мощностью 36,5 МВт,предназначенный для установки на военный корабль.В Японии, в настоящее время, проходит испытания система из двухвинтов, вращающихся в противоположном направлении иприводящимися в движение двумя ВТСП двигателями мощностью 400 и50 кВт. Следует отметить, что обе эти машины являютсянизкооборотными (200 мин -1 ) и предназначены для установки, вместе ссистемой криообеспечения, в специальную гондолу за кормой судна.Такая компоновка позволяет значительно улучшить маневренностькорабля, особенно с большим водоизмещением. Еще однимдостижением японских инженеров является создание первого в мире63полностью сверхпроводникового (с ВТСП обмоткой, как на статоре, таки на роторе) электродвигателя.В настоящее время, в Центре «Сверхпроводниковых электрическихмашин и устройств» МАИ проектируется низкооборотныйэлектродвигатель на основе ВТСП материалов. Согласно техническомузаданию, опытный образец двигателя должен удовлетворять следующимпараметрам: номинальная мощность — 1 МВт, частота вращения ротора— 300 мин -1 , фазное напряжение — 1600 В, частота питающегонапряжения — 15 Гц; ток якоря — ~250 А, момент на валу — ~5·10 4Н·м, КПД — не менее 0,95, масса — не более 5 т. В составе роторапланируется использовать обмотки на основе современных ВТСПпроводов второго поколения (HTSC 2G) для обеспечения высокихзначений магнитного поля в активном зазоре электродвигателя.Также, в рамках общего проекта по созданию низкооборотныхэлектрических машин, будет разработан синхронный ВТСПэлектрогенератор мощностью 1 МВт и частотой вращения 150 мин -1 дляветроэнергетических установок.* Работа выполнена при поддержке Совета по грантам ПрезидентаРоссийской Федерации МК-227.2010.8.Бортовой ВТСП-генератор для перспективной схемы полностьюэлектрифицированного самолетаДубенский А.А.Научный руководитель – Ковалёв Л.К.МАИ, каф. 310В последнее время все более актуальной становится концепция«полностью электрического самолета», предполагающая заменугидравлического и пневматического оборудования электрическим, чтопозволит повысить надежность соответствующих систем путемвозможности резервирования и снизить общую массу всей системы. Всоответствии с этой концепцией потребление электроэнергии на бортуможет увеличиться в несколько раз, что потребует увеличениямощности систем генерирования электроэнергии и повышениянадежности бортовой системы электроснабжения. Решить эти задачивозможно путем создания новых типов электрических машин длясистем генерирования с использованием высокотемпературныхсверхпроводников (ВТСП), температура перехода в сверхпроводящеесостояние которых выше температуры кипения жидкого азота.Для повышения массогабаритных показателей и общего КПД блока«турбина – генератор» необходимо проектировать генератор с большойчастотой вращения вала (до 70000 мин -1 ). Применяемые в настоящеевремя генераторы имеют ряд ограничений по частоте вращения вала из-64

за разрушающего действия центробежных сил на элементы ротора,возникающих при высоких частотах вращения. В этой связи припроектировании перспективных высокооборотных генераторов счастотами вращения вала до 70000 мин -1 могут оказатьсявостребованными конструкции генераторов с цельнометаллическимнешихтованным безобмоточным ротором. Одним из генераторов такойконструкции является синхронный генератор с когтеобразнымиполюсами и осевым возбуждением.Проведенные экспериментальные и теоретические исследованиямаломасштабного образца генератора рассматриваемого типа смедными обмотками показали принципиальную возможность работыгенератора в среде жидкого азота. В результате эксперимента полученыхарактеристики генератора при работе в условиях комнатнойтемпературы и в среде жидкого азота. Сравнение полученныххарактеристик показывает увеличение мощности генератора более чем в3 раза при работе в среде жидкого азота, при этом участки магнитнойцепи генератора оказываются глубоко насыщенными, что усложняетрасчеты магнитной системы генератора. В первом приближениирасчеты могут быть выполнены методами теории магнитных цепей.Основанная на этом методика показывает соответствие с экспериментомс точностью до 20%.Кинетический накопитель энергии 0,5 МДЖс ВТСП магнитным подвесомДежин Д.С., Ильясов Р.И., Ковалев К.Л., Ковалёв Л.К., Полтавец В.Н.МАИ, каф. 310Вержбицкий Л.Г.ОАО «НИИЭМ»В настоящее время, в связи с участившимися отключениямиэлектроэнергии, проблема аварийного электропитания ответственныхпотребителей стоит наиболее остро. В различных отраслях, таких как:атомная промышленность, медицина, телекоммуникационныетехнологии, компьютерные информационные центры, химическаяпромышленность и др., потеря электропитания недопустима.Сейчас роль аварийных источников питания выполняют, в основном,дизельные генераторы и химические аккумуляторы. Альтернативой иммогут служить кинетические накопители энергии (КНЭ) с моторгенератором,принцип действия которых основан на хранениимеханической энергии в быстро вращающемся маховике. Несмотря наряд технических сложностей при проектировании такого типанакопителей, они обладают рядом значимых преимуществ приповседневной эксплуатации. В сравнении с дизель-генераторами они65имеют короткое время выхода на режим питания потребителей, а всравнении с аккумуляторами — не подвержены влиянию низкихтемператур и эффекту «старения».Диапазон величины запасаемой энергии у кинетических накопителейвесьма широк, что позволяет разрабатывать источники аварийногопитания на их основе как для энергоемких отраслей промышленности,так и для предприятий с низким уровнем энергопотребления.В настоящее время в МАИ совместно с ОАО «НИИЭМ» проводитсяиспытания и отладка макетного образца КНЭ для питанияответственных потребителей атомной промышленности.Согласно техническому заданию, макетный образец КНЭ долженудовлетворять следующим параметрам: максимальный уровеньзапасаемой энергии — не менее 0,5 МДж, время заряда — 300 с, времяразряда (мощность 10 кВт) — 25 с, диапазон выходного напряжения —220...240 В, частота выходного напряжения — 50 Гц; частота вращениямаховика — 4000...6000 мин -1 , масса маховика — 100 кг; мощностьмотор-генератора — 11 кВт, КПД мотор-генератора — 90...99%.В качестве мотор-генератора используется синхронная электрическаямашина с постоянными магнитами, а в качестве подшипниковой опоры— магнитный подвес на основе постоянных магнитов и массивныхвысокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Применение подвесатакого типа позволяет исключить затраты энергии на поддержаниевращающегося маховика в левитирующем положении, а использованиесинхронной электрической машины с постоянными магнитами ибезжелезным статором позволило избежать потерь на перемагничиваниев режиме хранения энергии и исключить энергозатраты на созданиемагнитного поля возбуждения.Использование ИК изображений в задаче идентификацииподвижных наземных целей с борта БЛАКазбеков Б.В.Научный руководитель – Максимов Н.А.МАИ, каф. 308Одна из проблем, возникающая при решении задач идентификацииподвижных наземных целей, вызвана требованием универсальностиработы алгоритма, т.е. его работоспособности вне зависимости отусловий и времени съёмки. На данный момент существуетвысокочувствительная съёмочная аппаратура, позволяющаяпроизводить съёмку в ночное время суток, но и такая аппаратура невсегда даёт высококачественное изображение, а её применение связано свысокими затратами.66

Для решения данной проблемы предлагается использоватьсовместный анализ инфракрасного изображения и изображения,полученного в видимом диапазоне. Обязательными условиямиработоспособности предлагаемого алгоритма являются:синхронизация моментов регистрации данных с обоих сенсоров;работа съёмочной аппаратуры в системе единого времени.Алгоритм состоит из нескольких этапов:- Определение и учёт межкадрового сдвига. На этой стадиивычисляются точечные особенности изображения, что позволяетсопоставить соседние кадры видеопоследовательности. Выделениеточечных особенностей может быть осуществлено разнымиматематическими методами обработки изображений. В данном случаебыл выбран алгоритм SIFT, который широко применяется приобработке изображений, т.к. он малочувствителен к поворотам,масштабированию и другим геометрическим искажениям.- Локализация подвижных объектов. На данном этапе происходитформирование и анализ поля разности. При этом, в случаеневозможности принятия решения только по данным, полученным ввидимом диапазоне, производится анализ ИК-изображения, чтопозволяет повысить надёжность обнаружения подвижного наземногообъекта.- Идентификация объекта. Происходит выделение группы связныхпикселей, производится анализ полученного результата, определяетсякласс и траектория движения обнаруженного объекта.Для ускорения процесса создания программы, реализующей данныйалгоритм, были использованы возможности библиотеки машинногозрения с открытым исходным кодом OpenCV. Главным достоинствомOpenCV является предоставление простой в использованииинфраструктуры компьютерного зрения, которая помогает быстростроить достаточно сложные приложения. При разработке программыбыли использованы два модуля OpenCV: CV— модуль обработкиизображений и компьютерного зрения и Highgui— модуль дляввода/вывода изображений и видео.Разработка бортового алгоритма маневрирования космическогоаппарата на основе метода псевдоимпульсовКасьянов Д.В., Ткачев А.Б., Глушков А.В.Научный руководитель – Гавриленко Т.С.МФТИ, каф. АБТСВ последнее десятилетие интенсивное развитие получиликосмические проекты, связанные с относительным движениемгруппировок КА (двух и более). К числу таких задач относится67дистанционное зондирование Земли, астрофизические наблюдения вближнем или дальнем космосе, радиоинтерферометрия с большой базой,орбитальная инспекция, совместный полет геостационарных спутниковв окрестности одной рабочей точки, предотвращение опасныхсближений на орбите и т.п.Разработано значительное количество методов оптимизации маневровв траекториях относительного движения. Особый интерес представляютметоды позволяющие накладывать, помимо терминальных ограничений,так же и ограничения на внутренние точки траекторий (как на векторасостояния, так и на управление тягой двигательной установки внекоторый момент времени). Однако для задачи автоматическогоманеврирования метод должен обладать существенными свойствами:устойчивость в широком диапазоне начальных параметров, сходимостьк глобальному оптимальному решению за приемлемое время.Авторами был реализован бортовой алгоритм маневрирования наоснове метода псевдоимпульсов, который предполагает дискретизациютраектории на сегменты и дискретизацию по направлению выдаваемойтяги для каждого сегмента. Данный метод приводит задачу к формелинейного программирования, для которой существуют хорошоизученные и эффективные методы решения (Симплекс метод, методвнутренней точки).При помощи моделирования методом Монте-Карло было показано,что метод сходится на всем множестве начальных параметров, гдесуществует решение поставленной задачи, за исключением малойокрестности границы этого множества. Быстродействие и занимаемаяпамять так же находятся в допустимых пределах (оценка производиласьдля бортового ЭВМ Leon3).Метод псевдоимпульсов является универсальным и гибкиминструментом для построения оптимальных траекторийманеврирования КА, что совместно с показанной возможностьюреализации в виде устойчивого алгоритма, дает ему большойпрактический потенциал.Возможности применения методов компьютерного моделированиядля оценки электромагнитной совместимости компонентовбортовых кабельных сетей при проектировании ЛАКлыков А.В., Дутов М.А.ОКБ «Аэрокосмические системы», г. ДубнаНаучный руководитель – Кириллов В.Ю.МАИ, каф. 309В последние годы существенно возросло значение, каквнутрисистемной электромагнитной совместимости (ЭМС) бортового68

оборудования (БО) летательных аппаратов, так и защиты БО отэлектромагнитных помех (ЭМП). Одним из наиболее очевидных путейпроникновения ЭМП в БО являются бортовые кабельные сети (БКС).В настоящее время условия обеспечения ЭМС и защиты от ЭМП БОЛА находятся опытным путем в основном по результатамлабораторных, стендовых и наземных полевых испытаний. Технологияанализа условий обеспечения ЭМС и защиты от ЭМП, основанная напрактических измерениях, требует больших материальных и временныхзатрат. Для уменьшения материальных и временных затрат оценки ЭМСи защиты от ЭМП, необходимо применение методов, основанных накомпьютерном моделировании внутрисистемных и межсистемныхЭМП.Для моделирования ЭМС БКС, восприимчивости к ЭМП ипомехоэмиссии от БКС целесообразно применять программныекомплексы, способные решать задачи прогнозирования и оценки ЭМС изащиты от ЭМП, такие как: CST Studio Suite, FEKO Suite, EMC Studio.Указанные программные комплексы позволяют с высокой точностьюмоделировать внутрисистемные и межсистемные ЭМП. При этомосновной задачей становится адекватное и достоверное созданиемоделей БКС и алгоритмов моделирования.Моделирование с помощью данных программных комплексовпозволяет:сократить часть экспериментальных работ, направленных наобеспечение ЭМС и защиты от ЭМП;определить области и величину завышенных требований пообеспечению ЭМС и защиты от ЭМП;разработчикам ЛА и БО уменьшать массогабаритные показатели иэнергопотребление, увеличивать надежность систем БО, а такжедополнительно экономить временные и материальные ресурсы.В докладе приведен пример моделирования воздействия ЭМП набортовой кабель перспективного ЛА с помощью программного пакетаCST Studio.Особенности построения и использования Beowulf-кластерагибридных вычислительных системМедведев А.А., Масленников А.А., Магидович С.С.,Колесник С.С., Семенов С.А.Научный руководитель – Ревизников Д.Л.МАИ, каф. 806Решение сложных вычислительных задач, таких как численноерешение дифференциальных уравнений, становится все болеевостребованным во многих областях науки и производства.69Необходимость решения подобных задач возникает как при проведениичисленных экспериментов, так и при проектировании сложныхустройств и конструкций. Подобные расчеты используютвычислительно сложные алгоритмы, и их решение на одной машинезанимает неприемлемо долгое время. Так же вся вычислительная сеткаможет не поместиться в оперативную память, что еще более замедлитвычисления.Такое положение дел заставляет задуматься о способах ускорениявычислений. Обновление аппаратного обеспечения требуетсущественных материальных затрат, к тому же не решает даннуюпроблему. Это является следствием изменения общего направленияразвития компьютерной техники: уже в течение нескольких леттактовые частоты новых процессоров не увеличиваются по сравнениюсо старыми моделями, вместо этого возрастает количествовычислителей. Однако возможность использования параллельныхвычислений сама по себе не приводит к ускорению работы однойконкретной программы. Впрочем, наличие многоядерного процессоране решает проблемы нехватки памяти, да и количество ядер у одногоCPU не является большим.Но ничто не мешает использовать для вычислений большееколичество машин. Все описанные можно решить путем построениякластера вычислительных систем. Использование данного подходапозволяет задействовать уже имеющиеся компьютеры, объединенные всеть, каждый из которых получает часть данных и обрабатывает ихотдельно. Кластер не имеет ограничений на количество узлов, чторешает проблему нехватки памяти и малого количества доступныхвычислителей. А использование уже имеющегося аппаратногообеспечения позволяет не приобретать большого количествадополнительного оборудования.Наиболее важными моментами при построении кластера являетсявыбор машин, которые станут вычислительными узлами, и настройкасети, обеспечивающей распределение и сбор данных, а так жевзаимодействие между узлами. Так же помимо использованиямножества узлов кластера для параллельных вычислений можнозадействовать графические вычислители на отдельной машине. Обаподхода к распараллеливанию легко совмещаются и могут бытьиспользованы для достижения еще более впечатляющих результатов.Однако каждый из этих подходов имеет немало особенностей, которыебудут описаны в данном докладе.70

Конструирование авиационных электрических машинс постоянными магнитамиМисютин Р.Ю., Журавлев С.В.Научный руководитель – Зечихин Б.С.МАИ, каф. 310В авиационных электроэнергетических системах, одними из основныхтребований к которым являются бесконтактность, минимальные масса игабариты, повышенный ресурс и высокая энергетическаяэффективность, наиболее перспективным является использованиеэлектрических машин с редкоземельными постоянными магнитами нароторе. Улучшение массогабаритных характеристик таких машинсвязано с повышением их частоты вращения, интенсификацией системыохлаждения, использованием передовых технологий производствадеталей и узлов этих машин, применением новых конструкционных иактивных материалов, разработкой новых конструктивных решений,реализующих эффективное использование материалов и хладагента.Доклад посвящен решению проблем создания высокооборотныхэлектрических машин с постоянными магнитами и интенсивнымохлаждением. Эти проблемы связаны в первую очередь с организациейкрепления постоянных магнитов на роторе, обеспечением требуемогоресурса подшипниковых узлов и эффективным использованиемхладагента для вывода тепловых потерь из машины.В докладе рассматриваются различные конструктивные вариантыкрепления постоянных магнитов на роторе, в том числе сиспользованием нового градиентного материала, позволяющегополучать участки с различным значением магнитной проводимости.Проводится сравнительная оценка этих вариантов по рациональномуиспользованию материалов, допустимым механическим нагрузкам имаксимальной окружной скорости ротора, а также по влиянию наэлектромагнитные характеристики машины и технологичность.Приводятся способы снижения нагрузок на подшипниковые узлы ирассматриваются необходимые мероприятия для обеспечениякомфортной работы подшипников, что повышает ресурс их работы иэлектрической машины в целом. Указанные мероприятия включают всебя варианты смазки и охлаждения подшипников, снижениярадиальной нагрузки на подшипник путем создания эксцентриситетамежду статором и ротором и использования сил магнитного тяжениядля компенсации веса ротора. Даются рекомендации для расчетногоопределения требуемой величины эксцентриситета и его обеспеченияпри создании электрической машины.Рассматриваются различные конструктивные схемы организацииинтенсивного жидкостного охлаждения активной части электрической71машины. Проводится их сравнительная оценка. Показывается, чтонаиболее перспективными являются схемы, обеспечивающиемаксимально близкое подведение хладагента к теплоотдающимэлементам электрической машины и, в первую очередь, к рабочейобмотке. Приводятся рекомендации к конструктивной организацииподобной системы охлаждения и расчету процессов теплообмена втакой системе.Определение набора двигателей и вычисление времени их работыдля проведения коррекции линейного и углового движения КАОлейник А.С.Научный руководитель – Титов А.Н.МФТИ, факультет аэрофизики и космических исследованийКоррекция линейного и углового движения космического аппаратапри выполнении маневров сближения осуществляется посредствомприложения к управляемому аппарату вполне определенной повеличине и направлению тяги, создаваемой его двигательнойустановкой.Поскольку данная коррекция осуществляется довольно большимколичеством реактивных двигателей (РД), линии действия тяг которыхмогут быть смещены или направлены под углом к осям связанной сцентром масс космического аппарата системы координат, тоопределение набора двигателей и вычисление времени их работы дляформирования заданного управляющего вектора силы и моментаявляется сложной и важной прикладной задачей.Данная работа посвящена разработке алгоритма решения задачиподобного рода.Поставленную задачу можно решить с применением методовлинейного программирования. Но данный подход является не всегдапригодным, так как требует довольно больших вычислительныхресурсов.На основе численных методов решения задач наименьших квадратови теории псевдообращения был разработан алгоритм, который заметнопревосходит аналоги по вычислительным затратам и довольно удобендля применения и практической реализации.Кроме того, в работе рассмотрена возможность использованияразработанного алгоритма для осуществления контроля работы системыисполнительных органов (СИО) и уточнения априорных инерционномассовыххарактеристик управляемого объекта.С целью проверки практической работоспособности данногоалгоритма было проведено численное моделирования процесса72

сближения реального космического аппарата. Полученные результатыподтверждают верность использованной концепции.Минимизация дозы радиации, полученной космическим аппаратомс двигателями малой тяги при прохождении радиационныхпоясов ЗемлиСтарченко А.Е.Научный руководитель – Легостаев В.П.РКК «Энергия» им. С. П. Королёва, г. КоролевИспользование ЭРД в качестве маршевых двигательных установокдля довыведения КА увеличивает на порядки время пребывания КА врадиационных поясах Земли и дозу радиации, получаемую КА. Дляснижения радиационной нагрузки на бортовую электронику оказываетсяактуальным рассмотреть метод снижения дозы радиации выборомспециальной траектории КА, потенциально не требующий никакихдополнительных затрат массы.В докладе делается попытка разработать систему управлениядвижением центра масс КА с двигателями малой тяги, котораяминимизирует дозу радиации, полученную кораблём при совершенииразличных манёвров на орбите, без дополнительных затратхарактеристической скорости.Решение поставленной задачи осуществляется в два этапа.На первом этапе отыскивается оптимальное в смысле затрат топливауправление и траектория между заданными начальной и конечнойорбитами. На данном этапе используется модифицированный методсведения оптимизационных задач к задачам линейногопрограммирования высокой размерности [1]. Рассмотрение манёвров ссущественным изменением начальной орбиты приводит кнеобходимости искать решение итеративно, путём решения задачилинейного программирования и сложения векторов управлений накаждой итерации. В качестве начального приближения берётсятраектория с нулевым управлением.На втором этапе производится процедура, аналогичная первому этапу,но с минимизацией дозового функционала и дополнительнымограничением на суммарную характеристическую скорость,позволяющим сохранить оптимальность в смысле затрат топлива. Вкачестве опорной траектории и управления используются траектория иуправление, полученные на первом этапе. Скорости роста доз радиациипри выдаче КА импульсов в различные стороны, необходимые навтором этапе, рассчитываются в конечно-разностном приближении и спомощью современных программ для расчёта дозы: SPENVIS (ESA) иGeoDos (РКК «Энергия»).73Полученные на обоих этапах задачи линейного программированиярешаются в среде MATLAB с помощью функции linprog, методом,основанным на алгоритме внутренней точки (LIPSOL, Linear InteriorPoint Solver, [2]).Литература1. Ulybyshev Y. Continuous Thrust Orbit Transfer Optimization UsingLarge-Scale Linear Programming — Journal of Guidance, Control, andDynamics – March-April 2007 – Vol. 30, No. 2.2. Zhang Y. Solving Large-Scale Linear Programs by Interior-PointMethods Under the MATLAB Environment // Technical Report TR96-01 —Baltimore County, Baltimore, MD: Department of Mathematics andStatistics, University of Maryland, 1995.Моделирование и оценка производительности информационнойсети и интеллектуальных электронных устройств системыавтоматизации подстанции 220 кВСтешенко Д.М.Научный руководитель – Максимов Б.К.МЭИ, каф. РЗиАЭСЦелью настоящего доклада является рассмотрение вопросовприменения различных топологий информационной сети Ethernet,применяемых для организации обмена данными на уровне шиныпроцесса и шины станции в соответствии с требованиями стандартаМЭК 61850 для реализации функций РЗА на подстанции 220кВ.Системы автоматизации подстанций (САП), реализованные спомощью интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ) итехнологий, применяемых в телекоммуникационных сетях, могутспособствовать более эффективной работе релейной защиты иавтоматики. В МЭК 61850 регламентируется система требований,предъявляемых к производительности информационной сети иинформационной безопасности.Динамическая производительность информационной сети САПдолжна быть изучена на этапе планирования, чтобы решить проблемыпроизводительности перед стадией эксплуатации. Метод расчета ипример расчета для модели ИЭУ представлен в МЭК 61850.5 п.1.Поскольку этот метод не учитывает структуру сообщений и потокфоновых данных, он используется только для определения общейскорости передачи данных в сети. Для исследования динамическиххарактеристик физических сетей САП, должны быть использованыспециальные инструменты моделирования локальной сети, например,OPNET Modeler.74

Первым этапом работы являлось создание модели САП подстанции220 кВ в программном комплексе OPNET Modeler с детальнымописанием моделей отдельных ИЭУ и системы связи.На втором этапе осуществлялся выбор оптимальной топологииинформационной сети Ethernet и инструментов управления сетью сцелью достижения заданных стандартом МЭК 61850 показателейскорости передачи данных, достоверности передачи данных (качества) ивремени восстановления сети в случае выхода из строятелекоммуникационного оборудования МЭК 61850-3.На следующем этапе осуществлялся анализ полученных данных дляразличных топологий информационной сети и структуры моделейинтеллектуальных электронных устройств при выбранных методеуправления потоком данных (нагрузкой сети) и протоколерезервирования.Заключительным этапом являлся анализ существующего на рынкетелекоммуникационного оборудования и выработка рекомендаций длятехнической реализации построения информационной сети ПС 220 кВ.Разработка методов управления нагрузкой в цифровых сетяхв соответствии со стандартом МЭК 61850 и рекомендациик их применению в системах РЗАТазин В.О.Научный руководитель – Максимов Б.К.МЭИ, каф. РЗиАЭСЦелью настоящего доклада является рассмотрение вопросовобеспечения необходимой скорости и надёжности передачи данныхпутём управления нагрузкой в информационной сети и разработкаметодики применения для реализации систем РЗА подстанции 110 кВ набазе стандарта МЭК 61850.В цифровых сетях, содержащих в своем составе интеллектуальныеэлектронные устройств (ИЭУ), имеет место непрерывный обменданными. В соответствии с МЭК 61850 по информационной сетиподстанции передаются данные по трём протоколам: MMS, GOOSE иSV. Основную часть информационной нагрузки образует поток данныхот измерительных преобразователей тока и напряжения по протоколуМЭК 61850-9-2 (SV). Также значительная нагрузка можетобразовываться при пересылке больших объемов данных (например,файлов аварийных осциллограмм) по протоколу MMS. В зависимости оттопологии сети и характеристик сетевого оборудования при передаче иобработке данных могут возникнуть задержки.Использование методов управления нагрузкой позволят снизитьданные задержки в любых режимах эксплуатации до допустимых75пределов, регламентированных стандартом МЭК 61850. Это, в своюочередь способствует более надежной и эффективной работе устройстврелейной защиты и автоматики.В докладе рассмотрено несколько способов управления нагрузкой:сегментирование сети, фильтрация многоадресных сообщений ииспользование виртуальных локальных сетей (VLAN). С цельюопределения методики оптимального сочетания способов управлениянагрузкой произведено комплексное моделирование сети. Для этого припомощи соответствующих инструментов была разработана модель сети,после чего определены возникающие задержки передачи данных привсех режимах работы системы.На данный момент применение указанных методик весьмаперспективно, в связи с большим объемом цифровых сетей как напроектируемых, так и на существующих подстанциях.Математическое моделирование параметров движениякосмического аппарата с двигателем малой тяги в процессеназемных испытаний бортовых алгоритмов маневрированияТкачев А.Б.ФГУП «ЦНИИХМ» им. Д.И. Менделеева, г. МоскваСоздание эффективного и надёжного бортового программноматематическогообеспечения (БПМО) - одна из важнейших задач приразработке космического аппарата (КА) в целом. Процесс созданияБПМО можно представить, как синтез и моделирование алгоритмов,разработка программ и отладка.Этап отладки программ являетсянаиболее важным и трудоемким (более 50% всех затрат на созданиеБПМО). Он включает в себя наземную стендовую отработку, натурныеиспытания, анализ отказов и нерасчетных ситуаций в процессеэксплуатации.На первом этапе целесообразно производить отработкуБПМО настендовых комплексах математического моделирования в реальномвремени сБЦВМ в качестве натуры и с математической имитациейнавигационной информации, преобразуемой в дальнейшем в штатныефизические сигналы на входе в БЦВМ.Имитация работывзаимодействующих с БЦВМ систем должна осуществляться в реальномвремени и с высокой степенью адекватности заложенныхматематических моделей реальным процессам.Авторомрассматривается процесс создания и основныехарактеристики математического комплекса моделирования параметровдвижения КА с учетом погрешностей и особенности работы приборов,связанных с малыми размерами аппарата. В качестве навигационныхпараметров предлагается использование аппаратуры спутниковой76

навигации (АСН). С целью уменьшения разброса суммарного импульса,выдаваемого двигательной установкой малой тяги, предлагаетсяиспользование акселерометра.В работе рассмотрены основные характеристики и возможностисовременных двигательных установок малой тяги, АСН иакселерометров, используемых для космических аппаратов, а так жеполучены оценки точности, возможные при использованиирассмотренных двигательных установок и приборов.Современные отечественные микроконтроллеры авиационногои космического примененияШумилин С.С., Андреев А.В., Гусев С.В.ЗАО «ПКК Миландр», г. МоскваПосле длительного застоя и деградации в отечественноймикроэлектронной отрасли за последние несколько лет наметилсяположительный сдвиг. И хотя согласно отчетам МинистерстваПромышленности и Торговли этот сдвиг в первую очередь выражен вросте выделяемых государством средств (в 2011 году эта суммапревысила 4 млрд. рублей) на соответствующие НИОКР в рамках ФЦП«Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники». Нотак же появились и материальные результаты в виде новыхотечественных микросхем удовлетворяющих современным требованиями не уступающим импортным аналогам. Одним из разработчиковразличных микросхем для специального применения является компанияЗАО «ПКК Миландр».В настоящее время компания выпускает серию 1986ВЕ9х 32-хразрядных RISC микроконтроллеров собственной разработки на базеядра ARM Cortex-M3, являющихся универсальнымимикроконтроллерами с широким рабочим температурным диапазономот минус 60ºС до +125ºС, рабочим напряжением питания от 2.2 В до 3.6В, максимальной тактовой частотой до 80 МГц, размеромэнергонезависимой памяти программ 128 КБ и памятью данных 32 КБ.Микроконтроллеры имеют широкий набор периферии, включающий всебя 12-ти битные АЦП и ЦАП, интерфейсы UART, SPI, USB, CAN,системные и сторожевые таймеры и многое другое. Микроконтроллерысерии 1986ВЕ9х выпускаются в 132-х, 64-х и 48-ми выводныхметаллокерамических корпусах и поставляются в том числе и с военнойприемкой.В 2011 году были выпушены первые образцы микроконтроллера1986ВЕ1Т ориентированного на применение в авионике.Микроконтроллер кроме стандартного набора периферии включаетконтроллеры таких интерфейсов как Ethernet 10/100 с встроенным77приемопередатчиком физической линии, контроллер интерфейсасогласно ГОСТ 18977-79 (ARINC-429) содержащего 8 приемников и 4передатчика, и два контроллера интерфейса согласно ГОСТ Р52070-2003(MIL-STD 1553), каждый из которых имеет основной и резервный канал.Тактовая частота микроконтроллера до 140 МГц.В рамках дальнейшего развития тематики микроконтроллеров дляавиационной техники ведется разработка микроконтроллера споддержкой AFDX интерфейса на базе двух контроллеров интерфейсаEthernet 10/100 и большим набором периферии, включающим в себяпомимо стандартного набора дополнительно звуковые АЦП и ЦАП,контроллеры клавиатуры и дисплея.В отличие от авиационного направления в микроконтроллерахориентированных на космическое применение в первую очередь важнарадиационная стойкость, а не «богатство» периферии. В настоящеевремя проводятся исследования радиационно-стойкого 8-ми битногомикроконтроллера 1886ВЕ10. Опыт и знания, полученные в этой работебудут применены при разработке радиационо-стойкого, в том числестойкого и к тяжелым заряженным частицам, 32-х разрядного RISCмикроконтроллера на базе ядра ARM Cortex-M4.78

4. Информационно-телекоммуникационныетехнологии авиационных, ракетных икосмических системВ рамках работы по данному направлению проходит ежегоднаянаучно-техническая конференция факультета №4 «Информационныетехнологии и радиоэлектронные системы». В текущем году онапосвящена 90-летию со дня рождения заслуженного деятеля наукипрофессора Фролкина Виктора Тихоновича.Фролкин Виктор Тихонович(11.09.1921 — 18.06.2004)Ученый в области цифровой и импульснойтехники, автоматизации проектированиярадиоэлектронной аппаратуры. Доктортехнических наук (1969), профессор (1969),заслуженный деятель науки и техники РСФСР(1981). Выпускник ФРЭЛА (1947). С 1950года — на педагогической и научной работена факультете «Радиоэлектроника ЛА»в МАИ. В период работы деканом факультета(1954 — 1959 гг.) был инициатором введенияспециальности «Радиоустройства системуправления ЛА». Инициатор созданиякафедры «Специальная радиоэлектроника» и первый ее заведующий(1959 — 1997 гг.). Член экспертного совета ВАК (1983 — 1991 гг.), членредколлегии журнала «Известия вузов. Радиоэлектроника» (с 1970 года).Автор трудов по теории и методам проектирования импульсныхи цифровых электронных схем и устройств. Подготовил одного доктораи 25 кандидатов технических наук. Удостоен премии имени 25-летияМАИ (1981).Награжден орденом «Знак Почета», медалями, нагрудными знаками«Почетный радист СССР» и »За отличные успехи в работе» в областивысшего образования СССР.Материал взят из книги «ФРЭЛА МАИ. 65 лет»Формирование радиолокационных изображений объектов подрастительностью методом синтезирования апертурыАндреев И.В.Научный руководитель – Сосулин Ю.Г.МАИ, каф. 401Радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА) позволяетполучать изображения земной поверхности по качеству близкие коптическим. Однако, если объект скрыт растительностью, возникаютсложности с его обнаружением и распознаванием, так как массивлиствы и веток деревьев приводит к многочисленным переотражениям исущественному затуханию радиосигнала сверхвысоких частот, обычноиспользуемого в РСА. Для решения подобных проблем должна бытьразрабатана специализированная радиолокационная система ссинтезированной апертурой для обнаружения объектов, скрытых подлиствой (англ. :Foliage penetration synthetic aperture radar (FOPEN SAR).В настоящее время существуют несколько опытных систем, созданныхза рубежом: P-3, CARABAS II, GeoSAR.В работе рассматриваются вопросы выбора основных характеристикРСА: размер синтезированной апертуры, угол сканирования, частота ивид зондирующего сигнала. Эти параметры влияют на возможностьполучения и качество радиолокационных изображений (РЛИ) объектовпод растительносью. Описываются основные методы обработкисигналов и формирования изображений (РЛИ): алгоритм обратногопроецирования и алгоритм дальностной миграции. Анализируютсяпроблемы обнаружения и компенсации искажений, которые могут бытьвнесены в РЛИ из-за нестабильности движения самолета-носителясистемы и колебаний поверхности лесного массива.Оптимизация конструкции исполнительных элементов МОЭМСсредствами САПР AnsysАнуров А.Е.Научный руководитель – Жуков А.А.МАИ, каф. 404Разработка микросистем, содержащих упругие исполнительныеэлементы, является сложной и трудоемкой задачей, требующей точногопроектирования и моделирования разрабатываемого изделия. При этом,анализ и моделирование механической прочности конструкции являетсянеотъемлемой частью разработки микрооптоэлектромеханическойсистемы (МОЭМС). В этой связи задачи, поставленные в данной работе,являются актуальными.7980

Целью работы является оптимизация конструкции исполнительногоэлемента МОЭМС для конкретного типа применения при помощиСАПР Ansys.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующиезадачи:- рассмотреть и выбрать несколько типов упругих подвесов МОЭМСдля одного типа применения;- рассчитать силу, воздействующую на исполнительный элемент, ипровести моделирование деформации и величин внутреннихнапряжений в исполнительных элементах МОЭМС с использованиемСАПР Ansys;- выбрать оптимальную конструкцию исполнительного элементаМОЭМС для конкретного типа применения.Критериями выбора оптимальной конструкции являлись следующиепараметры: прочность конструкции к механическим напряжениям впроцессе эксплуатации, необходимое напряжение управления дляактивации исполнительного элемента и рабочая площадьисполнительного элемента.В ходе выполнения работы был проведен анализ и моделированиечетырех типов исполнительных элементов МОЭМС различныхразмеров с разными видами упругих подвесов.В результате проведенной работы была определена оптимальнаяконструкция исполнительного элемента оптической МЭМС,изготовленной по технологии поверхностной микрообработки сприменением «жертвенного» слоя, представляющая собой мембрану,шириной 400 мкм, длиной 500 мкм и толщиной 5 мкм, с Z-образнымкососимметричным подвесом.Анализ методов прогнозирования надёжности современныхрадиоэлектронных компонентовБондарейко Е.А.Научный руководитель – Борисов В.Ф.МАИ, каф. 404Одной из самых сложных задач снижения высокой стоимостикосмических полётов является поддержание высокого уровнянадёжности элементной базы. В связи с интенсивным развитиемрадиоэлектроники, появлением нового поколения элементной базы ипостоянным ужесточением требований к качеству и надежностирадиоэлектронной аппаратуры, возрастает актуальность проблемыпрогнозирования надежности электронных компонентов и аппаратурына ранних стадиях разработки.81Выполненный в работе анализ литературных источников показал, чтосовременные методики прогнозирования надежности электронныхкомпонентов, в том числе и интегральных микросхем, построены наоснове статистического и физического методов.Статистический метод предполагает, что элементыполупроводниковой микросхемы формируются с помощью прямых иобратно смещенных p-n-переходов, интенсивность отказов которыхприравнивается к интенсивности отказов диодов. Основнымикомпонентами ненадежности микросхемы считают транзисторные идиодные p-n-переходы, внутрисхемные соединения и выводы корпуса.Интенсивность отказов микросхемы рассчитывают через интенсивностьотказов и число условных транзисторных и диодных переходов, равноеобщему числу диодов, резисторов и конденсаторов. Однако активные ипассивные элементы полупроводниковых микросхем формируются накристалле с помощью определенного числа технологических операций ипри расчете надежности не могут считаться дискретными.Статистические методы находят применение для ориентировочногорасчета надежности микросхем на стадии эскизного проектирования.Физический метод (метод физики отказов) учитывает не толькоколичество компонентов ненадежности, но и качество разработаннойтопологии, количество технологических операций, режим работы иэксплуатационные воздействия. Компонентами ненадежностимикросхемы считают элементы структуры и конструкции микросхемы:транзисторы, диоды, диффузные резисторы и перемычки, металлизациюи кристалл, диффузные операции, площади элементов, металлизации икристалла. К элементам ненадежности относят также корпусмикросхемы и соединения. Физический метод используется при расчетенадежности на стадии разработки рабочей документации.В работе рассмотрены построенные на основе статистического ифизического методов модели расчета надежности полупроводниковыхинтегральных микросхем, приведенные в ГОСТ РВ 0027-010-2008,справочнике ЦНИИ 22 МО РФ и зарубежном стандарте MIL-HDBK-217.Исследование методов цифрового диаграммообразованияБохин Д.Л.Научный руководитель – Воскресенский Д.И.МАИ, каф. 406В настоящее время известно несколько способов цифровогоформирования диаграммы направленности. Для реализацииформирования диаграммы направленности решетки в общем случаенужно либо менять фазу гармонического сигнала в каждом каналецифровой антенной решетки (ЦАР), либо вводить для него задержку во82

времени. Практически все известные методы диаграммообразованияиспользуют либо первую либо вторую концепцию. В качестве примера,модно выделить две основных реализации этих подходов. Первыйзаключается в том, что в каждом канале изменяется фазагармотического колебания с помощью преобразования цифрового кода,на основе свойства произведений гармотических колебаний (методпреобразования Фурье). Второй метод реализуется на практике спомощью программируемых дискретных линий задержки (ПЛЗ).Однако оба этих метода имеют недостатки: первый метод даетприемлемые результаты только для достаточно узкополосных сигналов,а второй, на практике, не позволяет вводить задержку достаточно малуюдля работы на СВЧ.Естественно, что требования, предоставляемые к антенной решетки втекуших реалиях, вызывают необходимость изыскания методовширокополосного фазирования канальных сигналов. По этойпричине,имеет смысл обратить внимание именно на концепциювременной задержки канального сигнала.Проблема недопустимо большого минимального дискретасовременных ПЛЗ на СВЧ, является не единственной. При разработкеантенного полотна с цифровым диаграммообразованием на СВЧ,практически всегда имеет смысл использовать метод полосовойдискретизации, для снижения требований предъявляемых к АЦП. Притаком подходе необходимо будет задерживать отсчеты на величинуменее одного периода дискретизации, что в принципе не возможно прииспользовании традиционных ЛЗ.Решением проблемы может стать использование методов цифровойобработки сигналов, а именно фильтров дробной задержки (Фарроу) дляканальных сигналов. Принцип действия этих фильтров основан наинтерполяции с последующим прореживанием отсчетов. Как известноинтерполяция вызывает погрешность, которая может оказать влияниекак на амплитудные ошибки в раскрыве, так и, что более существеннона фазовые ошибки, которые оказывают сильное влияние нарезультирующий сигнал.Для исследования вопроса влияния этих ошибок удобно пользоватьсяпрограммными пакетами моделирующих систем типа MatCad, которыепозволяют строить функциональные схемы на основе численныхметодов.83Исследование электрических цепей методом переменных состоянияВалайтите А.А., Садовская Е.А.Научный руководитель – Шевгунов Т.Я.МАИ, каф. 405Задача анализа электрических цепей является одной из центральныхзадач радиотехники. При воздействиях в виде постоянных илигармонических токов и напряжений эта задача существенно упрощаетсяи сводится к анализу схемы, составленной из источников и активныхсопротивлений: действительных или комплексных, как в методекомплексных амплитуд. Этот анализ выполняется с использованиемуниверсальных методов, таких как метод узловых напряжений, илиспециальных приёмов: делителей токов и напряжений, методаналожения и других. Однако при произвольных воздействиях сложностьзадачи существенно увеличивается, поскольку реактивные элементыцепи определяют связь тока и напряжения посредством операциидифференцирования. Традиционно сложилось несколько подходов канализу данной задачи. Объектом изучения в настоящей работе былвыбран временной анализ, а именно: анализ цепи в переменныхсостояния, основанный на составлении и решении систем динамических(дифференциальных) уравнений.Метод переменных состояния заключается в том, чтобы составить дляэлектрической цепи систему динамических уравнений, выражающихпроизводные переменных состояния через их текущие значения изначения воздействий. В качестве переменных состояния вэлектрических цепях выбирают токи через индуктивности и напряженияна емкостях, составляющих схему. Такой выбор обусловлен тем, что этивеличины однозначно определяют запасенную в цепи энергиюсоответственно магнитного и электрического полей. Дополнительнымпреимуществом переменных состояния является то, что любая искомаяреакции цепи может быть выражена их линейной комбинацией.Решение динамической системы переменных состояния может бытьнайдено с использованием численных методов решения начальнойзадачи Коши. Наиболее популярным в последние годы методомрешения этой задачи является метод Рунге-Кутты четвёртого порядка,реализованный во многих математических системах (MathCad, MatLab,и т.д.).В качестве практического примера использования метода переменныхсостояния в настоящей работе решено несколько задач. Рассмотреназадача анализа переходного процесса в колебательном контуре общеговида, численное решение которой, найденное с помощью MatLab, былопроверено строгим аналитическим решением динамических уравненийвторого порядка. Другая задача состояла в анализе цепи лестничной84

структуры, для которой процедура получения системы в переменныхсостояния может оказаться существенно проще, чем отысканиепередаточных функций. Зависимость характера решения от числареактивных звеньев такой цепи также была исследована в настоящейработе.Поверхность с высоким импедансом для низкопрофильныхвибраторных антеннВолков А.П., Ильин Е.В.Научный руководитель – Гринев А.Ю.МАИ, каф. 406Искусственные поверхности с высоким импедансом (ПВИ),применяемые для создания низкопрофильных антенн, позволяютконтролировать диаграмму направленности, входной импеданс иэффективность излучения. Их часто определяют как искусственныемагнитные проводники, поскольку касательная компонента магнитногополя равна нулю, а коэффициент отражения от такой структуры равен+1. Исследуемая ПВИ представляет из себя подложку из искусственногодиэлектрика на основе одноуровневой (многоуровневой) структурытипа “грибы”[1].В докладе для выбранной импедансной поверхности приведенаметодика, позволяющая на основе аналитических оценок и результатовчисленного моделирования выбрать параметры поверхности с высокимимпедансом на основе искусственного диэлектрика длянизкопрофильных вибраторных антенн в дециметровом диапазоне притехнологически реализуемых параметрах ячейки.Важной характеристикой ПВИ является зависимость фазыкоэффициента отражения от частоты. Приведены результатычисленного моделирования ПВИ для нормального угла падения дляследующих параметров: размер пластины 23.56 мм, расстояние междупластинами 0.76 мм, толщина структуры 11.21 мм, диаметр ножки 0.1мм, относительная диэлектрическая проницаемость подложки 4.5.Резонансная частота 1.1 ГГц.Полоса рабочих частот ПВИ определяется, когда фаза меняется от 90градусов до -90 градусов, когда величина поверхностного импедансапревышает импеданс свободного пространства (полоса структуры).Моделирование проведено методом конечных разностей вовременной области, методом конечных элементов [2], а также поприближенной аналитической формуле.Приведены результаты численного моделирования зависимости фазыкоэффициента отражения от ПВИ при различных значениях: толщины85слоя, различных размерах пластины, расстояния между пластинами,диэлектрической проницаемости.Приведены результаты моделирования печатной вибраторнойантенны на ПВИ подложке. При толщине ПВИ 11.21 мм рабочийдиапазон частот составляет 30%. по уровню КСВ=2.1. Sievenpiper D.F. Artificial impedance surfaces for fntennas. In Modernantenna handbook. Ed. C. A. Balanis. – John Wiley & Sons, 2008. – pp. 737-777.2. Гринев А.Ю. Численные методы решения прикладных задачэлектродинамики. – М.: Изд. Радиотехника, 2012, 320с.Использование функциональных дополненийв спутниковых системах посадкиВолков А.В.Научный руководитель – Сосулин Ю.Г.МАИ, каф. 401Заключительным этапом любого полета является заход на посадку ипосадка, которые с точки зрения безопасности считаются наиболеесложными и ответственными. Сложность обусловлена тем, чтопилотирование воздушного судна ведется в условиях значительногоизменения высоты, скорости полета и частых разворотов, а такжевысокими требованиями к выдерживанию заданного маневра сниженияи захода на посадку.На сегодняшний день существуют множество систем посадки (ОСП,ОПРС, ILS и т.д.), позволяющих осуществить радиотехническоенаведение воздушного судна на предпосадочной траектории. Однакосуществующие системы имеют ряд недостатков, к которым можноотнести: невозможность их использования для заходов на посадку не попрямой, невозможность использования одного комплекта оборудованиядля заходов на посадку на несколько направлений, высокиеэксплуатационные затраты и др. Принципиально иным подходом кзадаче навигации на посадке, позволяющим устранить вышеуказанныенедостатки, является использование Глобальных НавигационныхСпутниковых Систем (ГНСС). Однако значения показателей точности инадежности этих систем не являются достаточными для применения всистемах посадки воздушных судов. Поэтому остро стоит проблемаулучшения характеристик ГНСС, которая решается с помощьюприменения так называемых функциональных дополнений. В задачахпосадки применяется функциональное дополнение наземногобазирования (англ. Ground Based Augmentation System - GBAS), котороеиспользует принципы дифференциального метода навигации. Насегодняшний день в России и в странах СНГ используется система86

GBAS типа ЛККС А-2000 производства НППФ «СПЕКТР», котораясертифицирована для использования в точных заходах на посадку по I-йкатегории. Дальнейшее совершенствование этой системы позволитиспользовать спутниковые навигационные средства в задачах посадкипо II-й и III-й категориям, что целесообразно с экономической точкизрения.В работе приводятся сведения об особенностях посадки воздушныхсудов, требования к системам, осуществляющим навигацию на посадке;рассмотрены основные функциональные дополнения к спутниковымнавигационным системам, а также их преимущества передтрадиционными посадочными комплексами; отмечены возможностиповышения эффективности спутниковых систем посадки.Возможность применения микрополосковых антеннна космических аппаратахГаджиев Э.В.Научный руководитель – Воскресенский Д.И.МАИ, каф. 406Одной из основных тенденций развития современнойрадиоэлектроники СВЧ является микроминиатюризациярадиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Значительные успехи в этомнаправлении получены при широком использовании последнихдостижений микроэлектроники как в части низкочастотных блоков РЭА,так и ее СВЧ модулей. Известно, что качественные характеристики РЭАв значительной степени определяются свойствами и конструктивноэлектрическимипараметрами ее антенно-фидерного устройства (АФУ).Особенно заметный выигрыш в массогабаритных параметрах РЭАдостигается при переходе в СВЧ модулях от планарных интегральныхсхем (ИС) СВЧ к объемным интегральным схемам (ОИС).В данной работе рассмотрена возможность применениямикрополосковых антенн (МПА) на космических аппаратах (КА). Вкачестве примера выбран КА «Ионосфера», входящий в составкосмического комплекса (КК) «Ионозонд». КК «Ионозонд» создается воФГУП «НПП ВНИИЭМ» по заказу Федерального космическогоагентства. Программа создания комплекса рассчитана на срок до 2015года. Для КА «Ионосфера» сотрудниками ОАО «НИИЭМ» БочаровымВ.С. и Генераловым А.Г. были разработаны три антенны: спиральнаячетырехзаходная, штыревая и вибраторная антенны, т.е. предлагаетсяразработать вместо указанных выше антенн МПА для данного КА.В настоящий момент МПА нашли широкое применение врадиолокационных станциях, навигационной и спутниковых системах,системах связи из-за малой массы, малого профиля (габаритных87размеров), простоты изготовления, низкой стоимости, малойметаллоемкости, высокой степени повторяемости размеров, простотынастройки и т.д.Таким образом, применение МПА на КА позволит уменьшитьгабаритно-массовые показатели, стоимость, площадь, занимаемую АФУна поверхности носителя, а также повысить надежность, прочность,степень защищенности антенн, эффективность использованияповерхности носителя. Кроме того, МПА допускают удобныеконструкторские решения для обеспечения работы двух- илимногочастотных режимах, а также обладают высокимиаэродинамическими, механическими и температурнымихарактеристиками.Задачи интернет-сайтов ВУЗа и факультетов,методы их решения и анализ результатовГинзбург И.Б.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Современные абитуриенты и студенты не мыслят свое существованиебез постоянного доступа к сети Интернет при одновременномуменьшении использования других источников информации. В связи сэтим появилась возможность, а затем и необходимость использоватьинтернет-сайты ВУЗа и его факультетов для привлечения абитуриентов,работы со студентами в рамках учебного процесса, НИРС иобщественной деятельности, а также для информирования широкогокруга общественности о направлениях учебной деятельности, научнойработы, общественной жизни ВУЗа.Важнейшей задачей интернет-сайтов ВУЗа и его факультетовявляется привлечение абитуриентов. Использование интернет-сайтапозволяет консолидировать усилия в направлении создания единогонабора качественных рекламных материалов и собрать воединоразрозненную информацию для абитуриентов, объединить ее в общейструктуре, а также публично отвечать на вопросы абитуриентов,создавая базу вопросов и ответов.После того как сайты созданы и наполнены информацией,необходимо сообщить потенциальным посетителям – абитуриентам,студентам и сотрудникам об их существовании, чтобы сайты началиполноценно функционировать и приносить пользу.В случае со студентами и преподавателями, чтобы сообщить осуществовании сайтов, достаточно указать их адреса в местныхобъявлениях, на плакатах и в печатных изданиях, но для привлечениядостаточного числа абитуриентов этот способ не годится.88

Чтобы привлечь на сайты ВУЗа максимальное количествоабитуриентов, желающих поступить, необходимо, чтобы сайт былпопулярен в поисковых системах, т.е. отвечал на запросы пользователейи обладал достаточным авторитетом в глазах поисковых систем длятого, чтобы занимать в поисковой выдаче лидирующие позиции.В докладе на примере проведенных работ по развитию сайтаАэрокосмического факультета МАИ рассматривается, как анализ иулучшение различных факторов, влияющих на позиции сайта в выдачепоисковых систем, позволяет увеличить размер целевой аудитории насайте. В докладе приводятся примеры улучшения текстов сайта,повышения качества упоминаний на других сайтах в интернете, работа срепутацией, повышение удобства использования сайта с помощьюанализа поведения пользователей на сайте и улучшение техническиххарактеристик используемых программных комплексов для управлениясайтом.Рассмотренная методика, отработанная на сайте Аэрокосмическогофакультета МАИ, может быть также применена на главном сайте МАИ.Синтез эквивалентных электрических схеммногопортовых СВЧ структурГорбунова А.А.Научный руководитель – Кузнецов Ю.В.МАИ, каф. 405Аналитическое описание процессов взаимодействияэлектромагнитных полей является достаточно трудоемкой задачей.Одним из способов упрощенного описания является численноемоделирование этих процессов с использованием специализированныхпрограммных продуктов. Однако и такой подход обладаетсущественным недостатком, связанным с высокими вычислительнымизатратами, определяемыми сложностью моделируемой структуры итребованиям к точности.Использование эквивалентных электрических схем совместно сметодами численного расчета электромагнитного поля в задачахоптимизации характеристик существующих и разработки новыхмикроволновых устройств позволяет существенно сократить временныеи вычислительные затраты.В работе рассматриваются основные методы синтеза эквивалентнойэлектрической схемы многопортовой микроволновой структуры взаданной полосе частот по ее матрице рассеяния (S) или матрицевходных сопротивлений (Z). Компонентами синтезируемой схемыявляются сосредоточенные элементы, а именно резисторы, катушки89индуктивности (в том числе и с взаимными связями), конденсаторы иидеальные трансформаторы.Также представлен пример применения рассматриваемых методовсинтеза эквивалентных электрических схем к частному случаюмногопортовой СВЧ структуры – СВЧ четырехполюснику. В качестветакой структуры в работе рассматривается микрополосковый фильтр,внешние характеристики которого были получены путеммоделирования в среде CST Microwave Studio.Для полученных эквивалентных электрических схем былопроизведено восстановления внешних характеристик и представленырезультаты их сравнительного анализа с исходными данными.В работе также рассмотрены вопросы устойчивости синтезируемыхсхем и их реализуемости.Формирователь радиосигналов на базе микросхемы 1879ВМ3Галашин М.Е., Лисовская Т.В., Дадашев М.С.,Мельников М.Ю., Бугайская А.К.Научный руководитель – Юдин В.Н.МАИ, каф. 405Формирователь радиосигналов на базе микросхемы 1879ВМ3предназначен для имитации реальной радиотехнической обстановки вточке приема при проверке характеристик радиотехнических системсвязи, отладки алгоритмов обработки сигналов и других применений.Формирователь генерирует совокупность сигналов различного вида, втом числе и импульсные сигналы с различными видамивнутриимпульсной модуляции. Одновременно могут формироваться дочетырех непрерывных сигналов разных видов. Количествоформируемых импульсных сигналов ограничено лишь их параметрами.Параметры сигналов динамически изменяются по заданным законам.Разнообразие видов формируемых устройством сигналовобеспечивается применением в нем быстродействующегопрограммируемого контроллера 1879ВМ3. В работе подробноописываются структурная схема, технические характеристикиустройства формирования радиосигналов и его отдельных составныхчастей, а также принцип работы формирователя радиосигналов.Предлагаются два алгоритма формирования сигналов для имитациивнутрисистемных и преднамеренных помех, использующие датчикслучайных чисел и приводятся результаты их моделирования. В первомиз них формируется Пуассоновский импульсный поток заданнойплотности, а во втором импульсный поток по заданному законураспределения мощности. Для определения случайной величины позакону Пуассона использовался алгоритм генерации случайных чисел90

«Xorshift», преимуществом которого является его скорость, так какиспользуются только битовые сдвиги и сложение по модулю 2. Врезультате работы программы был получен массив межимпульсныхинтервалов на времени наблюдения, при заданной плотности потока.Второй алгоритм служит для имитации равномерно распределенных подальности источников сигнала и для имитации импульсов, мощностькоторый распределена по закону Рэлея. Для проверки алгоритмов быланаписана программа формирования импульсного потока на языке С++для сигнального процессора TMS320C6416. В работе приведенырезультаты моделирования алгоритмов формирования импульсногопотока по заданному закону распределения и закону Пуассона, наосновании которых можно сделать вывод, что теоретические ипрактические расчеты совпадают.Формирователь сигналов используется в стенде полунатурногомоделирования для оценки имитостойкости и помехозащищенностисигналов при проверке характеристик радиотехнических систем связи вточке приема, в частности для систем вторичной радиолокации.Анализ РЛ-изображений с использованием нейронных сетейЕфимов Е.Н.Научный руководитель – Шевгунов Т.Я.МАИ, каф. 405В последние годыбыли достигнуты значительныеуспехи в методахобработки сигналов, основанных на принципах искусственногоинтеллекта, одну из ведущих ролей в которыхиграет теория нейронныхсетей – концепция построения универсальных адаптируемыхструктур.Нейросетевые методы обработки информации находят своёприменение для решения различных прикладных технических задач, втом числе и в радиолокации.Традиционная концепция вторичной обработки предполагает анализрадиолокационных изображений с целью выделения признаков,позволяющих выявлять радиолокационные цели и оценивать ихтехнические параметры. Одной из моделей для описаниярадиолокационных целей является модель точечных рассеивателей,представляющая объекты совокупностью блестящих точек.Для идентификации такой модели наиболее эффективной структуройявляется двухслойная нейронная сеть, построенная на основе РБФнейроновв скрытом слое и линейных нейронов в выходном слое. Сиспользованием свойств радиальных базисных функций оказываетсявозможным использование одного нейронаРБФ типа для представлениякаждого из рассеивателей радиолокационного изображения. Обученнаясеть может быть использована не только для аппроксимации91изображения с заданной точностью, но и для последующего извлеченияпараметров из элементов РБФ-нейронов, что позволяет решить задачупараметрической идентификации.Авторами было разработано программное обеспечение (ПО)«NeuralLibforSageMath» – специализированная библиотека на объектноориентированномязыке Pythonдля компьютерной программной системычисленной и символьной математики Sage.Разработанное ПО реализуетпринцип адаптивных элементов, объединенных в сигнальных графпосредством двунаправленных связей. Обучение нейронной сетипроводится по методу «обучение с учителем» с использованием методовобучения первого порядка для минимизации среднеквадратическойошибки.В экспериментальной части настоящей работына основеразработанного ПО проведено моделирование работы нейросетевогоалгоритма в присутствии аддитивного гауссовского шума. В результатемоделирования были получены характеристики, описывающие процессподстройки параметров сети с течением эпох обучения. Также былиполучены характеристики точности определения центров иэффективной ширины центров рассеяния в зависимости от отношениясигнал/шум.Повышение эффективности обзора секторов целеуказанияв наземной радиолокационной станцииЖидков А.С., Родкин М.М.МАИ, каф. 405ОАО «ГСКБ Алмаз-Антей», г. МоскваК современным многофункциональным радиолокационным станциям(МРЛС) систем ПВО и ПРО предъявляют высокие требования пообнаружению и сопровождению современных и разрабатываемыхсредств воздушного нападения. Одним из следствий этих требованияявляется сокращения временных затрат на обзор пространства приобнаружении и сопровождении нескольких целей.В данной работе предложен подход к выбору формы секторацелеуказания и порядку его обзора на основе анализа двумернойфункции распределения вероятности, характеризующей одновременноугловое положение цели по азимуту и углу места. Выбор формы секторав форме эллипса вместо прямоугольника позволяет сократить времяобзора сектора до 20 %, а предложенный порядок обзора повышаетвероятность обнаружения цели во время обзора по сравнению собычным порядком обзора по строкам (или столбцам).92

Разработка технологической коммуникационной платформыдля интеграции науки и учебного процессаЗинин Е.В.Научный руководитель – Скородумов С.В.МАИ, каф. 806Целью совместного проекта МАИ и компании “Мегаплан” являетсясоздание эффективной информационно-образовательной системы(технологии), обеспечивающей активную интеграцию решенийкомпании в образовательный процесс. Главными направлениямиразвития здесь видятся: 1) помощь в основном процессе высшегообразования (специалитет, бакалавриат, магистратура); 2)дополнительное образование молодых предпринимателей; 3)послевузовское профессиональное образование (аспирантура,докторантура); 4) профессиональная переподготовка специалистов; 5)повышение квалификации педагогических кадров.Одним из инструментов, который необходимо разработать и начатьиспользовать для подъема и развития отечественной промышленности,авиакосмической отрасли в первую очередь, становится разработка«Технологической коммуникационной платформы» (ТКП). Цельразработки ТКП состоит в том, чтобы объединить усилияпредставителей отраслевых исследовательских центров – НИИ и КБ, иВУЗ`а для долгосрочного научно-технологического сотрудничества.Концепция ТКП позволяет обеспечить:выбор стратегических научных направлений;анализ рыночного потенциала новых технологий;учет точек зрения всех заинтересованных сторон: со стороныпромышленности, ВУЗа (студентов и аспирантов), пользователей ипотребителей;мобилизацию и фокусирование источников финансирования наприоритетных направлениях развития ВУЗ`а как исследовательскогоуниверситета.К числу факторов, определяющих успешность концепции ТКП,можно отнести:четкие и прозрачные «правила игры»;индивидуальность платформы для каждого участника;открытость платформы для «входа» новых участников.Отечественная SaaS (Soft as a Service) система Мегаплан можетиспользоваться как комплексное отраслевое решение для постояннойподдержки деятельности ТКП.В докладе речь идет о том, как студенты, аспиранты и преподавателиМАИ сегодня используют систему Мегаплан вучебных проектах, а также при выполнении НИОКР.93Измерение и расчет быстродействия алгоритмов на ПЛИСИванов С.А.Научный руководитель — Щеглов А.В.МАИ, каф. 403В процессе разработки устройств, содержащих в себе ПЛИСвозникает проблема расчета быстродействия полученного алгоритма.Поскольку при использовании ПЛИС возможна реализация алгоритманесколькими методами, то зачастую выбор наиболее скоростногоалгоритма сопряжен со значительными временными затратами. Вданном докладе рассматривается оценка и рассчет производительностиалгоритмов.При использовании ПЛИС методики расчета производительности,применяемые на архитектуре IBM-PC мало пригодны (например О-оценки), а сама производительность сильно зависит от настроек средыкомпиляции и типа примененной элементной базы. Большинство средразработки (таких как Altera Quartus II и Xilinx ICE) расчитываютмаксимальную рабочую частоту схемы, однако для получениядостоверных значений требуется полная реализация алгоритма и егоотладка, что занимает значительное время.В данной работе рассматриваются существующие способы расчетабыстродействия алгоритмов и их применимость к реализациям наПЛИС, а также производится разработка способа приблизительнойоценки производительности, применимого для ранних стадийразработки устройств РЭА, что позволяет сократить временные затратына разработку готового устройства.Для оценки производительности по разрабатываемому способуинженеру необходимо знать марку примененной ПЛИС, её техническиехарактеристики и примерную схему алгоритма. В процессе анализаалгоритма даются рекомендации по оптимизации реализации. Способоснован на измерении количества тактов выполнения алгоритма сучетом длин комбинационных путей и учитывает приблизительныезадержки, связанные с объемом использования логическогопространства ПЛИС, поскольку при приближении к максимальномуиспользованию логической емкости начинают расти длины внутреннихсвязей, что негативно сказывается на производительности.Использование полученных рекомендаций позволит снизитьтрудозатраты и время разработки устройств, содержащих в себе ПЛИС.94

Особенности определения местоположения в распределеннойрадиолокационной системеИльчук П.А.Научный руководитель – Татарский Б.Г.МАИ, каф. 401Рассматриваются вопросы определения пространственногоположения с помощью распределенной РЛС. Для определенностирассматривается распределенная система из конечного числа приемопередающихпозиций (ПРМ-ПРД). В качестве метода измеренияиспользуется дальномерный метод.Основным предположением при проведении измерений являетсяточное задание координат ПРМ-ПРД позиций. Также предполагается,что сигналы каждой позиции могут быть точно идентифицированы вточке приема.Такие предположения позволяют проводить измерения временизапаздывания отраженных сигналов от цели без предварительнойсинхронизации позиций.В представленных материалах приведены математическиесоотношения, позволяющие решать задачу определенияместоположения цели по измеряемым временам запаздыванияотраженных сигналов, рассмотрены вопросы влияния на конечныйрезультат конфигурации системы, а также неточностей заданиякоординат ПРМ-ПРД позиций.Результаты произведенных исследований подтверждают возможностьопределения местоположения цели с помощью распределенной РЛС безпредварительного решения проблемы синхронизации позиций.Анализ характеристик цифровых полососберегающих методовмодуляции с квазипостоянной огибающейКазачков В.О.Научный руководитель – Важенин Н.А.МАИ, каф. 408При проектировании цифровых систем связи важнейшим этапомявляется выбор метода модуляции, от этого выбора существенно зависятхарактеристики разрабатываемой системы. В настоящее время варсенале разработчика цифровой системы связи существует множествометодов модуляции, среди которых, кроме широко известных изарекомендовавших себя методов, появляются так же новые илиусовершенствованные.Яркими примерами развития цифровых методов модуляции можноназвать такие широко распространенные полососберегающие методы95модуляции как - с постоянной огибающей: Квадратурная ФазоваяМодуляция (КФМ)/Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), СмещеннаяКФМ (СФМ)/ Staggered (Offset) QPSK (OQPSK), Модуляция сМинимальным Сдвигом (ММС)/Minimum Shift Keying (MSK) и т. д.; спеременной огибающей: Квадратурная Амплитудная Модуляция(КАМ)/Quadrature Amplitude Modulation (QAM) и т. д. Промежуточноеположение между ними заняли новые т. н. полососберегающие методымодуляции с квазипостоянной огибающей: Quadrature Overlapped RaisedCosine Modulation (QORC), Quadrature Quadrature Phase Shift Keying(Q 2 PSK), Two-Symbol-Interval OQPSK (TSI-OQPSK), Superposed-QAM(SQAM), Crosscorrelated QPSK (XPSK) и т.д.Эффективное использование полосы пропускания без значительныхизменений амплитуды может быть достигнуто, например, путемприменения особых форм канального импульса в QPSK модуляции. Сточки зрения спектральных характеристик данные методы модуляцииобладают узким основным лепестком и/или высокой скоростьюспадания боковых лепестков и превосходят по этим показателям MSK,QPSK модуляцию. Недостатком является незначительное ухудшениепомехоустойчивости (за счет квазипостоянной огибающей) в сравнениис MSK и QPSK, однако величина энергетического проигрышасоставляет лишь порядка 0.3 дБ и с ростом отношения сигнал/шумуменьшается. Кроме того, квазипостоянная огибающая делает данныеметоды пригодными для передатчиков с усилителями мощности,которые должны работать в нелинейной области для максимальнойэффективности, что позволило широко использовать модуляцию сквазипостоянной огибающей в спутниковой связи.В данной работе проведен анализ цифровых полососберегающихметодов модуляции с квазипостоянной огибающей, разработанопрограммно-математическое обеспечение и графический интерфейс длярасчета спектральной плотности мощности (в линейном илогарифмическом масштабе), доли внеполосного излучения мощности,битовой вероятности ошибки для канала с аддитивным белымгауссовским шумом.Исследование статистических характеристик декодированиянизкоплотностных кодов с использованием алгоритмас распространением доверия по надёжностямКирьянов И.А.Научный руководитель – Важенин Н.А.МАИ, каф. 408Современные информационные системы диктуют высокие требованияк скорости и надежности передачи информации. Быстро и надежно96

декодировать поступающую информацию позволяют коды с малойплотностью проверок на четность (Low-Density Parity Check) илинизкоплотностные коды. Эти коды были предложены во второйполовине ХХ века Галагером, но в то время не существовалоаппаратных средств, для реализации итеративного процессадекодирования таких кодов. Лишь в середине 90-ых годов, с ростомвычислительных возможностей техники, стало возможнымреализовывать итеративные алгоритмы декодирования таких кодов.Низкоплотностные коды относят к классу блоковых кодов, но вотличии от последних, при декодировании низкоплотностных кодовиспользуются матрицы, в которых число единиц гораздо меньше числанулей. В совокупности с применением специальных алгоритмовдекодирования низкоплотностных кодов, например, с применениемалгоритма с распространением доверия (belief propagation), становитсявозможным быстро и надежно декодировать поступающуюинформацию.В работе рассмотрен алгоритм с распространением доверия понадежностям. Идея работы декодера, работающего по такомуалгоритму, заключается в итеративном пересчете символьных ипроверочных вершин графа Таннера. Для моделирования работыдекодера была собрана и верифицирована схема цифровой линии связив канале с аддитивным белым гауссовым шумом (АБГШ) и получен рядстатистических характеристик работы декодера, таких какхарактеристика помехоустойчивости BER, среднее число ошибок навыходе декодера от битового отношения сигнал шум в канале исреднеквадратическое отклонение этой характеристики. Моделированиепроводилось для проверочной матрицы, не содержащей циклов длиной4 и размерностью 600 на 1200.Моделирование показало, что исследуемый низкоплотностный кодобеспечивает вероятность битовой ошибки 10 -6 при битовом отношениисигнал шум 2 дБ и ограничении числа итераций равным 4.Энергетический выигрыш по отношению к турбокодам составляет 2 дБпо уровню 10 -6 при прочих равных условиях.Высокая исправляющая способность и отсутствие патентной защитыдля использования открывают широкие перспективы для внедрения исовершенствования низкоплотностных кодов.97Использование интерферометрической РЛС анализа рельефапосадочной поверхности для безопасности посадки вертолетаСейн ХтуНаучный руководитель – Баскаков А.И.МЭИ, каф. РТППосадка вертолета на неподготовленную посадочную площадку (ПП)в сложных метеоусловиях при плохой визуальной видимости можетпривести к аварии. Для решения этой проблемы предлагается применятьинтерферометрический радиолокатор с широкополосным зондирующимсигналом, установленный на борту вертолета, преимуществом которогоявляется возможность получения высококачественного изображения ППс определением характера рельефа (например, овраги, уклоны, холмы) инаблюдения ПП независимо от метеоусловий и от наличия пылевогооблака, образующегося из-за винта вертолета.В данной работе обоснован выбор оптимальной антенной базы дляразработки бортового интерферометрической РЛС, работающей начастоте 35 ГГц (= 8,6 мм), предназначенной для контроля состоянияместа посадочной площадки (ПП) перед посадкой в запыленной среде вдневных и ночных условиях, а также в сложных метеоусловиях.Приведена геометрия визирования ПП интерферометрической РЛС.Литература1. Сейн Хту, Баскаков А.И. Особенности отражения и расчетэнергетических характеристик для проектирования бортовой РЛСбезопасной посадки вер-толета // Радиотехнические ителекоммуникационные системы. 2011. №2(2). С. 49-55.2. Ка Мин Хо, Сажнева А. Э., Баскаков А.И. Влияние параметровсистемы на выбор угла визирования для интерферометрического РСА с«жесткой» базой // Исслед. Земли из космоса. 2001. №1. С. 40-45.3. A. I. Baskakov, Ka Min Ho. Analysis of the effect of phase noise on theaccuracy characteristics of interefrometric fixed-baseline SARs // Earth. Obs.Rem. Sens., 2000, Vol. 16, pp. 247-256.Исследование излучений радиотехнических средствинформационно-телекоммуникационных систем ЛАКоновалюк М.А.Научный руководитель – Баев А.Б.МАИ, каф. 405В состав современных информационно-телекоммуникационныхсистем (ИТС), предназначенных для авиации и космоса, входятрадиотехнические средства, образующие каналы связи, телеметрии,управления и др. Функционирование данных средств сопровождается98

передачей и извлечением информации посредством распространенияэлектромагнитных волн. Электромагнитные волны взаимодействуют совсеми составными частями ИТС летательного аппарата (ЛА), включаяакустические, оптические средства и средства индикации.При обеспечении защищенности радиотехнических средств и ИТС вцелом от утечки информации за счет побочного электромагнитногоизлучения (ПЭМИ) необходимо оценивать уровень информативногоизлучения этих средств [1]. Спектр информативного излучениясовременных технических средств передачи, хранения и обработкиинформации лежит в диапазоне частот от единиц килогерц до десятковгигагерц.Как правило, электромагнитный мониторинг исследуемыхтехнических средств осуществляется с помощью селективныхмикровольтметров, анализаторов спектра или анализаторов сигналов.Детальный анализ спектра излучений технических средств с цельювыявления информационных составляющих занимает от несколькихчасов до нескольких дней.Одним из возможных способов уменьшения времениэлектромагнитного мониторинга излучений радиотехнических средствявляется использование априорной информации о сигналах,обрабатываемых в исследуемых средствах. В большинстве случаевинформацию о параметрах информационных сигналов можно получитьиз технической документации на техническое средство, но на практикевозникают ситуации, когда документация для конкретного устройстванедоступна. В этом случае параметры и характеристикиинформационных сигналов могут быть оценены экспериментально входе специальных исследований.Данная работа посвящена анализу излучений, сопровождающихфункционирование вычислительной техники, а также выделениюинформационных составляющих в измеренных сигналах. В качествеанализируемого устройства был выбран TFT монитор, подключенный кперсональному компьютеру. В работе проведено сравнениеэлектромагнитных излучений монитора, измеренных в диапазоне частотот единиц мегагерц до единиц гигагерц, с сигналами, передаваемыми намонитор с видео карты компьютера. По результатам экспериментальныхисследований были выработаны рекомендации по проведениюэлектромагнитного мониторинга излучений технических средств,позволившие сократить время поиска информационных составляющих.Список использованных источников:Кузнецов Ю.В., Баев А.Б., Бехтин М.А., Сергеев А.А., Развитиеметодов анализа электромагнитных излучений в широкой полосе частот.Успехи современной радиоэлектроники, №1-2, стр. 132-139, 2009 г.99Системы сотовой связи с переносом ёмкостиКузнецов К.С.Научный руководитель – Громаков Ю.А.МАИ, каф. 408С момента появления, с середины семидесятых годов, и по настоящеевремя остаются неизменными три основных принципа построениясистем сотовой связи: повторное использование частот (кодов);непрерывность связи при перемещении мобильного абонента из соты всоту (handover); определение местоположения мобильного абонентасистем сотовой связи.Но все еще и в настоящее время остается много проблем связанных снеобходимостью обеспечения радиопокрытия малонаселенныхтерриторий, находящихся на удаленном расстоянии, автомобильных ижелезнодорожных трасс, малодоходных рынков с малым трафиком.Стандартная структура системы сотовой связи включает базовыестанции, контроллеры базовых станций, центр коммутации. Указанныесетевые элементы соединяются между собой волоконно-оптическими,либо радиорелейными линиями. Для увеличения зон покрытия сотовойсвязью обычно применяются радиоретрансляторы, которые «отбирают»часть емкости базовой станции для обслуживания объектов в своей зонепокрытия.Возможна новая схема построения радиоподсистемы сотовой связи,которая обеспечивает необходимую емкость базовой станции в ее зонеобслуживания, а ретранслятор, который будем называть «ретранслятор спереносом емкости» (CTR- Capacity Transfer Repeater), обеспечиваетобслуживание абонентов в своей зоне со своей емкостью.В результате исследований были уточнены принципы использованияCTR в существующих и перспективных сетях сотовой связи; полученысистемные, инженерно-технические и архитектурные решения посозданию CTR с учетом последних достижений в областителекоммуникаций и информационных технологий.В документе ITU-D/2/94-R от 18 июля 2011 года, сделаны выводы осущественной экономии капитальных и операционных затрат и оснижении энергопотребления в несколько раз при строительствебеспроводных сетей по технологии «Сеть сотовой связи с переносомемкости».Продолжается разработка и исследование методов примененияретрансляторов с переносом емкости к различным стандартам сотовойсвязи (GSM, UMTS, LTE…) и разработка методик перераспределенияпропускной способности с применением CTR.100

Разработка комплекса многофункциональногоавтомобильного компьютераКузьменков М.М.Научный руководитель – Шишков А.Н.МАИ, каф. 404За последнее десятилетие современное автомобилестроение шагнулодалеко вперед не только в разработке новых инновационных двигателей,применения новых материалов при производстве кузовов, а такжезначительно расширился спектр электронных “помощников”,призванных помочь водителю в трудных дорожных ситуациях или жепросто повысить уровень комфорта при управлении транспортнымсредством, что приведет к меньшей усталости и утомляемости водителя,а как следствие- повышение уровня безопасности для водителя ипассажиров. В итоге водитель и пассажиры получаютбескомпромиссную возможность достичь пункта назначения сповышенным уровнем комфорта и безопасности.В современном автомобиле широко применяются такие электронныесистемы как GPS/Глонасс навигационные комплексы, GPS/Глонасстреккеры (система слежения за транспортным средством операторомдистанционно), ультразвуковые и видео системы помощи при парковке,видеорегистрация событий, происходящих непосредственно передглазами водителя. Также применяются аналоговые и цифровыевысокочувствительные телевизионные приемники и устройствавоспроизведения видео высокой четкости, мобильный интернет. Все этиустройства призваны повысить уровень комфорта пассажиров иводителя транспортного средства.Комплекс многофункционального автомобильного компьютера нетолько заменяет отдельные дополнительные блоки и модули, функциикоторых перечислены выше, но и расширяет спектр этих функций ипозволяет интегрировать отдельные функции в единую систему. Внастоящее время широкое распространение получили компактныематеринские платы формата Mini-ITX на базе современных процессоровIntel Atom корпорации Intel. Главным преимуществом такихпроцессоров является малое энергопотребление. Материнская плата стаким процессором имеет энергопотребление не более 30 ватт приполной загрузке системы. Система, основанная на процессорах IntelAtom имеет производительность, достаточную для решения таких задачкак, например, работа в глобальной сети интернет, работа вприложениях пакета Microsoft Office, навигационный комплекс,диагностика электронных систем транспортного средства, IP-телефония,просмотр видео высокой четкости, прослушивания аудио и работа с101периферийными устройствами, например, сканером или принтером, чтопозволяет полноценно реализовать функции «автомобильного офиса».Все эти задачи предполагается возложить на разработанный комплексмногофункционального автомобильного компьютера.Анализ алгоритмов приема OFDM сигналовв рамках технологии LTEКуликов А.А.Научный руководитель – Важенин Н.А.МАИ, каф. 408Каждое следующее поколение сетей мобильной связи приноситпринципиально новые технологические возможности, значительнорасширяя спектр услуг конечным пользователям. Оценивая прошлый итекущий уровень развития цифровых сетей мобильной связи ипотребности абонентов, полезно исследовать алгоритмы приема OFDM(Orthogonal Frequency-division Multiplex) сигналов в рамках бурноразвивающейся технологии широкополосного доступа LTE (Long TermEvolution), ввод в эксплуатацию которой в РФ анонсирован на апрельтекущего года.Технология широкополосного доступа (ШПД) LTE характеризуетсямногостанционным доступом на базе OFDM и наличием двух типовдуплекса - частотного (FDD - Frequency-Division Duplex) и временного(TDD – Time-Division Duplex), т.е. LTE может использоваться, как впарных (FDD), так и в непарных (TDD) участках спектра. Такимобразом, FDD - обеспечивает большую эффективность и представляетболее высокий потенциал использования устройств и инфраструктуры,тогда как TDD может выполнять роль хорошего дополнения, например,для заполнения пробелов в сети.LTE использует OFDM для формирования канала «вниз», т.е. каналаот базовой станции к мобильному устройству. OFDM отвечаеттребованиям LTE к спектральной гибкости и позволяет создаватьэффективные по затратам решения для широкополосных несущих свысокими пиковыми скоростями передачи данных. OFDM используетбольшое количество узкополосных поднесущих для обеспеченияпередачи. Базовый канал «вниз» LTE на физическом уровне можнорассматривать как частотно-временную решетку.В канале «вверх», LTE использует пре-кодированную версию OFDMпод названием SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division MultipleAccess - множественный доступ с частотным разделением на базе однойнесущей). Это предпринято для того, чтобы компенсировать расходы наOFDM, который отличается очень высоким отношением пиковой102

мощности к средней мощности радиосигнала (PARP - Peak to AveragePower Ratio).LTE, в сравнении с WiMAX, предлагает более гибкие механизмыприоритизации трафика и, как предполагается, позволит дополнительноувеличить эффективность использования радиоэфира.На основе систематизация характеристик и алгоритмов обработкиOFDM сигналов, проведенной в данной работе, разрабатываютсяматематические и имитационные модели для исследования и сравненияэффективности различных алгоритмов обработки сигналов.Методическое и программное обеспечение автоматизации проверкидостоверности данных для космических экспериментовЛенок А.И., Судаков В.А.Научный руководитель – Бомас В.В.МАИ, каф. 302В докладе рассматривается вопрос автоматизации обнаружения иустранения ошибок входных данных, с целью обеспечения ихдостоверности. Эти данные используются в системах поддержкипринятия решений (СППР).Достоверность входных данных играет важную роль, в связи с тем,что она отражает систему ценностей ЛПР. Источникамипротиворечивости данных являются ошибки ЛПР при ручном вводе, атакже не очень тщательное заполнение функции предпочтений.На кафедре 302 МАИ разработана СППР DSS/UTES - это системаподдержки решений в многокритериальных задачах, ориентирования наконкретного пользователя [1,2]. Основной и наиболее принципиальнойкомпонентой системы является подсистема выявления и формализациипредпочтений пользователя. Здесь в режиме диалоге производитсяформирование критериального пространства, и вычисляется функцияпредпочтений (ФП). ФП отражает систему ценностей конкретногопользователя, и по существу является его моделью. Однако вопросдостоверности введенной в СППР информации остается до сих пороткрытым. Для выявления не согласованности информациииспользуются методы статистических испытаний применительно кзадаче обеспечения достоверности входных данных.Проведенные исследования будут применены для повышениякачества работы СППР, осуществляющую автоматизациюформирования этапной программы космических экспериментовпроводимых на Российском Сегменте Международной КосмическойСтанции (МКС). Целью данной работы является повышениеэффективности управленческих решений при распределении ресурсовкосмического полета с учетом влияния субъективных факторов.103Для решения текущей задачи обеспечения достоверности входныхданных разрабатывается модуль на языке программирования C#,который будет внедрен в СППР МКС [3]. В качестве СУБД,применяется MS SQL Server.Библиографический список1. Бомас В.В., Судаков В.А. Поддержка субъективных решений вмногокритериальных задачах. – М.: Изд-во МАИ, 2011.2. Афонин К.А., Бомас В.В., Судаков В.А. Поддержка принятиямногокритериальных решений по предпочтениям пользователя. СППРDSS/UTES. – М.: Изд-во МАИ, 2006.3. Гончаров А.В., Григорьева А.А., Елкин К.С., Левтов В.Л.., МаровМ.Я., Мухоян М.З., Осипов В.П., Сивакова Т.В., Шалимов В.П.Компьютерные технологии как средства поддержки принятия решенийпри выборе рациональных программ микрогравитационныхисследований. Космонавтика и ракетостроение, 2006, №4, 105-112.Анализ функции неопределенности сигналас комбинированной частотной модуляциейМайстренко Е.В.Научный руководитель – Татарский Б.Г.МАИ, каф. 401Важным при построении радиолокационной системы (РЛС) являетсявыбор типа зондирующего сигнала, который должен обеспечиватьрешение стоящих перед локатором задач и удовлетворять требованиямпо разрешающей способности, точности и помехозащищенности.На сегодняшний день хорошо изучены свойства радиолокационныхсигналов с линейной частотной модуляцией (ЧМ).В ряде практических задач приходится сталкиваться с сигналами, укоторых частота меняется по нелинейному закону.Известно, что нелинейное изменение частоты сигнала приводит красширению его спектра, а также к усложнению формы его функциинеопределенности (ФН) по сравнению с сигналом с линейной ЧМ.В ряде работ проведен анализ ФН зондирующих сигналов снелинейной частотной модуляцией (НЧМ). В предлагаемых материалахрассматривается анализ ФН радиолокационных сигналов прикомбинированной частотной модуляции (КЧМ), когда частота сигналаизменяется одновременно по линейному и гармоническому законам.Основное внимание при анализе уделено рассмотрению зависимостиструктуры ее сечений от параметров самого сигнала и законовмодуляции. Исследования ФН проведены с целью оценкипотенциальных возможностей РЛС при использовании сигналов с КЧМи сравнения их с сигналами с ЛЧМ и НЧМ.104

Усилитель мощности X-диапазона на AlGaN/GaNМалахов Р.Ю.Научный руководитель – Добычина Е.М.МАИ, каф. 406Усилитель мощности (УМ) является ключевым элементомсовременных приемо-передающих модулей, от качественныххарактеристик которого зависит функциональность радиоэлектроннойсистемы в целом. В настоящее время УМ должны обладать рядомхарактеристик – высокими значениями коэффициента полезногодействия (КПД), коэффициента усиления (КУ), большой плотностьюмощности, малыми массогабаритными характеристиками. Применениеновых полупроводниковых материалов приводит к необходимостиизыскания новых методов проектирования и моделирования УМ.Большой прогресс в последнее десятилетие был сделан в технологиипроизводства мощных гетероструктурных полевых транзисторов свысокой подвижностью заряда (HEMT) на широкозонном материале -нитриде галлия (GaN), обладающими плотностью мощности до 30 Вт намм ширины затвора и работоспособными в диапазоне вплоть до 50 ГГц.Разработка УМ на GaN требует наличия нелинейной моделитранзистора, позволяющей рассчитать типовые параметры режима и егозависимость от температуры. За основу была взята модель Ангелова, вкоторой ток эквивалентного генератора рассматривается в виде функцииот напряжений питания, смещения и температуры канала.Протяженные многоячейковые структуры мощных транзисторов наGaN имеют входные сопротивления меньше единиц Ома, что затрудняетпроцесс согласования. Для обеспечения низких значений входных ивыходных коэффициентов стоячей волны (КСВ) в требуемой полосе присоблюдении условия синфазного подвода мощности к элементарнымячейкам транзистора были разработаны модели ступенчатых цепейсвязи, обеспечившие значения входного и выходного КСВ не более 2,5 вдиапазоне от 9,1 до 9,7 ГГцБыл разработан УМ, в котором при входной мощности в 34,2 дБмрасчетное значение КПД составило не менее 50%, КУ по мощности неменее 12,8 дБ. Выходная мощность составила от 50 до 61Вт в полосерабочих частот.Проведен анализ существующих технологий производства мощныхСВЧ транзисторов. Проведен обзор нелинейных моделей GaNтранзисторов и методов получения параметров эквивалентной схемы.Составлена модель цепей согласования, питания и смещения для УМ.Разработана топологическая схема УМ на одном AlGaN/GaNтранзисторе с номинальной выходной мощностью 50 Вт, КПД более50%, работающем в X-диапазоне.105Линзовый крупноапертурный излучатель для многолучевойантенной решётки системы спутниковой связиМилосердов А.С., Пономарев Л.И.МАИ, каф. 406Вечтомов В.А.МГТУ имени Н.Э. БауманаВ настоящем докладе рассматривается возможность построениялинзовых (диэлектрических и металлопластинчатых) многолучевыхкрупноапертурных излучателей для систем спутниковой связи.В работе [1] рассмотрен крупноапертурный излучатель в видезеркальной антенны для многолучевой антенной решётки. Одним изнедостатков таких излучателей является большой уровень затененияполя, отражённого от рефлектора, многоэлементным облучателем.В отличие от крупноапертурных излучателей, рассмотренных в [1], влинзовом излучателе отсутствует падение усиления, связанное сзатенением. С целью расширения сектора сканирования в докладерассматривается возможность применения апланатических линз,имеющих внешний сферический профиль. Внутренний профиль такихлинз рассчитывается с помощью методики, описанной в докладе. Такжев докладе приводятся результаты математического моделированиякрупноапертурного излучателя с применением программного пакетаFEKO. Оптимизированы размеры облучателя, радиус и профиль линзыдля конкретной задачи обслуживания глобальной зоны с космическогоаппарата на геостационарной орбите и формирования многолучевойдиаграммы направленности. Анализируются также параметры ихарактеристики направленности всей многолучевой антенной решётки втребуемом секторе обзора ±8,7º.Список использованных источников1. Пономарев Л.И., Вечтомов В.А., Милосердов А.С. Многолучеваяантенна для системы спутниковой связи на основе решетки изкрупноапертурных излучателей» // Сборник тезисов докладов 10Международной конференции «Авиация и космонавтика – 2011», с. 202,8 – 10 ноября 2011 г., Москва.Логопериодический печатный излучатель для бортовойантенной решетки L-диапазонаМилосердов М.С.Научный руководитель – Гринев А.Ю.МАИ, каф. 406В настоящее время активно развиваются многофункциональныебортовые комплексы, совмещающие на одном антенном полотне106

несколько независимых систем, таких как системы связи, телеметрии,радиолокации, наведения, радиоэлектронной борьбы и противодействия,системы государственного опознавания и управления воздушнымдвижением и т.д. Такой подход позволяет значительной снизитьмассогабаритные характеристики антенной решетки и, следовательно,увеличить полезную нагрузку летательного аппарата (ЛА). При этомтребуется решить целый ряд задач: построение широкополосногоантенного полотна, разработка мощного широкополосного активногомодуля и целый ряд системных вопросов, касающихся совмещенияразных систем на одной антенной решетке (АР).В данной работе речь пойдет только о широкополосном антенномполотне. Нами исследуется возможность использованиялогопериодического печатного излучателя в качестве элементаширокополосной линейной активной фазированной антенной решеткиL-диапазона с коэффициентом перекрытия 1.6 в условиях крайнеограниченных габаритных размеров. Каждый элемент линейной АРдолжен занимать площадь не более чем 0.25 min х 0.25 min ,дополнительно ограниченную формой радиопрозрачного обтекателя.Для сокращения размеров печатной логопериодической антенны могутбыть использованы следующие подходы:– помещение элемента в симметричный диэлектрический слойтолщиной t и абсолютной диэлектрической проницаемостью а ;– использование меандровой конфигурации логопериодическогопечатного излучателя;– использование метаматериалов в конструкции логопериодическогопечатного излучателя.Исследовано размещение логопериодической антенны вблизи П -образного металлического короба, образованного элементамиконструкции ЛА. В работе показано, что конкретный П - образныйкороб резонирует вблизи нижней рабочей частоты и сильно влияет нахарактеристики антенны. Однако, резонанс короба позволяетдополнительно к перечисленным методам уменьшить габаритыантенны. Это может быть объяснено тем, что П - образный коробвыступает в роли крайнего (длинноволнового) широкополосноговибратора сложной формы логопериодической антенны.Представлены результаты численного моделирования АР L-диапазонаиз логопериодических излучателей с учетом взаимного влиянияэлементов и П - образного профиля. Излучатель удалось разместить наплощади 0.25 min х 0.25 min , дополнительно ограниченной формойрадиопрозрачного обтекателя.107Методы повышения плотности межсоединенийв многослойных печатных платахМожаров В.А.Научный руководитель – Годин Э.М.МАИ, каф. 307Производство электронной аппаратуры неизбежно следует заразвитием элементной базы в направлении увеличения интеграции,производительности и функциональности. А это значит, что всетехнологии создания межсоединений развиваются параллельно и темиже темпами, что и микроэлектроника, поскольку это диктуется, впервую очередь, конструкциями корпусов электронных компонентов.Работа посвящена анализу факторов, влияющих на плотностьмежсоединений и разработке прикладной математической моделифакторного анализа вероятности совмещения элементов соединений втрехмерных структурах многослойных печатных платах (МПП).Существуют следующие пути повышения плотности межсоединенийи монтажа компонентов на печатных платах: использование базовогоматериала с высокой геометрической стабильностью; уменьшениеразмеров отверстий и контактных площадок; увеличение количестватрасс между отверстиями за счет уменьшения ширины проводников изазоров; отказ от сквозных отверстий в пользу глухих и слепыхмежслойных переходов (введение многоуровневых межсоединений);увеличение количества слоёв.Одним из непременных условий конструктивно-технологическогообеспечения надежности соединений является правильно рассчитанныеразмеры элементов совмещения структур межсоединений. Длямногослойных печатных плат это условие обеспечивается размеромконтактных площадок, исключающим выход за их пределы зонысверлений сквозных отверстий. Используемый в настоящее времястандартный расчет элементов межсоединений печатных плат основанна методе полной взаимозаменяемости, заимствованный из инженернойпрактики машиностроения (метод «минимума-максимума»). Однакоэтот метод расчета не применим изделиям с высокой плотностьюмонтажа, когда размеры элементов соединения соответствуютпредельным возможностям производства. В этом случае болеедостоверным является вероятностный метод расчета, состоящий вопределении статистического распределения точек на плоскостяхвнутренних слоев, в которых могут находиться трансверсальные связи(металлизированные отверстия) с учетом погрешностей изготовленияМПП.Особое внимание в работе, при расчете элементов межсоединений,уделяется анализу и учету в математической модели параметров108

геометрической стабильности базовых материалов ПП, т.к. это фактор,наиболее существенно влияющий на качество и выход годнойпродукции при производстве МПП высокого класса точности.Преимущества нисходящего подхода к проектированиюпользовательских интерфейсов для аэрокосмической отраслиМоругин П.А.Научный руководитель – Дегтярев А.В.МАИ, каф. 504Сегодня процесс проектирования пользовательского интерфейсаначинается с перечисления существующих ограничений и условий.Подход, при котором проектировщик отталкивается от ограничений,называется восходящим. Убеждение о том, что «мы не можем сделать»,становится доктриной независимо от того, насколько это соответствуетдействительности. Проектировщики взаимодействия должны соскептицизмом относиться к предположениям о невозможности чеголибо.Можно находить способы обходить предполагаемые ограничениятолько потому, что отказываемся воспринимать их всерьез. Разумеется,встречаются и настоящие ограничения, которые обойти действительноневозможно, однако в попытках это сделать приобретается ценныйопыт.Прагматизм практически лишает программистов терпимости кфантазиям. Но эта сила может стать и слабостью, поскольку случается,что практичный подход не позволяет решить задачу. Изобретая,инженеры находят решение путем последовательного изученияпрактичных, возможных шагов. Как следствие, их решения всегдаоказываются производными старых решений, а этого частонедостаточно.Правильным автору видится нисходящий подход к проектированиюпользовательских интерфейсов. В его основе заложена гипотеза о том,что ограничений, накладываемых на проектирование интерфейсов, несуществует. И проектировать необходимо, исходя из этого убеждения.Обходя предполагаемые ограничения, более отчетливо становятсявидны цели и персонажи, и появляется возможность найти решения, докоторых невозможно добраться традиционными восходящими путями.В первом случае представлена схема нисходящего подхода кпроектированию. Во втором случае — схема восходящего подхода.1. Невозможно, абсурдное, фантастическое, парадоксальное → 2.│Существующие ограничения│ → 3. Качественно новое решение1091. │Существующие ограничения│→ 2. Возможное, выполнимое,практичное, реализуемое → 3. Косметическая интерпретациясуществующего решенияСовременным проектировщикам непривычно отступать от логическихоснов, и они предпочитают работать, отталкиваясь от предполагаемыхограничений. Они заранее убеждены, что в конечном итоге они с нимивстретятся, и потому предупреждают о них заранее. Невозможное влюбом случае никогда не станет реальным. Поэтому не имеет смыслаискать пути обхода потенциальных ограничений на этапепроектирования пользовательского интерфейса. На практикеобнаруживается, что большинство ограничений можно обойти на этапереализации.Алгоритм спектрального радиолокационного обнаружениямалозаметных целей на фоне отражений от поверхностиМосьпан С.Р.Научный руководитель – Сосулин Ю.Г.МАИ, каф. 401В современном мире как никогда актуален вопрос автоматизацииобнаружения целей. Важной проблемой при спектральном оцениванииявляется выбор метода нахождения спектральной характеристики. Впредставленной работе было выбрано двумерное дискретноепреобразование Фурье в связи с простой реализацией по сравнению сдругими методами. В дальнейших исследованиях на эту тему возможнопроведение сравнительного анализа методов получения спектральныххарактеристик применительно к задаче обнаружения малозаметныхцелей.Теоретически можно предположить, что спектральныехарактеристики целей и подстилающих поверхностей отличаются другот друга, но для выполнения автоматического обнаружения целейнеобходимо предложить критерии, по которым целесообразнопроизводить сравнение спектров. Проведенные эксперименты выявилиследующие критерии: уровень боковых лепестков спектра; отношениезначения главного лепестка к площади окна; объем под спектром;ширина спектра по уровню 0,5.Разработанный алгоритм использует последовательную схемуобработки изображения. В результате, выходное изображение, снанесенными на него целями, приобретает большую детализацию, чемпри использовании параллельного метода. Для каждого участка,захваченного окном, вычисляется спектр и по указанным критериямвыносится решение о принадлежности участка к целям илиподстилающим поверхностям.110

При помощи разработанного программного обеспечения удалосьпроанализировать показатели качества алгоритма спектральногообнаружения и аналога, реализующего пространственный методобнаружения. В итоге, спектральный метод показал себя с лучшейстороны при моделировании с учетом собственного шума приемника, тоесть в условиях, наиболее приближенных к реальным. При учете шумаприемника метод пространственного обнаружения пропускает все цели,принимая их за подстилающую поверхность.Разработанный алгоритм обладает следующими показателямикачества: вероятность ложной тревоги 6,1·10 -4 , вероятность пропускацели 4,87·10 -3 . Порядок показателей качества объясняется небольшойточностью вычислений из-за малого количества изображений,участвующих в эксперименте.Таким образом, разработанный алгоритм может дать возможностьавтоматического обнаружения малозаметных целей на изображениях,полученных при помощи радиолокатора с синтезированной апертурой.Сравнительный анализ метода аукционов и метода динамическихограничений для распределения данных в многоагентной системеНикитушкин А.М.Научный руководитель – Лукин В.Н.МАИ, каф. 806Для контроля экологической обстановки, обнаружениямалоразмерных объектов и других задач наблюдения и мониторинга всечаще применяются беспилотные ЛА (БПЛА). В соответствии ссетецентрическим принципом, который в последние два десятилетиястал наиболее важным в развитии беспилотных авиационных систем,стала необходимой децентрализация управления, передачи данныхмежду автономными БПЛА и системами наземного базирования.Сложность организации этого процесса при условии открытости такихсуперсистем, обеспечивающей гибкость, высокую адаптивнуюспособность и высокий функциональный потенциал, приводит кприменению хорошо формализованных подходов многоагентноговзаимодействия. Обнаружение, сопровождение большого количестваобъектов с использованием нескольких БПЛА оказывается болееэффективным, при использовании принципов и алгоритмов поиска иобмена информацией, применяемых в многоагентных системах.Большой интерес представляет распределение данных в одноранговых,неиерархических МАС. Этот процесс может быть организован на основеэкономической модели, предполагающей некооперативноевзаимодействие агентов или на основе модели с кооперативнымвзаимодействием. Метод аукционов заключается в организации торгов111среди агентов, обладающих определенными знаниями о распределяемыхданных и финансовыми средствами для выкупа лота. Методдинамических ограничений заключается в приведении задачираспределения данных к задаче удовлетворения распределеннымограничениям с последующим поиском состояний агентов для передачиили получения данных. В этом методе происходит кооперативный поисксостояний с количественными характеристиками, позволяющимирешить задачу. Первый метод успешно применяется для задачтребующих распределения и поиска фрагментированных данных,второй для задач, требующих оперативного решения в условиядинамического изменения параметров объектов наблюдения и болееуниверсален. Для применения метода аукционов необходимореализовать экономическую модель и стратегии агентов, для методадинамических ограничений - сформулировать ограничения.Комбинация методов кооперативного и некооперативноговзаимодействия позволяет решать широкий круг задач беспилотнымиЛА, формализовать процесс решения, учесть распределенные идинамические аспекты решаемых проблем.Разработка интеллектуального датчика давления сдифференциально-емкостным первичным преобразователем присовместном использовании сред компьютерной математики, ECADи MCAD системНиконов К.П.Научный руководитель – Орлов В.П.МАИ, каф. 403В настоящее большинство датчиков давления основаны натензометрических первичных преобразователях. Для измерениядавления от сотых долей кПа до единиц кПа необходимо увеличитьчувствительность тензометрических преобразователей давления,применяя различные механические усилители мембранного ирычажного типа, что увеличивает их габариты и массу, ухудшаетстабильность метрологических характеристик. Для решения указаннойпроблемы предполагается использовать стабильную емкостную ячейкудифференциального типа, которая имеет лучшие массогабаритные иметрологические параметры.Особенность процедуры проектирования – совместноепроектирование аналогового, цифрового фрагмента датчика иконструкции корпуса. Для решения перечисленных задач, необходимоиспользовать несколько САПР, следствием чего является созданиеединого информационного потока. В современном информационномпотоке проектирования на концептуальном уровне осуществляется112

компьютерное моделирование в различных средах компьютернойматематики. На этапе функционального проектирования используютсяECAD системы, а при разработке конструкции – MCAD системы.Компьютерная модель дифференциально-емкостного преобразователядавления была разработана в среде MATLAB, используя главноерасширение Simulink. С помощью полученной модели была определенастатическая характеристика преобразователя и вероятный разбросвыходного сигнала. Эти данные впоследствии были использованы приразработке электронных схем интеллектуального датчика давления ипрограммного обеспечения входящего в его состав микроконтроллера.Электронные схемы и печатные платы макета датчика давленияразрабатывались методом сквозного проектирования в САПР MentorGraphics. Программное обеспечение для микроконтроллераразрабатывалось в среде IAR embedded workbench. Для оценкиработоспособности датчика в заданных условиях эксплуатации, былапостроена 3D модель. Экспорт печатной платы из системы ECAD всистему MCAD был осуществлен с помощью IDF файла. В качествеMCAD системы использовалась Solid Works с входящим в составмодулем Circuit Works. С полученной 3D моделью в САПР SolidWorksбыли проведены поверочные конструкторские расчеты (тепловойрасчет, расчет на действие вибраций, расчет на действие удара), чтопозволяет значительно сократить время разработки изделия.Оценка статической характеристики изготовленного макета датчикадавления с дифференциально-емкостным преобразователем позволяетсделать вывод об адекватности разработанной модели.Предложенная методика проектирования интеллектуального датчикадавления позволяет значительно снизить временные затраты ипрогнозировать результаты измерений.Разработка модели мощного усилителя Х-диапазонаОбухов А.Е., Снастин М.В.Научный руководитель – Добычина Е.М.МАИ, каф. 406Развитие электроники в последние годы привело к тому, что сейчасуже сложно представить современный мир без высокотехнологичныхустройств, которые помогают людям каждый день в решении сложныхзадач и важных дел, являются источником свежей информации.Освоение всё более высоких радиочастот способствует тому, что сталовозможным передавать большее количество информации за меньшеевремя, также это позволяет существенно уменьшать габариты и массуаппаратуры. Когда речь заходит о радиолокации и радионавигации, то итут освоение высоких частот несёт в себе преимущества, как например,113уменьшение размеров антенны и энергопотребления, увеличениеточности определения координат цели.Зачастую перед тем, как можно будет передавать сигнал, егонеобходимо увеличить по мощности. Для этой цели в радиоаппаратуреслужат усилители мощности. Мощными в СВЧ технике называютсяусилители, у которых выходная мощность достигает 1 Вт и более.Современные СВЧ усилители мощности представляют собой сложныетехнологичные устройства, миниатюрные по размерам. При расчётетаких усилителей инженерам приходится учитывать каждый фактор,ведь малейшая, казалось бы, незначительная ошибка в расчёте можетпривести к полной неработоспособности конечного устройства.Транзисторы в качестве усилителей СВЧ сигнала представляют собойприборы размерами порядка миллиметра и меньше. Для их монтажаприменяются специальные высокоточные установки, управляемыекомпьютером. При расчёте согласующих цепей и мостовых схемделения мощности инженер также сталкивается с рядом проблем, какполучение приемлемых значений коэффициента усиления, КПД икоэффициента стоячей волны (КСВ) усилителя. Зачастую тут действуютограничения, усложняющие задачу проектирования – с одной стороны,требования малых габаритов устройства, с другой – невозможностьсоздания слишком малых элементов усилителя.На помощь инженерам в последние годы приходят всё большеспециализированных программ для проектирования и расчёта элементовпередающего устройства. Сложную часть задачи берёт на себякомпьютер, освобождая человека от рутинной работы. Однако, это незначит, что в ближайшее время инженеры станут ненужными длясоздания радиоаппаратуры. На них возлагается задача контролякачества расчёта, полученного программой, а также задача улучшенияважных характеристик. Программа пока ещё неспособна учесть многиефакторы, которые учитывает человек.В среде программы AWR Microwave Office составлена модельмощного широкополосного усилителя на GaN транзисторе, полученыхарактеристики этой модели, проведён поиск вариантов построенияусилителя для получения улучшенных характеристик.Изучение микроконтроллеров в учебном процессеОвсянников Д.И.Научный руководитель – Васильев Ф.В.МАИ, каф. 307В настоящее время микроконтроллеры получили широкоераспространение в различных изделиях авиационной и информационновычислительнойтехники. Возможности микроконтроллеров, их малые114

габариты и невысокие цены позволяют использовать их в электронныхустройствах различного назначения.Вышеуказанные факторы обуславливают необходимость изучениямикроконтроллеров в рамках учебного процесса высших учебныхзаведений для студентов различных специальностей. Внедрению вучебный процесс вопросов практического ознакомления студентов сархитектурой и программированием микроконтроллеров мешаютразличные трудности:1.Сложность выбора подходящей для учебных и ознакомительныхцелей элементной базы. В связи с этим возникает сложность в подбореоборудования для работы с микроконтроллерами, выборе программногообеспечения и методов программирования.2.»Боязнь» студентов и преподавателей. Вопрос изучения структуры иархитектуры микроконтроллера отпугивает своей кажущейсяобъемностью и сложностью. Решением этой проблемы должнапослужить универсальность и простота рассматриваемых задач.Применение универсальных модулей с элементарными возможностями(считать код, зажечь светодиод или матрицу светодиодов и т.п.)позволит унифицировать задания и облегчить первоначальноезнакомство с архитектурой и основами программированиямикроконтроллеров.3.Малое время, отводимое на практические или лабораторные работыв рамках учебной программы. В рамках одного занятия достаточнотрудно выполнить законченную работу. Решением должно статьизучение отдельных вопросов с четкой формализацией простых задач.Комплексное решение описанных проблем позволяет создать цикллабораторных и/или практических занятий, нацеленных наознакомление студентов с возможностями, архитектурой и принципамиработы микроконтроллеров.Методы уменьшения пик-фактора в OFDMОхотников Ф.Н.Научный руководитель – Важенин Н.А.МАИ, каф. 408Ортогональное частотное разделение каналовс мультиплексированием (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM) представляет собой особый случай одновременной передачипотока цифровых данных со многими несущими (поднесущими). Этатехнология, в настоящее время, рассматривается как одна из наиболееперспективных в области построения широкополосных системцифровой передачи информации по многолучевым каналам,обеспечивающая высокую спектральную эффективность. Высокая115скорость передачи в OFDM-системах достигается за счет параллельнойпередачи информации по большому числу ортогональных частотныхподканалов (поднесущих). Быстрое и экономичное формированиеортогональных поднесущих осуществляется путем примененияалгоритмов быстрого преобразования Фурье (БПФ), а для защиты отмежсимвольной интерференции в начало каждого символа вводитсяспециальный защитный интервал (циклический префикс).Наряду с указанными достоинствами OFDM обладает недостатками.Одним из которых, является высокое значение пик-фактора колебаний,что заметно снижает энергетическую эффективностьрадиопередатчиков.Для снижения пик-фактора сигналов с OFDM предложено множествометодов, которые можно условно разделить на три класса: методы,основанные на блочном кодировании, методы, основанные наамплитудном ограничении (клиппирование, компандирование)сигналов, и вероятностные методы.Методы с блочным кодированием отображают множество возможныхинформационных символов во множество сигналов с OFDM с низкимзначением пик-фактора. Эти методы позволяют решить задачупостроения сигналов с OFDM с относительно низким пик-фактором,высокой скоростью кодирования и умеренной сложностью алгоритмовВ методах, основанных на амплитудном ограничении, передаваемыесигналы клиппируются или в более сложных случаях компандируются.Пик-фактор таких сигналов меньше, чем у сигналов без ограничения, ноуровень внеполосных излучений и внутрисимвольной интерференциивыше.В отличие от предыдущих методов вероятностные методы сниженияпик-фактора сигналов с OFDM не исключают сигналы с большим пикфактором,а снижают вероятность их появления. В вероятностныхметодах для одного набора информационных символов формируетсянесколько сигналов с OFDM и выбирается тот, у которого пик-факторнаименьший. При этом необходимо передавать служебную информациюо сделанном выборе.Анализ методов выявления изменений на радиолокационныхизображениях и обнаружение объектов, скрытых растительностьюПак М.В.Научный руководитель – Сосулин Ю.Г.МАИ, каф. 401Рассмотрены известные на данное время методы выявленияизменений на радиолокационных изображениях (Change Detection). Сутьметодов:116

Некогерентный метод направлен на выявление изменений среднеймощности обратного рассеяния, рассчитываемой по интенсивностиизображения.Когерентный метод использует фазовые различия между двумяизображениями.Пиксельный метод – метод выявления изменений путемпопиксельного сравнения пары изображений.Групповой (объектный) метод основан на объектно-ориентированноманализе изображений. Выявление изменений достигается путемсегментации изображения и извлечения значимых «объектовизображения».Однопроходный метод основывается на сравнении тестового РЛИ сэталоном.Многопроходный метод – выявление изменений на РЛИ, полученныхв разные моменты времени при одинаковой геометрии и скоростиполета летательного аппарата.Продемонстрированы алгоритмы методов выявления изменений иточность этих методов. Рассмотрены процедуры совмещенияизображений и влияние их точности на эффективность выявленияизменений. Показано влияние угла наблюдения на точность выявленияизменений, снижение эффективности методов из-за ослабления иискажения параметров входных сигналов, расфокусировки изображенийи наличия радиочастотных помех. Отмечены характерные особенностирадаров с синтезированной апертурой, способных обнаруживатьобъекты сквозь растительность (FOPEN SAR). Рассмотренацелесообразность практического применения методов выявленияизменений для обнаружения объектов, скрытых растительностью.Проведен сравнительный анализ методов, отмечены их достоинства,недостатки и трудности практического использования.Динамическое распределение ресурса передачи сообщений прямогоканала связи сети UMTSПестерев А.А.Научный руководитель – Громаков Ю.А.МАИ, каф. 408Под динамическим распределением ресурса передачи сообщенийпонимается процесс разделения всего имеющегося канального ресурсамежду пользователями, в зависимости от состояния канала связи,количества и типа заявок, находящихся на обслуживании в данныймомент времени. Этот метод позволяет повысить коэффициентиспользования канального ресурса.117Представленный механизм реализуется планировщиком пакетов, апринципы функционирования и алгоритмы планировщика определяютсяв соответствии с используемой системой управления радиоресурсамиRadio Resource Management. Для принятия решения по распределениюресурса передачи сообщений в каждый момент времени, планировщикпакетов использует специальные сигналы обратной связи от мобильныхтерминалов для определения параметров канала связи и соответственнопередающей схемы. В сетях связи UMTS используется метод доступаCDMA и обеспечивается поддержка, как режима коммутации каналов,так и коммутации пакетов. Таким образом, система обслуживает заявкисервисов реального времени и заявки на передачу данных допускающихзадержку. Скорости обслуживания заявок различного типа динамическименяются в соответствие с общей загрузкой системы, в целяхповышения коэффициента использования ресурса передачи сообщений.На основе анализа технологии радиодоступа в сети UMTS былапостроена математическая модель, учитывающая принципдинамического распределения ресурса передачи сообщений. Даннаямодель позволяет оценить показатели обслуживания заявок: среднеевремя загрузки файла, среднее число заявок находящихся наобслуживании и вероятность отказа. Также на основе данной моделибудут разработаны методики и рекомендации для планирования сетейрадиодоступа UMTS.Высокоточное определение абсолютных координат потребителяв глобальных навигационных спутниковых системахс использованием разрешения целочисленной неоднозначностипсевдофазовых измеренийПодкорытов А.Н.Научный руководитель – Поваляев А.А.МАИ, каф. 402В последние годы в глобальных навигационных спутниковыхсистемах (ГНСС) активно развивается высокоточное определениекоординат потребителя в абсолютном режиме (PPP, Precise PointPositioning). На сегодняшний день точность таких определений врежиме постобработки достигает нескольких миллиметров в режиместатики и нескольких дециметров в режиме кинематики. ТехнологияPPP требует использования высокоточной эфемеридно-временнойинформации о параметрах движения космических аппаратов, а такжеучета ряда тонких аппаратурных и геодинамических эффектов. Приэтом классическим стал подход к использованию неоднозначныхпсевдофазовых измерений, при котором неоднозначности оцениваютсяфильтрационными алгоритмами как действительные числа, вбирая в118

себя ряд немоделируемых смещений. Однако при этом в обработке неучитывается свойство целочисленности фазовых неоднозначностей, чтоувеличивает длительность интервала обработки измерений и можетпривести к заметному снижению точности местоопределения приналичии аномальных ошибок в измерениях.Сегодня усилия ведущих исследователей и научных организаций вобласти абсолютной высокоточной спутниковой навигациисосредоточены на уменьшении периода сходимости, т.е. снижениивремени обработки измерений, требуемого для получениявысокоточных абсолютных координат потребителя. С этой целью впроцессе местоопределения применяется целочисленное разрешениенеоднозначности псевдофазовых измерений, что позволяет существенносократить время получения абсолютных высокоточных координатпотребителя и приблизиться к местоопределению в режиме квазиреальноговремени. В литературе данный режим обработки измеренийполучил название Integer PPP. Второй особенностью данного режимаявляется использование раздельных кодовых и фазовых поправок кпоказаниям часов приемника и спутников в исходных измеренияхпсевдодальности и псевдофазы соответственно (decoupled clocks).В рамках взаимодействия автора с канадским исследователем ПоломКоллинсом (Paul Collins), представителем одного из подразделенийМинистерства природных ресурсов Канады (NRCan), в декабре 2011между МАИ и NRCan было заключено соглашение о предоставленииМАИ тестового набора данных со спутниковыми коррекциями дляреализации режима Integer PPP. В докладе приводятся результатыиспользования полученных коррекций для реализации алгоритмовцелочисленного разрешения неоднозначности псевдофазовыхизмерений в задаче высокоточного определения координат потребителяв абсолютном режиме.Методика построения концептуальной модели базы данныхавтоматизированной подсистемы специального назначенияРадецкая А.М.Научные руководители – Саяпин О.В., Чискидов С.В.МАИ, Военный институтРазработка концептуальной модели баз данных (БД) для любойавтоматизированной системы основывается на анализе и структурномпредставлении процессов функционирования автоматизируемойорганизационно-технической системы (ОТС). В результате такойдеятельности выявляются и формализуются знания о создаваемойсистеме, объем которых определяется масштабами и задачамиавтоматизации в формируемой модели функционирования (МФ).119Процесс разработки будем определять как процесс последовательнойтрансформации (отображения) моделей различных уровней друг вдруга:МФМ ил М к М л М ф .Здесь М ил – информационно-логическая модель данных системы,соответствующая анализируемой части предметной области, котораяобеспечивает первоначальную формализацию описанияинформационного содержания автоматизируемых процессов,согласовывая и объединяя в себе представления всех категорийпользователей; М К – концептуальная модель как математически точноеформализованное описание элементов данных, их семантических связейи организационной структуры с указанием ограничений целостности исогласованности данных, а также соответствующих алгоритмовконтроля; М Л , М Ф – соответственно модели логического и физическогоуровней, на которых происходит структурированное описаниеобрабатывающих программ в терминах языковых средств конкретнойсистемы и определение способов размещения БД на носителях иокончательной отладке программ обработки данных.Анализ существующего подхода в решении задач специальногоназначения, например, таких как планирование перебазирования частейсвязи, радиотехнического обеспечения и АСУ ВВС выявилнеобходимость решения соответствующих частных трудоемких задач:— определение возможных вариантов перебазирования;— выполнение расчетов для возможных вариантов перебазирования;— выбор основного и запасного вариантов перебазирования.Таким образом, представленная методика позволяет реализоватьавтоматизированную подсистему планирования перебазирования частейсвязи, радиотехнического обеспечения и АСУ ВВС, что позволитуменьшить трудоемкость, повысить оперативность и качествопланируемых решений командованием части на основе оперативногопоиска оптимального (протяженность/время) с учетом рельефаместности маршрута перебазирования частей, а такжеавтоматизированной подготовки документов по перебазированию.Особенности систем охлаждения малогабаритных РЛСРепнёв Д.Н., Репнёва А.И., Саратовский Н.В.МАИ, каф. 404В работе рассмотрены основные особенности систем охлаждениясовременных малогабаритных радиолокационных станций.Отличительной особенностью малогабаритных РЛС (МБРЛС) являетсясосредоточение большой мощности в малом объеме, а также наличиеотдельных теплонагруженных модулей, что вызывает необходимость120

использования принудительных систем охлаждения. Посколькуработоспособность МБРЛС во многом зависит от эффективностисистемы охлаждения, инженеру уже на ранней стадии проектированиянеобходимо многократно проводить расчет теплового режима всейрадиолокационной системы в целом. Подобная задача может бытьрешена с применением современных средств автоматизированногопроектирования (САПР), таких как SolidWorks, Ansys, T-Flex и др.Этап разработки системы охлаждения тесно связан с этапом выборакомпоновки МБРЛС в целом, при этом решаются следующие задачи:- формирование исходных данных для наиболее теплонагруженныхмодулей;- выбор теплоносителя для охлаждения МБРЛС (воздух илижидкость);- выбор компоновки МБРЛС с учетом теплового режима работы;- разработка конструкторской документации на изделия, входящие всостав МБРЛС с учетом результатов расчета теплового режима системыв целом;С целью обеспечения нормального теплового режима работы МБРЛСв заданных условиях эксплуатации, неотъемлемой частью конструкциистанции является несущее основание, совмещающее в себе функциинесущей конструкции для модулей станции и элемента системыохлаждения. В результате проведенного при помощи САПР анализатеплового режима работы станции, инженером формируетсяконструктивный облик несущего основания, формируются требования ксистеме охлаждения, производится окончательная компоновка изделия.Информационное обеспечение системы проектирования УЦОСРепнева А.И., Запорожец Ю.Г., Федорова О.А.Научный руководитель – Ушкар М.Н.МАИ, каф. 404В работе рассматривается информационное обеспечение системыпроектирования устройств цифровой обработки сигналов (УЦОС) наэтапе технического предложения. Основной задачей системногопроектирования является сравнительный анализ и выбор оптимальногоконструктивно-технологического варианта (КТВ). КТВ представляетсобой отображение алгоритма выполняемого УЦОС на множествокомпонент и множество конструктивных вариантов реализации, чтоделает задачу многовариантной. А это в свою очередь требуетформализации ее решения, путем разработки информационногообеспечения.Разработанное информационное обеспечение решает следующиезадачи:121- формирование требований к компонентам;- выбор компонент;- разработка конструктивно-технологического варианта изделия;- выбор оптимального КТВ по комплексному показателю качества.Информационное обеспечение включает в себя базы данныхкомпонент(АЦП, DSP, ОЗУ и т.д.) и базу данных сгенерированных КТВ(заполняющуюся автоматически при работе системы), созданные спомощью СУБД MySQL. Базы данных имеют возможностьосуществлять запросы к интернет ресурсам основных фирмпроизводителейэлектронных компонентов для обновления хранимойинформации.В результате работы создано информационное обеспечение системыпроектирования УЦОС, позволяющее решить задачу выбораоптимального конструктивно-технологического варианта.Оптимальный прием случайного импульсного сигналас неизвестными моментами появления и исчезновенияРозанов А.Е.Научный руководитель – Чернояров О.В.МЭИ, каф. РТПВ автоматизированных системах связи с импульсной модуляцией вкачестве несущего колебания широко используются последовательностиимпульсов. Для повышения скрытности передачи информации и защитыее от несанкционированного доступа достаточно часто применяютрасширение спектра информационных сигналов с помощью модуляцииимпульсной несущей специальным колебанием, не зависящим отпередаваемого сообщения. Одним из способов повышения скрытностиявляется рандомизация сигнала введением стохастических гауссовскихискажений. Информационный импульсный сигнал, рандомизированныйтаким образом, можно представить в виде мультипликативнойкомбинации видеоимпульса и стационарного гауссовского случайногопроцесса.В докладе рассмотрена задача оценки моментов появления,исчезновения и средней мощности высокочастотного гауссовскогослучайного импульса, наблюдаемого на фоне белого шума. В отличие отизвестных работ также полагалось, что форма импульсного сигнала(огибающая) может быть произвольной.При синтезе алгоритма оценивания использовался методмаксимального правдоподобия, для чего найдено новое выражение длярешающей статистики (логарифма функционала отношенияправдоподобия), позволяющее существенно упростить структурувыносимых оценок. Показано, что предложенный измеритель122

временных и энергетического параметров случайного импульсногосигнала может быть реализован в виде достаточно простыходноканальных устройств.Для определения эффективности синтезированного алгоритмавыполнено обобщение метода локально-марковской аппроксимации наслучай нескольких неизвестных разрывных параметровинформационного сигнала. На основе указанного обобщения найденыприближенные выражения для смещений и рассеяний оценок моментовпоявления, исчезновения и средней мощности случайного импульса.Рассмотрено влияние аномальных ошибок на качество работымаксимально-правдоподобного измерителя. С помощьюстатистического моделирования на ЭВМ установлено, что полученныерезультаты обладают приемлемой точностью при энергетическихсоотношениях, больших 1…2.Антенная система защиты информацииРоманица К. В., Овчинникова Е.В., Кондратьева С.Г., Шмачилин П.А.Научный руководитель – Воскресенский Д.И.МАИ, каф. 406На предприятиях имеется значительное количество устройств,излучающих сигналы, в которых заложена информация, содержащаякоммерческую тайну. Поэтому создание мер по защите информацииявляется актуальной задачей.Технические каналы утечки информации можно разделить наэлектромагнитные, электрические и параметрические. В качестве одногоиз возможных способов защиты информации можно предложитьформирование широкополосного, мощного шумоподобного сигналаподавления и излучение его вблизи источника информационногосигнала. Для этого целесообразно использовать широкополосные илидиапазонные антенны и размещать их по периметру защищаемогообъекта.Однако, установку того или иного типа антенн приходитсясогласовывать с заказчиком и использовать имеющуюся на фирмеаппаратуру и антенны. В работе наряду с широкополосными антеннамирассматриваются узкополосные резонансные антенны, работающие наотдельных частотах диапазона.Расчет поля излучения узкополосных антенн в ближней ипромежуточной зонах выполнен строгими и численнымиэлектродинамическими методами.В докладе представлена программа для расчета поля излучения рамкив ближней зоне. Также приведены результаты ДН рамочной антенны наразных частотах диапазона и для различных вариантов возбуждения123рамки в дальней зоне. Полученные результаты согласуются с теориейрамочных антенн.Применение программ электродинамического моделированияпозволяет учесть влияние проводящей горизонтальной поверхности, атакже металлоконструкций здания.Таким образом, используя строгие методы электродинамики, былиопределены характеристики направленности совмещённых рамочных иштыревых антенн. Даны рекомендации по выбору числа, а также типаантенн. Разработаны электродинамические модели широкополосныхантенн.Системы высокоточного местоопределенияСавина А.А.Научный руководитель – Громаков Ю.А.МАИ, каф. 408В настоящее время проблема определения местоположения объектоврешается с помощью ГЛОНАСС/GPS спутниковых системместоопределения. Эти системы имеют некоторые ограничения.Передача текущих координат подвижного объекта в центр мониторингаосуществляется по каналам сотовой связи. Мониторинг объектаневозможен в туннелях и зданиях, в условиях города – из-за затененияспутников ГЛОНАСС/GPS зданиями, в условиях радиоэлектронногопротиводействия. Например, в условиях городской застройки с высокойплотностью, точность определения координат может падать до 20-30 мпри движении по узким улицам вблизи высотных домов.В связи с этим возникла необходимость разработки системыместоопределения без использования спутникового сегмента. Присоздании такой системы необходимо сохранить точность определенияместоположения объектов не ниже 5-10 м. Обеспечить интеграцию этойсистемы с системами сотовой связи и широкополосного доступа.Работа включает в себя разработку концепции системы выскоточногоместоопределения, исследование вопросов интеграции ссуществующими системами сотовой связи и широкополосного доступа.Определение координат объекта происходит с использованиемцифровой карты местности и сети сотовой связи. Для уточнениякоординат служит источник корректирующих данных. Сравниваяполученные значения координат со значениями, хранящимися висточнике корректирующих данных, вычисляется ошибка измерения исоответственно точные координаты местоположения объекта.В городах с большой плотностью застройки, крупных торговыхцентрах, метрополитене существующие системы местоопределения не124

дают желаемых результатов. Предлагаемая система высокоточногоместоопределения поможет решить эти проблемы.Автоматизированная система тестирования в сети ИнтернетСальников Д.С.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Безусловно разработка подобного проекта в рамках институтанакладывает ряд требований, которые обуславливают общие прицепыпостроения и функционирования как отдельных частей так и всейсистемы в целом. Так работа пользователя в системе, заключающаяся впрохождении теста, должна быть возможна на максимально возможномспектре устройств от компьютеров до планшетов и смартфонов безнеобходимости устанавливать какое либо программное обеспечение (заисключением браузера). Аналогичное требование выдвигается и состороны администраторов и/или преподавателей для возможностисоздания, редактирования, удаления тестов и вопросов, а так жепросмотра ведущийся системой статистики прохождения тестов.Пользователи и администраторы системы должны быть опознаны еюдля ведения статистики результатов прохождения тестов и дляобеспечения доступа к управлению тестами только преподавателейи/или администраторов. Вопросы и ответы в тесте должны содержать нетолько текст, но и при необходимости изображения или видео.Поскольку может возникнуть необходимость доработки системы в связис изменением требований, или желанием расширить функционал, проектдолжен предусматривать легкость понимания для стороннегоразработчика и предоставить ему достаточно возможностей для работы.Из всего выше сказанного можно сделать следующий вывод: системадолжна быть доступной для работы с ней, обеспечиватьавторизированное пользование, обеспечивать работу с медиа файлами,разрабатываться с учётом объектно-ориентированного подхода и помодульному принципу. В рамках этих условий был выбран вариантнаписания проекта на языке PHP для дальнейшего размещения системыв сети интернет. Таким образом вопрос о доступности системы сужаетсядо вопроса подключения устройства к сети интернет, авторизацияпользователей будет обеспечиваться по средством связок логин ипароль, выданных каждому пользователю и вводимых всоответствующие поля форм размеченных в языке гипертекстовойвёрстки HTML, также для удобства работы системы будет использованмеханизм сессий, необходимый для полноценной работыавторизованного пользователя; в такой реализации использованиюмедиа файлов ничего не мешает, напротив можно будет для экономии125пространства на виртуальном хостинге хранить их на стороннемсервере, а в вопросе лишь отображать ссылаясь на этот сервер, PHPявляется объектно-ориентированным языком и обеспечиваетвозможность разбивать исходный код на отдельные файлы, чтосоответствует последнему из выведенных нами принципов. PHP выбрант.к. существует значительное множество хостов на которыхподдерживается эта технология, а так же потому что являетсябесплатным и находится в свободном доступе. Кроме тогосуществующие сайты www.mai.ru и www.mai6.ru написаны именно сприменением этой технологии. В случае если будет принято решение овнедрении системы в практику не должно возникнуть вопросов о еесовместимости с тем или иным хостингом.Разработка тепловых макромоделей функциональных ячеек,выполненных в соответствии со стандартом IEEE 1101.2.Апухтин М.С., Саратовский Н.В., Репнев Д.Н.Научный руководитель – Ушкар М.Н.МАИ, каф. 404Работа посвящена разработке тепловых моделей функциональныхячеек (ФЯ), выполненных в соответствии со стандартом IEEE 1101.2,для САПР SolidWorks.Целью работы является анализ конструкций современных ФЯ скондуктивным теплоотводом; разработка типовых математическихтепловых моделей ФЯ; разработка алгоритма проектирования тепловыхмакромоделей ФЯ; разработка тепловых макромоделей ФЯ скондуктивным теплоотводом для САПР.В настоящее время теплонапряженные конструкции бортовых РЭС(БЦВМ «Багет») используют системы кондуктивного охлаждения(СКО). Работа посвящена созданию тепловых макромоделей ФЯ,выполненных в соответствии со стандартом IEEE 1101.2.На первом этапе работы были проанализированы современные,наиболее применяемые типы базовых несущих конструкций (БНК). Врезультате анализа выявлено три основных типа ФЯ с СКО: ФЯ сметаллизированным основанием, ФЯ с мезанином и ФЯкомбинированного типа. Для каждого типа ячеек созданы подробныетепловые модели (ТМ) с учетом конструкции и специфики СКО(тепловые контактные сопротивления элементов СКО; различноераспространение тепловых потоков в зависимости от размещенияэлектрорадиоэлементов на ФЯ). Так же в работе проанализированаконструкция многослойных печатных плат (МПП), что позволилопреобразовать МПП в «однородную» печатную плату.126

На втором этапе были выявлены элементы тепловой схемы,оказывающие наибольшее влияние на результирующую тепловуюпроводимость ФЯ. Выявление таких элементов позволилопреобразовать подробные ТМ в тепловые макромодели (ТММ).Таким образом, применение ТММ позволило сократить времяподготовки и объем начальных данных, необходимых для анализатеплового режима с использованием систем автоматизированногопроектирования (САПР), таких как приложение Flow Simulation САПРSolidWorks; среднее значение выигрыша во времени составило 30%, приэтом погрешность макромоделей не превысила 5%.Использование среды Siemens Teamcenter Visualizationдля визуализации сборочного процесса агрегатовсреднемагистрального пассажирского самолетаСергеенко А.В., Огурцов М.С.Научный руководитель – Чижов М.И.ВГТУ, каф. КИТПСборочный процесс является завершающим этапом производства.Высокое качество и, как следствие, надежность конечной продукциитребуют точного соблюдения всех этапов технологического процесса(ТП). Зачастую, на современных авиастроительных предприятияхбольшинство ТП сборки агрегатов по-прежнему представленыисключительно в бумажном виде, что в общем случае усложняетмногопользовательскую работу с ними.Массовое внедрение PLM- систем на авиационных предприятияхоткрывает новые перспективы для автоматизации технологическойподготовки производства. Привычные техпроцессы, преобразованные вэлектронный формат среды Teamcenter, позволяют организоватьполноценный общий доступ и редактирование, при таком подходе всеизменения в технологическом процессе мгновенно становятся доступнывсем пользователям, использующим данный ТП, что значительноснижает временные издержки, связанные с «бумажной волокитой».Помимо создания электронных представлений технологическихпроцессов среда Siemens Teamcenter позволяет осуществлять такназываемую визуализацию процесса сборки. На основании операцийТП, содержащихся в базе данных Teamcenter, а также электронныхмоделей соответствующих деталей, входящих в техпроцесс, модульVisualization позволяет создавать анимированное поэтапноепредставление процесса сборки соответствующего агрегата.Визуализация технологических процессов сборочного производствазначительно повышает скорость его восприятия, в том числе иосновными производственными работниками, не обладающими высшим127техническим образованием. Любое изменение, внесенное в техпроцесс,в кратчайшие сроки может быть визуализировано, при этом конечнаявизуализация прикрепляется к соответствующему узлутехнологического процесса в среде Teamcenter и становится доступнойвсем пользователям, связанным с данным ТП.В ходе текущего исследования производится формированиеэлектронной версии технологического процесса сборки багажного люкатипового среднемагистрального пассажирского самолета в средеTeamcenter и ее модуле Visualization. Проводится анализ преимуществ инедостатков представления технологической документации вэлектронном виде, рассматриваются возможные трудности привнедрении таких ТП в условиях серийного производства.Особенности разработки и моделирования алгоритмовс использованием средств MATLAB/Simulink и C/C++Серкин Ф.Б.Научный руководитель – Важенин Н.А.МАИ, каф. 408В настоящее время всё более широкое применение находят методымодельно-ориентированного проектирования (МОП) при разработкеразличных алгоритмов цифровой обработки сигналов. Такие пакеты, какMATLAB и LabVIEW, используют эти методы и позволяют значительносократить сроки и уменьшить стоимость разработок. Помимо различныхспособов работы с языками описания аппаратуры (HDL), в MATLABсуществуют и методы генерации и отладки C/C++ кода. Речь пойдет обособом наборе функций MATLAB/Simulink, который позволитпредставлять C/C++ код в виде блоков и затем добавлять его в Simulinkмодель.Схожие методы используются в MATLAB и для создания иотладки HDL-кода. Познакомиться с ними можно, обратившись к моимпредыдущим работам.Предположим, что у нас имеется собранный из стандартных блоков иотлаженный в среде Simulink алгоритм. Теперь необходимо этоталгоритм реализовать на процессоре. Используя методы МОП, можнопойти двумя путями: сгенерировать код автоматически, либо написатьего вручную. Во многих практических задачах у нас имеется некоторыйвнешний C-файл с написанным кодом, который необходимо отладить. ВMATLAB существует поддержка S-функций, представляющих собойинтерфейс взаимодействия с алгоритмами, написанными на языке C.Для работы с S-функциями рассмотрим два наиболее удобных метода.Первое средство, которое рассматривается в этой работе – LegacyCode Tool (LCT). LCT представляет собой некоторый набор функцийдля создания C-файла, из которого затем можно сгенерировать S-128

функцию. Удобство данного пакета заключается в том, что переменнаяструктуры LCT представляет собой набор настроек, которыенеобходимо установить пользователю, а затем путем запуска командуправления LCT автоматически создается S-функция, которую можнопредставить в виде блока в Simulink.Второе средство – S-Function Builder (S-FB). S-FB – это болеедружелюбный к пользователю способ создания S-функций, так как онимеет удобный графический интерфейс. Но здесь возникает проблема –необходимо вручную писать обвязку для тестируемого C-файла и, еслипрограмма сложная, то это может доставить массу неприятностей. Витоге S-FB также представляет собой блок с S-функцией.Если обобщить вышесказанное, то можно сказать, что пользователюLCT, по сути, нужны самые начальные знания языка C, чтобыиспользовать данный пакет. С S-FB будет несколько сложнее. Прииспользовании данных пакетов в идеальном случае мы можем получитьтакую методику работы с C-кодом, что мы сможем, не меняя основнойC-файл, тестировать его в Simulink, а затем компилировать и загрузить вреальный процессор.Также в докладе рассмотрены особенности работы с переменными вSimulink, которые удобно использовать для отладки C-кода. Дляпримера приведено несколько моделей простых алгоритмов,иллюстрирующих работу с S-функциями.Сетевая модель трансфера высоких технологийСкородумов В.С.Научный руководитель – Годин Э.М.МАИ, каф. 307Рассматривается сетевая модель процесса трансфера технологий приразработке и производстве изделий новой техники с участиемпредприятий малого и среднего бизнеса. Трансфер технологий (ТТ) –необходимый инструмент осуществления инновационных процессов,целью которых является передача знаний совместно с технологическимоборудованием (ТО) и программным обеспечением (ПО) для решенияконкретных научных, производственных и экономических задач [1].С развитием технологий взаимодействия (коммуникаций) в сетиИнтернет промышленные предприятия независимо от их масштабаполучили возможность передавать своим партнерам многие видыдеятельности, которыми раньше занимались самостоятельно [2]. Дляреализации концепции сетевого трансфера технологиq быстрогопрототипирования и производства (Rapid Prototyping & Manufacturing,RPM) необходимо создание технологической коммуникационнойплатформы для решения технологических задач. Наиболее129перспективным аппаратом общения и обмена ресурсами междуучастниками такой платформы являются технологии «облачныхвычислений (Cloud Computing), позволяющие упростить и существенноускорить бизнес-процессы участников совместных проектов ипрограмм.В работе показано, что информационные технологии («облачныевычисления») и технологии быстрого прототипирования и производства– RPM при совместном применении дают синергетический эффект,обеспечивающий существенное сокращение сроков проектирования иизготовления, а также повышение качества создаваемых изделий.Литература1.Мельникова Т. Что такое трансфер технологий. 2010, [сайт:http://www.innovprom.ru/chto-takoe-transfer-texnologij ]2. Воронченок А. Д., Скородумов С. В., Тихомиров А.С. Аутсорсингвысоких технологий при создании новой техники. «Наука и Технологиив Промышленности», №4, 2006. С. 69-76Способ реализации алгоритмов параллельной обработкиизображений применительно к задаче «склеивание»Солюс Д.М.Научный руководитель – Орлов В.П.МАИ, каф. 403В настоящее время в технических приложениях достаточно частоиспользуются технические средства обработки видеоданных. Какправило, они реализуются на современной элементной базе сиспользованием встроенных программных продуктов. Одной изактуальных тем обработки видеоданных является «склеивание»фотоизображений, полученных из разных ракурсов, с дефектами,требующих «склеивания».«Склеивание» изображений – процесс совмещения несколькихизображений с перекрывающимися областями, в результате которогообразуется сегментированная панорама высокого разрешения. Обычновыполняется при помощи компьютерного программного обеспечения.Рассматриваемый метод выполнения «склеивания» не требуетпредоставления дополнительной информации по каждому изображениюи состоит из четырех этапов: выделение точек интереса на изображении,определение корреляционной зависимости между этими точками,определение модели преобразования координат по парам точек скорреляционной зависимостью, совмещение изображений сиспользованием найденной модели.Анализируются математические модели алгоритмов, используемых накаждом этапе «склеивания», предлагается их реализация с применением130

параллельных вычислений, позволяющая использовать метод в системахреального времени.Проектирование щелевой антенной решёткимиллиметрового диапазонаТитов А.Г.Научный руководитель – Добычина Е.М.МАИ, каф. 406В настоящее время миллиметровый диапазон длин волн активноиспользуется как в гражданских, так и в военных целях. ПрименениеРЛС миллиметрового диапазона в радиолокации позволяет существенноулучшить параметры обнаружения объектов. Этот диапазон обладаетрядом отличительных свойств: высокая помехоустойчивость,обеспечение в нужных случаях высокой скрытности передающегосигнала, обеспечение высокой концентрации энергии зондирующегосигнала в пространстве, расширение спектра излучающих сигналов,увеличение дальности действия РЛС, избирательность и устойчивость кпомехам различного типа. С применением миллиметровых волнпоявляется возможность уменьшения размеров наиболее громоздкогоэлемента РЛС – антенны, а, следовательно, и всей станции в целом, чтооткрывает пути к созданию мощных мобильных средств наземного,корабельного и космического базирования.Для реализации антенных решеток (АР) миллиметрового диапазона,возможны различные схемы построения распределительной системы, иизлучателей. Наиболее распространенным вариантом в этом диапазонеявляется АР, реализованная на базе волноводной распределительнойсистемы с щелевыми излучателями в прямоугольном волноводе.Проектирование системы возбуждения такой решетки традиционнымиметодами приводит к громоздкой, тяжелой конструкции, к тому жетехнологические погрешности, возникающие при её изготовлении,могут существенно ухудшить основные характеристики антенны.В данной работе производилась оценка возможности построениящелевой антенной решетки с узкой суммарной диаграммойнаправленности (ДН), порядка 1.4 градуса в горизонтальной плоскости иуровнем боковых лепестков (УБЛ) не более -18дБ и шириной ДН 4.2градуса в вертикальной плоскости, а УБЛ порядка -23дБ. Уровень нуляразностной ДН составляет -25дБ. Приемо-передающая АР должнаобеспечивать возможность моноимпульсного режима работы.Для получения заданных характеристик в излучающей линейкеволноводов, в отличие от стандартного режима бегущей волны, которыйприменяется в большинстве антенн такого класса, предполагаетсяиспользовать объёмные резонаторы, в которых устанавливается131сложный режим работы, от смешенного до режима стоячей волны. Этопозволит получить спадающее амплитудное распределение, по краямантенны, и как следствие, требуемый уровень УБЛ. Для полученияузкой ДН, был произведен расчёт, и оценка количества требуемыхрезонаторов и количества в них щелей. Было произведенокомпьютерное моделирование объёмного резонатора с целью проверкиполученных расчётов.Алгоритм создания описания изображения на основесемантического методаТрунина Н.В.Научный руководитель – Максимов Н.А.МАИ, каф. 308Задачи распознавания изображений являются одними из самыхактуальных задач в настоящее время. Задача распознавания снимковвозникает в системах компьютерного зрения, где необходимо,например, по снимку местности определить местоположениелетательного аппарата.Процесс распознавания изображения можно разделить на три этапа:сегментация изображения, создание описания изображения исопоставление изображения. Данная статья посвящена созданиюописания изображения.В качестве исходных данных выступает матрица фрактальныхразмерностей, элементами которой являются значения фрактальныхразмерностей для участков изображения, предъявляемого к обработке.Каждому значению фрактальной размерности ставится в соответствиеестественный или искусственный объект местности. Далее на матрицефрактальных размерностей выделяются области, имеющие близкие позначению фрактальные размерности. После обработки матрицыфрактальных размерностей появляется ряд выделенных естественныхили искусственных объектов местности.На основе данных, полученных из матрицы фрактальныхразмерностей, составляется описание изображения. То есть, каждыйобъект местности описывается согласно определённым правилам. Врезультате, исходное изображение представляется набором описанийобъектов, находящихся на изображении.Описание объекта на изображении представляется в виде онтологии,составленной на диалекте языка OWL – OWL DL. При составлениионтологии учитываются такие характеристики объекта, как тип объекта,примитив объекта, соседи объекта и площадь. Тип объекта определяет,является ли объект естественным природным объектом илиискусственным природным объектом. Примитив объекта определяется132

из матрицы фрактальных размерностей, например, река, лес, дорога.Соседи объекта определяются по объектам, которые также находятся наснимке вместе с описываемым объектом. Площадь объекта вычисляетсяпо исходному изображению и матрице фрактальных размерностей.В настоящее время реализовано автоматическое построениеонтологий для объектов изображения на основе матрицы фрактальныхразмерностей. В дальнейшем, планируется реализация полноценнойсистемы распознавания снимков на основе онтологии изображения.Измерение аэродинамических параметровнесущего винта вертолетаТулуша И.О.Научный руководитель – Меркишин Г.В.МАИ, каф. 407Достижение наилучших характеристик ЛА является актуальнойзадачей, решение которой позволяет конструировать ЛА с высокимилетными характеристиками. Рассматривается актуальная задачаисследования аэродинамики вертолета с использованием излучениялазера.Специфика работы несущего винта не позволяет с высокой точностьюполучить полные аэродинамические характеристики ваэродинамической трубе или дымканале. Рассматриваемый в работеметод позволяет проводить исследования в реальных условиях висенияи полета.При обтекании твердого тела воздушный поток подвергаетсядеформации, что приводит к изменению скорости, давления,температуры и плотности в струйках потока. Таким образом, околоповерхности обтекаемого тела создается область переменных скоростейи давлений воздуха. Наличие различных по величине давлений уповерхности твердого тела приводит к возникновениюаэродинамических сил и моментов.При вращении лопастей вертолета возникают области с меняющимисяплотностями и давлениями. Суть оптического метода заключается визмерении градиентов величин давлений при помощи измеренияградиента преломления и нахождении с помощью этих градиентовплотностей воздушных потоков, обтекающих несущий винт, а такжевычисления аэродинамических характеристик лопасти и несущеговинта. Для приема оптического излучения используется фотодиодныйприемник.Расстояния измерений от 3 до 30м.Особенности построения рефлектометрическойсистемы диагностики плазмыФрантов В.В.Научный руководитель – Нуждин В.М.МАИ, каф. 407В докладе рассматривается проблема создания системы диагностикиплазмы для измерения ее среднего профиля электронной плотности ифлуктуаций плотности в создаваемой установке ИТЭР. Физическойосновой диагностики является отражение электромагнитных волн отобласти плазмы, определяемой локальными значениями электроннойплотности и магнитного поля. Измеряя задержку в распространенииэлектромагнитной волны от излучателя до точки отражения и обратно,можно восстановить профиль плотности плазмы. Измеряя флуктуацииамплитуды и фазы отраженного сигнала, можно судить о параметрахфлуктуаций плотности плазмы, как интегрально вдоль путираспространения волны, так и некоторых случаях, в области отражения.Рефлектометрический комплекс для диагностики плазмы долженобладать рядом особенностей:- позволять измерение задержек отражений электромагнитныхколебаний от плазменного шнура со стороны сильного магнитного поля(внутренней части тора) в широких диапазонах частот (20ГГц -40ГГц);- обеспечивать измерение задержек в диапазоне дальностей 10÷1000мм на фоне задержек в подводящих волноводах длиной 3м и 150 м длятокамаков T-10 и ITRA соответственно;- реализовывать необходимых селектирующие свойства зондирующихсигналов;- реализовывать широкополосную модуляцию зондирующих сигналовс эффективной полосой порядка 750÷1000 МГц;- обеспечивать измерение профиля плазмы и флюктационнойструктуры отдельных слоев.В докладе особое внимание уделено системе синхронизации иуправления режимами рефлектометра ССИУ, представляющую собоймногофункциональное устройство, объединяющее внешний генераторпроизвольных сигналов управления частотой СВЧ-генератора,устройство управления импульсным модулятором, устройствоформирования синхросигналов для АЦП, опорного сигналаквадратурного демодулятора, сигнала управления усилениемквадратурного демодулятора.133134

Оптимальный выбор рабочих частот космическогомногочастотного радиоинтерферометра для исследования океанаХейн Тхура АунгНаучный руководитель – Баскаков А.И.МЭИ, каф. РТПКосмические средства позволяют регулярно получать океанологическуюинформацию с огромных территорий и в настоящее время сталиважнейшими источниками информации об океане наряду с судовыми идругими контактными исследованиями. Информация о состоянииморской поверхности (МП) - степени взволнованности необходима дляповышения достоверности прогноза погоды на континентах и морях,для океанологи-ческих научных исследований, для обеспеченияморской навигации, для строительства и эксплуатации различныхгидротехнических сооружений (например, буровых вышек и портов),для экологического мониторинга и т.д.Известен из литературы метод определения оценки состоянияморской поверхности по двухчастотной корреляционной функции(ДЧКФ) [1], но он применяется в настоящее время с мало высотныхлетательных аппаратов. С ростом высоты облучения поверхностизначительно возрастает значение декоррелирующего множителякоэффициента корреляции, связанное с увеличением размеровоблучаемой на МП области, и чувствительность ДЧКФ к высотеморских волн резко падает. В связи с этим использование известногоспособа оценки ординат морских волн по ДЧКФ с борта космическогоаппарата становится невозможным. Использование синтеза апертурыантенны [2] и антенной решетки позволяет исключить влияниедекоррелирующего множителя коэффициента корреляции.Показано, что многочастотный режим космического радиоинтерферометрапозволяет получить примерно одинаковую чувствительность насильном и слабом волнении. Выбраны оптимальные излучаемыечастоты космического многочастотного радиоинтерферометра во всемвозможном диапазоне балльности МП. Получены потенциальныеточностные характеристики оценки степени взволнованности МП приоптимальных значениях разностей излучаемых частот. Показано, чтопри 8.6ммреализована точность оценки ординат морских волн hне хуже 0,1м для слабого и среднего волнения, а для сильного волненияне хуже 0,3м при синтезировании апертуры антенны и использованииантенной решетки.Литература1351. Weissman D.E., Jonson J.W. Dual frequency correlation radarmeasurements of the height statistics of ocean waves. – IEEE Trans.Antennas and Propagation, 1977, vol. AP-25, №1, Jan.2. Баскаков А.И., Мин-Хо Ка, Терехов В.А. Оценка ординат морскихволн по взаимной двухчастотной корреляционной функции отраженныхсигналов при надирном синтезировании апертуры антенны. –Радиотехника, 2006, №12.Разработка технологии производства деталейрадиоэлектронных приборовЧеркасов К.А., Москвитин Я.В.Научный руководитель – Терентьев В.В.МАИ, Ресурсный центр в области авиастроенияРазвитие систем моделирования конструкций (CAD) и физическихпроцессов (CAE) в настоящее время позволяет проводить испытанияустройств в электронном виде. Но, несмотря на возможности данныхтехнологий, натурные испытания изделий остаются обязательнымусловием при проведении проектных работ.Изготовление единичных экземпляров или мелких серий изделий сприменением технологий лезвийной обработки или деформациизаготовки достаточно трудоемко и дорого. Особенно это заметно надеталях из пластиков для различного радиоэлектронного оборудования,особенно когда помимо работоспособности изделия значимымфактором является эргономика.Традиционные способы изготовления корпусных деталей,применяемые в серийном производстве, требуют немалого времени нетолько на проектирование конструкции конечного изделия в сборе,конструктивную проработку отдельных деталей и узлов, но и натехнологическую проработку процесса изготовления. Поскольку впроцессе изготовления задействовано разнообразное оборудование,необходимо проектировать и изготавливать специальную оснастку. Примассовом производстве все расходы, понесенные на этих этапах, раноили поздно окупаются. Когда же речь идет о мелкосерийномпроизводстве, о штучном либо макетном изготовлении достаточносложных узлов, затраты на проектирование и изготовлениеспециализированной оснастки соизмеримы с основными расходами напроизводство, а то и существенно (в несколько раз!) их превышают.Важно учитывать и потраченное на подобную работу время, ведьтребуется изготовить всего один образец или достаточно часто вноситьпринципиальные изменения в конструкцию небольших партий изделия.Целью данной работы является разработка технологии создания136

корпусов радиоэлектронных приборов для проведения натурныхиспытаний.На данный момент значительного прогресса достигли аддитивныетехнологии (послойного синтеза) изделий на основе их компьютерныхмоделей. Они идеально подходят для оперативного изготовлениятрехмерных объектов (изделий) практически любой степени сложности.В случае если деталь планируется подвергать различным испытаниям,а для этого потребуется несколько изделий, то рекомендуетсяиспользовать литье в эластичную форму, можно подобрать различныйматериал, например, очень много видов пластика с различнымихарактеристиками: жаропрочные (приближенные по своим свойствам калюминию), эластичные и т.д.Вывод: В данной работе мы изготовили корпус радиоэлектронногоприбора с помощью лазерной стериолитографии, установки Viper SI2SLA и отливки его из пластика с помощью технологии литья вэластичные формы. Разработана технология производства такихкорпусов.Матричный метод цифрового диаграммообразованияОвчинникова Е.В., Кондратьева С.Г., Шмачилин П.А.Научный руководитель – Воскресенский Д.И.МАИ, каф. 406Диаграмма направленности антенной решётки связана с амплитуднофазовымраспределением в апертуре дискретным преобразованиемФурье. В данном преобразовании каждый из фазовых множителейопределяет разность фаз для каждого из пространственных каналоврешётки, связанную с разностью хода волн, которую требуетсяскомпенсировать, чтобы получить когерентную сумму поля волны,падающей на антенную решётку под некоторым углом.Каждый фазовый множитель преобразования Фурье может бытьрассчитан через угол падения волны, размеры апертуры и частотусигнала падающей волны. Таким образом, пространственноепреобразование Фурье получается узкополосным с полосойпропускания, соответствующей апертурной полосе пропускания ФАР.Если требуется осуществить цифровое диаграммообразование (ЦДО) вширокой полосе сигнала, то необходимо процедура ЦДО должна бытьвыполнена для каждой из частотных составляющих спектра сигнала. Вэтом случае процедура ЦДО может быть представлена в матричнойформе по аналогии с матричным представлением дискретногопреобразования Фурье (ДПФ).В каждом из каналов рассматриваемой цифровой антенной решётки(ЦАР) цифровой сигнал представлен некоторым количеством отсчётов –137выборкой. Объединение выборок всей решётки образует сигнальнуюматрицу ss. В ней столбцы – выборки цифрового сигнала для каждогоэлемента ЦАР. Если домножить матрицу выборок ss слева на матрицукоэффициентов Фурье W t , то таким образом можно получить матрицу SSспектров сигналов ss.Каждая строка полученной матрицы SS будет представлять собойамплитудно-фазовое распределение в апертуре ЦАР на своей частоте.Далее, для получения ДН необходимо взять пространственное ДПФ отамплитудно-фазового распределения для каждой из частот спектра.Данную процедуру можно реализовать подобным образом домноживматрицу спектров слева на диаграммообразующую матрицукоэффициентов Фурье W ДН , каждый из которых определяется методоманалогичным определению фазового сдвига аналогового фазовращателядля конкретной гармоники.В результате матрица FF в столбцах будет содержать диаграммынаправленности. Строки матрицы FF будут являться спектрамисигналов в соответствующих угловых каналах. Сигнал в каждом изканалов ДН может быть выделен аналогичным образом с помощьюобратного матричного ДПФ.Таким образом, показанный метод даёт возможность формироватьлуч ЦАР в матричной форме в спектре частот. Определение элементовматриц W t и W ДН в этом случае даст возможность осуществлятьпроцедуру диаграммообразования в требуемом спектре частот иформировать необходимое множество ДН ЦАР требуемой формы.Оптимальный измеритель времени запаздывания и доплеровскогосдвига частоты импульсного сигнала при наличии аддитивныхи мультипликативных искаженийЭвоян А.Г.Научный руководитель – Чернояров О.В.МЭИ, каф. РТППроблема оценки (измерения) параметров импульсных сигналовимеет широкие приложения в радио- и гидролокации, в радионавигации,связи, технической диагностике и т.п. При этом в ряде практическиважных задач измеряемые сигналы помимо аддитивных флуктуацийискажаются мультипликативными помехами с неизвестнойинтенсивностью. В результате принимаемый импульс имеет случайнуюсубструктуру. Для математического описания таких сигналов частоиспользуется модель в виде отрезка реализации стационарногогауссовского случайного процесса.В работе рассмотрена задача оценки времени запаздывания идоплеровского сдвига частоты высокочастотного гауссовского138

импульса, наблюдаемого на фоне белого шума. При этом полагалось,что дисперсия случайной субструктуры полезного сигнала может бытьтакже неизвестна.При синтезе алгоритма оценивания использовался методмаксимального правдоподобия. В соответствии с этим методом былозаписано выражение для решающей статистики – логарифмафункционала отношения правдоподобия – как функции текущихзначений всех неизвестных параметров, выполнена его максимизация ив явном виде получена структура оценок времени запаздывания,доплеровского сдвига частоты и дисперсии случайного импульса.Показано, что предложенный измеритель допускает гораздо болеепростую техническую реализацию по сравнению с имеющимисяаналогами.Поскольку принятая здесь модель полезного сигнала являетсяразрывной, то реализации логарифма функционала отношенияправдоподобия являются недифференцируемыми по частотновременнымпараметрам ни в каком вероятностном смысле. В этой связидля анализа эффективности синтезированного алгоритма оценкивремени запаздывания, доплеровского сдвига частоты и дисперсиислучайного импульса использовался подход, основанный нааппроксимации решающей статистики в малой окрестности точкиистинных значений неизвестных параметров марковским случайнымполем. В результате удалось получить замкнутые асимптотическиточные (с ростом выходного отношения сигнал/шум (ОСШ)) выражениядля условных смещений и рассеяний выносимых оценок. Установлено,что в условиях высокой апостериорной точности характеристики оценоквремени запаздывания и доплеровского сдвига частоты случайногоимпульса при априори известной и неизвестной дисперсии егослучайной субструктуры совпадают. Кроме того, незнание частотновременныхпараметров импульсного сигнала при достаточно большихОСШ также не влияет на качество оценки дисперсии.Математическая модель активной фазированной антенной решеткиЮдин А.Ю.,Самойленко Е.А.ОАО «РАТЕП», г. СерпуховРазработана математическая модель позволяющая проводить расчети анализ характеристик активных фазированных антенных решеток(АФАР). Математическая модель имеет в своем составе модуль импортапараметров одиночного излучателя из Ansoft HFSS, гибкую системуконфигурирования, позволяющую моделировать решетки любой формыс любым количеством каналов, а также модуль вывода рассчитанныхпараметров в файл-отчет формата «*.txt».139Математическая модель разработана с использование Graphical UserInterface (графического интерфейса пользователя) матричной средыMatlab. Доступны следующие параметры вывода результатовмоделирования:- выбор графического элемента (ДН (диаграмма направленности)решетки (суммарная и разностная), ДН одиночного излучателя,множитель решетки, амплитудное распределение, фазовоераспределение, координаты элементов решетки);- для ДН решетки выбор типа ДН: суммарная или разностная;- выбор плоскости построения (плоскость Е - phi=0° или плоскость H- phi=90°);- выбор типа расчета (теоретический и/или практический).Практический расчет учитывает шаг квантования амплитуды и фазы, атакже учитывает случайную погрешность установки, имеющуюнормальный закон распределения.- диапазон сканирования (определяет диапазон расчета и диапазонвывода графического элемента);- шаг сканирования (определяет точность расчета и точность выводаграфического элемента).- cохранение результатов расчета в файл формата «*.txt».Математическая модель АФАР автоматически рассчитывает такиепараметры диаграммы направленности, как:- ширина ДН по уровню половинной мощности (3дБ) (длятеоретического и практического расчета);- расчет максимального уровня боковиков ДН в дБ (длятеоретического и практического расчета);- точность установки луча (отображается рассчитанное значениеотклонения);- расчет коэффициента усиления антенны.Расширяемая программа имитационного моделированиябеспроводных сенсорных сетейЯрыгин А.Ю., Попов С.Н.Научный руководитель — Терентьев М.Н.МАИ, каф. 609Во многих случаях проведение натурного эксперимента приразработке беспроводных сенсорных сетей (БСС) затруднено илиневозможно по следующим причинам: невозможно воспроизвестиусловия эксплуатации БСС, отсутствует необходимое оборудование и др.В таких ситуациях заменой натурного эксперимента являетсяимитационное моделирование (симуляция). Целью выполняемой накафедре 609 МАИ работы является разработка симулятора БСС общего140

назначения, способного решать основные задачи, возникающие припроектировании БСС, при этом позволяя пользователям принеобходимости самостоятельно расширять функциональностьсимулятора.Разрабатываемый программный комплекс симулятора состоит изпрограммы формирования задания на симуляцию, собственно симулятораи программы анализа результатов симуляции.Программа ввода исходных данных служит для составления файлапроекта и передачи этого файла симулятору. В файле проекта содержитсяинформация о проекте, ссылки на программы узлов, информация отребуемых для выполнения задачи модулях, исходные данные модулей,типы и параметры событий и т. д.Симулятор выполняет имитационное моделирование БСС всоответствии с требованиями файла проекта. Особенностями этогосимулятора является разделение логики работы программ узлов,аппаратуры узлов, поведения окружающей среды и использование языкасценариев Lua при создании пользовательских модулей. Симуляторразделен на ядро и множество модулей, которые с разной степеньюдетализации реализуют составные части исследуемой модели. Взависимости от требований программ узлов выбираются модули,наиболее эффективно реализующие моделируемые объекты. Результатомработы симулятора является журнал событий.Каждая симуляция создает новый журнал. Журнал представляет изсебя файл на жестком диске в двоичном формате. Размер журнала можетдостигать нескольких гигабайт и превышать размеры оперативнойпамяти. Набор таких журналов и файл проекта поступают в программуанализа результатов.Очевидно, что задача обработки журналов (основная задачапрограммы анализа результатов) такого размера нетривиальна. В рамкахданной работы были разработаны методы, решающие названнуюпроблему.1415. Экономические проблемы аэрокосмическогокомплексаВ рамках работы по данному направлению проходит ежегоднаянаучно-практическая конференция ИНЖЭКИН МАИ «Инновационныйменеджмент в аэрокосмической промышленности».Инструменты аутсорсинга в проектировании, как гарантиякачества продукции аэрокосмической отраслиАндрианов О.И., Токарев Е.В.Научный руководитель – Махров В.П.МАИ, каф. 608В современных условиях рынка, когда цена проектирования и егопродолжительность являются требованиями Заказчика и, следовательно,все подрядные организации обязаны эти требования выполнить,конкурентное преимущество должно достигаться за счет качествапродукции. Одним из наиболее эффективных инструментов достижениякачества при оптимальной себестоимости является аутсорсинг.Преимущество аутсорсинга заключается в более качественном и менеезатратном выполнении переданной функции. Более высокое качествообъясняется наличием профессионалов, которые имеют значительныйопыт по данной проблематике. Это происходит из-за того, чтоАутсорсер занимается этой сферой, причем не для одного Заказчика, т.е. начинается профессиональная специализация, снижение издержек, такчто наступает эффект накопления: чем больше специализация — темпроще управление, чем лучше управление — тем дешевле весь процесс.Таким образом, издержки при аутсорсинге становятся ниже, чем присамостоятельном выполнении соответствующей функции. Эта идеядостаточно нова для нашей действительности, т.к. у нас всегда былопринято (и сейчас практикуется) бросать все ресурсы не на то, чтополучается лучше всего, а на негативные аспекты в производстве.По требованию международного стандарта ISO 9001:2008 (ГОСТ РИСО 9001-2008) организация, передающая деятельность по аутсорсингудолжна:Идентифицировать эту деятельность как процесс;Нести ответственность за результат этой деятельности передпотребителем.Определить объем и тип управления Аутсорсером, причем, чембольше и разнообразней управление, тем меньше входной контроль.Также организация не имеет права для исключения из СМКприменимых к этой деятельности требований стандарта ISO 9001:2008.142

Используется аутсорсинг в двух случаях:Организация обладает компетентностью для осуществления процесса,но по каким-то экономическим или другим соображениям решаетпередать его сторонней организации.Организация не обладает компетентностью для осуществленияпроцесса и решает передать его сторонней организации.По нашему мнению, инструменты аутсорсинга будут все шире и ширеиспользоваться в проектировании.Информационные технологии в управлении авиационнымипредприятиями, как средство повышения конкурентоспособности,после вступления России в ВТОАристархова Н.В.Научный руководитель – Серпичев А.И.МАИ, каф. 511ВТО (всемирная торговая организация) международная организация,созданная в 1995 году с целью либерализации международной торговлирегулирования торгово-политических отношений государств-членов.Официальный протокол о принятии России в ВТО был подписан вдекабре 2011 года, чуть раньше министры стран-членов ВТО одобриливесь пакет документов, включая обязательства РФ по доступу на рыноктоваров и услуг. Таким образом, Россия окончательно завершилапереговоры о вступлении в организацию, членства в которой добиваетсяс 1993 года.Вхождение России в ВТО будет иметь самые многообразные ипротиворечивые последствия. В число отрицательных последствийвходит то, что вступление рождает множество новых проблем и впервую очередь проблему конкурентоспособности российскихавиационных предприятий. В случае, если отечественные предприятияне смогут ответить на вызовы современности и не повысят своюконкурентоспособность, то будут вытеснены с рынкатранснациональными гигантами. Одним из значимых факторовконкурентоспособности сегодня стало применение в управлениипредприятием современных информационных технологий. Во многихвидах деятельности без этих технологий вообще невозможноосуществлять успешную работу. Поэтому их эффективноеиспользование стало решающим фактором успеха предприятий нарынке.Новые информационные технологии управления способствуютраспространению результативных методов современного менеджмента.Факторы и механизмы этого процесса также требуют своего изучения.143В представленной работе рассматриваются информационныетехнологии, вида ERP (Enterprise Resource Planning), с помощьюкоторых можно значительно улучшить управление предприятием.Системный анализ конкуренции в авиастроении (на примереосновных производителей самолетов боевой авиации)Бабенко Е.А.Научный руководитель – Скородумов С.В.МАИ, каф. 806В работе рассматривается современное состояние авиационнойотрасли промышленности, особенности нынешнего этапа развитиямировой авиакосмической индустрии на примере разработкиистребителей 5-го поколения. Конкуренция на мировом рынкевооружений развернулась в первую очередь в секторе создания новыхистребителей, первые представители которого сегодня приняты навооружении в США (F-22 Raptor), а в России они находятся на этапелетных испытаний (ПАК ФА Т-50). Также параллельно идет разработкакитайского истребителя J-20.В действительности на данном рынке представлено множествоагентов: к ним относятся и сами производители летательных аппаратов(ЛА), и поставщики (авионики, бортового оборудования, двигателей идр.), и покупатели (отдельные страны и госкорпорации). Эти агентымогут быть представлены составляющими теоретико-игровой моделибизнеса производителей ЛА. Вначале для каждого типа агентовопределяем функции спроса и предложения на рынке. Прибыльосновных участников рынка зависит от стоимости ЛА, объемапроизводства и дополнительных затрат. Затем исследуем состоянияравновесия данной модели – ищем максимальный доход при учетедействий других игроков (поиск оптимальных значений параметровмодели для формирования рекомендаций по выработке стратегии нашейфирмы). При этом в разрабатываемой модели «нашей фирмы» мыстремимся учитывать, что среди поставщиков (а также покупателей,новых участников рынка и производителей товаров-заменителей(например, беспилотных ЛА)) тоже имеет место конкуренция,аналогичная описанной выше. Поиск параметров бизнес-модели «нашейфирмы» производим путем вычислительного эксперимента сиспользованием имитационной модели.Таким образом, в работе сделана попытка исследовать основныетенденции развития авиастроения на примере рынка истребителей 5-гопоколения. Было выявлено, что в мировой авиакосмической индустриипроисходят как серьезные технологические изменения, так и измененияв бизнес-моделях участников рынка за счет обострения конкуренции.144

Поэтому можно сделать вывод, что необходимо строить новые бизнесмоделидля выработки оптимальных траекторий развития фирмы в“стратегическом пространстве бизнеса”. Разрабатываемый комплексгибридного моделирования позволит адекватно представить ситуацию вотрасли и выдавать рекомендации по стратегическому управлениюбизнесом производителей ЛА.Список литературы:1. Trimble S. Lockheed delivers first production F-35 to US Air Force. [ВИнтернете]2. Портер М. Конкуренция. - М.: Издат. дом «Вильямс», 2005. – 608 с.Оценка конкурентоспособности навигационного приёмникаБондарейко А.А.Научный руководитель – Манаенкова Е.Т.МАИ, каф. 505В связи с тем, что сегодня навигационные приемники применяютсяпрактически во всех сферах деятельности, на рынке появляетсямножество КБ, институтов и т.п., которые занимаются разработкой ипроизводством данного направления продукции. Это влечет за собойпоявление всё большего числа конкурентов.Статистические исследования показали, что, начиная с 2008 года,спрос на навигационную аппаратуру интенсивно увеличивается. Рынокнавигационных приёмников растёт. Для того, чтобы удержать илиповысить свои конкурентные преимущества, необходимо разрабатыватьи продвигать на рынок изделия высокотехнологичные, имеющиесовершенные конструктивно-технологические характеристики всочетании с приемлемой ценой. С данной целью был разработаннавигационный приёмник типа NAV-12.NAV-12 – это миниатюрный встраиваемый модуль приёма сигналовглобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Ключевойособенностью устройства является его способность работать как сГНСС, которые уже развернуты - GPS и ГЛОНАСС, так и с ГНССGALILEO и COMPASS. NAV-12 обеспечивает высокуючувствительность и быстрое получение первого решения навигационнойзадачи в сочетании с низким энергопотреблением, малыми размерами иразличными климатическими условиями работы. Отличием данногонавигационного приёмника является так же приемлемая цена всочетании с перечисленными характеристиками.Был проведён анализ конкурентоспособности навигационногоприёмника аналитическим и графическим методами. В качествесравниваемых параметров были взяты характеристики наиболее145значимые для данного рода продукции, которым были присвоенывесовые коэффициенты.При проведении конкурентного анализа было показано, что изделиепревосходит своих ближайших конкурентов по качественным истоимостным характеристикам.Приёмник NAV-12 - это достаточно новая разработка, на рынке онапока что представлена не в полном объёме. Поэтому в данном случаерекомендуется придерживаться маркетинговой стратегии «старыйрынок - новый товар» - расширение предпринимательской активности засчёт инновационной товарной политики в рамках прежнего рынкасбыта, т.е. путем усовершенствования, модернизации производимогопродукта, улучшения его потребительских свойств, освоения и выпускакачественно новых товаров для данного рынка. При проведенииграмотной маркетинговой политики изделие найдёт свою нишу нарынке.Системодеятельностный подход при разработке и внедрении СМКБрюховецкий В.А., Монахова В.П.Научный руководитель – Мышелов Е.П.МАИ, каф. 207В России применение подходов ИСО регулируется всевозможнымистандартами и рекомендациями Росстандарта, мировым опытом итребованиями многочисленных систем добровольной сертификации. Сразвитием технологий, усложнением процессов управления, появлениемновых мировых требований, совершенствовались и стандарты ИСО. Носистемная проблема в подходе к внедрению оставалась и накапливалась,и в итоге вылилась в своеобразный кризис ИСО в России. Суть кризисазаключается в том, что требования стандарта накладываются насуществующие процессы управления в компании, являющейся системойвзаимодействующих элементов на всех иерархических уровнях, в товремя как должны бы встраиваться и завязываться на деятельностикаждого сотрудника. Соответственно, как любой живой механизм,система отторгает не свойственную, до этого времени, материю,превращая это в описанные процедуры, которые не являютсярегламентом деятельности сотрудников, а служат только для получениясертификатов соответствия.В настоящее время технология моделирования и анализа бизнеспроцессовдостаточно формализована. Для разработки функциональныхмоделей рекомендуется использовать нотацию IDEF0 (рекомендации кописанию СМК согласно МС ИСО 9000), регламентированнуюфедеральным стандартом США FIPS 183 и официально принятую вРоссии.146

Системодеятельностный подход в описании процессов предлагаетиспользовать фрактальный принцип, состоящий в разбиении цикладеятельности на фазы: целеполагания, проектирования и планирования(программирования), реализации программы и анализа всейдеятельности (всех фаз) и всех элементов деятельности. При этомпредполагается замкнутость следующих друг за другом фаз,ненарушимость и неизменность порядка следования выделенных фаз,соответствие порядка дробления фаз порядку дробления основногоцикла.Определение деталей в цикле деятельности выполняется методомпоследовательного дробления каждой фазы, не изменяяпервоначального наименования состава фаз в структуре деятельности,т.е. не меняя языка описания деятельности и не увеличивая сущностисверх меры, на те же четыре фазы: целеполагание, программирование,реализацию и анализ. В таком случае получаем структуру деятельностисостоящую из 16 частей. В свою очередь, для более детальногопредставление вновь полученной структуры, полученную каждую частьдеятельности можно разделить опять, на такие же четыре фазы:целеполагание, программирование, реализация и анализ. Получаетсяструктура деятельности, состоящая из 64-х частей. И так далее, если вэтом есть необходимость. Каждый раз деление на 4 фазы даетвозможность рассматривать структуру все с большей дробностью.Стратегия развития авиационной промышленности в РоссииВикторова Е.К.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 501В настоящее время развитию авиационной промышленностиуделяется большое внимание, т.к. она является одной из приоритетных,наиболее важных отраслей современной промышленности.Своевременные антикризисные меры, принятые в России, по мнениюспециалистов, обусловили не только стабилизацию, но и дальнейшееразвитие приоритетной отрасли.Таким образом, в 2006 году была утверждена стратегия развитияавиационной промышленности. Она пересматривается каждые 5 лет.Стратегия была сформирована так, чтобы создавался такой финансовыйпоток в этой отрасли, который позволит привлекать кредитные ресурсы,и давать положительную бюджетную эффективность. Быласформирована последовательная поэтапная стратегия, позволяющая непросто развивать отрасль, а перевести её на принципиально новыйуровень:147Первый этап – «Стабилизационный» (2011-2013 гг.), включает в себяследующие мероприятия: завершение организационной интеграции подотраслей; окончательное определение продуктового ряда; оптимизация существующих программ и взаимодействияпартнеров; формирование стабильного портфеля заказов.Второй этап получил название «Рентабельность» (2013-2018 гг.), онподразумевает: выход на рентабельность осуществляемых программ, в том числеза счет унификации, достижения сбалансированности ихструктуры; разработку новых программ; создание ключевых центров компетенции и специализации какосновы формирования нового технологического уклада.Третий этап – «Самодостаточность», включает в себя продвижениена рынок новых продуктов и модернизацию существующегопродуктового ряда.Несомненно, инвестиции в производство являютсяосновополагающим моментом стратегии, но так же необходимо уделятьособое внимание обучению и подготовке профессиональных кадров,отвечающих всем современным требованиям авиационной отрасли.Основной принцип успеха будущих специалистов-профессионалов –преемственность, передача бесценного опыта. То есть созданиемаксимально благоприятных условий для эффективной и плодотворнойработы, а, следовательно, повышение экономических показателей.Пошаговое освоение этой стратегии приведет Россию к повышениюсвоей конкурентоспособности, к возвращению на рынок в качестветретей мировой авиационной державы.Разработка интегрированной системы обучения персоналадля авиационной отрасли промышленностиГоловина А.А.Научный руководитель – Еропкин А.М.МАИ, каф. 501Курс на модернизацию экономики, взятый в настоящее время остроставит перед промышленностью вопрос кадрового обеспечения вавиационно-космической отрасли промышленности. Требованиядинамичных изменений в самой отрасли не могут не отражаться наобразовательной среде, готовящей персонал для неё. Речь идет, как обизменениях некоторых принципиальных подходов к образовательному148

процессу в отрасли и ВУЗах, так и серьезной реорганизации системыуправления в ВУЗах.В результате проведенного исследования было выявлено, чтокачество образования должно отражаться в соответствии той моделикомпетенции выпускника, которая сформирована промышленностью изаказчиком. Таким образом, речь идет о соответствии моделикомпетенции выпускника, которую обеспечивает университет, тоймодели компетенции, которая существует (или, строго говоря, должнасуществовать) у работодателей.Возникает необходимость внедрения новой формы обучения –Интегрированной системы обучения (ИСО), охватывающей тривзаимосвязанных контура: человек – университет – предприятие(корпоративная система обучения). ИСО должна обеспечиватьреализацию следующих принципиальных моментов:она охватывает весь период трудовой деятельности человека(принцип «Образование в течение всей жизни»);упреждающий характер обучения – «завтрашним»: продуктам,технологиям, системам организации производства и труда,экономическим механизмам;оперативная восприимчивость к возможной необходимости вывода изобразовательного процесса устаревшего «обучающего» материала иотказа от услуг части преподавательского корпуса, не готового кпреобразованиям и максимально быстрый ввод в образовательныйпроцесс: нового оборудования, методических материалов,преподавателей;оснащением учебных подразделений вузов и предприятий новым,прогрессивным оборудованием с упреждением по времени поотношению к его установке в производстве;обучение охватывает «соседние» области, реализуя принцип:«каждый клиент каждого», начиная от исходного сырья и заканчиваяпередачей продукции в эксплуатацию.Компетентностный подход служит способом достижения новогокачества образования.Разработка организационно-экономического механизмастимулирования сохранения и развития предприятий авиационнойпромышленностиГусарова Ю.В., Лютер Е.В.,МАИ, каф. 502Преодоление системного кризиса авиационной промышленностиРоссии требует концентрации ресурсов, создания эффективной системыуправления проектами в рамках всей отрасли. Достижение этих149результатов невозможно без участия государства и использованияинструментов поддержки предприятий. С этой целью авторамипредлагается разработка организационно-экономического механизмастимулирования сохранения и развития предприятий авиационнойпромышленности.В основе создания такого механизма будет лежать оценкаэффективности производственной деятельности по трем направлениям:1.Степень сохранения основной производственной деятельности (доляв выручке от продаж основной деятельности более 50%, обеспечениероста выручки от основной деятельности на 5-7% в год).2.Степень эффективного использования производственных ресурсов(производительность труда, эффективность использования основныхпроизводственных фондов, оборачиваемость активов, выручка,приходящаяся на метр квадратный земельного участка).3.Степень инновационной активности предприятия (доляинновационной продукции в выручке от продаж, количествоизобретений и патентов, внедренных в производство, доля инвестиций винновационную деятельность, доля обновленных основныхпроизводственных фондов).На основе оценки эффективности будет разработан комплекс мер постимулированию авиационных предприятий к сохранению и развитиюпроизводственной деятельности, который основан на следующихпринципах:1. Финансовая поддержка эффективных предприятий(предоставление субсидий на уплату части процентов по кредитамкоммерческих банков на инновационную деятельность длямодернизации производства и проведение мероприятий по повышениюэффективности основного производства и т.д.).2. Предоставление эффективно работающим предприятиям впорядке, установленном законодательством, льгот и преференций,включая льготы по арендной плате за земельные участки, снижениетарифов на электрическую и тепловую энергию, а также систему льгот иосвобождений по налоговым платежам.3. Правовое регулирование, направленное на развитие иповышение эффективности предприятий авиационнойпромышленности, включая вовлечение в систему государственныхзаказов на поставку товаров, работ, услуг.150

Оптимизация распределения ресурсовс учетом стратегических целей компанииЕршов Д.М.Научный руководитель – Скородумов С.В.МАИ, каф. 806Для оптимизации распределения ресурсов компании М. Хеллом, С.Видачиком и З. Гарачей была предложена количественная модельоценки эффективности реализации стратегии [1]. Согласно этой моделипричинно-следственные связи между стратегическими целями компаниипредставляются в виде ориентированного нагруженного графа. Целиделятся на основные (достигаются за счет достижения подчиненныхпромежуточных целей) и промежуточные (достигаются за счетрасходования ресурсов и достижения подчиненных промежуточныхцелей). Каждая дуга графа имеет весовой коэффициент, которыйпоказывает уровень достижения родительской цели, если уровеньдостижения подчиненной цели, связанной с родительской целью даннойдугой, равен единице, а уровни достижения остальных подчиненныхцелей равны нулю. С учетом того, что для достижения частипромежуточных целей необходимо расходовать определенные ресурсы(это условие задается в виде набора ресурсных ограничений),формулируется задача линейного программирования (ЗЛП), котораяпозволяет найти оптимальных показателей уровня достижения целейкомпании (вектор x). Критерий оптимальности определяется какмаксимум взвешенной суммы уровней достижения основных целейкомпании.Так как значения весовых коэффициентов взаимосвязей целей могутбыть априори неизвестны, то их либо можно найти экспертным путем,либо, оставив неопределенными, применять особые критерииоптимальности.Один из таких критериев – критерий Вальда (крайнего пессимизма).Он предполагает максимизацию целевой функции в случае «наихудшегоповедения» множества весовых коэффициентов. В нашей работедоказано, что оптимальное по Вальду решение можно получить, решивспециальным образом построенную ЗЛП. Также предложен способпонижения размерности новой задачи до количества основных целей,предполагающий решение нескольких ЗЛП.Другим критерием, который можно применить в случаенеопределенности, является критерий крайнего оптимизма. При егоиспользовании должно достигаться максимальное по множествувесовых коэффициентов и x значение целевой функции. Мы доказали,что точку оптимума в этом случае можно найти путем решенияспециально сконструированной ЗЛП, имеющей большую, чем исходная151задача, размерность и содержащую бинарные и непрерывныепеременные.После того, как будут получены показатели уровней достиженияцелей за достаточное количество периодов, имеет смысл применятьстатистические методы для точной оценки весовых коэффициентоввзаимосвязи целей.Литература:Hell M., Vidačić S., Garača Z. Methodological approach to strategicperformance optimization, Management, Vol. 14, No. 2, 2009. pp. 21–42.Рейтинговая идентификация промышленных предприятийс помощью комитета имитационных моделей кредитных рейтинговЖданов И.Ю.Научный руководитель – Афанасьева О.А.МАИ, каф. 504В последнее время повышается важность рейтинговых систем напредприятии как источника информации при принятии управленческихрешений для руководителей и менеджеров. Одной из важных задачсовременного предприятия – это привлечение инвестиций, которыеявляются движущей силы развития производства, инноваций, научнотехнического и кадрового потенциала. Для поиска лучших объектовинвестирования или оценки собственной привлекательности дляинвесторов необходимо разработать сравнительно информационнуюсистему идентификации инвестиционной привлекательности.Одними из признанных рейтинговых оценок инвестиционнойпривлекательности являются международные кредитные рейтинги,которые присваивают предприятиям классы, характеризующие ихрискованность для кредиторов и институциональных инвесторов идоходность, как рост капитализации и чистых активов для частныхинвесторов. Можно выделить три ведущие международные агентства,которые на основе закрытых методик рейтингуют предприятия – этоFitch, Moody’s и Standard&Poor’s.Многие отечественные предприятия не имеют рейтинговмеждународных РА, это затрудняет массовую идентификациюинвестиционной привлекательности предприятий для поиска лучшихобъектов инвестирования, перенос методики так же затруднен тем, чтоони являются закрытыми. Решением данной задачи являетсямоделирование РА с помощью нейронных сетей на основе финансовоэкономическихпоказателей, итогом данного моделирования становитсяотбор существенных показателей, из рентабельности, ликвидности,деловой активности и финансовой устойчивости, влияющих наинвестиционную привлекательность. Использование совокупности152

полученных нейросетевых моделей (комитет нейросетевых моделей)позволяет производить самостоятельное рейтингование предприятий,выделять инвестиционно привлекательные объекты вложения,проводить мониторинг собственного финансового состояния, оцениватьинвестиционный климат всей отрасли.Данный инструмент может быть использован непосредственно напредприятии в финансовом отделе, а также в органах надзора длямониторинга финансового состояния предприятия и определениевозможных направлений инвестиционной поддержки непривлекательных, но социально значимых предприятий.Применение критериев эффективности инновационнойдеятельности для оценки коммерческого использованиярезультатов научных экспериментов на российском сегментемеждународной космической станцииИльина Т.И.Научный руководитель – Белова Г.Н.МАИ, каф. 509Предлагаемая работа посвящается вопросам практическогоиспользования результатов НПИиЭ с применением принципов ипоказателей эффективности инновационных проектов.В обеспечение поставленной цели в работе решаются следующиезадачи:• анализ перспектив коммерческого использования результатовнаучных экспериментов, проводимых на РС МКС;• рассмотрение понятийного аппарата, связанного синновационной деятельностью;• методические положения оценки совокупной стоимостивыполнения и сопровождения НЭ, коммерческого эффекта иэффективности использования результатов НЭ на борту РС МКС;• расчет совокупной стоимости выполнения и сопровождения НЭ,коммерческого эффекта и эффективности использования результатовНЭ на борту РС МКС по направлению «Медико-биологическиеисследования» научных экспедиций МКС-23, МКС-24 2010г.• рассмотрение возможности и правомерности формированияинновационных проектов для практического коммерческогоиспользования результатов НЭ, по направлению «Медикобиологическиеисследования» научных экспедиций МКС-23, МКС-242010г.В настоящей работе было рассмотрено медико-биологическиеисследования (МБИ), так как они являются одним из направлений,отработанных на МКС и перспективных в плане коммерциализации.153Проблема при внедрении технологий в системы автоматизацииаэрокосмического комплексаКвашенникова О.М.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 502Проблема, которую необходимо решать при внедрении передовыхзападных технологий в системы автоматизации аэрокосмическогокомплекса, это учет интереса отечественных разработчиков ипроизводителей, традиционно решающих в отрасли проблемыавтоматизации. С одной стороны, в условиях открытого рынкаотечественные разработки вряд ли могут конкурировать с готовымизападными решениями не только по качеству, но и по цене. С другойстороны, политика прямого протекционизма только отечественныхпроизводителей может привести к окончательной потере позиций впередовых аэрокосмических технологиях. Поэтому представляетсяцелесообразной гибкая и поэтапная организационно-техническаяполитика, основывающаяся на следующих основных принципах:1. Осуществлять полномасштабные закупки западной техники ибазовых программных средств в основном для «прорывных» областейприменения и базовых организаций, используя для созданияприкладных систем труд отечественных «системных интеграторов» иразработчиков прикладного программного обеспечения;2. Необходимо сосредоточиться на разработке прикладныхавтоматизированных систем, на разработке программного обеспеченияи типовых конфигураций систем для конкретных задач и условий,готовых для последующего тиражирования в отрасли.3. Проводить разработки и освоение производства лишь всоответствии с общепринятыми стандартами и лишь тех техническихкомпонентов, уровень которых соответствует современному западному,не пытаясь тратить средства на воспроизводство продукции«вчерашнего» дня.4. Осуществлять комплекс мер по образовательному, методическомуи информационному обеспечению специалистов в части применения иразвития современных стандартных средств автоматизации.5. Одной из российских фирм - системных интеграторов, имеющихзначительный опыт работы с организациями аэрокосмическогокомплекса является научно-производственная фирма АОЗТ ЦАТИ приМосковском энергетическом институте. В ходе внедрения ряда VXIсистемв этих организациях ЦАТИ на практике столкнулся спроблемами, решение которых лежит в плоскости скорейшего освоенияи внедрения открытых систем и технологий, открытых международныхстандартов.154

Обоснование экономической оценки эффективности использованиянавигационных системКисиленко А.А.Научный руководитель – Зуева В.В.МАИ, каф. 509На сегодняшний день рынок навигационных услуг находится настадии интенсивного развития. Соответственно, все перспективныенавигационные проекты требует более точной оценки экономической(коммерческой, финансовой, бюджетной, социальной) эффективности.ГЛОНАСС является государственной системой России двойногоназначения. Потребителями навигационной аппаратуры являются какгражданские, так и военные пользователи. Возможности спутниковойнавигации востребованы практически во всех отраслях экономики – отэнергетики и связи до строительства и сельского хозяйства. Также безиспользования современных навигационных технологий трудно будетобеспечить конкурентоспособность национальной экономики. Поэтомунадо рассматривать этот проект не только по схеме «потребитель -государство», но и, если эта система пропагандируется как системадвойного назначения, то необходимо рассмотреть вопрос финансовойэффективности проекта с точки зрения «потребитель - гражданскийсектор». При расчете эффективности ГЛОНАСС надо учитывать тотаспект, что из всех пользователей наиболее выраженный коммерческийэффект могут принести именно гражданские пользователи.Проблемой является то, что определяется общая эффективность всехпотребителей, и как результат этот процесс ведет за собой искажениепоказателей. Понятия окупаемости и прибыли относятся к сферегражданского сегмента. У государства своя зона ответственности и своераспределение ресурсов. Считая общую эффективность таких важныхпоказателей как период окупаемости, интегральный эффект (чистыйприведенный доход), рентабельность проекта, необходимо выделятьсегмент гражданских пользователей глобальной навигационнойспутниковой системы (ГНСС) и проанализировать общуюэффективность с учетом требований и коммерческих результатовиспользования системы.В данной работе проведены маркетинговые исследования рынканавигационных услуг в рамках гражданского сегмента, дана оценкатребований потребителей и прогноз развития рынка, разработанасегментация рынка пользовательской аппаратуры по потребителям, атакже произведен расчет эффективности использования навигационнойаппаратуры потребителем.155Рынок коммерческих космических пусковКощеев А.С.Научный руководитель – Базадзе Н.Г.МАИ каф. 501Невозможно представить современное общество без примененияинформационных спутниковых систем. Разработать и создать спутникедва ли сложней, чем доставить его на расчетную орбиту. Для этоготребуется наземная инфраструктура, ракета-носитель, разгонный блок ит.д. В данной статье рассматривается наиболее сложный элемент изперечисленных выше – ракета-носитель.Свое начало рынок коммерческих космических пусков в современномвиде берет с окончания холодной войны. Сегментация рынкаосуществляется в соответствии с классами применяемых ракетносителейпо полезному грузу, выводимому на опорную околоземнуюорбиту: легкие (до 5 т), средние (5-13 т) и тяжелые (свыше 13 т).Наиболее сильными конкурентами в среднем классе является Союз-ФГ, Зенит 3SL, выпускаемый ПО Южмаш по заказу Sea Launch иамериканская ракета Delta II .Рынок космических пусков характерен тем, что требует большогообъема инвестиций. Не всегда отдельные государства, даже самыекрупные игроки рынка, способны обеспечить достаточный уровеньфинансовых вливаний для реализации отдельных проектов. Выходом изтакой ситуации является международная кооперация, аккумулирующаяфинансовые средства крупнейших мировых игроков рынка космическихуслуг.Рассмотренное выше позволяет прогнозировать дальнейшееустойчивое доминирование России на рынке коммерческих космическихпусков, который в ближайшие годы, будет демонстрировать стабильныйспрос.Механизм проектного управления авиастроительным комплексомКузнецов В.С.Научный руководитель – Лютер Е.В.МАИ, каф. 502Анализ систем управления самолетостроительных предприятийвыявляет ряд недостатков, препятствующих достижению целей стоящихперед авиационно-промышленным комплексом. Прежде всего,существующие системы характеризуются высоким уровнем финансовыхпотерь и непрозрачностью происходящих на предприятии процессов.Несогласованность существующих управленческих структур спринципами проектного управления приводят к неспособности156

обеспечения эффективного управления существующим производством,что в совокупности с другими факторами приводит к возрастающемуотставанию российских самолетостроительных предприятий от уровнямировых авиапроизводителей.Существующие факторы заставляют пересмотреть подходы кпостроению системы управления самолетостроительным предприятием,и разработать механизм проектного управления интегрированнымсамолетостроительным предприятием.Прежде всего, необходимо создать трехуровневую системууправления интегрированным самолетостроительным предприятием, гдепервый уровень относится к деятельности ОАК, а последующие два – кдеятельности предприятия. Данные работы необходимы длясогласования внутрифирменного и проектного управления путемчеткого разделения управляющих субъектов и определенияделегируемых полномочий дирекции предприятия по управлениюпрограммами и проектами.Следующим шагом по внедрению проектного управления должностать создание специализированного органа управления – дирекциипрограмм. Должны быть четко проработаны функционал ихарактеристики дирекции программ, а также разработана процедурауправления выполнением производственных заказов на предприятии сучастием данной структуры.Кроме того, для осуществления процесса управления самимипроектами и программами необходимо переработать системную модельпроектного управления на самолетостроительном предприятии.Таким образом, мы подготовим теоретико-методологическую базудля внедрения проектного управления в авиастроительном комплексе,однако для того, чтобы проведенная работа не осталась на бумаге,необходимо разработать план внедрения механизма проектногоуправления на конкретном самолетостроительном предприятии.План внедрения должен предусматривать трансформацию системыуправления через построение модели бизнес-процессов «как есть» иуказание необходимых изменений в данной модели. Изменение бизнеспроцессовприведет к изменению организационной структуры компаниии ее финансового результата, что также подлежит детальному анализу.Авиастроительный комплекс является организацией, выполняющейпроектную деятельность, поэтому новый подход к построениюпроектного управления может стать более эффективной системой,приводящей к улучшению получаемых результатов.157Социокультурные исследования и социальные измененияМанаенкова Д.А.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 505В конце 20 века Россия вступила в фазу системных трансформацийпродолжающиеся до настоящего времени. Вступил в фазу системныхтрансформаций, продолжающихся до настоящего времени.Масштабность и стремительность трансформаций привели котчуждению социальной деятельности человека от его терминальныхнравственных ценностей.Условием выживания в неустойчивой социальной среде стал поискуспешных моделей социально-экономического поведения. Проблемазаключалась не только в резком росте социальной дифференциации,нестабильности личностных перспектив. Очевидна масштабностькультурно-ценностного конфликта.Для большинства россиян понятным и единственным доступомсоциокультурным пространством является российская провинция. Этоуже 20 лет обостряет масштабность не только социального, но иантропокультурного противостояния в России, недооцениватьпоследствия которого опасно.Названные моменты активизировали интерес научного сообщества канализа различных аспектов сложных трансформационных процессов внашем обществе. Сегодня учеными исследуется причины и следствияэкономического кризиса, перспективы стабилизации социума, миграциянаселения и т.д. однако, при всем многообразии изысканий, остаетсяпотребность в глубоком социологическом анализе современныхроссийских процессов.Привлечение внимание к социально-экономическому положению,этнокультурному и демографическому состоянию отдаленныхроссийских провинций - актуальная задача на прямую связанная собеспечением социальной стабильности геополитической безопасностистраны.Перспективы нашей страны сохранить , сохранение ее идентичностии целостности, адекватное восприятие социальных изменений населенияв целом, а не только жителями нескольких крупнейших мегаполисовотносится к числу жизненно важных тем отечественного научногодискурса.Все это подтверждается практически назревшей и теоретическиобоснованной необходимостью выявления и осмысления ссоциолгоческих позиций основных причин значительныхсоциокультурных сдвигом в нашем бытии, в том числе потребность158

понять тенденции и последствия социальных процессов, идущих вотдельных российских провинциях.Эффективность системы мер государственной поддержкипредприятий авиационной промышленностиМатич А.М.Научный руководитель – Москвичева Н.В.МАИ, каф. 508Характерной чертой современного экономического развития являетсяповышение роли высоких технологий как движущей силы основныхсекторов экономики. Это объясняет повышенный интерес государства креализации инновационных программ развития авиационной отрасли.Авиастроение имеет ряд особенностей, в том числе, использованиевысоких технологий, требующих существенной концентрацииинтеллектуальных, производственных и финансовых ресурсов. Насегодняшний день, к сожалению, российская авиационнаяпромышленность отстает от основных конкурентов на 20 лет развития.При этом у российского авиапрома есть все ресурсы и возможности длятого, чтобы сохранить и нарастить имеющийся потенциал, продвинутсяв реализации инновационных и инвестиционных программ, основнойцелью которых является производство качественной иконкурентоспособной продукции.На протяжении последних десяти лет система мер государственнойподдержки является неотъемлемым элементом реализации стратегииразвития отрасли, объемы бюджетного финансирования растут. Общеефинансирование из федерального бюджета выросло по отношению к2004 г. в 2008-м — более чем в 10 раз, в 2009-м — более чем в 20 раз исоставило в 2004 году – 3,06 млрд. руб., в 2006 году – 17, 52 млрд. руб.,в 2007 году – 24, 90 млрд. руб., в 2009 году – 128,84 млрд. руб., в 2011году – 65,41 млрд. руб. В текущем году объем бюджетных инвестиций вавиастроительную отрасль ожидается на уровне 60 млрд. руб.Среди мер государственной поддержки можно назвать федеральныецелевые программы, участие в капитале предприятий и лизинговыхкомпаний, налоговые кредиты, государственные гарантии,субсидирование процентных ставок, антикризисные меры, гранты и т.п.Меры по существенному расширению форм и объемовгосударственной поддержки авиастроения, принятые с моментаутверждения Стратегии в 2006 году сказались на серьезном увеличенииобъемов продукции авиастроения. За 3 года объем производстваувеличился на 44%, в вертолетостроении загрузка производстваувеличилась на 81%, годовая выработка на одного работающеговыросла в 2,5 раза.159Приток государственных инвестиций в авиационнуюпромышленность позволил существенно обновить основные фонды восновном и вспомогательных производствах, инициировать новыенаправления исследований в научных центрах и конструкторских бюрои существенно повысить уровень доходов работников, занятых вотрасли. В заключение отметим, что за последние 25 лет ни одна измногочисленных государственных программ развития авиационнойпромышленности не приносила столь ощутимых положительныхрезультатов.Разработка механизма стратегии адаптации авиационнопромышленногопредприятия на основе процедуры формированиятоварного предложенияМилоданова Ю.А.Научный руководитель – Калугина Г.А.МАИ, каф. 501Существующая практика формирования товарного портфеля, и, какследствие, товарного предложения на промышленных предприятияхзначительно снижает уровень конкурентоспособности всей авиационнойотрасли в целом. В действительности, из-за отсутствия современныхтехнологий, устаревшего менеджмента на предприятия, а так же в связис недостаточно грамотной оценкой рынка, производится устаревшаяпродукция, не всегда востребованная на рынке. При этом товарноепредложение не формируется в соответствии с требованиямиконкретных заказчиков.Для решения этой проблемы целесообразно диверсифицироватьтоварное предложение, разработать схемы коопераций, поставок ипослепродажного обслуживания. В работе сделана попыткаформирования оптимальной структуры потоков имущества и денежныхсредств в процессе кооперации при изготовлении финальной продукциив интересах инозаказчика.Процесс формирования внутрифирменной адаптациидвигателестроительных предприятий должен включатьсоответствующую технологию. Было выбрано три основныхнаправления стратегии адаптации авиадвигателестроительногопредприятия, для каждого из которых предложена процедура принятиярешений:- модернизация существующего товара в интересах заказчика (РД-33)- создание товарного предложения неавиационного профиля- создание нового товарного предложения (на примере двигателя ТВ7-117В)160

Таким образом, разработан структурный и процедурный прототипспециализированного организационно – экономического механизма длявсех выделенных видов стратегии адаптации авиационногопредприятия.На основании анализа и обобщения опыта ОАО «ММП имени В.В.Чернышева», ОАО «Вертолёты России» и других предприятийавиационно-промышленного комплекса, сделаем вывод, что адаптациятоварного предложения к нестабильной внешней среде - основной шаг,способствующий устойчивому экономическому развитию авиационнопромышленныйпредприятий и повышению конкурентоспособноститоварного предложения.Стратегии развития гражданского авиастроенияМолчанова Е.В.Научный руководитель – Клочков В.В.МАИ, каф. 506Значимой проблемой управления развитием российскогоавиастроения является неопределенность стратегических ориентиров. Азачем России нужно собственное гражданское авиастроение? Дляпроизводства авиатехники, наилучшим образом решающейтранспортные и другие народнохозяйственные проблемы страны илидля получения доходов от продажи конкурентоспособной продукции (вт.ч., на экспорт), повышения доли наукоемких и высокотехнологичныхотраслей в российской экономике?Ориентация преимущественно на внутренний рынок «традиционных»воздушных судов в ближайшем будущем останется принципиальнонеэффективной с коммерческой точки зрения. Емкость его небольшая, иона не позволит достичь масштабов выпуска, сравнимых с таковыми узарубежных конкурентов, и воспользоваться преимуществами экономиина масштабах. В итоге высока вероятность неконкурентоспособностинашей продукции по цене даже при равных технико-экономическихпоказателях.Однако, социально-экономическая ситуация и природноклиматическиеусловия в России таковы, что повышение доступностиперевозок и создание специфической «авиации для России» способномногократно повысить спрос на данный вид передвижения, открытьновые ниши рынка авиатехники, и тем самым решить народнохозяйственныепроблемы страны.Что касается перспектив экспортной ориентации российскогоавиастроения, разносторонний анализ показывает, что наиболеекоммерчески эффективной и менее рискованной для российскихпредприятий представляется роль специализированных производителей161отдельных компонент. Однако такое положение не соответствуетнациональным интересам поддержания экономической безопасностистраны, сохранения технологической самостоятельности, развитиянаучного потенциала.Так как развитие российского авиастроения является задачейобщественно значимой, то и подход к оценке эффективности различныхвариантов его развития должен быть комплексным. И в первую очередьследует оценить его общественную эффективность, которая будетзависеть от следующих системных эффектов: повышение доходов изанятости в самой авиационной промышленности, мультипликативныеэффекты ее развития, проявляющиеся в смежных отраслях; улучшениетранспортного обслуживания населения и экономики, обеспечивающеерост качества жизни, повышение привлекательности территорий дляжителей и инвесторов.Для получения комплексной оценки необходимо также оценитьпоказатели коммерческой и бюджетной эффективности. Предлагаетсямодель, целевой функцией в которой является именно дефицитгосбюджета, а рентабельность частных инвестиций в авиастроение,доступность перелетов во временном и стоимостном измерении ипрочее рассматриваются как ограничения.Подход к оценке экономической активностиавиационного предприятияМоцкало Д.В.Научный руководитель – Лютер Е.В.МАИ, каф. 502Авиационная промышленность является одной извысокотехнологических отраслей экономики, которая обладаетпотенциалом «интеллектуализации» структуры ВВП, отхода отсырьевой модели развития экономики страны. Сегодня на предприятияотрасли продолжают давить, проблемы структурного характера,заключающиеся в несоответствии масштаба и структурысуществовавшей в стране авиационной промышленности, текущемуплатежеспособному спросу на продукцию отрасли.Вследствие указанной выше проблемы, наблюдается замедление, а вомногих случаях и стагнация отдельно взятых предприятий. В этихусловиях решение проблемы оценки экономической активностипредприятия позволит иметь необходимый инструментарий дляпоследующего системного влияния на предприятие, как со стороныгосударственных служб, так и со стороны собственника предприятия.Термин «экономическая активность», в данном случае целесообразнопонимать, как деятельность, направленная на улучшение162

экономического состояния предприятия. Экономическую активностьсчитаю необходимо оценивать по следующим блокам: технологичностьи производительность, экономическое развитие и финансы,инновационность, социальная ориентированность.В блок «Технологичность и производительность» следует относитьпоказатели эффективности использования ресурсов предприятия (впервую очередь это стоимостные показатели, отнесенные к 1 кв. м.территории предприятия, а так же выработку на 1 рабочего), а так жепоказатели износа и модернизации используемого оборудования длятекущих продуктов.В блок «Экономическое развитие и финансы» следует относитьпоказатели рентабельности, финансовой устойчивости предприятия,показатели стабильности развития предприятия (степень сохраненияпроизводственных показателей с течением времени), а так жепоказатели налоговой отдачи.В блок «Инновационность» следует относить производственныепоказатели по выпуску инновационной продукции (доля инновационнойпродукции в выпуске предприятия и др.), а также показателиинвестиций в разработку новых продуктов, инфраструктуры и идей.В блок «Социальная ориентированность» следует относитьпоказатели средней заработной платы, наличия систем мотивированияперсонала, средней стоимости имущества выделяемого на 1 работника.Далее показатели в этих блоках нормируются, либо по нормативнымзначениям, либо по средним данным по виду деятельности ОКВЭД. Ужеэти значения агрегируются и сводятся к совокупному показателюэкономической активности.Стратегия означает говорить «Нет»Мурачева Т.И.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 501Многие компании, находящиеся на рынке сейчас, ищут способыинвестировать ресурсы и перепроектировать процессы, для достиженияэтой цели. Идея статьи базируется на том, чтобы логично оцениватьвходящие предложения, и научиться отказываться от невыгоднойстратегии «быть услужливым каждому».Сказать «Нет»-ответ на вопрос, что не только требуется делать, но ито, что это единственный способ, которым возможно достигнуть любогостратегического различия. Стратегия решает, чей запрос следуетотклонить. Никакая работа не может быть нацеленной на всеодновременно. Чтобы быть конкурентоспособным в глазах торговой163площадки, необходимо быть известным чем-то в частности.Недостаточно просто быть узнаваемым.Практическая действительность большинства фирм - то, что онисчитают очень трудным сказать «нет» производящей доходвозможности. Неосмотрительно позволить другим людям, дажеклиентам, определить темп, в котором создается бизнес. Если вы хотьнемного хороши, иногда у вас будет больше возможностей, чем выможете справиться. Не подвергая их тщательному отбору, вы скореепричините себе вред, чем если упустите какую-то возможность из-засвоего «нет».Авиация России должна учитывать многие моменты этой стратегии.У нас легко можно найти самолёт, двадцать лет простоявший навзлетной полосе или в ангаре. В 90-е годы мы потеряли большой объемрынка(в предреформенные годы выпуск вертолетов составлял от 300 до400 ед.в год, 2008 г. – 169,2009 г. – 183,2010 г. – 214).Бюджет на совершенствование машин, которые могут стать«прорывным продуктом», но недоработанных еще в СССР втехнологическом и конструкторском плане, не выделяется. Потенциалпродаж российской авиационной техники на мировом авиарынкецелесообразно также расширить за счет «нишевых» самолетов, неимеющих зарубежных аналогов. Продвижение этих самолетов уже вближайшие годы позволит не только получать экспортные доходы, но идемонстрировать присутствие России на мировых авиарынках в периоддо выхода ее на этот рынок с новым «массовым» продуктом. Последуетли за этим превращение авиационной промышленности вконкурентоспособную на мировых рынках отрасль, покажет следующеедесятилетие.Разработка и внедрение элементов автоматизированной системыуправления проектами на предприятии ОАО «ИЛ»(на примере отдела «Дирекция проекта 476»)Назарова М.В., Юпуртышкина В.В.Научный руководитель – Зуева Т.И.МАИ, каф. 505В виду особенностей видов деятельности организации эффективноеуправление проектами является перспективной задачей как для ОАО«ИЛ», так и для его структурных подразделений. Грамотное управлениепроектами позволяют осуществлять автоматизированные системыуправления проектами, способные обеспечить информационнуюподдержку жизненного цикла проекта, эффективное планирование иуправление за ходом работ по проекту, с учетом практического опыта,потребностей и особенностей рынка.164

В результате анализа существующих информационных системуправления проектами с точки зрения простоты освоения ииспользования, популярности, возможности взаимодействия с другимипрограммами и конвертации данных, был выбран программный продуктMicrosoft Project. Для обоснования выбора программы был разработанпроект по непосредственному внедрению автоматизированной системыдля управления проектами в программе Microsoft Project, основываясьна условные данные по проекту.Данная система позволяет провести описание проекта от начальнойстадии инициации проекта до стадии его завершения.Полученные результаты позволили сделать вывод о возрастающейроли информационных систем в управлении проектами инеобходимости применения Microsoft Project, ориентируясь на опытдругих предприятий с целью автоматизации проектного процесса. Стоиттакже отметить, что в системе реализовано управление ресурсами и ихотслеживание.При правильном описании и планировании проекта, возможноотследить риски, которые могут возникнуть при его исполнении.Управление рисками повышает эффективность управления проектом.Программа позволяет в отчет по проекту включать данные о срокахпроекта, его бюджете, стоимости отдельных работ по проекту изатраченных ресурсах.В итоге проведенных расчетов, внедряя MS Project, «Дирекцияпроекта 476», получит экономический эффект. Таким образом,результатами от внедрения данного программного продукта являются:Во-первых, повышение эффективности управления проектом за счетизбегания межпроектных конфликтов и стандартизации планированияВо-вторых, повышение эффективности управления отдельнымизадачами в проекте за счет снижения временных, финансовых и прочихзатрат.В-третьих, снижение трудовых затрат путем мотивации персонала нарезультат и описания процессов взаимодействия в проекте.Предпосылки модернизации системы конкурсных государственныхзакупок инновационной продукцииНовиков С.В.Научный руководитель – Захарова Л.Ф.МАИ, каф. 501На современном этапе экономического развития государственноефинансирование прикладных исследований и разработокосуществляется в форме государственного заказа. Перед государством,как единственным покупателем на рынке государственных заказов,165стоят особые задачи. Необходимо, чтобы контракты заключались непутем административных переговоров, что облегчает выбор проекта винтересах тех или иных чиновников, а на основе открытых, правильноорганизованных конкурентных торгов.Законом №94-ФЗ от 21 июля 2005 года «О размещении заказов напоставки товаров, выполнение работ, оказание услуг длягосударственных и муниципальных нужд» устанавливаются одинаковыеправила и процедуры размещения заказов как на поставку товаров,выполнение работ и оказание услуг массового производства, так и наразработку технически сложной, инновационной и другой уникальнойпродукции, выполнение НИОКР.За последующие годы неоднократно пересматривались процедурыразвития системы конкурсных государственных заказов и уже более 10раз в закон №94-ФЗ вносились Государственной думойсоответствующие поправки. Но практически не получили развитияинструменты планирования, регулирования и исполнениягосударственного заказа на инновационную продукцию.Изменение сложившейся ситуации возможно лишь на основереализации новых многокритериальных моделей оценки квалификациипотенциальных исполнителей конкурсных НИОКР, а такжеконкурентном уровне выполнения данных заказов. Одним из реальныхизменений процедуры размещения заказа на высокотехнологичнуюпродукцию может служить реализация механизма «многоэтапногоконкурса». В этом случае на первом этапе происходит оценкаквалификации соискателей государственного заказа, затемрассматриваются сами предложения по выполнению условий конкурса,и, соответственно, цена и сроки выполнения контракта. Тем самымзаказчик защитит себя от недобросовестных, низкоквалифицированныхи неисполнительных поставщиков.Таким образом, институциональные механизмы совершенствованиясистемы управления государственными закупками должны бытьнаправлены в первую очередь на стимулирование научноисследовательскойи инновационной деятельности предприятийреального сектора экономики, развитие Вузовской науки, что,соответственно, приведет к росту инновационного потенциала иповышению эффективности экономики России в целом.166

Модель франчайзинга для предприятий сферы услуг,работающих на российском рынкеОрехова Е.А.Научный руководитель – Буланцева Л.В.МАИ, каф. 501Франчайзинг - вид отношений между рыночными субъектами, когдаодна сторона (франчайзер) передаёт другой стороне (франчайзи) заплату право на определённый вид бизнеса, используя разработаннуюбизнес-модель его ведения, а также товарные знаки и/или брендыфранчайзера на основе франчайзингового соглашения.В качестве сбытовой стратегии для предприятия сферы услуг,работающего на российском рынке, характерна концепция франшизыбизнес – формата. Ее характерные черты:1. полная идентификация франчайзи с франчайзером;2. единая методология для всех предприятий, работающих вофранчайзинговой системе;3. возможность расширения бизнеса в межотраслевом масштабе.Развитие франчайзинга в сфере услуг происходит по принципамфраншизы с созданием рабочего места, которая характеризуется низкимобъемом инвестиций, ограничивающимися затратами на хорошоподготовленным рабочим место для предпринимателя – франчайзи, иотсутствием наемных сотрудников. В более зрелом периодеиспользования франчайзинга предприятием сферы услуг данный типфраншизы может перерасти в коммерческую франшизу, котораяхарактеризуется увеличением инвестиций со стороны франчайзи,направленных на создание рабочих помещений и наймадополнительного персонала (не более 25 чел.).Структурная модель взаимодействия франчайзера и франчайзи встратегии управления сбытом продукции компании сферы услугописывает девять основных параметров взаимодействия франчайзера ифранчайзи, а именно цена услуг, часы работы, наем персонала и уровеньзаработной платы, качество услуг, предлагаемых клиентам,бухгалтерский учет, местная реклама, дополнительные изменения вкомплексе услуг.Жизненный цикл франчайзинга в сфере услуг можно разделить нанесколько характерных этапов: развитие, стабилизация и спад.Использование франчайзинга в стратегии управления сбытом в сфереуслуг франчайзер выбирает стратегию управления территориями,которая в наибольшей степени соответствует потребностямфранчайзера. Территориальная стратегия состоит из трех основныхкомпонентов. Первым компонентом является определениецелесообразности использования многоуровневого франчайзинга, что167подразумевает предоставление франшизы на несколько торговых точекодновременно. Прямой франчайзинг наилучшим образом подходит длявнедрения франчайзинга на предприятие сферы услуг и открытияпервых офисов продаж в рамках стратегии управления сбытомоснованной на франчайзинге, так как это самый простой способосуществления франчайзинга и предусматривает непосредственныеотношения между франчайзером и франчайзи, регулируемые договоромфраншизы.При расширении франчайзинговой системы в масштабах региона иливсей страны целесообразно использовать многоуровневый франчайзинг,а именно региональный. Региональный франчайзинг подразумеваетзаключение соглашения между франчайзером и так называемымглавным франчайзи, по условиям которого последнему предоставляетсяправо получать определенную сумму от общего объемапредварительной франшизной платы и текущих роялти в обмен на наем,обучение и поддержку других франчайзи.Модель франчайзинга в сфере услуг включает предоставленияфранчайзи права на расширение в пределах конкретной территории, таккак положительно влияет на развитие системы целиком. Такжецелесообразно предоставлять франчайзи право на эксклюзивноеиспользование территории. Например, в рамках района илимикрорайонаФранчайзинг позволяет повысить эффективностьпредпринимательства. Он дает возможность объединить достоинствамалого и крупного предпринимательства.Анализ рынка радиолокационных системПопов Г.О.Научный руководитель – Агеева Н.Г.МАИ, каф. 501Во всем мире такому направлению, как разработкимногофункциональных бортовых радиолокационных систем (МБРЛС)уделяется всё большее внимание. МБРЛС могут устанавливаться наразличные носители: самолеты, вертолеты, наземные и надводныеобъекты.Основными целевыми носителями для новой разработки МБРЛСявляются: вертолеты военного и гражданского назначения,разведывательные и ударно-разведывательные беспилотные комплексы(УРБК), учебно-тренировочные самолеты.На летательных аппаратах разработанные МБРЛС могут бытьприменены для разведки, мониторинга наземной обстановки, обменарадиоданными, обеспечения безопасности полетов, группового полета168

строем, дозаправки в воздухе и посадки на необорудованные врадиотехническом отношении аэродромы, а также для предупреждениястолкновений с препятствиями, мониторинга земной поверхности,обнаружения движущихся наземных целей, контроля состоянияатмосферы и водной поверхности, лесов, сельскохозяйственныхпосевов, трубопроводов.Беспилотные авиационные системы (БАС) — ныне самыйдинамичный сегмент мирового авиарынка. Последний прогнозамериканской консалтинговой компании Teal Group оценивает рынокбеспилотников в $30 млрд на ближайшее десятилетие. Общая жестоимость закупленных учебно-тренировочных самолетов составит 17,8млрд. долл. Этот прогноз касается всего рынка УТС, начиная с легкихсамолетов первоначальной подготовки, включая самолеты основнойподготовки с одним турбовинтовым или турбореактивным двигателем изаканчивая самолетами повышенной подготовки и УБС. Что же касаетсяобъёма выпускаемой продукции вертолётостроения, то Россиянаходится на 3-м месте в мире (6% мирового рынка вертолётов). РазмерРоссийского рынка вертолетов в 2003-2010 годах оценивается в 72-214штук.Россия укрепит свои позиции на мировом рынке военных вертолетовв 2010-2013 гг. по сравнению с предыдущим 4-летним периодом.Прогнозируемый объем поставок Россией многоцелевых военнотранспортныхвертолетов, согласно уже имеющемуся портфелю заказови намерениям по прямой поставке, составит в 2010-2013 гг. не менее 252машин. Доля России в данном сегменте рынка в 2010-2013 гг. встоимостном выражении составит 9,6%, в количественном отношении –18,3%.Стратегическое продвижение в Social MediaСавин Д.И.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 508С чего начать свое продвижение технологическому стартапу в сетиИнтернет? Каждый сам решает для себя, но в связи с тем, что сейчас втренде социальные сети — мой совет начать именно с них. А с чегоначинать свое стратегическое продвижение в Social Media? В первуюочередь, с написания стратегии и позиционирования в SM, котораядолжна напрямую вытекать из digital стратегии и так далее. Основноеправило стратегии поведения бренда в социальных сетях должнополностью соответствовать общей стратегии продвижения ипозиционирования! Но прежде чем приступать к написанию стратегии и169начинать активность — разберемся в терминологии и тем, какиесоциальные медиа популярны в России.Есть такое понятие Social Media Relations — если переводитьдословно, то «Отношения в социальных сетях» или «Отношения ссоциальными сетями». Есть еще два термина, которые напрямуювытекают и относятся к SMR:SMO (Social Media Optimization) — очень многие путают этоттермин и под ним подразумевают SMM, хотя на самом деле SMO — этокомплекс мер, на сайте (компании, проекта, издания — на любом сайте),которые способствуют продвижению этого сайта в социальных сетях. КSMO относят специальную верстку заголовков, картинок и контентасайта, способствующих их эффективному распространению черезпоисковые машины социальных сетей. К SMO относят возможностьрегистрации, входа и комментирования на сайте посредствомсоциальных медиа. К SMO относят блок кнопок, с помощью которыхпользователи могут быстро разместить информацию и ссылку на статьюв свой блог, микроблог или стену в социальной сети. К SMO неотносится работа пользователей непосредственно в социальных медиа!И это самое частое заблуждение, которое иногда встречается даже удостаточно крупных компаний. SMM (Social Media Marketing) —комплекс мер в социальных медиа, который способствует продвижениюбренда (компании, группы, физического лица и т.п.) в социальныхмедиа. К SMM относят создание, продвижение и раскрутку групп,сообществ и страниц в социальных медиа (Twitter, Вконтакте, Facebook,YouTube, MySpace, Яндекс Фотки, Flickr и др.), к SMM относят какработу с официальными аккаунтами и сообществами, так и мониторингдругих неофициальных групп, групп конкурентов, статистикуупоминания бренда, мониторинг количества положительных,отрицательных и нейтральных комментариев к постам компании ипостам, в которых упоминается компания в блогах и социальных сетях.Для чего нужно понимать различая между этими двумя терминами.Прежде всего для того, чтобы при поиске подрядчика не ошибиться ввыборе и нанять профессионалов. Это очень важно, т.к. выстроитьэффективные отношения с целевой группой гораздо сложнее, чем ихиспортить. Есть большое количество примеров работы агентств,которые приводили к тому, что те, кто являлся адвокатами бренда,переставали ими быть. Скандалы, связанные с компанией, можно замятьпри правильном выстраивании взаимоотношений с ЦА в социальныхмедиа. При этом стоимость контакта будет существенно ниже, чем вBTL или ATL.Стратегия работы с SM носит достаточно краткосрочный характер ипишется обычно на 6 или 12 месяцев. Это связано в первую очередь с170

тем, что Интернет меняется быстрее, чем любое другое медиа, и этиизменения напрямую затрагивают SM, вчера мы использовали одниканалы продвижения, сегодня уже абсолютно другие, иногда каналыраспространения информации в сети, и саму стратегию меняютнепосредственно во время проведения кампании по продвижению.Чистые активы как индикатор финансовой устойчивостипредприятий авиационной промышленностиСеменов П.Н., Лютер Е.В.Научный руководитель – Панагушин В.П.МАИ, каф. 502Среди показателей оценки финансовой устойчивости важную рольиграет показатель чистых активов предприятий авиационнойпромышленности.Величина чистых активов организации характеризует наличиеактивов, не обременных обязательствами. Она практическисоответствует размеру собственного капитала организации и тем саамыхарактеризует уровень защищенности интересов кредиторов, банков идругих заимодавцев.Стоимость чистых активов является показателем, используемым дляоценки финансовой устойчивости организации. Его важно учитыватьучредителям организации, так как чистые активы - это та частьимущества, которая окажется в их распоряжении после ликвидациифирмы.Современная практика управления чистыми активами предприятиясодержит 2 подхода к их оценке: «бухгалтерский» и «рыночный».Наиболее часто применяется бухгалтерский подход, т.к. финансоваяотчетность предприятия доступна внешним пользователям информациио его финансово-хозяйственной деятельности.Финансовая устойчивость зависит как от стабильностиэкономической среды, в рамках которой осуществляется деятельностьпредприятия, так и от результатов его функционирования, его активногои эффективного реагирования на изменения внутренних и внешнихфакторов. Особую роль имеет показатель чистых активов дляпредприятий авиационной промышленности. Кризис промышленногопроизводства привел к образованию убытков деятельности этихпредприятий, которые являются главной причиной снижения чистыхактивов.Анализ и оценка чистых активов осуществляется по следующимнаправлениям:171• анализ динамики чистых активов. Для этого необходимо рассчитатьих величину на начало и конец года, сравнить полученные значения,выявить причины изменения этого показателя;• оценка реальности динамики чистых активов, так как значительноеих увеличение на конец года может оказаться не существенным посравнению с ростом совокупных активов. Для этого необходиморассчитать коэффициент финансовой устойчивости на начало и конецгода;• оценка соотношения чистых активов и уставного капитала. Такоеисследование позволяет выявить степень близости организации кбанкротству. Об этом свидетельствует ситуация, когда чистые активыпо своей величине оказываются меньше или равны уставному капиталу.ГК РФ установлено, что если стоимость чистых активов обществастановится меньше определенного законом минимального размерауставного капитала, то общество подлежит ликвидации;• оценка эффективности использования чистых активов. Для этогорассчитываются и анализируются в динамике показатели«оборачиваемость чистых активов» и «рентабельность чистых активов»,проводится их факторное исследование.Подходы к оценке эффективности лизинга авиационной техникиСеменова С.В.Научный руководитель – Тарасова Е.В.МАИ, каф. 508За последние годы в деятельности компаний, осуществляющихлизинг авиационной техники, произошли качественные изменения. Еслираньше лизинг рассматривался исключительно как элементгосподдержки предприятий российской авиационной промышленности,то сейчас он служит для обеспечения авиаперевозчиков именно темивоздушными судами, которые им требуются, в том числе изарубежными.По состоянию на 1 июля 2011 г. лизинговый портфельгосударственной лизинговой компании «ВЭБ-Лизинг» по сделкам своздушными судами составлял 39,2 млрд руб., что соответствует 20,8%от общего лизингового портфеля компании. В портфеле «ВЭБ-Лизинга»39 самолетов и 24 вертолета как отечественного, так и зарубежногопроизводства.Инвестиции в сегменте лизинга авиационной техники связаны сзатратами на приобретение активов, от использования которыхожидается получение прибыли. Уменьшение суммы уплачиваемогоналога на прибыль через снижение налогооблагаемой базы, пожалуй,172

самая значительная налоговая льгота для лизинговой компании,осуществляющей инвестиции.Для учета налоговых льгот в величине денежного потока вфинансовом менеджменте существует понятие «налоговый щит».Осуществляя капиталовложения посредством лизинга, его участникиполучают три основных вида инвестиционных налоговых льгот: Налоговый щит лизинговых платежей, получаемыйлизингополучателем. В системе налогообложения лизинговыеплатежи рассматриваются как текущие расходы и включаются всебестоимость продаж, тем самым, уменьшая налогооблагаемуюприбыль лизингодателя. Величина этого щита определяется как суммализинговых платежей, умноженная на ставку налога на прибыль. Процентный налоговый щит лизингодателя, берущего кредит наприобретение имущества, передаваемого по договору лизинга. Относяпроценты по кредиту в пределах установленного налоговымзаконодательством норматива на себестоимость продукции (услуг),лизингодатель уменьшает базу для расчета налога на прибыль. Амортизационный налоговый щит лизингодателя, каксобственника объекта лизинга. Сумма амортизационных отчисленийотносится на себестоимость и также уменьшает величинуналогооблагаемой прибыли соответствующего периода.Уменьшение налогового бремени рассматривается сторонамилизинговой сделки как дополнительный доход. Этот доход возникаетвследствие уменьшения налоговых обязательств, связан с реальнымпотоком денежных средств по лизинговой сделке и должен быть учтенпри оценке ее экономической эффективности.Риски финансирования высокотехнологичных предприятийФадеев О.В.МАИ, каф. 501Высокотехнологичные фирмы во всем мире являются локомотивомпрогресса, но для их развития необходимо финансирование, котороепредставляет собой риски для инвестора.Методы по снижению рисков финансирования:В условиях сложившейся рыночной конъюнктуры в России, мыможем выделить четыре направления по снижению инвестиционногориска:-анализ кредитоспособности потенциального заемщика;-уменьшение размеров (установленных лимитов) выдаваемыхкредитов одному заемщику (группе компаний);-привлечение достаточного обеспечения.Оптимизация методов по снижению рисков финансирования:173Рассмотрим основные факторы оптимизации мероприятий,приводящие к финансированию высокотехнологичных предприятий:отсутствие необходимости в предоставлении залога;возможность разделения совокупного риска инновационного проектас инвестором;максимальная формализация денежных потоков;оптимизация срока, условий финансирования окупаемости проекта,;субординационная система предоставления кредитных траншей;рассмотрения вопроса о возможности предоставления инвестору взалог активов или контрольного пакета акций вновь создаваемогоинновационного предприятия;страхования рисков на разных этапах реализации проекта;рассмотрения целесообразности применения лизинговых схем;использования системы обеспечительных счетов для платежей покредиту.Следовательно, для реализации финансированиявысокотехнологичного предприятия необходим индивидуальныйподход к каждому проекту, его детальная проработка в сложившихсямакро- и микро экономических условиях на базе четкорегламентированных и закрепленных нормативно-правовых актах.Вывод:Таким образом, прогнозируя развитие финансированиявысокотехнологичных предприятий, мы должны минимизировать рискидля потенциального инвестора, с одной стороны, а, с другой,максимизировать рентабельность (прибыльность) самого проекта,социально-экономический эффект от него как для самого предприятия,так и для всего реального сектора экономики в целом. Систематичносоздавать, с учетом накопленного опыта, благоприятную среду длярывка в положительном рассмотрении заявок на финансированиеинновационных проектов.Вопрос экономического обоснования при применении композитныхматериалов в самолетостроенииФадеева С.В.Научный руководитель – Трошин А.Н.МАИ, каф. 508На данном этапе развития авиастроения возобновилисьгосударственные инвестиции, начали разрабатываться программы поподдержке отечественного самолетостроения, такие как «Развитиегражданской авиационной техники России на 2002-2010гг. и на периоддо 2015 года». В рамках программ по поиску инновационных продуктовдля авиации проводятся различные выставки, на которых предприятия174

показывают свои новейшие разработки. Также отечественныепроизводители активно сотрудничают с зарубежными партнерами,заключая выгодные сделки, как для Российских компаний, так ииностранных производителей.Одним из инновационных открытий на данном этапе развития вавиастроении является использование при изготовлении деталейсамолета композитных материалов (композитов). Это позволяет в разыуменьшить общий вес самолета и улучшить его качественныехарактеристики. Композитные материалы являются будущем нашейпромышленности, в том числе и авиационной и космической.В работе представлено описание композитных материалов и ихприменение при строительстве деталей самолета. В настоящий моментодним из инновационных проектов, в котором будут использоватьсядетали из композитных материалов, является самолет МС-21.Характеристики данного самолета не уступают зарубежным аналогам, ав некоторых моментах даже превосходят. В работе представленасравнительная характеристика гражданского самолета МС-21 исамолета Boing 787.Разработка деталей из композитных материалов являетсяперспективной областью для авиастроения, как гражданского, так ивоенного, поэтому их углубленное изучение является актуальным вусловиях развития отрасли и государственной поддержки.Многоцелевая авиационно-космическая система (МАКС)Хаецкая Е.В.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 502За прошедшие десятилетия определены ключевые проблемы,сдерживающие дальнейшее развитие российской космонавтики.Задумаемся - космонавтика как сфера деятельности человека напротяжении всей своей полувековой истории убыточна! Другимисловами, она не в состоянии выжить за счет той экономической отдачи,которую генерирует внутри себя (говоря экономическим языком,космонавтика не создает прибавочной стоимости, оправдывающей еесуществование). Если утрировать, то без военно-политических факторови соображений национального престижа космонавтика... неизбежноумрет!Можно пытаться эволюционно решить какую-либо из проблем. НоМАКС в силу своих специфичных свойств, и в первую очередьмобильного воздушного старта с многоразового самолета-носителя,решает все проблемы сразу!175МАКС представляет собой двухступенчатый комплекс воздушногостарта, состоящий из самолета-носителя Ан-225 «Мрия» разработкиАНПК им.О.К.Антонова (Украина, Киев), на котором устанавливаетсяорбитальный самолет в пилотируемом или беспилотном варианте илигрузовой контейнер с внешним топливным баком, заполненнымкриогенными компонентами топлива. Основные элементы системыМАКС выполнены в многоразовом исполнении, кроме внешнеготопливного бака и блока выведения. МАКС создается на основепоследних достижений науки и техники в области авиации икосмонавтики.МАКС обладает неоспоримыми преимуществами передсуществующими ракетами-носителями: более низкая стоимостьвыведения полезных грузов на орбиту (~1000 US$/кг) по сравнению содноразовыми ракетами-носителями (~12000-15000 US$/кг) имногоразовыми средствами выведения первого поколения («Буран»,СССР и «SpaceShuttle», США); возможность запуска в любомнаправлении; возможность выведения на орбиты с необходимымфазированием и параллаксом относительно аэродрома вылета и т.д.С целью практической реализации проекта МАКС и его эффективногопримененияв 2007 г. был создан консорциум «Авиационно-космическиепроизводственные системы». В число учредителей Консорциума вошли:ОАО ТМНПХ «Промтрастинвест», ОАО НПО «Молния», ЗАО«Согласие», ЗАО ФТ и ИПХ «Победа», ФГУП ЦАГИ им.Н.Е.Жуковского, Институт Машиноведения им. Благонравова РАН,Физико-технологический институт РАН, Институт физикиполупроводников Сибирского отделения РАН и др.Основные математические формулы и соотношения,использующиеся при оценке экономической эффективностиавиационно-химических работХайнацкий И.В.Научный руководитель – Никитин И.В.МГТУ ГА, каф. АКП ЛАВ настоящее время сверхлёгкие летательные аппараты все больше ибольше применяются в различных отраслях экономики. Особенноактуальным направлением является применение такой техники припроведении различных авиационно-химических работ (АХР) в сельскомхозяйстве. Это позволяет существенно повысить производительностьданной экономической отрасли, более эффективно бороться сразличными вредителями и паразитами на сельхозугодиях, значительноснижать затраты на проведение авиационных работ, позволяет176

производить АХР в те времена года, когда использование наземнойтехники является затруднительным.Для обоснования целесообразности применения сверхлёгкой авиацииразличными специалистами разрабатываются всевозможные методикиобоснования экономической эффективности от внедрения такихлетательных аппаратов. В этой сфере ведутся постоянные исследования,поэтому в настоящее время появляются новые методы оценки наряду смодернизированными старыми способами расчетов. Но есть базовыйнабор используемых для расчетов показателей и ряд стандартныхформул для определения необходимых для оценки экономическойэффективности величин. Известно, что проведение экономическогоанализа эффективности АХР позволяет выявить в комплексном видевлияние тарифов, затрат, объёма выпускаемой продукции, оказываемыхуслуг на суммарную величину прибыли путём определения уровнябезубыточности АХР. Это такое значение входных параметров, прикоторых прибыль от проведения авиационных работ равна нулю. В этомслучае авиационное предприятие не несёт убытки от своейдеятельности. Эта ситуация разрешается путем нахождения такогорасстояния перелёта от аэродрома до обрабатываемого участка и такойдлины гона при заданной норме внесения препарата, при которыхвыполняется требование равенства нулю прибыли.Последовательно в докладе будут упомянуты вводные сведения пометодам экономической эффективности использования СЛА при АХР,основные постоянные и переменные величины, используемые привычислениях, математические формулы для определенияпродолжительности полёта, расчета производительности полёта СЛА наАХР, определения себестоимости обработки одного гектара, площадиобработанного участка, денежной выручки от проведения АХР, расчетаприбыли от использования СЛА на таких работах.Совершенствование системы ведения договоров путём внедренияпрограммы 1С «Респект: Учёт договоров»(в ФЭС ФГУП «ГосНИИАС»)Хоменчук Л.А.Научный руководитель – Зуева Т.И.МАИ, каф. 505ФГУП «ГосНИИАС» - ведущая научная организация авиационнойпромышленности в области радиоэлектронного оборудования длялетательных аппаратов гражданской и военной авиации. С цельюповышения эффективности деятельности в финансово-экономическомсекторе (ФЭС) подразделения 0300 «Интегрированные информационнобоевыесистемы фронтовой и армейской авиации» были разработаны177рекомендации по совершенствованию системы ведения договоров,путём внедрения программного продукта 1С «Респект: Учёт договоров».Под договорной работой на предприятии понимаются мероприятия,обычно проводимые в два цикла:заключение договоров (подготовка, оформление, согласование);организация исполнения договоров (оперативные мероприятия).В результате проведённого анализа деятельности ФЭС быливыделены следующие недостатки существующей системы ведениядоговоров.Отсутствие автоматизированного учёта договоров приводит кпостоянным обращениям к «твёрдым» копиям документов, чтосущественно замедляет процедуры доработки, согласования ивизирования договоров, и как следствие возникает необходимостьпривлечения дополнительных трудовых ресурсов.Отсутствие единой информационной базы затрудняет процедурыотслеживания этапов выполнения договорных обязательств,составления календарных планов работ и контроль закупок.Существующая система ведения договоров предполагает обращение кархиву документов, который на сегодняшний день оформляется набумажных носителях, что делает работу с ними трудоёмкой и, какследствие, снижает эффективность процедуры формирования сводныхотчётов и анализа контракта.Для устранения выявленных недостатков предлагается внедрениеавтоматизированной системы «Респект: учет договоров» на базе 1С, чтообеспечит:систематизацию учета и хранения документов, оперативный доступ кдокументам и отчетам;повысит эффективность управление процессами движения иобработки документов, формирования сводных отчётов, контроляисполнения договорных обязательств;сокращение непроизводственных затрат рабочего временисотрудников и повышение производительности труда, в следствие чегобудет достигнут ожидаемый экономический эффект.Оценка трудового потенциала промышленного предприятияавиационной отраслиЧемерисова А.В.Научный руководитель – Фомкина В.И.МАИ, каф. 508На современном этапе научно-технического прогресса, ускоренияпроизводства решающая роль в дальнейшем развитии страныпринадлежит человеческому факторы. От того, насколько полно и178

эффективно используется трудовые ресурсы, во многом зависятэкономический потенциал страны, темпы развития производства,повышения уровня жизни населения. В условиях неравномернойзагрузки производства при непостоянной позаказной работе многихпромышленных предприятий авиационной отрасли (ППАО) отсутствиенадлежащего планового, научного подхода к процессу управленияформированием, развитием и совершенствованием трудовогопотенциала (ТП) ППАО может нанести значительный ущерб интересампроизводства, развитию коллектива и самим производственнымрабочим и служащим. Изучение и оценка ТП на ППАО позволяетустановить тенденции, темпы и объемы, характерные для его измененияв условиях научно-технического прогресса.В условиях новой парадигмы управления руководство предприятийготово вкладывать значительные инвестиции в формирование иразвитие, ожидая при этом получить высокую экономическую отдачу.Прежде чем принимать решение об инвестировании средств в персонал,руководители должны понимать:каким ТП обладает предприятие на текущий момент времени;соответствует ли имеющийся ТП необходимому для эффективнойдеятельности и реализации стратегии;какие качественные или количественные характеристики персоналанужно изменять.В связи с этим возникает необходимость комплексной оценки ТПпредприятия, результаты которой будут служить для руководства базойпринятия управленческих решений. Автором предлагается проводитьоценку ТП авиационного промышленного предприятия по двумнаправлениям:трудовой потенциал по проектам (Ктпроект);трудовой потенциал по предприятию (Ктпредп).В итоге рассчитывается комплексный показатель ТП предприятия.Для определения коэффициента, характеризующего ТП предприятия,исследуются потенциальные возможности предприятия по направлениям:потенциал организации и условий труда, трудовой оснащённости,механизации и автоматизации труда, квалификации и структуры кадров,потенциал внутрифирменной специализации, организации основногопроизводства, организации вспомогательного производства, потенциалорганизации управления.179Развитие аэрокосмического за счет государственногофинансирования и поиска других путей инвестированияЯнина Ю.Ю.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 502Космонавтика и авиация являются основными показателямимеждународного могущества любой страны, гарантом безопасности иэталоном научно-технического развития. На сегодняшний день это однаиз главенствующих отраслей России, на которую направлено большоеколичество финансовых средств. По уровню финансированиягражданской космической деятельности Россия занимает 4-е местопосле США ЕС и Китая. По объёму выпускаемой продукции Россиявходит в тройку лидеров. Однако высокие позиции наша страназанимала не всегда, вершин Россия стала достигать с 90-х годов 20 века.В этот период удалось обеспечить продвижение всех ключевыхпроектов, с которыми связано будущее российской космонавтики какгражданской, так и военной авиации.Однако процессы разгосударствления предприятий аэрокосмическойотрасли обострили дефицит финансовых ресурсов, необходимых дляосуществления инвестиционных проектов. Чтобы решить даннуюпроблему, необходимо было привлекать наиболее доступные источникифинансирования. По сей день космическая деятельность в России вомногом осуществляется за счет привлечение внебюджетных средств вкосмическую деятельность при сохранении государственного контроляза их использованием и обеспечением гарантий соблюдениягосударственных интересов.Поэтому важной задачей обеспечения экономической безопасностикрупномасштабных проектов аэрокосмической отрасли являетсяэффективное использование разнообразных по своему составу истоимости источников финансирования для получения максимальногорезультата на основании практического применения инноваций в сферетехнологий, организации производства, управления экономическимипроцессами.Например, всемирно известный «Газпром» решив отреагировать накритику президента Д.Медведева «о низком уровне инновационнойсамосознательности» рассмотрел программу инновационного развитиякомпании до 2020 года. На эти цели концерн может выделитьнебывалую сумму в 2,7 трлн. руб. Средства будут расходоваться настроительство собственного аэрокосмического комплекса и передовыхбуровых установок.Со стороны государства, как сообщает российский премьер, за 2009-2011 годы на развитие авиапрома было направлено в общей сложности180

свыше 270 млрд. рублей, и несмотря на все экономические трудности,государство оказывало и будет продолжать оказывать поддержкуроссийскому аэрокосмическому комплексу.Таким образом, для достижения больших вершин в аэрокосмическомкомплексе требуются как государственные вложения, так и частныеинвестиции.6. Ракетные и космические системыДоклад пленарного заседанияАвиационно–ракетные технологии в исследованиях земнойатмосферы и активных воздействиях на облакаКорнеев В.П.Агентство атмосферных технологийРегулярные исследования земной атмосферы с использованиемсамолетов и метеорологических ракет были начаты сразу после Второймировой войны. Первая советская метеорологическая ракета МР-1 быласоздана в конце сороковых годов. К 80-м годам в СССР существовала ужецелая серия метеорологических ракет: МР-1,ММР-05,ММР-006, МР-12 иих модификаций для исследования верхних слоев тропосферы и нижнихслоев стратосферы. Основные характеристики советскихметеорологических ракет приведены в таблице 1.Таблица 1Основные характеристики советских метеорологических ракетТип ракетыХарактеристикаМР-1 ММР-06 М-100Б МР-12Полная масса, кг 915 135 475 1485Масса полезнойнагрузки, кг11 5 15 50Длина (полная), мм 8368 3475 8240 8770Калибр, мм 435 200 250 450Высота полёта, км 90 60 90-100 120Как видно из таблицы некоторые метеорологические ракеты посвоим характеристикам (МР-12 и её последующие модификации)переходят в класс геофизических ракет.В конце 80-х годов прошлого века сеть станций ракетногозондирование атмосферы (СРЗА) советскими метеорологическимиракетами насчитывала 8 станций в разных районах земного шара: о.Хейса, «Волгоград» (Капустин Яр), «Балхаш», «Цингст» (ГДР),«Ахтопол» (Болгария), «Саинд-Шанд» Монголия, «Тумба» (Индия),«Молодежная» Антарктида. Кроме того, ракетными метеорологическимикомплексами были оснащены исследовательские суда ГоскомгидрометаСССР «Муссон», «Пассат», «Эрнст Кренкель» и «Волна». Всего на СРЗАпроводилось от 500 до 600 запусков ракет в год. Регулярные пускипроизводились, летом 1 раз в неделю, а в период сезонных перестроекчастота зондирования возрастала.181182

На рис. 1 показан старт ракеты М-100Б с борта НИС «АкадемикКоролев».Ракетное зондированиеявлялось важным элементомисследований структуры,движений и состава среднейатмосферы. В последние годыособое внимание было обращенона изучение озоносферы,особенно в районах, характерныханомальными изменениями озона,в Арктике и Антарктике.Целью самолетныхисследования атмосферы иоблаков являлось изучениехимического и аэрозольногосоставаатмосферы,Рис. 1. Старт ракеты М-100Бтермодинамических,с борта НИС «Академик Королев» электрических характеристикатмосферы и облаков,мезомасштабных и микромасштабных особенностей строенияфронтальных разделов и микрофизического строения облаков,механизмов воздействия на облака различных форм, испытаниясамолетной метеорологической аппаратуры и технических средстввоздействия.Для проведения исследований использовались различные типыгражданских и военных самолетов: небольшие самолеты ПО-2, Ли-2, Як-18, среднего класса Ил-12,Ил-14, Ан-26,Як-40. В конце 70-х годов былисозданы специальные самолеты-метеолаборатории проекта «Циклон» набазе самолетов Ан-12,Ил-18, Ту-16 и Ту-95. На рис. 2 - показан самолет -метеолаборатория Ил-18Д «Циклон».В ходе более чем 20 летнего периода исследовательских полетовбыли выполнены исследования термодинамического и микрофизическогостроения отдельных облаков и облачных полей, исследования полейосадков фронтальных систем, исследования турбулентности атмосферы.Особое место в самолетных исследованиях атмосферы занимаютисследования тропических циклонов. Эти исследования выполнялисьсоветскими учеными с 1983 по 1990 год на самолетах-метолабораторияИл-18Д «Циклон» и Ан-12БП «Циклон».В этот период были выполнены многократные полеты повнутреннюю зону («глаз») тропического шторма «Уоррен» в акваторииЮжно-Китайского моря, тропических штормов «Эмили», «Айрис»,183«Джерри», «Клаус», «Марко», а также трех тропических ураганов«Гильберт», «Габриэль» и «Хъюго» в Северной Атлантике.Рис. 2. Самолет – метеолаборатория Ил-18Д «Циклон»В ходе более чем 20 летнего периода исследовательских полетовбыли выполнены исследования термодинамического и микрофизическогостроения отдельных облаков и облачных полей, исследования полейосадков фронтальных систем, исследования турбулентности атмосферы.Особое место в самолетных исследованиях атмосферы занимаютисследования тропических циклонов. Эти исследования выполнялисьсоветскими учеными с 1983 по 1990 год на самолетах-метолабораторияИл-18Д «Циклон» и Ан-12БП «Циклон». В этот период были выполненымногократные полеты по внутреннюю зону («глаз») тропического шторма«Уоррен» в акватории Южно-Китайского моря, тропических штормов«Эмили, Айрис, Джерри, «Клаус», «Марко», а также трех тропическихураганов «Гильберт», «Габриэль» и «Хъюго» в Северной Атлантике.Параллельно с самолетными исследованиями атмосферы в нашейстране были начаты исследования в области активных воздействий наоблака с целью искусственного регулирования атмосферных осадков ипредотвращения выпадения града.В результате многолетних теоретических и экспериментальныхисследований в области активного воздействия на атмосферные процессыв России достигнуты серьезные практические результаты в областиискусственного регулирования атмосферных осадков и борьбе с градом.Успешное применение современных разработок в области самолето- иракетостроения в стране разработаны и используются современнаясамолетная технология регулирования (увеличения или уменьшения)атмосферных осадков осадков, а также ракетная технология борьбы сградом. Среди используемых в разных странах мира технологий184

активного воздействия на облака, созданные в России технологии иразработанные для этого аппаратура и авиационные и ракетныетехнические средства воздействия являются одними из самыхэффективных. На рис. 3 показаны российские противоградовые ракеты ипусковые установки к ним, а на рис. 4- самолетные осадковызывающиепатроны и устройства для их отстрела, а также самолетныепиротехнические генераторы.Рис. 3. Противоградовые ракеты «Алазань» и пусковые установкидля их запуска.Рис. 4. Самолетные осадко-вызывающие патроны и устройства дляих отстрела185Влияние состава композиционных керамикна их коэффициенты распыленияАлексеевич М.Ю., Панков А.С., Сударев А.А.Научный руководитель – Семенов А.А.МАИ, каф. 204Приводятся результаты экспериментальных исследованийинтегральных характеристик распыления конструкционныхкерамических композитов в потоке квазинейтральной ксеноновойплазмы с энергией ионной компоненты 10 2 эВ. Исследовались керамикитипа сиалон (смесь нитрида кремния и оксида алюминия) с добавкаминитрида бора, при этом концентрация нитрида бора менялась винтервале от 0 до 40%.В результате экспериментов получены энергетические зависимостикоэффициентов распыления, носящие в данном диапазоне энергийпрактически линейный характер. Исследована зависимостьинтенсивности распыления композита «сиалон – нитрид бора» отконцентрации компонент, демонстрирующая заметное снижениекоэффициента распыления с увеличением концентрации нитрида бора.Вместе с тем, полученная зависимость не подчиняется «аддитивной»модели распыления многокомпонентных материалов и носитнелинейный характер. Аналогичные зависимости были получены ранеена других керамических композитах, что свидетельствует о единоммеханизме распыления многокомпонентных керамик различных типов.С точки зрения практического использования, полученные результатымогут быть востребованы, прежде всего, в сфере разработкиэлектроракетных двигателей (ЭРД), а также ионных и плазменныхускорителей иного (например, технологического) назначения.Проблема космического мусора. Методы решенияАникеева М.А., Степакин А.C.Научный руководитель – Боярчук К.А.ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ», г. МоскваЗасоренность околоземного космического пространства (ОКП)техногенными объектами – одна из угроз существования человека и егоэкспансии в космос. За более, чем пятидесятилетнюю историю освоениякосмического пространства было совершено порядка 5 000 запусков,количество техногенных объектов в ОКП насчитывает около 6 000 тонн.Актуальность данной проблемы подтверждается тем, что многиеавторитетные международные организации занимаются решениемвопросов космического мусора. В Европе и США созданынациональные программы, например Spaceguard, SSA. Согласно186

совместному решению Роскосмоса и совета РАН по космосу от23.06.2010 г. в Российской Федерации развертывается формированиегосударственной программы противодействия космическим угрозам,разрабатываемой по двум направлениям: космический мусор и опасныеоколоземные объекты.Отдельной проблемой является засорение ОКП радиоактивнымиэлементами космического мусора. Длительное время использованиеядерных энергетических установок в космосе было ограничено. Однакоразвитие космической техники для реализации межпланетных проектовтребует увеличение мощности источников энергии космическихаппаратов и длительности их функционирования в десятки и сотни раз.К сожалению, на сегодняшний день нет адекватной альтернативыиспользования ЯЭУ в качестве источников питания и ядерных ракетныхдвигателей.Для наблюдения и каталогизации космического мусора историческииспользовались оптические и радиолокационные методы, но эти методыне позволяют наблюдать объекты размером менее 10 см, иидентифицировать, являются ли они радиоактивными.Идентификация радиоактивного космического мусора возможна припомощи гамма - спектрометров, которые позволяют не толькообнаружить, но и определить состав объекта по спектру радиоактивногоизлучения.Для обнаружения и идентификации космического мусорацелесообразно создавать систему космического мониторинга,использующую оптические и гамма - спектрометрические методы.В ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ» ведутся работы по созданиюкосмического комплекса для мониторинга ОКП для размещения наодной из универсальных космических платформ, разработанныхВНИИЭМ.Работы ведутся в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогическиекадры инновационной России».Получение регулярных наноструктурированных мембран из оксидаалюминия с помощью ионного облучения.Баженов В.С., Круглов К.И.Научный руководитель – Шкарбан И.И.МАИ, каф. 204Работа посвящена созданию метода получения оксидныхструктурированных мембран, поры которых представляют собойструктурированные каналы, диаметр которых может регулироваться впроцессе получения в пределах от 30 до 100 нм. Такого рода мембраныпредставляют интерес для разделения жидкостных и газовых смесей,187очистки топлив, а также в фильтрах, используемых в аэрокосмическихконструкциях. Основная особенность, затрудняющая получение такихмембран – наличие барьерного слоя, удаление которого представляетзначительные трудности. Как правило, используется химическоетравление, недостатком которого является то, что барьерный слой ипористая структура состоят из одинакового материала – оксидаалюминия, т.е. при растворении первого второй будет тожерастворяться. Предложено удалять барьерный слой путём ионногооблучения.Для проведения исследования были взяты образцы из фольги Alчистотой 99,99% и толщиной 16 мкм. Они очищались различнымиспособами от загрязнений, а затем были подвергнуты анодированию врастворе щавелевой кислоты (СООН) 2 концентрацией 12 г/л.Температура раствора равнялась 20 ± 1 °С. Величина напряжения 40 В.Плотность тока 25 А/м 2 . Время анодирования 25 мин. Получаемаятолщина оксидной плёнки на поверхности неанодированного алюминияс учётом толщины барьерного слоя около 5 мкм. Далее удалялся слойнеанодированного алюминия при помощи химического травления всоляной кислоте HCl. После этого изделие помещалось в рабочий объёмвакуумной камеры, в которой при помощи источника ионов, в роликоторого выступает двигатель с анодным слоем, барьерный слойподвергался эрозии. Рабочим телом выступали ионы Xe + с энергиями300эВ. При плотности ионного тока 2 мА/см 2 барьерный слой удаляетсяв течение 45 минут. После удаления барьерного слоя проводилсяконтроль образцов при помощи средств электронной микроскопии.Исследование размеров пор и их плотности на сканирующемэлектронном микроскопе выявили удаление барьерного слоя в техместах, где материал попадал под воздействие облучения. Разрушенияпористой структуры обнаружено не было. Это позволяет заключить, чтометод является действенным и может найти применение приизготовлении оксидных мембран.Анализ эффективности различных средств выведения малыхкосмических аппаратовБорзоногов А.А.Научный руководитель – Пискарева Н.Б.МАИ, каф. 601Разработка и создание ракет-носителей (РН) сверхлегкого классаявляется одной из актуальных задач современной космонавтики. Этообъясняется возрастающим спросом на выведение в околоземноекосмическое пространство малых космических аппаратов (МКА).Потребность в выведении таких аппаратов требует разработки и188

создания носителей соответствующей размерности, облик которыхможет существенно отличаться от традиционных схем, применяемых вракетостроении. Целью данной работы является выбор схемы иосновных проектных параметров перспективного носителя,выполняющего данную транспортную задачу с наибольшейэффективностью. В качестве критерия эффективности принимаетсяотносительная масса полезного груза.В работе приведена классификация летательных аппаратов (ЛА) взависимости от способа старта и посадки, типа двигательных установок(ДУ), кратности использования, учитываются различные комбинацииспособов старта и посадки аппарата. Рассмотрено влияние типадвигательной установки, ее состава и режимов работы на эффективностьсредств выведения МКА. Кратность использования материальной частиявляется важнейшим параметром и влияет на оптимальный состав ДУ,способ старта и посадки, аэродинамические характеристики, законыуправления и стоимостную эффективность всего разрабатываемогоаппарата. Рассматриваются многоразовые транспортные космическиесистемы (МТКС) и одноразовые РН с различными комбинациями ДУ.Проанализирована возможность применения воздушно-реактивныхдвигателей на участке выведения полезной нагрузки, а также придвижении многоразового ракетного блока на участке возвращения. Приоценке различных схем ЛА рассмотрен известный вариант выведения сиспользованием самолета в качестве первой ступени «Воздушныйстарт», его преимущества и недостатки при решении поставленнойтранспортной задачи.В работе показаны результаты математического моделирования(баллистическая, массовая, аэродинамическая модели, модель ДУ,законы управления движением), для носителей различных схем,показаны графики изменения основных траекторных параметров дляэтих ЛА. По результатам расчетов даются рекомендации по составу исхеме перспективного средства выведения МКА.Нелинейные колебания тонкостенного стержня при солнечномнагреве с учетом лучистого теплообменаВоробьев И.Н.Научный руководитель – Гришанина Т.В.МАИ, каф. 603Развертываемые или выпускаемые из космического аппарата вкосмосе тонкостенные стержни могут служить антеннами,удлинителями для специальных приборов, штангами гравитационнойстабилизации и пр. При солнечном нагреве они могут испытыватьзначительный изгиб.189В работе рассмотрена плоская задача нелинейных термоупругихколебаний тонкостенного круглого стержня при солнечном нагреве сучетом влияния деформаций стержня на углы падения лучей и с учетомвнешнего и внутреннего теплоизлучения. Для решения связаннойнелинейной задачи термоупругих колебаний стержня использовалсяметод конечных элементов. При этом распределенная масса стержнязаменена системой сосредоточенных масс и массовых моментовинерции, расположенных в поперечных сечениях (узлах), разделяющихконечные элементы (КЭ). Использовались двухузловые балочные КЭ,испытывающие конечные деформации при изгибе, растяжении-сжатии ипоперечном сдвиге. Потенциальная энергия КЭ при конечныхдеформациях записывается в местной системе координат, жесткосвязанной как для консоли с левым узлом данного КЭ (правым узломпредыдущего КЭ), через упругие перемещения и угол поворота егоправого узла относительно левого. Затем эти перемещения и уголповорота выражаются через глобальные координаты и полные углыповорота узлов, для которых затем составляются уравнения движениясвязанной системы КЭ стержня. Для учета воздействия солнечныхлучей получены уравнения нестационарной теплопроводности. Врезультате получена связанная система дифференциальных уравнений.Для проверки точности конечно элементной модели решенастационарная задача термоупругости и теплопроводности стержня присолнечном нагреве.Выполнены расчеты нелинейных термоупругих колебаний принестационарном солнечном нагреве штанги гравитационнойстабилизации космического аппарата. Решения совместной нелинейнойсистемы дифференциальных уравнений по времени получены спомощью стандартной компьютерной программы.Использование «Ansys CFD» в исследовании задачисоздания управляемой кавитацииГлущенко А.А.Научный руководитель – Махров В.П.МАИ, каф. 608В настоящее время проблема создания управляемой кавитациинаиболее актуальна для создания перспективного подводного оружия.Объектом исследования явилось изучение присутствия кольцевогокрыла в кавитирующей области от диска. Идея состоит в размещениикольцевого крыла так, чтобы каверна, образованная от кавитирующегодиска, что стоит перед крылом, изменяла свои геометрическиепараметры. Поскольку данную задачу в пространстве решитьаналитически не удается, используется численный метод – метод190

конечных объемов, реализованный в программном продукте “AnsysCFD”. Решается вариационная задача с выбором оптимальногорасположения кольцевого крыла относительно кавитирующего диска, атакже геометрия крыла, исходя из требований – обеспечить управлениекаверной за счет кольцевого крыла. В ходе исследовательской работы сиспользованием программного продукта “Ansys CFD” стало возможнымрешить сложную пространственную математико-физическую задачу сучетом разрыва сплошности водной среды и заполнения её газом,полученные решения сопровождаются показом реальных картинтечений при различных положениях кавитатора и крыла и приразличных параметрах каверноформирующих элементов.Математические методы в вопросе обеспечения безопасностина этапе старта пилотируемого космического корабляДавыдова Е.В.Научный руководитель – Строгонова Л.Б.МАИ, каф. 607Практика реализации пилотируемых космических полетовпоказывает, что проблема обеспечения безопасности экипажейпилотируемых космических кораблей по мере усложнения программполёта становится всё более актуальной и трудно реализуемой напрактике. Основная проблема обеспечения безопасности сводится ктому, что ни увеличение дублирующих контуров систем, ни увеличениеколичества испытательных мероприятий, ни повышение ресурса системне приводит к увеличению безопасности работы на стартовомкомплексе. Некоторую долю в обеспечение безопасности вносят мерыадминистративного руководства и методы обучения персонала,обуславливающему как возникновение, так и купированиечрезвычайной ситуации на старте.Учитывая высокую стоимостьсоздания и эксплуатации пилотируемых ПКК, цену потерь при аварияхи отказах РКТ, проектирование перспективных пилотируемых кораблейнового поколения и строительство на Дальнем востоке новогоРоссийского Космодрома «Восточный», необходим новый подход кобеспечению безопасности людей на стартовом комплексе.Первоочередная задача на пути решения данной проблемы –внедрение в практику космонавтики принципиально новых методовдистанционного мониторинга психофизиологического состояния издоровья и положения в пространстве космонавтов, при срабатыванииСАС, как средство повышения безопасности. Для этих целейпредполагается создание узла беспроводной сенсорной сети«Спасение». В состав узла БСС «Спасение» входят датчики,регистрирующие физиологические показатели (ЧСС, ЧД), датчики191пространственного положения, координатор, включающиймикроконтроллер, флеш-память, приемопередатчик, автономныйисточник питания и антенну.Помимо непосредственной разработки узла беспроводной сенсорнойсети «Спасение» необходимо поставить задачу математическогоисследования, позволяющую на основе неизвестных параметровматрицы цели, предполагать возможные состояния космонавта, а какследствие, характер спасательных или реанимационных мероприятий.Для лицензирования и сертификации нового метода контроля засостоянием космонавта необходим наземный модельный эксперимент,имитирующий момент срабатывания САС. В случае его положительногорезультата, БСС будет применяться в момент старта космическогоаппарата и позволит в случае срабатывания САС оказать правильнуюреанимационную помощь пострадавшим, а также произвестиправильную эвакуацию экипажа из объема капсулы САС. На данныйэтап времени, мы готовимся к проведению этого модельногоэксперимента, несмотря на его высокую стоимость, которая намногониже, его научной значимости. Предстоит еще много работы, норешение вышеозначенных задач в комплексе обязательно приведет нас кпоставленной цели.Микроспутник слежения за солнечной активностьюДел Корто Барадел Н., Дугин Д.А.Научный руководитель – Фирсюк С.О.МАИ, каф. 601Наибольшую опасность для здоровья и даже жизни космонавтовможет составить корпускулярное излучение солнечных хромосферныхвспышек. Во время этих гигантских катаклизмов, своего родасолнечных вулканических извержений, в мировое пространство соскоростью 1—4 тыс. км/с выбрасываются массы солнечного вещества,главным образом протонов с энергией 100 млн. эВ и более. В земнойатмосфере такие потоки вызывают магнитные бури, северные и южныеполярные сияния, нарушения радио- и телесвязи и т. п.Эти потоки за пределами атмосферы могут создавать мощные дозы —до нескольких десятков раз в час. Правда, оболочка космическогокорабля является довольно надежной защитой от частиц, но при этомвозникает жесткое тормозное рентгеновское и гамма-излучение,проникающее внутрь корабля.Солнечный ветер - это поток ионизованных частиц, выбрасываемыхиз Солнца во всех направлениях со скоростью около 400 км в секунду.Источником солнечного ветра является солнечная корона. Температуракороны Солнца настолько высока, что сила гравитации не способна192

удержать ее вещество вблизи поверхности, и часть этого веществанепрерывно убегает в межпланетное пространство.Хотя мы понимаем общие причины, по которым возникает солнечныйветер, многие детали этого процесса все еще не ясны. В частности, внастоящее время до конца неизвестно, где именно корональный газускоряется до таких высоких скоростей. Не исключено, что этот вопростесно связан с проблемой нагрева солнечной короны.Цель исследования в работе является создание микроспутника длясбора информации о солнечном излучении и солнечном ветре нагеостационарной орбите высотой 652 км, для дальнейшей передачиинформации на Землю в центр обработки, изучения и предсказанийсолнечной активности. А так же изучение эффективности солнечногопаруса в качестве системы стабилизации КА.Процесс проектирования платформы микроспутника, описанный вконкурсной работе, был проведен согласно всем этапам классическойразработки КА. Спутник отвечает всем требованиям по надежности,безопасности, телеметрии, терморегулирования, энергопитания иобработки данных.Анализ применения ускорителей горения в заряде твердого топливаЕжков С.В.Научный руководитель – Туркин И.К.МАИ, каф. 602В настоящее время в связи ростом требований к тактико-техническимхарактеристикам ракет(увеличение дальности, минимизация габаритов ит.д.) возникает необходимость внедрения РДТТ с регулируемой тягой имаксимальной плотностью компоновки.Максимальная плотность компоновки обеспечивается применениемтопливного заряда торцевого горения, при этом необходимая дляобеспечения стартового режима работы двигателя площадь поверхностигорения может быть получена за счет применения форсажногоустройства в виде нескольких концентрических тонкостенных (50 мкм)медных цилиндров.Регулировка тяги двигателя на маршевом режиме осуществляется спомощью барабана и электродвигателя, управляемого сигналамисистемы управления тягой который вытягивает стальную нить, ускоряягорение топлива. Использование быстрогорящего пастообразноготоплива позволяет применить регулировку тяги путем управленияповерхностью горения за счет движения расположенной на оси зарядастальной нити, формирующей в процессе горения конусную воронку спеременным углом при вершине. При уменьшении скорости протяжкинити до нуля, конусная воронка превращается в плоский торец.193Применение форсажного устройства и подвижного ускорителягорения позволяет произвести отсечку тяги после реализации стартовогорежима, что особенно важно дляуправляемых ракет класса «воздухвоздух»при внутрифюзеляжном размещении, так как минимизируетвлияние РДТТ на воздухозаборник самолета-носителя. Регулировка тягипозволяет добиться оптимального профиля скорости для любого режимаполетаи как следствие увеличения дальности стрельбы.Анализ теплового состояния приборов,размещенных на панелях солнечных батарейИосипенко С.В., Рудковский Д.М.Научный руководитель – Храмов С.М.ФГУП «ЦНИИХМ» им. Д.И. Менделеева, г. МоскваОдним из важнейших условий, необходимым для обеспечениянадежности и работоспособности прибора, является поддержаниетеплового режима. Однако к некоторым приборам, таким как антеннофидерныеустройства (АФУ) и солнечные датчики (СД) предъявляютсястрогие требования по незатенению рабочих зон другими приборами иэлементами конструкции космического аппарата (КА). Это нередкоделает необходимым размещать АФУ и СД на длинных кронштейнах,тем самым увеличивая массу конструкции, усложняя процесс сборки КАи установки матов экранно-вакуумной теплоизоляции. В связи с этим,установка АФУ и СД на панелях солнечных батарей (СБ)представляется наиболее рациональной при условии обеспеченияприемлемого для каждого из приборов температурного диапазонапассивными средствами.В докладе рассмотрена возможность установки АФУ и СД на СБ спассивными средствами терморегулирования для поддержания ихтеплового режима. Для анализа была выбрана низкая круговая орбита,расчеты проводились при различных размещениях СБ относительно КАс учетом наиболее «горячих» и «холодных» внешних условий. Вдокладе показано, что обеспечение заданного теплового режимаприборов, размещенных на СБ, реализуемо путем правильноговзаимоувязанного выбора способа их установки на СБ относительнонаправления на Солнце, термического сопротивления в месте крепленияи термооптических характеристик покрытий приборов.194

Особенности конструкции корпусакосмического аппарата «Ионосфера»Ихсанов Р.И., Халилюлин И.Р.ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ», г. МоскваВ докладе представлена разработанная конструкция корпусакосмического аппарата «Ионосфера», входящего в орбитальнуюгруппировку космического комплекса «Ионозонд», в задачи котороговходит измерение характеристик и параметров процессов и явлений вионосфере, верхней атмосфере и магнитосфере и передачи полученнойинформации на наземный комплекс приёма, обработки ираспространения геофизической информации. КА «Ионосфера»является малым КА, имеющим нетипичную компоновку блоков внутригерметичного корпуса. Весь объём корпуса разделён на 9 отсеков, вкоторых располагается аппаратура.Конструкция каркаса обеспечивает работоспособность всех приборови агрегатов в условиях открытого космоса, технологичностьизготовления, удобство испытаний и технического обслуживания КА.Такая компактная конструкция позволила обеспечить ёмкуюкомпоновку блоков и антенн: общие габаритные размеры аппарата всложенном состоянии 1,5м х 1,5м х 1,1м, тогда как в раскрытом 31м х17м х 12м. Особенностью КА является наличие большого числараскрывающихся элементов, некоторые из них совершают сложноепространственное движение. Масса КА «Ионосфера» c системойотделения не превышает 400 кг. Положение центра масс аппаратанезначительно отличается от геометрического центра корпуса.Корпус КА представляет собой каркас формы прямоугольногопараллелепипеда, собранный из десяти алюминиевых панелей. Каквариант, более выгодный по массе, можно рассматривать в дальнейшемиспользование сотовых панелей. Перед началом общей сборки сблоками и устройствами проводят предварительную примерку панелей,собирают так называемое «перекрестие» из четырёх перегородок,имеющих ответные пазы для соединения по принципу «папа-мама».Перегородки, четыре боковых стенки и два основания крепятся междусобой винтами через соединительные уголки. После примерки каркасразбирают, и устанавливают блоки отдельно на каждую панель, послечего производят окончательную сборку каркаса с блоками. Важнойособенностью такого каркаса является его «разборность», то естьвозможность проводить монтажные работы с отдельными панелями, неразбирая при этом весь аппарат, что является очень важнымдостоинством в случае необходимости ремонта или замены отдельныхблоков и узлов аппарата.195Живой звездолет: инструментарий life-likeкосмического приборостроенияКлабуков И.Д., Яковец А.В.Научный руководитель – Пентковский В.М.МФТИ, лаборатория IscalareВ процессе длительного полета самой важной задачей являетсясохранение жизни и здоровья космонавтов. В условиях невесомости,повышенной радиации, отсутствия магнитного поля и невозможностирассчитывать на стороннюю помощь, эта задача должна решатьсятехникой нового поколения. Перспективные технологии могут бытьоснованы на созданных природой биологических агрегатах и схемах,которые доказали свою отказоустойчивость и работоспособность втечение тысячелетий.Инженерным инструментарием создания новых космических системявляются генная инженерия, клеточные технологии и синтетическаябиология. Необходимые системы, устройства, а также материалы –проектируются «словно живыми» (life-like) и способны нести с собойзапрограммированные элементы функционирования, восстановления ижизненного цикла. Клеточноподобные системы, основанные надостижениях синтетической биологии и инженерии, позволят создаватьlife-like системы жизнеобеспечения, аналогичные существующимсегодня на космических станциях (в некоторых случаях – дублирующихих).В настоящее время известно, какие живые существа (в том числебактерии и микроорганизмы) можно использовать в создании биоблоковlife-like систем экстремальных состояний и жизнеобеспечения.Например, с целью создания защитных систем, способных кфункционированию в экстремальных условиях, могут бытьиспользованы клеточные культуры, синтезированные на основегенетической информации организмов-экстремофилов.Инструментарий Живого звездолета – это новейший концепт вобластях синтетической биологии, суперкомпьютерных технологий икосмического приборостроения. Он включает в себя:Средства проектирования, которые охватывают все процессы отвысокоуровневого описания биологических систем до циклов синтезаДНК.Модульные генетические блоки и регуляторы (а также новые методыих создания и совершенствования), которые позволяют разрабатыватькомбинированные системы.Быстрое проектирование, редактирование и управлениегенетическими данными.196

Испытательные платформы, которые комбинируют генетическиепроекты заранее спланированным способом.Определение параметров созданной биосистемы и программа отладкисинтетического кода, которая готовит отчет с данными, необходимымидля внесения изменений в цикл проектирования.В 2011 году актуальность представленного подхода былаподтверждена проектами в рамках анонсированных программ Hundred-Year Starship («Столетний космический корабль») (DARPA и NASA) иLiving Foundries («Живые фабрики») (DARPA), а также в проекте«MELiSSA: Micro-Ecological Life Support System Alternative»(Европейское космическое агентство).К вопросу о медицинском контроле жидких биологических средв пилотируемых космических полетахЛитвина Д.В.Научный руководитель – Строгонова Л.Б.ОАО «ИМЦ Концерна «Вега»МАИ, каф. 607Безопасность пилотируемых космических полетов, во многомобеспечивается качественным медико-психологическим контролемпсихофизиологического состояния космонавтов. Техническиеразработки в этой области позволяют также совершенствовать методы исредства земной телемедицины. Опыт пилотируемых космическихполётов показывает, что невесомость особенно негативно влияет нажидкие среды организма, на выделительную систему организма, а также на систему крови. Это может вызвать существенные нарушенияработы организма космонавта, что может повлиять на его операторскуюдеятельность. Однако из-за влияния невесомости на жидкостиприменения средств медицинского контроля упомянутых систем имеетряд особенностей. Для предотвращения неблагоприятного влиянияневесомости на организм человека необходимо своевременнодиагностировать нарушения работы выделительной системы и системыкрови. Методика исследования представляет собой автоматизированныйморфометрический анализ клеток жидкостей организма, в данномслучае урины и крови. Поскольку, работа с жидкими средами вневесомости накладывает на себя определённые требования,разработана методика подготовки проб крови и урины в условияхкосмического полёта.В докладе рассмотрены методика исследования, а так же методикаподготовки биопроб исследуемых жидкостей в условияхмикрогравитации. Исследовательская работа необходима для созданиябортового универсального анализатора морфометрических показателей197жидкостей в организма человека. Анализатор позволит расширитьмедицинский контроль физиологического состояния человека вусловиях невесомости и тем самым своевременно принять необходимыемеры для повышения безопасности космических полетов.Динамическая составляющая в системе распознавания образамикроорганизмов в условиях микрогравитации.Марков Н.А., Фомкин П.А., Ермаков А.А.Научный руководитель – Строгонова Л.Б.МАИ, каф. 607Микробиологическая опасность, как показано исследованиям работысменяющихся экипажей, при осуществлении грузопотока проведеннымина станции Мир и МКС, представляет собой совокупность медицинских,технических, технологических рисков. Причем исследования показали,что значение указанных рисков возрастает. Они способные оказыватьвлияние на безопасность полета и надежность функционированиякосмической техники. Процессы микробной контаминации среды,оснащения и оборудования обитаемых отсеков, протекают с высокойинтенсивностью в условиях непрерывной (доставки с Земли различногооборудования, расходуемых материалов и т.п.). Предложенные,Фомкиным П. и Ермаковым А., методы экспресс распознаваниямикроорганизмов при помощи математической модели дляраспознавания образов, не всегда давали однозначный ответ, какой видмикроорганизма обнаружен. Сам выбор математической модели дляраспознавания микроорганизма достаточно революционный подход крешению задачи микробиологического контроля. Однако, из всегомногообразия способов распознавания и их математического описаниянужно выбрать те, которые можно будет адаптировать непосредственнок условиям космического полета, с одной стороны и учитывающийвидовое разнообразие микроорганизмов и их эволюцию в условияхмикрогравитации, с другой стороны. Предлагается дополнитьстатическую модель распознавания микроорганизма динамическойсоставляющей. Предполагается что, лучшим вариантом решенияпоставленной задачи будет использование метода, в основе котороголежит электрофорез.Капиллярный электрофорез – это метод анализа сложных смесей,использующий электрокинетические явления – электромиграцию ионови других заряженных частиц и электроосмос. Эти явления возникают врастворах при помещении их в электрическое поле. Если растворнаходится в тонком капилляре, например, в кварцевом, то электрическоеполе, наложенное вдоль капилляра, вызывает в нем движениезаряженных частиц и пассивный поток жидкости, в результате чего198

проба разделяется на индивидуальные компоненты, так как параметрыэлектромиграции специфичны для каждого сорта заряженных частиц.Выбор такого динамического метода как капиллярный электрофорез неслучаен, т.к. возмущающие факторы, как то: диффузионные,конвекционные, гравитационные и т.п., в капилляре существенноослаблены, благодаря чему достигаются рекордные эффективностиразделений. Еще одно преимущество этого метода заключается в том,что приспособление его математической модели к условияммикрогравитации не представляет огромной сложности.Изменение характеристик сверхзвукового воздухозаборника привоздействии высокотемпературных образований создаваемых внабегающем потокеМахров А.С., Пирогов С.Ю.ВКА имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-ПетербургИзвестно, что высокотемпературные образования в атмосферепредставляют собой области с пониженной плотностью и высокойтемпературой. Теоретические и экспериментальные исследованияпоказали, что создание в набегающем потоке высокотемпературныхобразований приводит к перестройке картины обтекания корпусалетательного аппарата (ЛА) и изменению аэродинамическиххарактеристик. Немалый интерес представляет влияниевысокотемпературных образований на работу воздухозаборника, так какон является неотъемлемой частью двигательной установки и влияет наформу планера ЛА. Управление обтеканием воздухозаборника припомощи энергетических средств позволит решить ряд проблемсвязанных, в том числе, с увеличением диапазона устойчивой работы.Очевидно, что влияние высокотемпературных образований,создаваемых энергетическими средствами управления обтеканием внабегающем потоке, на параметры и характеристики воздухозаборныхустройств в настоящее время изучены недостаточно.В работе рассматривается направление, связанное с тепловыммеханизмом воздействия высокотемпературных образований наобтекание и характеристики воздухозаборника. В работах посвященныхисследованию влияния энергоподвода на обтекание и аэродинамическиехарактеристики тел в области магнитоплазменной аэродинамики былопоказано, что термохимические, теплофизические и оптическиепроцессы оказывают существенное влияние на аэродинамическийнагрев и трение, без их учета нельзя точно определить силы трения итепловые потоки. Меньшее влияние они оказывают на давление,которое главным образом определяется ударно-волновымигазодинамическими процессами, поэтому для исследования процессов199обтекания сверхзвукового воздухозаборника при энергоподводе всверхзвуковой набегающий поток использовалась модель невязкогонетеплопроводного идеального газа.Разработанная физическая и математическая модели, с учетомпринятых допущений, решалась нестационарным методом С.К.Годунова 2-го порядка точности. Для определения потоков массы,импульса и энергии применялось решение задачи Римана о распадеодиночного разрыва.Наибольший интерес вызывает исследование импульснопериодическогоэнергоподвода. При импульсно-периодическомэнергоподводе в невозмущенный набегающий поток варьировалисьтакие параметры как частота, длительность, мощность и удаленностьимпульса. Учитывая результаты проведенных исследований по влияниювысокотемпературных образований с непрерывным энергоподводом наобтекание и характеристики воздухозаборника, мощность импульснопериодическогоэнергоподвода принималась равной 2% от мощностиНП.В результате численных исследований было выявлено 3 характерныхрежима течения газа в воздухозаборнике:- высокочастотные колебания с повышением коэффициентавосстановления давления и коэффициента расхода;- высокочастотные колебания с понижением коэффициентов;- низкочастотные с большой амплитудой колебания.Реализация того или иного режима определялась частотой и временемимпульса. Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, чтоимпульсно-периодический энергоподвод дает возможностьреализовывать нестационарные и стационарные течения на входе ввоздухозаборник, не характерные для непрерывного энергоподвода.Импульсно-периодический энергоподвод позволяет увеличить диапазонустойчивой работы двигательной установки на нерасчетных режимах, атак же при определенной комбинации параметров энергоподвода можетпривести к срыву работы воздухозаборника.Литература1. А.С. Махров, С.Ю. Пирогов, А.С. Юрьев, В.В. Типаев.Численноемоделирование течения на входе в сверхзвуковом воздухозаборникевнешнего сжатия при энергоподводе в набегающий сверхзвуковой поток.// Вестник МАИ, т.16, №3 с.154-159, 2009 г.2. А.С. Юрьев, С.Ю. Пирогов, Е.В. Рыжов. Управление обтеканием телс использованием подвода лазерной энергии в высокоскоростные потокигаза.// Монография С. – Петербург 2006 г.200

Имитационная модель экспериментальной отработки составныхчастей ракеты космического назначенияМельников И.В.Научный руководитель – Цуриков Ю.А.МАТИ-РГТУ, каф. «Спутники и разгонные блоки»Доклад посвящён применению метода имитационного моделированиядля рационального планирования экспериментальной отработкисоставных частей ракеты космического назначения (РКН). Применениеданного метода позволяет спрогнозировать поведение разрабатываемойРКН в окружающей среде, смоделировать и оценить совместную работубортовых систем, основанных на разных физических принципах, то естьповысить полноту системных знаний о РКН, а также сократитьтрудовые и финансовые затраты на разработку, создание, испытания иэксплуатацию РКН.При создании новых видов ракетно-космической техники (РКТ)большая доля затрат приходится на проведение экспериментальнойотработки. Для сокращения этих затрат и уменьшения времениотработки агрегатов и систем РКН предлагается использовать методимитационного моделирования.Рассмотрим структуру и некоторые особенности данного метода. Наначальном этапе принимается идеология моделирования, проектируетсяи создаётся стенд имитационного моделирования с наземным изделием.В составе наземного изделия по возможности используют штатноебортовое оборудование. В формуляре на наземное изделие ведут учётвремени «налёта» бортовой аппаратуры. Далее отрабатываетсятехнология моделирования пуска РКН.В ходе имитации натурных испытаний, бортовая аппаратура системыуправления (БАСУ) в реальном времени взаимодействует с модельювнешней среды через электронные имитаторы бортовых систем, а такжеимитируется нагрузка на рулевые механизмы РКН.После отработки стенд имитационного моделирования принимают вэксплуатацию, то есть на нём достоверно в реальном времени проводятмоделирование старта и полёта РКН. Это даёт возможность решатьзадачи по исследованию и комплексной отработке РКН в процессе еёсоздания и эксплуатации, обеспечивая при этом:- тестирование полётных заданий, составленных для реальных пусков,а также проверку ошибок при вводе и подготовке полётного задания;- обучение интеллектуальных алгоритмов управления движениемРКН, обучение дополняется результатами натурных испытаний;- проверку работы бортовых систем и БАСУ с новыми блоками идатчиками до начала этапа лётных испытаний;201- имитацию реальных аварийных пусков РКН, нештатных выведенийкосмических аппаратов (КА) на нерасчётную орбиту и получениетелеметрии с «борта» наземного изделия для анализа возникшейситуации.В дальнейшем на стенде имитационного моделирования проводитсямоделирование в обеспечение проведения пусков и сопровожденияпроекта на протяжении всего жизненного цикла.Силовое проектирование рабочих колес реактивных турбинАвдеев А.В., Метельников А.А.Научный руководитель – Хомяков А.М.МАИ, каф. К — 01.Надежность работы жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) вомногом зависит от работоспособности турбонасосного агрегата(ТНА).Турбина ТНА представляет собой особенно ответственный узел,поэтомук ней предъявляются самые высокие требования как по КПД, так и понадежности работы . Работоспособность узла турбины можно повыситьне только благодаря усилиям материаловедов по увеличению основныхкачеств материалов, из которых изготавливаются детали турбины, но иза счет улучшения конструкции.Рассмаириваются деформации рабочего колеса реактивной турбины.Проектирование узла турбины с реактивной ступенью должно бытьсвязано с решением задачи если не исключения полностью, томинимизации изгибных деформаций рабочего колеса и вала какосновных деталей ротора.Изгибные деформации вызывают линейные и угловые смещениялопаток в газовом потоке, что приводит, как минимум, к снижению КПДступени и, как максимум, к разрушению узла турбины в связи сударными контактами лопаток (бандажных полок) с деталями корпуса.В настоящей работе представлены решения двух проектных задач:задачи о минимизации изгибных деформаций рабочего колеса и задачи оего прочности.Полученный в статье комплекс K рассматривается в качествекритерия согласования линейных и угловых смещений лопатокпериферийного сечения (или бандажной полки) рабочего колесареактивной турбины от перепадов давления и температур.Значения комплекса K для линейных и угловых смещений полученыаналитически для простой модели рабочего колеса. Для колес болеесложной формы с неравномерными полями давлений и температурмогут быть применены численные методамы (например, МКЭ) с учетомвсех трех факторов, вызывающих деформации колеса: перепадыдавлений и температур и центробежные силы.202

Значения комплекса K позволяют определить способ корректировкипараметров рабочего тела и рабочего колеса, что будет способствоватьдостижению расчетной величины КПД и высокой надежности ТНАсовместно с другими мероприятиями по совершенствованию узлатурбины.Предложены методы оценки прочности рабочего колеса реактивнойтурбины при условии упругой изгибной деформации, и при условии егопредельного состояния.Расчет торсионного механизма раскладываниянесущих поверхностей БЛАМолоканов К.В.Научный руководитель – Туркин И.К.МАИ, каф. 602Работа посвящена расчету рациональной конструкции торсиона.На ЛА различных классов используются саморазвертывающиеся повремени элементы конструкции, например несущие поверхности, аисточником энергии являются устройства, аккумулирующиемеханическую энергию. Таким источником может выступатьторсионных механизм [1], [2].Раскладывание несущих поверхностей в рабочее положениеосуществляется по команде специальным устройством, установленнымна борту ЛА, как правило после физического разделения ЛА с наземнойпусковой установкой или пусковым установками носителя, т.е. вавтономном полете.Торсионный механизм раскладывания представляет собой наиболеепростую и весьма надежную конструкцию, которая применяется длямалоразмерных несущих поверхностей.В данной работе изложена методика расчета основных характеристикмеханизма (длина, диаметр, жесткость, изгибающий момент в узлекрепления и время раскладывания несущей поверхности), а такжесравнительный графический анализ конструкционных материалов.Расчет производится при следующих заданных параметрах: моментвнешней нагрузки, упругий момент при нулевом отклонениеповерхности, угол раскладывания, угол предварительного закручиванияторсиона при установке.В результате получена зависимость параметров торсиона отприложенного изгибающего момента и прочностных характеристик егоматерила. Это позволяет рассчитать рациональную конструкциюмеханизма.Используемая литература.2031.В.И. Костров, И.К. Туркин “Расчет элементов деформируемыхконструкций”, г. Москва, изд. МАИ, 2002.2.В.И. Анурьев “Справочник конструктора-машиностроителя”, в 3 т.8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. М.: Машиностроение,2001.Разработка модуля для экспорта расчетной модели из учебной CAEсистемы Sigma в коммерческую CAE систему NastranМясоутов Р.И.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Один из вопросов возникающих при работе с системами конечноэлементного анализа, является вопрос о доверии к полученнымрезультатам. Как известно, все численные методы, в том числе и МКЭ,являются приближенными методами, следовательно, они работают снекоторой погрешностью. Кроме того, они крайне чувствительны кспецифическим для используемого метода исходным данным(например, параметрам сетки конечных элементов). Поэтому всегдавстает вопрос о правильности полученных результатов, тем более чтоМКЭ никогда не используется для задач, имеющих аналитическоерешение или экспериментальное подтверждение. Простейшим способомпроверить правильность результатов численного решения - это, решитьту же задачу в другой программной системе. Если результаты совпадут,то им можно доверять.Предметом настоящего сообщения является представление модуля,разработанного для учебной конечно-элементной системы Sigma,позволяющего экспортировать полную расчетную модель пластины,построенную в этой системе, в систему Nastran. Модель включает всебя:• геометрическую модель пластины;• геометрические параметры разбиения ее на конечные элементы;• граничные условия и внешние воздействия;• свойства материала, используемого для данной пластины.Модуль позволяет в кратчайшее время с наименьшими усилиямирассчитать исходную задачу в системе Nastran и сравнить результатырасчета в двух САЕ-системах: Nastran и Sigma, разработаннойстудентами кафедры 609.Экспортный модуль интегрируется в управляющую программурасчетного комплекса на том этапе когда в системе сформироваласьрасчетная модель. Данный модуль создает новый файл и сохраняет внего всю информацию о расчетной модели, отформатированнуюдолжным образом.204

Последовательность операций, производимых модулем:• определение имени выходного файла;• создание и/или открытие этого файла;• запись шапки в файл;• запись в файл информации о нагрузках;• запись в файл информации о закреплении;• запись в файл информации о толщине материала(ов);• запись в файл информации о параметрах материала(ов);• запись в файл координат узлов;• запись в файл информации о КЭ.Не учтенной осталась одна проблема, возникающая из-занесоответствия местных систем координат в двух системах, которыеприходится приводить к одной средствами CAE Nastran.На основе анализа и сравнение результатов полученных в двухсистемах расчета, можно сделать выводы о их приемлемости. Такжеможно попытаться учесть погрешности возникающие вследствиеразличий в реализации методов расчета, организации методов хранениябольших объемом промежуточных данных и ошибок округления. Вперспективе - анализ решений на сходимость.Учет влияния механизма раскладки в задаче структурнопараметрическойоптимизации складной несущей поверхностиНеделин В.Г.Научный руководитель – Парафесь С.Г.МАИ, каф. 602Структурная схема системы раскладки несущих поверхностейбеспилотных летательных аппаратов в общем случае включает в себяследующие элементы: силовой привод, демпфер или регулятор скоростираскладывания, передаточный механизм, фиксирующие устройствасложенного и разложенного положения консолей. Источником энергииможет служить пневмоаккумулятор, пороховой привод, а простейшимиприводами могут служить пружина и торсион. К числу требований,предъявляемых к системе раскладывания, можно отнести следующие:-минимальные габариты из-за компоновки в ограниченном объёме;-ограничение времени раскладки консолей;-обеспечение статической и динамической прочности и жесткостиэлементов конструкции механизма раскладывания и консолей несущейповерхности;-надежная фиксация консолей в сложенном положении и в полете.При решении задачи структурно-параметрической оптимизациинесущих поверхностей считаются известными: внешняя геометрия,условия закрепления к корпусу летательного аппарата, расчетные205режимы полета, функциональные и конструктивно - технологическиеограничения. В случае проектирования складной поверхностинеобходимо учесть наличие механизма складывания и стопорениялопатки руля. С точки зрения сравнения альтернативных вариантовпервый оказывает значительное влияние на распределение массырассматриваемого варианта, а второй – на жесткость и демпфирование.Таким образом, для получения в рамках задачи структурнопараметрическойоптимизации альтернативных конструктивнотехнологическихрешений с разными механизмами раскладываниянеобходимо предусмотреть несколько эталонных теоретическихрешений. (Эталонное теоретическое решение представляет собойоптимальное распределение материала, удовлетворяющеефункциональным ограничениям (прочности, жесткости, аэроупругойустойчивости) и обеспечивающее минимум масс конструкции несущейповерхности). Количество эталонных теоретических решений равночислу вариантов рассматриваемых механизмов раскладывания.Каждому такому решению соответствует свой набор возможныхконструктивно-технологических решений, из которого для каждогоэталонного теоретического решения выбирается оптимальный вариантконструкции. В результате получаем множество оптимальныхконструктивно-технологических решений, каждое из которыхсоответствует своему эталонному теоретическому решению; наилучшийиз этих конструктивно-технологических решений по совокупностипоказателей конструктивного и технологического совершенстваявляется решением задачи структурно-параметрической оптимизациискладной несущей поверхности.Система терморегулирования платформы полезной нагрузкиКА «Метеор-М» №2Озеров А.Д.ОАО «Корпорация ВНИИЭМ», г. МоскваКосмический аппарат «Метеор-М» №2 – второй метеорологическийспутник космического комплекса «Метор-3М».КА «Метеор-М» №2 (М-М №2) конструктивно разделён нагерметичную часть – гермоотсек (ГО) и платформу полезной нагрузки.Система терморегулирования (СТР) аналогично разделена на СТР ГО иСТР платформы.СТР платформы представляет собой комплекс элементовпозволяющих создать и поддерживать заданный температурныйдиапазон посадочных местах бортовой аппаратуры БА от-10°до+40°С(реально +23+26°С). Блоки установлены на платформе черезпереходники снизу которых проведены тепловые трубы (ТТ). ТТ206

выведены на 2 экрана-радиатора, рассевающие тепло в космическоепространство посредством лучистого переноса. Один экран находитсяна полутеневой стороне, другой - на теневой. Для эффективногорассеивания тепла внешняя часть экранов покрыта специальнымпокрытием. Между собой экраны также связаны ТТ для выравниваниятеплового режима. На обратной стороне экранов установленыэлектронагреватели, которые предотвращают переохлаждение БА внерабочее время.Для предотвращения перегревания БА от прямого солнечногоизлучения вся платформа (за исключения частей БА с полями зрения)укрывается матами экранно-вакуумной теплоизоляции.На каждом переходнике и на экранах расположены термодатчики,позволяющие непрерывно контролировать температуру посадочныхмест каждого блока.Общая концепция СТР заимствована с КА «Метеор-М» №1. Для М-М№2 улучшены и объединены со стойками АФУ узлы крепления экранов,что позволило увеличить полезную площадь экранов, упроститьтрассировку ТТ, уменьшить количество конструктивных узлов. Былиразработаны типовые крепления ТТ, позволившие увеличить допуски наустановку ТТ (которую невозможно провести точно по технологическимпричинам), уменьшить количество точек крепления. 3D моделированиеСТР в комплексе с платформой позволило избежать нестыковкимножества крепёжных точек, что имело место ранее; в кратчайшиесроки внести минимальные исправления в конструкцию ТТ,потребовавшиеся из-за неточности изготовления последних. Также былразработан единый каркас для матов ЭВТИ, позволивший отказаться отпрактики укрытия каждого блока в отдельности.Комплекс нововведений снизил сроки разработки СТР, упростил еёизготовление и монтаж, увеличил надёжность.Использование бортовой центрифуги короткого радиусадля создания искусственной силы тяжестиОхапкина Н.Ю.Научный руководитель – Строгонова Л.Б.МАИ, каф. 607В настоящее время в связи с возможностью осуществления полета кМарсу, ведется проработка технических и медицинских аспектовпилотируемой экспедиции. Одним из них является обеспечениездоровья и работоспособности членов экипажа в условиях длительноговлияния невесомости. Отсутствие силы тяжести приводит к неприятнымпоследствиям для разных систем организма: происходитперераспределение жидкости в организме, уменьшается объем крови и207количество эритроцитов; происходит снижение мышечной силы иработоспособности; происходит потеря кальция и фосфата из костей, атакже уменьшается костная масса. В космическом полете изменяетсясостояние вестибулярного аппарата и сенсорных систем, происходитрасстройство всех форм зрительных движений. Подобныефизиологические нарушения затрудняют выполнение сложнойоператорской деятельности и усложняют вопрос реадаптации организмачеловека к Земным условиям.Предотвращение неблагоприятного влияния невесомости на организмчеловека в настоящее время обеспечивается специальнымифизическими упражнениями, специализированной едой и одеждой, атакже медикаментозными и физиотерапевтическими средствами.Исследования на Земле и в Космосе показали, что наилучшим методом,результаты которого купируют неблагоприятное действие невесомостина организм космонавта, может быть создание на космическом аппаратеусловного эквивалента земной силы тяжести. Искусственную силутяжести можно создать разными способами, однако самымоптимальным из них является использование на борту станциицентрифуги короткого радиуса, которая позволяет создатькратковременные, но периодически повторяющиеся нагрузкиискусственной гравитации. Бортовая центрифуга короткого радиусасоздает гравитационное воздействие на тело человека, что позволитосуществлять профилактику большинства отрицательных эффектовмикрогравитации, не купирующихся традиционными средствамипрофилактики. Бортовая центрифуга короткого радиуса может бытьиспользована для создания дополнительного тренировочногодлительного режима. Длительный режим тренировки будетиспользоваться во сне.Центрифуга короткого радиуса на борту космических орбитальныхстанций и межпланетных кораблей может стать существенным звеном вкомплексе профилактических мероприятий, направленных наподдержание оптимального состояния здоровья и работоспособностикосмонавтов в полете, а также – на облегчение реадаптации к условиямземной гравитации.Preprocessor: система подготовки исходных данных для CAE SigmaПанфилов А.А.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Результат расчёта напряженно-деформированного состоянияпластины при помощи метода конечных элементов, как и результатработы любого численного метода, напрямую зависит от правильности208

задания исходных данных. Для МКЭ В первую очередь такими даннымиявляются: конфигурация сетки конечных элементов, свойства КЭ,граничные условия и внешние воздействия.В учебной CAE Sigma, разработанной на кафедре 609 МАИ,существующий метод подготовки исходных данных представляет собойдополнительную задачу: студент вынужден не просто подготовитьисходные данные в текстовом виде, но и разработать дополнительнуюпрограмму, генерирующую такие данные. Данный подход оправдываетсебя тем, что преследуя учебные цели, он демонстрирует студентамнеобходимость составления специальных программ для автоматизацииподготовки исходных данных. На следующем этапе подготовкинеобходимо дать студентам примеры современной автоматизированнойподготовки исходных данных и правильной организации CAE-систем.В качестве такого примера разработан препроцессор CAE Sigma синтутивно понятным способом подготовки исходных данных на основеграфического интерфейса.Preprocessor для CAE Sigma представляет пользователю необходимыйнабор инструментов для решения следующих задач:Построение и редактирование общей геометрии пластины на основепримитивов: прямая линия, дуга, окружность.Выделение 4-х узловых зон, необходимых для работы методовпостроения сетки КЭ.Примечание: на этом этапе пользователь может сохранитьполученную модель и импортировать её в Sigma для дальнейшей работы(используя встроенные в Sigma средства для построения сетки КЭ изадания граничных условий). В этом случае Preprocessor используетсядля построения сложной конфигурации зон пластины как альтернативаменее гибкому редактору зон в Sigma.Построение сетки КЭ двумя альтернативными методами: методомизопараметрических координат или фронтальным методом (вдальнейшем планируется также подключение подсистемы Рапперта).Выбор нагруженных и закрепленных сторон пластины.Назначение свойств материала отдельным зонам или конечнымэлементам модели пластины.Полученная модель импортируется в Sigma, которая теперьиспользуется как комбинация расчетного модуля и системыграфического представления результатов расчета.Наличие в системе Preprocessor модуля построения сетки КЭфронтальным методом говорит также о возможности расширениясистемы произвольным набором методов построения сетки КЭ. Причёмалгоритм работы с программой не меняется в зависимости отконфигурации сетки, являясь в этом смысле универсальным для любогометода построения сетки КЭ.Решение проблемы пересечения стержней при построении плоскихферменных конструкции в САПР FermaРазинкина Н.А.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Учебная САПР Ferma, разработанная студентами каф. 609,предназначена для проектирования, расчета и оптимизации плоскихферменных конструкций. Ферменные конструкции были выбраны пометодическим соображениям: ониПостроение силовой схемы (стержней, узлов) в САПР Fermaпроводится средствами интерактивной графики. В процессе построениявозникают ситуации, когда проектировщик ошибочно или вынужденнопроектирует конструкцию с пересекающимися стержнями. Так какферма плоская, то такое пересечение обязательно должносопровождаться врезкой узлов в точке пересечения стержней. Сама этаоперация не только требует квалификации и внимания, но исопровождается появлением большого числа новых узлов и стержней, врезультате чего проектировщик нередко выходит за пределыограничений используемой математической модели (числа узлов илистержней). К сожалению, об ошибке он узнает только после неудачныхрезультатов поверочного расчета.Для преодоления этих недостатков была разработана серияавтоматизированных операций, призванных решить обработкувозникающих ситуаций.Прежде всего, была введена проверка на близость курсора к узлам дляобеспечения безошибочности дальнейших операций. Затем применяласьформула определения расстояния между двумя точками, споследующим выключением проверки на пересечение в случае близостикурсора к узлу. В программе выводится напоминание о том, чтопостроенная конструкция не является плоской и пользователюпредлагается поставить узел в месте пересечения стержней, чтопозволяет избежать дальнейших ошибок при начале работе спрограммой. При построении конструкции с числом узлов илистержней, не обрабатываемых математической моделью, выдаетсяпредупреждение.209210

Особенности контроля тепловых режимов ЭРИ приборов РЭА,выполненных в негерметичных корпусах, космических аппаратовпри тепловакуумных испытанияхРудковский Д.М., Иосипенко С.В.Научный руководитель – Храмов С.М.ФГУП «ЦНИИХМ» им. Д.И. Менделеева, г. МоскваИспользование негерметичных контейнеров для бортовойрадиоэлектронной аппаратуры (РЭА) приводит к снижению массы иэнергопотребления космического аппарата (КА).Приборам РЭА, выполненных в негерметичных корпусах, присущеухудшение условий теплоотвода от электрорадиоизделий (ЭРИ) ипечатных плат (по сравнению герметичными корпусами), чтосказывается на их надёжности. В связи с этим особое вниманиеуделяется обеспечению и контролю тепловых режимов ЭРИ аппаратурыКА. Также, для приборов РЭА, выполненных в негерметичныхкорпусах, доступно измерение температуры наиболеетеплонапряженных ЭРИ и участков печатных плат, а также в рядеслучаев, тепловизионный контроль.Приборы РЭА, разработанные для КА, в обязательном порядкепроходят тепловакуумные испытания (ТВИ). Условия, созданные втепловакуумных камерах, являются максимально приближенными креальным условиям эксплуатации РЭА в составе КА в космосе (в частиодновременного воздействия пониженного давления и рабочеготемпературного диапазона посадочного места прибора). Следовательно,является целесообразным проводить контроль тепловых режимов ЭРИпри ТВИ.При проведении контроля тепловых режимов ЭРИ в тепловакуумныхкамерах возникает ряд проблем, связанных с недоступностью некоторыхЭРИ для бесконтактного измерения их температур, малостьюгабаритных размеров некоторых ЭРИ, большим количеством ЭРИ и др.В докладе представлен методологический подход к проведениюконтроля тепловых режимов ЭРИ при ТВИ. Описаны проблемы,возникающие при тепловом контроле и пути их решения. Представленырезультаты теплового контроля конкретного прибора РЭА,выполненного в негерметичном корпусе.211Динамика снаряда, движущегося по упругой направляющей балкеРусских С.В.Научный руководитель – Гнездилов В.А.МАИ, каф. 603Рассматриваются поперечные нестационарные колебаниянаправляющей балки, имеющей начальное искривление, вдоль которойпод действием силы тяги движется на двух скользящих опорахреактивный абсолютно жесткий снаряд. Силы, действующие на балку состороны опор, определяются из уравнений движения снаряда с учетомперемещений балки. В данном случае считается, что опорырасположены достаточно близко друг от друга и поэтому две реакцииопор заменяются поперечной силой и изгибающим моментом,движущимся вдоль балки.Перемещения балки, вызванные её колебаниями, представляются пометоду Ритца в виде разложения по заданным функциям. В качествеэтих функций используются линейная функция, представляющаяповорот балки за счет упругости опорного устройства, и формысобственных колебаний консольно закрепленной балки постоянногопоперечного сечения.Получены уравнения нестационарных колебаний балки сдвижущимся по ней снарядом в обобщенных координатах, в качествекоторых рассматриваются коэффициенты разложения.Рассмотрен пример расчета. Исследовано влияние различныхпараметров балки и снаряда на перемещения балки и поперечнуюскорость снаряда и его угловую скорость вращения.К вопросу оценки эффективности модернизированного БЛАВититин В.Ф., Калягин М.Ю., Сирота Д.А.МАИ, каф. 602Цель работы - оценка модернизационного потенциала БЛА сприменениеминновационной аппаратуры на основе имитационного моделированиятиповой операции и статистического анализа. Под требованиями коблику принимаются: скорость полёта БЛА, тип и масса целевого груза,компоновочная схема, условия взаимодействия, точность наведения.Формирование оценки и перспектив модернизации формируетсяприменительно к отдельно взятому БЛА с дальнейшим расчётомэффективности применения.Расчёт вариантов и эффекта от модернизации ведется на основелогико-вероятностного подхода и САПР.Анализ и расчёты велись в несколько этапов:212

-Анализ параметров взаимодействия исходного БЛА с целевымобъектом.-Оценка и подбор инновационного оборудования с учётомпоставленной перед БЛА целевой задачей.-Определение новых тактико-технических параметров БЛА ипервоначальных перспектив дальнейшей модернизации применительнок типу целевого груза.-С использованием математической модели на основе функцииалгебры логики (ФАЛ), анализ эффективности БЛА с инновационнойаппаратурой и целевым грузом нового типа.-Математический анализ конструкции БЛА для дальнейшегоусовершенствования, как аппаратной базы, так и тактико-техническихпараметров БЛА с использованием данных полученных припервоначальном анализе.В результате исследований сформирован облик типорядамодернизированных БЛА, и получены оценки эффективности длякаждого БЛА в отдельности.Анализ работы Femap и Nastran в разных ОСи ошибки экспорта из Sigma в NastranСтюхляева И.А.Научный руководитель — Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Nastran&Femap - это коммерческие программы, которые используютво многих сферах для решения каких либо конструкторских задач.Поэтому САЕ Femap имеет большое количество настроек,предназначенных, прежде всего, для специалистов с обширным опытомработы с подобными системами. Это преимущество оказывается иосновным минусом системы Femap’a: она имеет слишком сложныйинтерфейс. Таким образом, обладая широкими возможностями,программа весьма сложна для освоения, а стандартные методическиеуказания освещают лишь узкую область работы с этой системой. Посути, Femap, выступает в роли пре- и постпроцессора, т.е. подготовкаданных и отображение результатов работы Nastran’а, с чем этипрограммные комплексы в целом отлично справляются. Тем не менее,на разных стадиях подготовки данных и расчета достаточно регулярновозникают трудно диагностируемые ошибки.Для проведения данного исследования были использованы разныеОС, разные компьютеры, ноутбуки, виртуальные машины и, ксожалению, не было выявлено конкретной закономерности ввозникновении ошибок при работе с CAE системами. В результате213исследования возникли следующие теории: или проблема в Nastran, илипроблема в ОС.Проблема программы состоит в том, что она некорректно работает внекоторых ОС, что по отношению к коммерческим программамвызывает, по крайней мере, недоумение. Сейчас, например,подавляющее большинство людей использует ОС Windows 7, в которойне всегда поддерживаются программы, которые не могут бытьреализованы на 64х разрядных системах. А программа Nastran это DOSпрограмма, поэтому конфликт здесь неизбежен, что говорит онеобходимости доработки связки Nastran&Femap, что выходит за рамкивозможностей учебного ВУЗ-а. Для того чтобы в ОС Windows 7корректно работали DOS’овские программы, иногда недостаточнозапускать программу от имени администратора с совместимостью сWindows XP, а нужно использовать DOSBox.Следующая проблема – ошибки экспорта из Sigma в Nastran. Сразвитием САЕ Sigma происходило изменения в процедуре экспортамодели в Nastran. Сначала создавалось шесть файлов, потом четыре, апотом только один. И от того, на каком моменте прервется выполненияNastran’a при экспорте из Sigma зависит дальнейшая работа. Вотдельных случаях достаточно даже одного созданного файла *.dat,чтобы в Femap была проведена дальнейшая работа и произведен расчетв Nastran’е. Но это уже выявляется на середине работы с файлом, когдавсе материалы созданы и все свойства присвоены всем КЭ. Nastranпросто отказывается подгружать расчитанные результаты, хотя Femapне диагностирует ни одной ошибки. Другая особенность: в файлеманифеста CAE Sigma ничего не написано о правах данной программы.Студентам приходится вручную давать ей права администратора, нодаже это не позволяло раскрыть все возможности CAE Sigma в ОСWindows 7, которая не доверяла данному продукту и лишалавозможности работы с DOS’ом.К счастью, последние ошибки носят «местный» характер, а потомуразрешимы силами студентов.Формирования требований к облику БЛА c учетом ПВО НОКалягин М.Ю., Молоканов К.В., Тихомиров Б.М.МАИ, каф. 602Цель работы – формирование требований к БЛА на основеимитационного моделирования типовой операции. Под требованиями коблику понимаются: скорость полета БЛА, масса целевого груза,условия подхода. Формирование требований осуществляется подзаданную заранее эффективность применения.214

Эффективность воздействия на НО можно представить в видепроизведения 2-х вероятностей: прорыва системы ПВО и вероятностипотери целью своих функциональных характеристик при воздействии нанее целевого груза БЛА. Под системой ПВО будем понимать ЗАКближнего радиуса действия.В работе построена модель функционирования ЗАК с учетомскорости снаряда, скорострельности, времени реакции, ЭПР цели.Вероятность потери функциональных характеристик надводногообъекта рассчитывается на основании логико-вероятностного подхода.В результате имитационного моделирования построены графическиезависимости вероятности потери НО своих функциональныххарактеристик для различных типов ЗАК и БЛА, в зависимости отскорости подхода БЛА, числа БЛА в залпе.Об одном опыте тестирования сложной программной системыФролова Ю.Б.Научный руководитель — Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Тестированию подвергалась многофункциональная системаPreprocessor.Preprocessor - учебная программа, разработанная студентами кафедрыприкладной информатики аэрокосмического факультета, являетсясистемой подготовки исходных данных для конечноэлементныхрасчетов в CAE Sigma. В Preprocessor-е, помимо модуля созданиягеометрической модели плоского объекта, присутствуют подсистемыпостроения сетки КЭ различными методами, в том числе фронтальным.Под тестированием подразумевался поиск вероятных ошибок и сбоевв функционировании программы. В ходе работы были смоделированыразличные ситуации, которые могут возникнуть в процессеиспользования системы.Деятельность основывалась на следующих возможных моделяхповедения:1.Пользователь не читал инструкций или не способен их прочитать. Вэтом случае обнаруживалось несоответствие интерфейса программысуществующим стереотипам.2.Добросовестный пользователь действует в строгом соответствии синструкциями. В таком случае осуществлялся поиск ошибок в логикеработы программы и в документации на нее.Особенность заключалась в том, что приходилось выполнять работукак альфа-, так и бета-тестера.Немаловажное место при выполнении такой серьезной задачизанимает выбор сценариев для тестирования различных подсистем215программного обеспечения, основной целью которого являетсяоптимизация процесса по времени или другим приоритетнымпараметрам.Тестировщик вынужден выступать одновременно и как пользователь,и как эксперт, а потому должен иметь определенный склад мышления:уметь воспроизводить поведение пользователя продукта ианализировать поведение системы, входящие параметры и полученныерезультаты с точки зрения инженера, систематизировать ошибки и даженаходить их причины.Так как тестировщик находится в тесной связи с разработчиком, тоего действия способствуют скорейшему созданию финальной версиипрограммы.Вызывает сожаление, что в курсах дисциплин, преподаваемых ввузах, вопросам тестирования не уделяется должного внимания.Многоразовый одноступенчатый всеазимутальныйэкологичный носитель МОВЭНХромченко П.А.Научный руководитель – Бурдаков В.П.МАИ, каф. 204В работе представлен проект инновационного ракетоносителяспособного в краткосрочной перспективе дать заметный скачёк воколоземном освоении космоса.Использование унитарного топлива и ряда современных критическихтехнологий позволяет создать Многоразовый ОдноступенчатыйВсеазимутальный Экологичный Носитель МОВЭН.Впервые в носителе используется однобаковая схема, позволяющаяснизить сухую массу ракеты на 20-25%. Топливом является пульпа –смесь, хорошо освоенного, жидкого кислорода и топливных микрограну(ТМГ), находящихся во взвешенном состоянии. Такое топливо облаетповышенной плотностью, равной плотности окислителя.В проекте предложена компоновка однобакового носителя МОВЭН,описана конструкция оригинальных узлов и агрегатов: роторногонасоса, лазерного зажигания, карусельной двигательной установки.Используя инновационную схему пуска ракеты отпадает необходимостьстроительства дорогостоящих газоходов, а учитывая одноступенчатуюсхему выведения РН (отсутствие зон отчуждения) отпадаетнеобходимость создания, как такового космодрома. Запуск ракетыможно осуществлять с мобильного комплекса!Показаны стадии активного участка полета, выведения полезногогруза и оригинальная схема возвращения носителя с высокой точностьюприземления и полным его спасением.216

Приведены экономические показатели МОВЭН в сравнении ссуществующими и проектируемыми ракетными системами.Разработан план по созданию такого ракетоносителя с учетомимеющегося задела в ракетостроении. Проиллюстрированыперспективы использования семейства однобаковых ракетоносителей.Исследование возможностей CAE-Sigma и её модификациядля решения задач повышенной сложностиХужоков А.А.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Учебная CAE Sigma, разработанная поколениями студентов каф. 609,предназначена для решения задач плоского напряженнодеформированногосостояния методом конечных элементов. Основнымидостоинствами Sigma является её открытость и модульность. Задачейнастоящей работы являлось исследование работоспособности этойсистемы в нестандартных условиях, а именно:модели с предельным количеством зон разбиениясложная геометрическая форма исследуемых моделей плоскихпластинмодели с усложненными граничными условиями и приложениемвнешних нагрузокИсследования проводились с применением следующих алгоритмов,встроенных в CAE Sigma:Расчёт напряжений методом конечных элементовАлгоритмы оптимизации по использованию оперативной памятиЭВМАлгоритмы изменения формы конечных элементовИсследования показали, что стандартная версия CAE Sigma не быларассчитана на решение задачи, требующей значительных объёмовоперативной памяти ЭВМ. Однако благодаря гибкой структуре системыSigma, которая разрабатывалась с учётом возможности её модификации,удалось доработать расчётные модули CAE Sigma таким образом, чторасчёт модели, содержащей до 2 млн. конечных элементов сталвозможен.В результате проведённых исследований и модификаций, алгоритмырасчёта напряжений CAE Sigma стали выдавать адекватные реальностирезультаты даже для задач особо крупных размерностей.Алгоритмы оптимизации используемой памяти показали себяэффективными. Особо эффективным оказался алгоритм обратногоупорядочивания Катхилла-Макки, при котором объём используемойпамяти снижался в несколько раз. Алгоритмы оптимизации формы217конечных элементов позволили создать более эффективную сеткуконечных элементов в граничных зонах, т.е. зонах, расположенных настыке пластин из разных материалов, а так же – в зонах закрепленияпластины и распределения нагрузок. Это дало возможность уменьшитьвеличину ошибки при работе алгоритмов расчёта напряжений иполучить более точные результаты.Вывод: благодаря гибкой и изначально продуманной системе расчётаCAE Sigma удалось адаптировать эту систему для решения болеесложных задач, чем те, на которые эта система была изначальнорассчитана, что говорит о грамотном подходе к разработке CAE Sigmaещё на этапе проектирования.Модификация отображения результатов совместной оптимизациив учебной САПР плоских силовых конструкцийШарипова Т.И.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609При подготовке специалистов по разработке и использованию САПРвозникает необходимость создания учебных программ, сохраняющихупрощенные свойства реальных САПР и допускающих модификацию иизменение не только методики проектирования, но и программныхмодулей, составляющих подобные системы. В МАИ на кафедре«Прикладной информатики» создана и успешно используется учебнаясистема Ferma, призванная, в первую очередь, познакомить студентовпроектно-конструкторских специальностей с возможностямиавтоматизированного проектирования силовых конструкций.Эта система дает возможность обучаемому самому оценитьэффективность того или иного проекта, а также понять причинынесовершенства используемой методики проектирования. Онапостоянно совершенствуется не только за счет устранения ошибок,модификации существующих модулей и разработки новых, но и за счетпоявления новейших средств разработки программ, а также последнихметодических разработок в области автоматизации проектирования.Учебная САПР Ferma предназначена для проектирования, расчета иоптимизации плоских ферменных конструкций.С помощью системы можно решать следующие задачи:Проектирование силовой схемы - построение рациональной покритерию массы силовой схемы ферменной конструкции.Оптимизация силовой схемы - нахождение оптимальногорасположения узлов заданной силовой схемы.Расчет ферменнной конструкции - определение перемещений в узлах,напряжений и усилий в стержнях фермы.218

Параметрическая оптимизация ферменной конструкции - вычислениеоптимального по критерию массы распределения материала (значенияплощадей поперечных сечений стержней) в ферме.Совместная оптимизация является совмещением оптимизациисиловой схемы и параметрической оптимизации.Вывод результатов оптимизации является одним из ключевыхмоментов при обучении специалистов САПР, т.к. на основе полученныхданных делается заключение о всей ферменной конструкции.«Безударная» система отделенияШевелев В.Е., Кривобоков Е.В.ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ», г. МоскваВ процессе отстыковки на летательный аппарат, бортовые системы иих элементы могут действовать ударные нагрузки.Механический удар характеризуется быстрым выделением энергии, врезультате чего возникают местные упругие или пластическиедеформации, возбуждение волн напряжения и другие эффекты,приводящие иногда к нарушению функционирования и разрушениюконструкции аппарата.Борьба с вредным воздействием механических перегрузок ведетсяразличными путями: увеличением прочности конструкции,использованием деталей и элементов с повышенной механическойпрочностью, применением амортизаторов и специальной упаковки,рациональным размещением приборов.Обычно, для соединения космического аппарата с космическойголовной частью пиросредства используют в жестком соединении двухчастей, первая часть относится к космическому аппарату, вторая - ккосмической головной части без отделяемого аппарата. Это приводит ктому, что ударное воздействие распространяется на космическийаппарат.В спроектированной системе отделения космический аппарат связанкинематической связью с космической головной частью. Посредствомэтой связи происходит демпфирование и передача остаточного ударноговоздействия с пиросредства на конструкцию космической головнойчасти.В разработке используется унифицированное пиросредство с малымударным импульсом (разработки конструкторского бюро «Арсенал»),преимуществами которого являются:1) уменьшенный уровень динамического воздействия;2) расфиксация без осколков и малым газовыделением;3) высокая точность и надёжность функционирования;4) малые массовые и габаритные характеристики;2195) безопасность в эксплуатации.Выведение двух космических аппаратов «Ионосфера» наракетоносителе «Союз-2» планируется совместно со спутником Метеор-М №2-1. Для осуществления беспрепятственной расстыковки и отводааппаратов от космической головной части предусматривается наклонкаждого аппарата «Ионосфера» к оси космической головной части(ракетоносителя) на 10 градусов. Для чего элементы конструкциисистемы отделения были спроектированы с достаточной прочностью ижесткостью.Данная система отделения обладает рядом преимуществ, такие какминимизация затраты по закупке пиросредств, существенное снижениеударных нагрузок и сравнительно низкая себестоимость.Разработка компьютерной визуализации конструкцииискусственного спутника земли «Искра-1» в целях подготовкикадров в области проектирования и модернизации ракетнокосмическойтехникиНагорнов А.Ю., Кулачок С.С., Казаков И.В.Научный руководитель – Шоль Д.Е.МАИ, каф. 610Одним из решений проблемы подготовки молодых специалистовявляется применение реверс инжиниринга (обратного инжиниринга) наоснове САПР для изделий, у которых закончился эксплуатационныйсрок. Изделия, выведенные из эксплуатации, часто становятсямузейными экспонатами, объектами консервации или утилизации.Именно на данной – последней стадии жизненного цикла объектынеобходимо классифицировать и сортировать в целях использования, вучебном процессе обучающихся в ВУЗах технической направленности.После участия в проведении реверс инжиниринга, обучающиеся могутбыть интегрированы в реальную проектно-конструкторскую работупромышленного предприятия.Целью и результатом данной работы является созданиекомпьютерной модели и визуализации конструкции искусственногоспутника земли «Искра-1». Работа выполнена при помощипрограммного продукта - системы автоматизированногопроектирования Autodesk Inventor Professional 2012,разработанная сборка содержит порядка шестисот деталей.В результате проведения реверс инжиниринга конструкции спутникаприменялись следующие операции: инструментальное образмериваниеи 3D-сканирование; компьютерное 3D-конструирование деталей, узлов,изделий на основе полученных данных. Операции производились всоответствии с: теорией допусков и посадок; технологией изготовления220

деталей, в которой учитываются порядок и типы производственныхопераций; сборочными и монтажными требованиями; другимипроектными требованиями.7. Робототехнические и интеллектуальныесистемы летательных аппаратовНовое решение задачи индикационного обеспечения режимаинтеллектуальной поддержки летчикаАрхипова О.В.Научный руководитель – Федунов Б.Е.МАИ, каф. 703Целью исследования рассматриваемой работы стало формированиеновой концепции отображения результатов функционированияинтеллектуальной системы (ИС) на левом многофункциональноминдикаторе (МФИ), входящий в состав информационно-управляющегополя (ИУП) кабины самолета. Помимо этого, часть рекомендаций, взависимости от создавшейся напряженной обстановки в воздухе, будетдублироваться в виде речевых информаторов. Приводится фрагмент«Логики работы системы «летчик – бортовая аппаратура», касающийсянепосредственно взаимодействия базы знаний ИС с летчикомпосредством органов управления на ИУП кабины самолета, черезкоторые происходит: выбор режима функционирования ИС; анализрекомендаций ИС; подтверждение согласия летчика на выполнениестратегии поведения истребителя, выбранной ИС, в сложившейсяситуации дальнего воздушного боя; после чего реализуютсярекомендованные алгоритмы управления самолетом.В интересах эффективности предложенного варианта индикационногообеспечения режима интеллектуальной поддержки летчика,основываясь на «Методике оценки реализуемости графа решенийоператора антропоцентрического объекта при разработке алгоритмовбортового интеллекта», в работе был проведен расчет временных затратоператора на реализацию планируемой работы, которую он будетвыполнять на борту перспективного истребителя. Алгоритмыдеятельности оператора при системном проектировании бортовогоинтеллекта представляются в виде графа решений оператора (ГРО),вершины которого – принимаемые оператором решения, а дуги -причинно-следственное отношение вершин. Методика оценкифрагментов ГРО ориентирована на использование ее на начальныхэтапах системного проектирования бортового алгоритмического ииндикационного обеспечения функционирования антропоцентрическогообъекта (перспективного авиационного комплекса).В работе излагается аналитический расчет временных затратоператора, который производился для трех ситуаций. Для каждой былополучено общее время, затраченное оператором на один и тот же221222

фрагмент ГРО (в соответствии с условиями анализируемой ситуации) исреднеквадратичное отклонение общего времени. На основеполученных данных можно судить об эффективности примененияпредставленного в работе варианта индикации для интеллектуальнойсистемы поддержки экипажа. Поставленная задача имеет прямуювзаимосвязь с развитием научных исследований и разработок в областиинтеллектуальных систем, применяющихся в авиации.Поиск наземных объектов с использованиемалгоритмов анализа ситуацийБодунков Н.Е.Научный руководитель – Ким Н.В.МАИ, каф. 704В последнее время получили широкое распространениемалогабаритные (мини) беспилотные летательные аппараты (МБЛА)весом 3-10 кг, решающие широкий спектр задач наблюдения имониторинга земной или водной поверхности, разведки и пр.В рамках решения антитеррористических задач актуальной ичрезвычайно сложной представляется на данный момент проблемаслежения за подвижными наземными объектами с борта МБЛА принеопределенных, изменяемых условиях наблюдения. Большинствосуществующих подходов и алгоритмов лишь частично решают ее. Приэтом они не обеспечивают универсального, комплексного решения дляразличных условий наблюдения.В работе предлагается использование методов, обеспечивающихполучение описаний пространственных, временных, казуальных связеймежду объектами на изображении. Использование описаний на основеэтого метода расширяет возможности комплексных алгоритмов и можетобеспечить получение корректных результатов в сложных условияхнаблюдения.Исследование люфта и шумов волновой передачи с телами каченияВасильев М.А.Научный руководитель – Степанов В.С.МАИ, каф. 702Внедрение волновых передач с телами качения, вместе снедостаточным их теоретическим исследованием, делают актуальнойзадачу изучения процессов, происходящих при передаче движения.Наиболее важными параметрами, характеризующими передачу,являются люфт и шумы.Имеется ряд методик, позволяющих определить люфт и шумыразличных типов передач: зубчатой, конической, червячной,223планетарной, шариковинтовой, волновой зубчатой. Использованиеметода «приведенной действующей ошибки», предложенногопрофессором Н.А. Калашниковым, позволяет для каждого отдельногомомента времени записать зависимость угла поворота ведомого колесаот угла поворота ведущего колеса и определить шумы передачи. Нетсведений о применении данной методики к исследованию передач смногопарным зацеплением, в том числе к волновым передачи с теламикачения.Методика, предложенная профессором С.Л. Самсоновичем в учебномпособии «Пневматические, гидравлические и электрические приводылетательных аппаратов на основе волновых исполнительныхмеханизмов», позволяет определить параметры волновой зубчатойпередачи. Основой методики является анализ изменения формы гибкогоколеса под нагрузкой. Несмотря на то, что в волновой передаче с теламикачения функцию гибкого колеса выполняет сепаратор с теламикачения, провести прямую аналогию между изменением положения телкачения и деформацией гибкого колеса волновой зубчатой передачи неудается. Требуется дополнительное исследование для определениявозможности использования данной методики при расчетехарактеристик волновой передачи с телами качения.Методика, описанная в работе В.С. Янгулова «Расчет мертвого ходаволновых передач с промежуточными телами качения», позволяетопределить люфт. В передаче задаются допуски на основные элементыпередачи: жесткое колесо, шарик, сепаратор, волнообразователь иопределяется значение угла поворота волнообразователя, при которомне происходит изменения угла выходного звена. Недостатком даннойметодики является возможность расчета только с одним шариком.В настоящей работе предполагается использование пакетаMSC.Adams с целью расчета люфта и шумов волновой передачи стелами качения. Данная программная система позволяет моделироватьсложные механические системы. В работе последовательнорассматривается несколько моделей, различающихся каким-либопараметром (диаметром шарика, размером окна сепаратора, диаметромволнообразователя и т.д.).Результаты моделирования, проведенного в данной работе, позволяютсделать вывод о перспективности предложенного подхода дляопределения влияния производственных погрешностей на люфт и шумыв волновой передаче с телами качения.224

Стратегия синтеза знаний для системы принятия решений Системыавтоматического управления беспилотным летательным аппаратомГуцаев И.В.Научный руководитель – Головачев А.Г.МАИ, каф. 802Эффективность оперирования беспилотного летательного аппарата(мобильного робота) во внешней среде обусловлена качеством образноситуационногомышления его системы принятия решений (СПР).Качество продукции возрастает, если СПР обладает пополняемой базойзнаний. Однако в процессе моделирования деятельности мобильногоробота в среде с непрерывным временем эта база знаний сильноразрастается и поиск пары «ситуация – принятое решение» становитсянеэффективным.Так как же достичь приемлемой полноты базы знаний [2] и сохранитьэффективность поиска в ней? Экспериментальные опыты показывают,что кластеризация отлично справляется с задачами хранения,пополнения и поиска знаний. Кластеризация разбивает множествоситуаций на непересекающиеся подмножества, состоящие из схожихситуаций. В каждом кластере выбирается ведущий элемент. В процессепополнения базы знаний новая ситуация X сравнивается с каждойситуацией из множества ведущих элементов. Если разность непревышает радиус кластеризации, то X попадает в существующийкластер, иначе база знаний пополняется новым кластером с ведущимэлементом X. Однако длительный синтез знаний неизбежно приведет когромным размерам кластеров и эффективность поиска в них снизится.Эту проблему можно решить применением иерархическойкластеризацией (каждый кластер сам разбивается на кластеры), ноколичественный объем знаний все равно будет расти с той жескоростью.Чтобы база знаний была компактной и хорошего качества, можноиспользовать абстрактный подход[1] к представлению среды имобильного робота. Каждое состояние системы заменяется на егоабстрактный образ. База знаний в таком случае будет пространствомобразов. Пополнение знаний трансформируется в построение образа изсостояния системы, а поиск превратится в сведение к известному образув базе знаний. Вследствие свойства сводимости [1] абстракция способнасущественно уменьшить размер базы знаний лишь с небольшой потерейее качества.Описанная стратегия проверена на антагонистической игре -шахматы. Кластеризованная база знаний компактна и имеет отличноевремя отклика.Список литературы:2251. Гуцаев И.В., Головачев А.Г. Абстрактный вывод в системахпринятия решений при управлении летательным аппаратом. Инновациив авиации и космонавтике-2011, стр. 101-102.2. Головачев А.Г., Гуцаев И.В. Достижимость полноты базы знаний.Материалы XVII Международной конференции по вычислительноймеханике и современным прикладным программным системам, стр. 653Способ устранения замираний при приеме радиопередачс помощью синхронного детектированияДунич Е.А.Научные руководители – Поляков В.Т., Нечаев И.А.МАИ, каф. 705Эффект устранения замираний при приеме радиопередач достигаетсяс помощью использования свойств многоканального синхронногодетектора.Радиосигнал, переданный в эфир, вследствие разности хода волн,приходит на место приема разделенным на несколько сдвинутых пофазе сигналов представляющих собой клоны, достигающие местоприема не одновременно, а по очереди. Следовательно, найдется моментвремени, когда сигналы придут в противофазе и вычтутся друг из друга.Произойдёт замирание.Многоканальный синхронный детектор имеет несколько каналов икоммутатор, который синхронизирует переключение каналов с фазойнесущего колебания. Поступающие по очереди на вход такого детекторасигналы распределяются по каналам, соответственно части периодаприходящей волны, и каждый сигнал направляется в свой канал. Каналыоткрываются попеременно через каждые 90 градусов. Когда в одном изразделенных таким образом канале встречаются два сигнала спротивоположными фазами, в этом канале произойдет затухание. Вдругом же канале затухание не будет наблюдаться, так как волна спротивоположной фазой не может присутствовать одновременно в двухместах, разделенных каналами. Если использовать двухканальныйсинхронный детектор, то замирания, если они возникают, оказывается,возникают всегда только попеременно в каждом из каналов. Приотсутствии разности хода волн, сигналы не вычитаются и, поэтому,неискаженный сигнал будет присутствовать в обоих каналах.Так как сигналы, сдвинутые по фазе, содержат полезнуюинформацию, которую можно рассматривать как избыточную, то ихудаётся использовать для восстановления искаженной информации, т. е.устранения замираний.При прослушивании через стереосистему сразу обоих каналовзамирания не замечаются.226

Синхронный детектор использовался в системах цветноготелевидения PAL и NTSC для разделения правильно организованныхцветоразностных сигналов. Замирания также можно рассматривать какрезультат взаимодействия между организованными сигналами (у ниходинаковая частота).Все описанные здесь процессы подтверждены экспериментально. Врезультате создания двухканального синхронного детектора полученэффект устранения замираний. С полученными результатамиознакомлены сотрудники журнала «Радио»: сначала ст. редакторПоляков Владимир Тимофеевич, затем Нечаев Игорь Александрович,которых я считаю научными руководителями.Применение нейронных сетей в нелинейнойсистеме управления полетомКондратьев А.И.Научный руководитель – Тюменцев Ю.В.МАИ, каф. 106В данной работе рассматривается применение искусственныхнейронных сетей для управления движением ЛА, в частности дляполучения заданных характеристик управляемости самолета. Самолеткак объект управления представляется в виде нелинейной многосвязнойдинамической системы, и алгоритмическими средствами нужнообеспечить высокоточное управление во всем диапазоне режимовполета, в том числе при преобладании нелинейных характеристик вугловом движении. Классический способ борьбы с (гладкой)нелинейностью опирается на повышение коэффициентов усиления вконуре управления, что снижает чувствительность к характеристикамобъекта управления. Однако возможности этого подхода ограниченыустойчивостью замкнутой системы. Другим способом являетсяиспользование нелинейных законов управления.В работе нелинейный закон управления реализуется в видеискусственной нейронной сети. Среди методов нелинейного управленияраспространенным приемом стала линеаризация обратной свзяью, наоснове которой строится метод обратной динамики. Предполагается, чтоэффективность рулей достаточна, чтобы существовал закон управленияпо состоянию, решающий задачу слежения методом обратнойдинамики. При этом приближение нелинейного закона управленияможет быть построено либо на основе достаточно точнойматематической модели объекта, либо получено напрямую из данныхизмерений. Нам интересен именно второй подход: неизвестныйнелинейный закон управления может быть приближенно найденуправляющей нейронной сетью в процессе обучения. Такая система227управления может быть сделана адаптивной, если аппроксимациястроится в реальном времени, например с помощью последовательнойкоррекции весов нейронной сети фильтром Калмана.В качестве управляющей нейронной сети использовалсямногослойный персептрон, т.к. он имеет лучшие обобщающие свойствав многомерных задачах: в данной работе нелинейный закон управленияимеет 8 входов и 3 выхода. При этом используемый многослойныйперсептрон имеет всего 30 нейронов в скрытом слое.Приводятся результаты моделирования, которые показывают, чтопредложенный нейросетевой алгоритм управления обеспечиваетзаданное качество управления, с достаточной точностью компенсируютнелинейные перекрестные связи в боковом канале управления.Настройка может происходить как в пакетном, так и в последовательномрежиме.Программная реализация блока конструирования траекторийсамолетов в базах знаний бортовых оперативно-советующихэкспертных систем типовой ситуации функционированияКорнеев Н.И.Научный руководитель – Федунов Б.Е.МАИ, каф. 703В докладе рассматривается программная реализация блокаконструирования траекторий (БКТ) самолетов в базе знаний БортовойОперативно-советующей Экспертной Системе (БОСЭС) типовойситуации функционирования. Разработанный программный блокявляется составляющей БОСЭС, основной задачей БКТ являетсяопределение элементов траекторий для выполнения группой самолетовзаданных тактических приемов во время моделирования воздушногобоя. В рамках доклада представляется основной функционал системыимитационного моделирования, для упрощенного моделированиеразвития типовых ситуаций полета принятой стратегии поведенияразличных групп самолетов, приведены результаты выполнениятактических приемов с использованием модуля БКТ. Стратегияповедения включает в себя возможные варианты траекторий полета длякаждого самолета своей группы, при этом возникает задача реализациизадуманного перед вылетом тактического приема. Принятие решений овыборе конкретного элемента траектории для реализации стратегииповедения осуществляется посредством БКТ, на основе информацииформализованной в рамках системы подготовки вылета. Для детальногоописания и формализации любого замысла воздушного боя, споследующей загрузкой в БКТ, разработана концепция, позволяющаяэкспертам самостоятельно осуществлять работу по наполнению базы228

знаний необходимыми тактическими приемами и дальнейшеемоделирование на внесенных в систему замыслов, с использованиемдиалоговых средств ввода информации без дополнительногопрограммирования.Блок конструирования траекторий является универсальным решениемдля выполнения различных замыслов воздушного боя. Наиболее важнойположительной стороной рассматриваемого подхода являетсявозможность использования унифицированного алгоритма приотработке тактических приемов любого типа.Точностные характеристики бортовой интегрированнойнавигационной системы автономного космического аппаратаКружков Д.М.Научный руководитель – Козорез Д.А.МАИ, каф. 704Задача обеспечения автономности современных космических системопределяется необходимостью уменьшения стоимости их эксплуатациичерез снижение нагрузки на наземный комплекс управления (НКУ).Полностью автономное функционирование космического аппарата (КА)возможно лишь при наличии навигационной системы, не требующейкаких-либо коррекций со стороны НКУ. Таким образом, необходимосформировать облик, то есть архитектуру, аппаратный состав иалгоритмы интегрированной бортовой навигационной системы целевогокосмического аппарата (ЦКА), способной автономно функционировать,в том числе, в условиях действия искусственных помех. При этом,точность навигационных определений ЦКА должна составлять порядкадесятков секунд по периоду обращения и десятков минут по угламориентации.Для решения поставленной выше задачи был сформирован обликбортовой интегрированной навигационной системы в составе: ГНСС –приемник для определения параметров движения центра масс ЦКА иэлектронно-оптический прибор для определения угловой ориентацииЦКА. Сформулированная выше задача была решена методомматематического моделирования.Проведенное имитационное моделирование процессафункционирования бортовой интегрированной навигационной системыЦКА показало, что точность навигационных определений, примаксимальном уровне неконтролируемых факторов, составляет порядка8 и 40 секунд по периоду обращения, 0.0001 и 0.004 по эксцентриситету,30 и 60 угловых минут по углам ориентации ЦКА для спутника нагеостационарной и высокоэллиптической орбитах соответственно.229Полученные результаты позволяют утверждать, что разработаннаяархитектура интегрированной навигационной системы автономногоЦКА состоятельна и способна обеспечить решение навигационнойзадачи с заданной точностью, в том числе, в условиях действияискусственных помех.Определение величины контактных напряжений в волновыхпередачах с телами каченияКрылов Н.В.Научный руководитель – Самсонович С.Л.МАИ, каф. 702В отрасли авиационных приводных систем всё большее вниманиеуделяется электромеханическим приводам как заменеэлектрогидравлических. Это связано с концепцией «полностьюэлектрического» самолёта, то есть перехода на электрический видэнергии на борту. В связи с этим, важной задачей стало проектированиенадёжных и долговечных механических передач с высоким КПД. Однойиз подходящих для этих целей передач может быть волновая передача стелами качения.Для силовых электромеханических авиационных приводов важнымпараметром является максимальная нагрузочная способность,определяемая как максимальный момент на выходном валу дляисполнительного механизма привода вращательного действия илимаксимальное усилие на штоке для исполнительного механизма приводапоступательного действия. В волновых передачах с телами качениянаибольшие напряжения в металле возникают в зонах контакта телкачения с дисками волнообразователя, профилем жёсткого колеса исепаратором. Поэтому механические свойства металла именно в этихзонах определяют нагрузочную способность передач данного типа.Было составлено уравнение суммы сил, приложенных к телу качения– шарику или ролику. Расчёт зависимости контактного напряжения внаиболее нагруженных зонах производился с использованием формулГерца для контактных напряжений между выпуклой и вогнутойцилиндрическими поверхностями (при контакте между роликом ипрофилем жёсткого колеса), двумя выпуклыми цилиндрическимиповерхностями (в случае контакта ролика и диска волнообразователя),цилиндрической поверхностью и плоскостью (в случае контакта роликаи сепаратора), вогнутой цилиндрической поверхности и сферическойповерхности (при контакте между шариком и профилем жёсткого колесаи при контакте между шариком и сепаратором), выпуклойцилиндрической поверхностью и сферической поверхностью (в случаеконтакта между шариком и диском волнообразователя).230

Полученные зависимости показали, что напряжения в металле внаиболее нагруженных зонах зависят от приложенного к выходномузвену передачи момента, диаметра дисков волнообразователя,эксцентриситета, количества тел качения в одном ряду и количестварядов тел качения. Если принять геометрические соотношения впередаче оптимальными, то, в целом, нагрузочная способность зависитот наружного диаметра и длины передачи. При этом использованиероликов вместо шариков в качестве тел качения существенноувеличивает нагрузочную способность.Разработка нейронечеткой системы оценивания самолетаКузнецова О.А.Научный руководитель – Терентьев В.Б.МАИ, филиал «Взлёт» МАИ в г. Ахтубинске, каф. А11При испытаниях сложных эргатических систем широко используютсякритерии, основанные на экспертных оценках. В случае испытанийавиационных комплексов такой системой является система «летчиксамолет»,где летчик-испытатель, являясь составной частью системы,формирует обобщенную экспертную оценку летательного аппарата (ЛА)как объекта управления.В настоящее время в практике отечественных летных испытанийоценка самолета дается методом существующих шкал пилотажныхоценок для унификации результатов. Методология их использованиязначительно затрудняет и существенно снижают объективностьполучаемых оценок. Требуется разработать новый подход кформированию летной оценки, учитывающий последовательность,транзитивность вербальных суждений эксперта. Иначе говоря,необходим подход с формальными чертами искусственного интеллекта.Исследования посвящены разработке нейронечеткой системыоценивания пилотажных характеристик самолета, в которой выводыформируются на основе систем с нечеткой логикой (НЛ), а функциипринадлежности (ФП) подстраиваются с помощью алгоритмовискусственных нейронных сетей (ИНС). Выбор в пользу гибридноготипа системы сделан на основе анализа недостатков и преимуществобеих технологий применительно к оценке пилотажных свойств.Создание нейронечетких систем выполняется в системе Мatlab сиспользованием редактора нечеткой системы вывода Inference SistemEditor (FIS-редактор) и редактора гибридных систем (ANFIS-редактор).По результатам работы 4-х нечетких систем (алгоритм Mamdani) -«Недостатки управления», «Качество пилотирования», «Загрузкалетчика», «Посадка», принимающих возможные значения всоответствии со шкалой Купера-Харпера, формируется обучающая231выборка для гибридной системы. После процесса обучения системы,тщательного исследования и отбора термов и функций принадлежности,появляется возможность вывода обобщенной оценки летчика.Возможности созданной системы позволяют с помощью просмотрщикаправил Rule viewer наглядно видеть работу гибридной системы и впроцессе работы производить необходимые доработки.Таким образом, используя методы НЛ и ИНС осуществляетсяформализация вербальной субъективной оценки летчика и накоплениебазы знаний в области оценок управляемости различных типовлетательных аппаратов.Разработка модели и исследование динамики полёта боевоговертолёта при стрельбе из подвижной пушечной установкиОбрезков И.В.Научный руководитель – Тихонов К.М.МАИ, каф. 701В проектировании перспективных робототехнических системсущественную роль играет моделирование. Широкие возможности вреализации процессов моделирования открываются при использованиисовременных информационных технологий (ИТ). Важной задачейявляется также оценка кинематических и динамических параметровдвижения механизма.Технология – разработка физических моделей динамики механизмовна основе их твердотельных моделей – применена в настоящей работе.Существо задачи состоит в проведении процесса моделирования вединой компьютерной среде динамики полёта вертолёта, с учётомусилий создаваемых одновременным моделированием сопровожденияцели подвижной пушечной установкой, корректируемого в зависимостиот поведения модели вертолёта, и имитации стрельбы очередями, атакже в оценке эффективности совместного функционирования всехподсистем – вероятности поражения цели.Твердотельные модели вертолёта и установки выполнены в CADсреде– SolidWorks в натуральном масштабе. Модель установкиадекватно реализует кинематику установки и возможности перемещенияоткатывающихся частей автоматики при стрельбе.Модель системы вертолёт-установка передана в приложение Simulink,работающем в составе универсальной системы компьютернойматематики MathWorks Matlab, как результат трансляции сборки изCAD-среды с наследованием геометрии (в том числе, что очень важно,присоединительных размеров, и формы деталей и узлов в части ихграфического отображения) и массово-инерционных характеристик (втом числе и тензоров моментов инерции).232

Полученная модель в среде Simulink дополнена математическимимоделями динамики полёта вертолёта, имитации стрельбы очередями идинамической моделью сопровождения цели.Результаты оценки эффективности подтверждают и нагляднодемонстрируют адекватность созданной модели. Позволяют оценитьхарактер изменения внешних сил действующих на вертолёт пристрельбе очередью. В перспективе применённая в настоящей работеметодика моделирования может использоваться для решения задачиобоснования рациональных проектных параметров подвижныхпушечных установок боевых вертолётов.Решение задачи поиска наземных объектов на основе анализанаблюдаемых ситуацийПрохоров П.Д.Научный руководитель – Ким Н.В.МАИ, каф. 704В настоящее время беспилотные летательные аппараты (БЛА)получают все большую популярность. Область применения БЛА скаждым годом расширяется, их используют, как в военных, так и вгражданских целях. Одной из множества целевых задач БЛА является,например, задача поиска наземных объектов.Для повышения эффективности решения подобных задачпредлагается использовать метод, основанный на анализе наблюдаемыхситуаций.Для избавления от информационной избыточности разрабатываетсяследующий подход. Описание наблюдаемых ситуаций разбивается науровни. При этом, если целевая задача не решается, то переходят наследующий более подробный уровень описания.Априорная информация об объектах наблюдаемой сцены,необходимая для анализа ситуаций, содержится в подготовленныхзаранее реляционных базах данных.Проведенные исследования показали, что использование анализаситуаций позволяет повысить эффективность решения задач поисканаземных объектов, по сравнению с известными методами.Модель отделения груза из отсека летательного аппаратаСеменов И.М.Научный руководитель – Нестеров В.А.МАИ, каф. 701В ряду наиболее важных проблем аэродинамики задача безопасностиотделения при сверхзвуковых скоростях представляется весьмаактуальной, так как действующие на груз при старте из отсека на233сверхзвуковой скорости знакопеременные силы и моменты могутпривести к столкновению с носителем.До появления методов вычислительной гидродинамики проблемуотделения можно было решить только экспериментально, чтоприводило к высоким затратам и нерентабельности проекта в целом. Сразвитием высокопроизводительных компьютеров появиласьвозможность определять параметры отделения на ранних стадияхпроектирования, что значительно сократило затраты и сроки разработки.Для решения задачи отделения мною было предложено использоватьпрограммный комплекс FlowVision. Он предназначен длямоделирования трехмерных течений жидкости и газа в технических иприродных объектах, визуализации этих течений методамикомпьютерной графики, а так же позволяет моделировать динамикуподвижных тел с учетом аэродинамических сил и моментов.В работе была разработана модель отделения груза при сверхзвуковойскорости из внутреннего отсека носителя. В процессе создания моделибыл решен ряд вопросов связанных с выбором расчетной области изаданием граничных условий, с обоснованием математической модели, садаптацией расчетной сетки и с заданием параметров метода.В результате моделирования были получены все необходимыепараметры отделения, в том числе поле распределения давления искоростей, действующие на груз аэродинамические силы и моменты итраектория движения.Таким образом, проведена оценка безопасности отделения ивыработаны рекомендации по выбору соотношениями геометрическихразмеров и требований к устройствам механизации.Применение современных информационных технологий длямоделирования силового привода авиационныхкатапультных установокЧемякин А.В.Научный руководитель – Тихонов К.М.МАИ, каф. 701Одной из важнейших составных частей проектированиясовременных авиационных боевых комплексов является разработкатакого класса робототехнических систем как авиационные катапультныеустановки (АКУ). Основной задачей АКУ является обеспечениебезопасного отделения ракет в широком диапазоне условий применения.Задаваемые установкой параметры принудительного отделения груза вомногом определяют эффективность и безопасность авиационногобоевого комплекса. Поэтому оценка динамики отделения груза являетсяважнейшей прикладной научно-технической задачей.234

Вместе с тем настоящая время характеризуется интенсивнымразвитием информационных технологий проектирования и инженерногоанализа. Использование этих технологий позволяет выйти накачественно новый уровень синтеза и анализа робототехническихсистем авиационного вооружения. В настоящей работе на примересилового привода авиационной катапультной установкирассматривается методика математического моделирования в средеSimulink/MatLab. На основе данных о конструкции силового приводасоздается его математическая динамическая модель. Каждая изподсистем этой модели описывает одну из полостей силового привода -ее объем, давление и температуру. Подсистемы объединены в общуюсистему путем установки специальных связей. В результатемоделирования можно не только проследить динамику измененияпараметров газа в каждой из полостей, но, что более важно, получитьвеличину вырабатываемого силовым приводом толкающего усилия влюбой момент времени.В настоящей работе представлена упрощенная модель силовогопривода с двумя полостями, однако предлагаемая методика в случаенеобходимости позволяет моделировать работу привода с большимколичеством полостей. Так же в работе рассматриваются перспективыинтеграции разработанной модели в общую динамическую модельавиационной катапультной установки.2358. Математические проблемыв аэрокосмической отраслиОценка рисков пересекающихся потоков воздушных судовАртюкова Ю.Б.Научный руководитель – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803В работе рассматриваются пересекающиеся и не пересекающиесяпотоки воздушных судов в горизонтальной плоскости ирассматриваются аналитический и статистический подходы кисследованию проблемы влияния взаимного расположения парывоздушных судов. Для оценки рисков пересечения систем маршрутоврассматриваются положения, на основе которых и строятся моделисоответствующих ситуаций. Дело в том, что среднесуточнаяинтенсивность движения по рассматриваемым маршрутам относительноневысока, и, как показывает анализ, самолеты, как правило, двигаютсяпо данным системам группами, причем основная часть трафика помаршрутам приходится на несколько часов, таким образом, в часыпиковой нагрузки интенсивности по данным маршрутам достигаютзначительных величин. Во избежание конфликтных ситуаций потокивоздушных судов по пересекающимся маршрутам разводятся спомощью системы планирования полетов. Однако, в ряде случаев,например, из-за возможных задержек полетов, связанных сметеоявлениями возникают ситуации, что потоки проходят точкипересечения одновременно.Для оценки возможности пересечения маршрутов рассматриваютсяположения, на основе которых в работе и строятся модели таких рисков.Такими положениями являются ситуации, когда воздушные суда присовершении полета относительно своих линий пути отклоняются от нихиз-за возможных технических и операционных ошибок, когдасообщения о местоположении воздушных судов содержат либонавигационные ошибки, либо суммарные ошибки навигации и системынаблюдения. Кроме того, эти риски могут быть следствием ошибокинформации о местоположении воздушных судов, когда диспетчеруправления воздушным движением «видит» соответствующеевоздушное судно как эшелонированное, хотя оно уже находятся вкритическом состоянии. Координаты воздушного судна могут включатьв себя ошибки наблюдения и визуализации.В данной работе было выполнено исследование математическихмоделей рисков возможного движения воздушных судов попересекающимся на одной высоте воздушным трассам, а так же при236

движении воздушных судов по трассам на одной высоте, в зависимостиот плановых интервалов между ними. В результате получены оценкитаких рисков в зависимости от точности наблюдения и навигационногообеспечения полётов, от периода обновления координатнойинформации о положении воздушных судов и от интенсивностивоздушного движения.Полученные результаты позволяют сделать выводы, что дляисключения рисков при пересекающихся потоках воздушных судовнеобходимы эффективно работающие системы планирования,управления и наблюдения.Квантификация качества IT прогнозов для анализапрогнозируемых данныхБахиркин М.В., Зинченко А.С.Научный руководитель – Лукин В.Н.МАИ, каф. 806Анализ результатов проектной деятельности в области IT показалочевидную тенденцию к снижению качества IT-проектов. Основнойпричиной ухудшения качества служит вымывание квалифицированныхуправленцев, значительное увеличение объема работ и, как следствие,усложнение процессов управления и интеграции.Квантификация — сведение качественных характеристик кколичественным для следующего этапа — измерения, то есть приданиярезультату численного значения. В настоящие время используют двеклассические метрики для анализа прогнозируемых данных в IT.Первая, конус неопределенности (Cone of Uncertainty) предложенныйBarry Boehm в 1981 году. Вторая, фактор приблизительной оценкикачества (Estimating Quality Factor - EQF), был предложен Tom DeMarcoв его книге “Controlling software project” в 1982 году.Проблемы существующих метрик. Многие разработчикисталкиваются с теоретическими проблемами конуса неопределенности.Например, коническая форма конуса не является основанием улучшенияоценки, но может быть использована как семейство распределений сожидаемой точностью и прогнозируемым уклоном для дальнейшегопрогноза. Распределение отношения прогноза к фактическому значениюизменяются между организациями, по крайней мере, в трех измерениях:в точности оценки, в тенденции прогнозов сходиться, и всистематической предвзятости эксперта.Систематическая предвзятость экспертов является основойбессмысленности использования существующих метрики.Создание базовой метрики - В крупных организациях каждый годпредлагаются сотни IT проектов. Так как ресурсы ограничены, только237часть проектов получит одобрение и финансирование. Решенияруководства базируются на качественных и количественных оценках(затраты, продолжительности, выгода проектов) какие из проектовявляются предпочтительней для организации. Важной частьюинформации для принимающих решения являются прогнозы. Поэтому,качество прогноза крайне важно. Исходя из этого создание базовойметрики (в которой предвзятость экспертов будет минимизирована), длякласса проектов данной организации является важным звеном.Введение базовой метрики для оценивания качества IT прогнозовпоможет снять существующие трудности и вывести разработку ITпроектовна новый уровень.Двухэтапная двухуровневая задача оптимизации деятельноститранспортного перевозчика в квантильной постановкеИванов С.В.Научный руководитель – Наумов А.В.МАИ, каф. 804Рассматривается математическая модель оптимизации деятельноститранспортного перевозчика. В данной модели целями оптимизацииявляются определение необходимого количества транспортных средств,содержащихся в парке перевозчика, определение оптимальных тарифовна перевозки и последующее распределение транспортных средств понаправлениям перевозок в зависимости от реализации случайногоспроса на перевозки. Учтена возможность привлечения дополнительныхтранспортных средств в случае недостатка транспортных средств,содержащихся в парке перевозчика. Также в модели учитываетсявоздействие конкурента, выполняющего аналогичные перевозки.Предлагаемая математическая модель основана на двухэтапнойдвухуровневой задаче стохастического программированияс квантильным критерием.Процесс принятия решения в данной модели имеет двухэтапнуюструктуру. Стратегией первого этапа являются количествотранспортных средств, содержащихся в парке транспортногоперевозчика, и тарифы на перевозки по каждому из направлений. Навтором этапе имеющиеся транспортные средства распределяются понаправлениям перевозок в зависимости от реализации случайногоспроса на перевозки. При этом имеется возможность привлечениядополнительных транспортных средств.Для учёта воздействия конкурента используется двухуровневаязадача. Предполагается участие на рынке двух игроков: лидера(транспортного перевозчика) и последователя (конкурента,выполняющего аналогичные перевозки). Стратегией последователя238

являются цена на перевозки по каждому из направлений исоответствующие объёмы перевозок. Последователь выбирает своюстратегию, зная стратегию лидера. Лидер при выборе своейоптимальной стратегии учитывает оптимальную стратегиюпоследователя.Подробно исследованы два частных случая сформулированнойматематической модели: случай отсутствия конкуренции и случайодного направления.В случае отсутствия конкуренции поставленная задача являетсядвухэтапной задачей стохастического линейного программирования сквантильным критерием. Благодаря полиэдральности целевой функциизадачи второго этапа двухэтапная задача может быть сведена кодноэтапной. Таким образом, для решения задачи могут бытьиспользованы методы, разработанные для решения одноэтапных задачстохастического линейного программирования с квантильнымкритерием.В случае перевозок только по одному направлению из транспортногоузла получены аналитические выражения для решения задачипоследователя и задачи второго этапа для лидера, а также явный видоптимального значения целевой функции задачи второго этапа.Свойства данной функции позволили предложить детерминированныйэквивалент исходной задачи в виде задачи нелинейногопрограммирования.Об устойчивости двухзвенной стержневой системы, равноускореннодвижущейся под действием следящей силыИсмагилов А.Р.Научный руководитель – Байков А.Е.МАИ, каф. 803Устойчивость гибкой ракеты, движущейся под действием следящейсилы, исследовалась в работах [1-2]. Механической моделью ракеты вэтих работах служит вязкоупругий стержень постоянного сечения,движущийся под действием следящей силы, приложенной к концустержня.В настоящей работе предлагается следующая дискретная модельгибкой ракеты, которая проще для анализа устойчивости идинамических эффектов. Двухзвенная стержневая система находитсяпод действием следящей силы, приложенной к концу второго стержня.Стержни соединены сферическим шарниром и спиральной вязкоупругойпружиной. На сводный конец второго стержня действует постоянная помодулю следящая сила, направленная вдоль стержня. Система допускает239прямолинейное равноускоренное движение, когда спиральная пружинане деформирована.Ставится задача об исследовании устойчивости равноускоренногодвижения системы. Составлены уравнения Лагранжа второго рода иуравнения возмущенного движения. Равновесие уравненийвозмущенного движения исследуется в линейном приближении. Впространстве безразмерных параметров построены областиустойчивости равноускоренного движения. Рассмотрен вопрос оналичии в системе эффекта Циглера, когда силы вязкого трениядестабилизируют равновесие, устойчивое в их отсутствие.ЛИТЕРАТУРА1. Beal T. R. Dynamic Stability of a Flexible Missile under Constant andPulsating Thrusts // AIAA Journal. 1965. Vol. 3. P. 486–494.2. Горошко О. А. Динамика упругой конструкции в условияхсвободного полета. Киев: Наукова думка, 1965. С. 46–54.3. Байков А.Е., Красильников П.С. Об эффекте Циглера внеконсервативной механической системе // ПММ. 2010. Т. 74, Вып. 1. С.74–88.Программное обеспечение для статистического моделированиясистем со случайным периодом квантованияКожевников А.С.Научный руководитель – Рыбаков К.А.МАИ, каф. 805Системы со случайным периодом квантования (стохастическиесистемы управления с импульсными воздействиями) находятприменение в различных прикладных областях, например, для описанияпроцессов в сложных технических системах (управление движущимисяобъектами, помехозащищенные радиолокационные системы,радиоизотопные измерительные системы, электрические цепи симпульсными источниками), в финансовой математике (описаниединамики курсов акций и оценка стоимости опционов), вматематической биологии и медицине (управление биомассой, действиелекарственных препаратов).Для решения задачи анализа стохастических дифференциальныхсистем с импульсными воздействиями разработано программноеобеспечение, а именно реализован универсальный методстатистического моделирования – метод Монте-Карло. В основе методалежит закон больших чисел, согласно которому результат усреднения,вычисленный при неограниченном росте числа реализаций, перестаетбыть случайным и может рассматриваться в качестве оценкихарактеристик рассматриваемого случайного процесса.240

Разработанное программное обеспечение позволяет задаватьпараметры моделей (определяющие структуру системы), моделироватьтраектории случайных процессов и по результатам моделированиявычислять статистические оценки плотности вероятности,математического ожидания и дисперсии состояния системы, строитьграфики указанных характеристик. Точность оценок зависит от числареализаций, метода численного интегрирования и его параметров,алгоритмов моделирования псевдослучайных чисел.Нейросетевой метод решения граничной обратной задачидля нестационарного уравнения теплопроводностиКолбин И.С.Научный руководитель – Ревизников Д.Л.МАИ, каф. 806В настоящее время нейросетевые технологии интенсивно развиваютсяи эффективно применяются в различных прикладных задачах, таких каквосстановление зависимостей по данным измерений, распознаваниесигналов, кластеризация, прогнозирование временных рядов и многихдругих. Несомненный интерес представляет применение аппаратанейросетевого моделирования для решения задач математическойфизики.В работе рассматривалась граничная обратная задача дляпараболического уравнения второго порядка (уравнениетеплопроводности). Решение строилось с использованиемнормализованных радиально базисных сетей. Подбор параметров сетей(для НРБС это веса, ширины и координаты центров) вёлся черезмногомерную оптимизацию квадратичного функционала ошибки(функционал рассчитывается на заданном множестве контрольных точекпри подстановке нейросетевых моделей в исходные уравнения играничные условия). Для оптимизации был применён методсопряжённых градиентов. Начальные приближения параметров бралисьслучайным образом из соответствующих интервалов.Важным качеством нейронных сетей являются их фильтрационныесвойства, которые позволяют решить поставленную обратную задачу сдостаточной точностью при наличии ошибок измерений (вносимыепомехи в работе были подчинены нормальному распределению сединичным радиусом).Вычисления показали хорошие результаты, как дляидеализированных измерений без случайных погрешностей, так и дляизмерений с помехами (рассматривались различные уровни ошибок).Проектирование управляющей программыдля лазерных установок с ЧПУКомов В.Г.Научный руководитель – Третьякова О.Н.МАИ, каф. 801Целью данной работы является разработка управляющей программыдля лазерной установки с числовым программным управлением (ЧПУ).Традиционные установки для лазерной обработки материаловвключают в себя портальный комплекс, имеющий один координатныйстол, на котором размещается заготовка, двигатели, станину стола, атакже лазер, контроллер, компьютер. Однако такие схемы не позволяютувеличивать скорости резки из-за массивности и инерционностибольшого координатного стола.Для решения этой проблемы предлагается рассматриваемая в даннойработе проектируемая промышленная установка, которая включает всебя систему с параллельной кинематикой. В ней относительноосновного массивного координатного стола, в плоскости параллельнойего поверхности перемещается легкий дополнительный координатныйстолик, который может совершать перемещения с большимиускорениями. Это обеспечивает необходимую точность подведениязаготовки к требуемой точке, т.к. позволяет быстро ускорить изатормозить дополнительный столик. Кроме того, такая кинематическаясистема машины с параллельной кинематикой обеспечивает снижениезатрат электроэнергии, т.е. делает установку экономичной в процессеэксплуатации при внедрении ее в массовое производство.Такая идея уже реализована в установках для лазерной резки ведущихмировых фирм, например, TRUMPF, Salvagnini, PRIMA INDUSTRIEGroup. Каждая фирма применяет свою собственную запатентованнуюкинематическую схему машины и собственное программноеобеспечение для каждой установки.Создана управляющая программа, позволяющая синхронно управлятьдвумя координатными столами для проектируемой машины спараллельной кинематикой на фирме ООО НПЦ «Лазеры и аппаратураТМ».241242

Задача прогнозирования движения спутника по высокойэллиптической орбитеКраснухин А.А.Научный руководитель – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803В данной работе рассматривается решение задачи прогнозированиядвижения спутника по высокой эллиптической орбите. Особенностьютакой орбиты является то, что высота в апогее сильно превышает высотув перигее. Спутники, использующие высокие эллиптические орбитыдвигаются с очень высокой скоростью в перигее, а затем сильнозамедляются в апогее. Когда космический аппарат находится близко отапогея, у наземного наблюдателя создаётся впечатление, что спутникпочти не двигается в течение нескольких часов, то есть его орбитастановится квазигеостационарной. Точка квазигеостационара может бытьрасположена над любой точкой земного шара. Это свойство используетсяв северных и южных широтах сильно удалённых от экватора.Для прогнозирования движения спутника применяетсяматематическая модель движения, основанная на моделисоответствующего геопотенциала и стандартной модели атмосферы, сучетом притяжения Луны и Солнца и с учетом светового давления. Вматематической модели движение по высокой эллиптической орбитеописывается системой дифференциальных уравнений в геоцентрическойпрямоугольной инерциальной системе координат. Приводитсясоответствующий вид системы дифференциальных уравнений.Начальными условиями для интегрирования системы дифференциальныхуравнений являются вектор скорости, и вектор координат. Для численногоинтегрирования системы дифференциальных уравнений по известнымначальным условиям движения космического аппарата в качествеосновного метода интегрирования применяется метод Адамса, а вкачестве вспомогательного для расчета разгонных точек метода Адамса идля расчета положения изделия на произвольный момент временииспользуется метод Рунге-Кутта. То есть, сначала рассчитываютсяразгонные точки методом Рунге-Кутта. Затем начинается основноеинтегрирование системы дифференциальных уравнений методом Адамса.На каждом шаге вычисляется значение правых частей системыдифференциальных уравнений по приведенным выше формулам вабсолютной системе координат, после чего переводится в гринвичскуюсистему координат. Интегрирование ведется с шагом в шестьдесятсекунд. Кроме того, вычисляются координаты, и скорости на началокаждого витка, для этого применяется интерполяция методом Адамсачетвёртого порядка. Данная методика позволяет получить прогноз243движения спутника с высокой точностью на достаточно большойпромежуток времени.Границы режимов конвекции, гистерезисные явления и теплообменв наклонных слоях с различным отношением сторонЛебедев М.А.Научный руководитель – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803Рассматривается задача о конвекции и теплообмене в наклонныхслоях при потоке тепла направленном поперек слоя. В зависимости отугла наклона здесь действует два механизма тепловой гравитационнойконвекции, соответствующие двум предельным случаям: равновесиевозможно, но может быть устойчивым или неустойчивым (подогревснизу), и равновесие невозможно (подогрев сбоку). При этоммногоячейковая структура течения, типичная для релей - бенаровскогомеханизма конвекции, сменяется глобальной подьемно - опускнойструктурой. Эта смена структур является следствием конвективноговзаимодействия и имеет гистерезисный характер: течение и теплообменв одном из направлений не совпадает с теплообменом в обратномнаправлении. Результаты исследования на основе модели бесконечнодлинного наклонного слоя с периодической структурой, а также обзорсуществовавших к тому времени работ даны в [1]. Несмотря на большоеколичество работ по наклонным слоям, сведения о гистерезисе приразличных отношениях слоя немногочисленны.В данной работе исследуется конвекция и теплообмен в наклонномслое без предположения о периодической структуре вдоль слоя.Основное внимание уделяется определению влияния отношения сторонслоя, в том числе построению диаграмм характерных режимов числоГрасгофа - отношение сторон при разных углах наклона.Рассмотрена зависимость угла наклона, при котором происходитперестройка течения, от соотношения сторон. Получены критическиечисла угла наклона для различных чисел соотношения сторон (L/H=1, 2;3; 4; 5; 7; 10; 15; 20; 30; 50). Дано сопоставление результатов расчетачисла Нуссельта в наклонном слое с данными расчета по формуле Эль-Шербини и др. [2], полученной на основе обработки опытных данных.Основные расчеты выполнялись на основе Сетевой КомпьютернойЛаборатории ИПМех [3], Fluent и компьютерной лаборатории COMGA.Дано сопоставление результатов, полученных с помощью этихпрограмм.ЛИТЕРАТУРА.1. Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М., Непомнящий А.А. Устойчивостьконвективных течений. М.: Наука. Гл. ред. Физ-мат. лит., 1989, с. 53-55.244

2. Эль-Шербини, Рейтби, Холландс. Свободноконвективныйтеплообмен в вертикальных и наклонных слоях. Теплопередача, 1982,т.104, №1 стр. 104-1113. М.А. Лебедев, С.А. Никитин , Д.Е. Пивоваров В.И. ПолежаевСетевая компьютерная лаборатория в задачах конвективноготеплообмена: Разработка и первые применения Препринт ИПМeх РАН№992. 2011.Методы нейросетевого моделированияпри решении типовых задач гидродинамикиЛеонов С.С.Научные руководители – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803Васильев А.Н.СПбГПУВ данной работе рассматриваются основные принципы и подходынейросетевого моделирования применительно к решению типовых задачгидродинамики.Первая из типовых задач - течение Куэтта. В ней рассматриваетсятечение вязкой несжимаемой жидкости в горизонтальном слое заданнойтолщины. Нижняя граница слоя неподвижна, а верхняя движется спостоянной горизонтальной скоростью, направленной вдоль осиабсцисс. Ось ординат направлена вертикально вверх. Ищетсястационарное решение. Считается также, что течение плоское. Болеетого, течение горизонтально. Также отсутствует горизонтальныйградиент давления.Во второй задаче - течение Пуазейля - рассматривается течениевязкой несжимаемой жидкости в слое заданной толщины и заданнойдлины с твердыми границами под действием приложенной к краямразности давления. Как и в предыдущей задаче, ищем стационарноерешение. Течение плоское и горизонтальное.Процесс решения поставленных задач подразумевает реализациюследующего алгоритма:- задание области, в которой ищется решение (выделение подобластейс изменением коэффициентов, выделение участков границы сизменением типа допустимого условия);- задание операторов, входящих в уравнение, начально-краевыхусловий и других соотношений-ограничений;- выбор нейросетевого разложения для поиска решения (при решениииспользуются однослойные персептроны);245- задание способа генерации тестовых точек с возможностью заданияразных законов распределения этих точек в зависимости от геометрииобласти;- задание функционала ошибки, как характеристики качества модели;- минимизация функционала ошибки в наборе тестовых точках.Данный алгоритм был реализован в системе Mathcad 14. Результатомработы является:- получение приближенных решений для течения Куэтта и теченияПуазейля;- получение погрешности приближенных решений рассматриваемыхзадач через значение функционала ошибки;- визуальное сравнение точного и приближенного решений.В качестве основной литературы используется монография:Васильев А.Н., Тархов Д.А. Нейросетевое моделирование. Принципы.Алгоритмы. Приложения. - СПб.: Изд-во СПБГПУ, 2009.Применение критерия согласия Никулина-Раодля оценки качества выполнения полетов ВСМарасанов Л.О.Научный руководитель – Глухов В.В.МГТУ ГА, каф. ТЭАЭСиПНКПолеты самолетов выполняются по трассам, представляющим собойкоридор в воздушном пространстве, ограниченный по высоте и ширине.Обеспечение безопасности воздушного движения достигаетсярассосредоточением трасс полетов воздушном пространстве наустановленные интервалы и дистанции. Выдерживание заданныхкоридоров и допусков на параметры полета является одной из задач,решение которой должен обеспечивать пилот.Во всех современных авиакомпаниях разработаны и используютсянормативы оценок качества выполнения полетов экипажами. Их цельюявляется определение качества выполнения контрольно-проверочных исамостоятельных полетов в аэродромных и производственных условиях,а также полетов на тренажере членами летных экипажей. Оценкакачества выполнения полетов производится пилотом-инструктором(инструктором по специальности, специалистом командно-летногосостава, проверяющим) на основании собственных наблюдений, а принеобходимости с использованием материалов бортовых средств сбораполетной информации.Оценка качества выполнения полета определяется, как среднееарифметическое из оценок по видам летной деятельности. Оценкаэлементов и параметров полета определяется путем сравненияотклонений, допущенных членом летного экипажа с нормативными.246

При наличии неудовлетворительной общей оценки за полет членылетного экипажа к выполнению самостоятельных полетов недопускаются, с ними проводится комплекс мероприятий подополнительной подготовке и допуску к полетам.В работе рассматривается возможность использования критериясогласия Никулина-Рао для оценки качества выполнения полетовлетным экипажем. Указываются преимущества использованиялогнормального закона распределения для определения вида функциираспределения, как более гибкого. Достоверность полученныхрезультатов подтверждается оценкой мощности используемогокритерия.Генетические алгоритмы в задаче поиска оптимального управлениясредней скоростью полета летательного аппаратаМетлицкая Д.В.Научный руководитель – Пантелеев А.В.МАИ, каф. 805При решении разнообразных задач проектирования сложныхуправляющих комплексов летательных аппаратов одной из актуальныхпроблем является обеспечение заданных условий в конце каждого изхарактерных участков полета, т.е. решение задачи терминальногоуправления. В качестве общепринятых инструментов решенияиспользуются необходимые условия оптимальности, условияинвариантности, задание траекторий или управления в параметрическомвиде и нахождение параметров из краевых условий. Другим способомявляется задание траектории в виде некоторого полинома,коэффициенты которого находятся методами параметрическойоптимизации. При этом остается открытым вопрос о близостинайденных траекторий к оптимальным.В данной работе рассматривается задача терминального управленияракетой типа «воздух - воздух», к траектории которой предъявляетсятребование достижения максимальной средней скорости прификсированном конечном времени, определяющем момент окончанияодного из участков полета. Предлагается сформулировать поставленнуютехническую задачу как задачу оптимального управления сфункционалом Майера, а для ее решения искать управление в классекусочно-постоянных функций, перейти от непрерывной моделидвижения ракеты, описываемой системой обыкновенныхдифференциальных уравнений, к дискретной модели с целью сведенияпоставленной задачи к решению задачи конечномерной оптимизации.Полученную задачу предлагается решать с помощью метаэвристическихметодов - генетических алгоритмов (ГА) поиска глобального условного247экстремума, использующих бинарное и вещественное кодирование.Генетические алгоритмы позволяют построить субоптимальные(оптимальные в выбранном классе) траектории полета ракеты сдостаточной точностью и приемлемыми вычислительными затратами.Основная идея ГА состоит в том, что они имитируют в своей работеприродные способы оптимизации: генетическое наследование иестественный отбор.В работе сформулированы техническая и математическая постановкизадачи оптимального управления ракетой класса «воздух-воздух»,приведен алгоритм решения поставленной задачи. На основеприведенного алгоритма сформирован комплекс программных средств,который позволяет менять параметры алгоритма, а также анализироватьэффективность его работы.Сравнительный анализ интервальных методов глобальнойусловной оптимизацииПановский В.Н.Научный руководитель – Пантелеев А.В.МАИ, каф. 805Целью данной работы являлось проведение сравнительного анализаинтервальных методов глобальной условной оптимизации: методадихотомии прямого образа, метода отсечки мнимых значений, методстохастической отсечки и метода переменных направлений.Необходимость проведения такого анализа обусловлена потребностью впрактическом подтверждении эффективности методов и выявлениястепени и характера зависимости от определяющих параметров.Условно алгоритмы можно разделить на два класса: инверсные инеинверсные. Первые используют для поиска глобального экстремумаинвертор и являются итеративными алгоритмами. Инверсные методыобладают общей схемой работы, состоящей из двух стадий:инициализации, в ходе которой строится и сжимается (необязательныйшаг) прямой образ функции на исследуемом множестве, и собственнопоиска. К инверсным относятся методы дихотомии прямого образа,отсечки мнимых значений и стохастической отсечки. Неинверсныеметоды отличает отсутствие необходимости применять инвертор, такжеони не имеют общего принципа работы. К ним относится методпеременных направлений, работа которого основывается на понятиидвойного буфера.Алгоритмы были протестированы при минимизации функцийразличной сложности (De Jong’s function, Rosenbrock’s valley, Rastrigin’sfunction, Schwefel’s function, Griewangk’s function, Six-hump camel backfunction и другие). Сравнение полученных результатов с аналитическим248

решением позволило сделать вывод, что разработанные методы сзаданной точностью способны определить расположение точкиглобального условного минимума.Итогом данной работы является практическое подтверждениеэффективности методов глобальной условной оптимизации,использующих аппарат интервального анализа. Кроме того, былисоставлены рекомендации по подбору параметров методов,необходимые для достижения наиболее точного к аналитическомурешению результата.Применение метода замещений для решения транспортной задачиПисьменная В.А.Научный руководитель – Пантелеев А.В.МАИ, каф. 805В последнее время часто возникает необходимость решенияэкономических задач, в частности, задач поиска пути, соединяющего двевершины графа, с наименьшими затратами. Данная задача являетсяважной прикладной задачей, решение которой представляет большойинтерес с точки зрения практики.Целью данной работы является решение транспортной задачиметодом замещений. С помощью метода замещений решаютсяразличные оптимизационные и комбинаторные задачи наориентированных и неориентированных графах. В основе этогоматематического метода лежит так называемый принцип парныхзамещений. Метод замещений имеет существенные отличия от такихклассических методов, как метод ветвей и границ, динамическоепрограммирование, венгерский метод и др. Данный метод имеет явныепреимущества перед методами, использующими перебор в качествематематического инструментария, так как он позволяет сократитьвычислительные затраты при отыскании суграфов с предписаннымистепенями вершин. Таким образом, поиск решения методом замещенийпроисходит эффективнее, чем при использовании традиционныхметодов оптимизации.В данной работе транспортная задача была сведена к задачеоптимизации на многодольных неориентированных графах, а также былописан алгоритм решения поставленной задачи с помощью методазамещений.Описанный в работе алгоритм состоит из двух этапов. Напредварительном этапе список рёбер графа упорядочивается понеубыванию весов, а также разделяется на базовое подмножество и егодополнение. Итерационная часть алгоритма реализуется путёмпостроения дерева замещений, узлами которого являются пары249замещений. Ярусы, лежащие ниже корневого узла, состоят из узлов,каждый из которых содержит одну операцию парного замещения.Каждый узел взвешивается разностью весов между добавленным иудалённым узлом. Узлы-братья упорядочиваются по неубыванию весов,что позволяет заранее отсекать неперспективные узлы справа.В работе рассмотрен пример применения сформированногоалгоритма. Ответ, полученный с помощью метода замещений, совпадаетс результатами метода динамического программирования, чтодоказывает эффективность применения метода замещений для решениязадачи поиска пути с наименьшими затратами.Вклад излучения атомов в радиационный теплообменспускаемых аппаратовПрутько К.А.Научный руководитель – Лунев В.В.МФТИ, ФАКИПри анализе теплообмена спускаемых аппаратов, входящих со второйкосмической скоростью после планируемых экспедиций к Луне илиМарсу наибольшие трудности возникают при выборе радиационноймодели, которая должна учитывать как газодинамические особенноститечения (ударные волны, пограничный слой), так и наличие областей ссильно неравновесными параметрами и различными оптическимитолщинами.Излучение зависит от распределения газодинамических параметров вударном слое, а также от его оптической толщины. При малыхоптических толщинах становится важным процесс обеднениявозбужденных состояний за счет высвечивания, что снижаетинтенсивность излучения даже при параметрах газа, близких кравновесным, и делает невозможным использование моделиравновесного излучения. Однако, равновесная модель излучения даетрезультаты, хорошо согласующиеся с данными летных экспериментов(Fire-II и Аполлон-4) в достаточно широком интервале параметров(высот и скоростей полета).При высоких температурах газа в ударном слое, отвечающихскоростям V = 10 – 12 км/с, в его основной части преобладаютатомарные компоненты, которые и определяют излучательнуюспособность. Основными процессами, дающими наибольший вклад влучистый поток к поверхности СА, в этом случае являются: тормозноеизлучение (сплошной спектр), линейчатое излучение атомов.Практически все источники и механизмы излучениявысокотемпературного воздуха исследованы и приведены в таблицах внаучной литературе. Эти данные широко используются при анализе250

лучистого теплообмена СА. В настоящей работе дается анализ границприменимости равновесной модели излучения для СА различногоназначения и предложена методика расчета интенсивности и переносаизлучения высокотемпературного воздуха, обусловленного атомарнымикомпонентами. В частности в достаточно строгой постановкеучитывается линейчатое излучение атомов O и N. Приведенызависимости интенсивности тормозного, рекомбинационного илинейчатого излучения атомов от толщины слоя и параметров газа(температуры и давления).Расчет систем управления в базисах обобщенных функций Эрмитаи обобщенных функций ЛагерраРыбаков К.А.МАИ, каф. 805Одной из форм математического описания систем управленияявляется спектральная. В ее основе лежит представление сигналовсовокупностью коэффициентов разложения их в ряды по полнойортонормированной системе функций (базисной системе), а ее базовымипонятиями являются спектральные характеристики функций(нестационарные спектральные характеристики) и спектральныехарактеристики линейных операторов (нестационарные передаточныефункции). Использование спектральной формы математическогоописания позволяет формализовать процесс решения задач анализа,синтеза и идентификации при различных областях изменения времени икоординат вектора состояния системы управления.Для таких задач, как, например, синтез оптимальных стохастическихсистем управления при неполной информации о векторе состояния, внекоторых случаях требуется выбирать базисную систему, функциикоторой интегрируемы на множестве действительных чисел, но приэтом в виде сходящегося в среднеквадратическом (с весом) ряда потаким функциям могут быть представлены полиномы. При отсутствииограничений на координаты вектора состояния предлагаетсяиспользовать систему обобщенных функций Эрмита, определенных наоснове полиномов Эрмита. При условии неотрицательности координатвектора состояния может быть использована система функций, котораяопределяется на основе полиномов Лагерра – система обобщенныхфункций Лагерра. Они заданы таким образом, что являютсяинтегрируемыми на множестве действительных чисел (множественеотрицательных действительных чисел) и ортогональными с весовойфункцией, аналогичной по структуре весовой функции полиномовЭрмита (полиномов Лагерра).251В работе получены рекуррентные соотношения для обобщенныхфункций Эрмита и обобщенных функций Лагерра, их производных ипервообразных, найдены соотношения для расчета спектральныххарактеристик операторов умножения, дифференцирования иинтегрирования (двумерных нестационарных передаточных функцийэлементарных звеньев систем управления: усилительного,дифференцирующего и интегрирующего).Изучены частные случаи и проведена апробация полученныхрезультатов на различных задачах представления функций, ихпроизводных, первообразных, в задаче анализа выходных процессовлинейных детерминированных систем управления, в задачах анализа исинтеза нелинейных стохастических систем управления.Подходы к моделированию процессов аномальной диффузииСластушенский Ю.В.Научный руководитель – Ревизников Д.Л.МАИ, каф. 806В настоящей работе предлагается новый математический аппарат длямоделирования процессов аномальной диффузии, и, как следствие, дляразработки и анализа свойств новейших материалов, чьё применениеимеет большие перспективы в аэрокосмической области.Рассматриваемый класс процессов вызывает все больший интерес уисследователей в связи с обнаружением аномальных свойств у рядановейшихнаноматериалов и наносистем (наноканалы, нанотрубки,нанонити и т.д.). Действительно, было показано, что такие материалыобладают уникальными теплофизическими свойствами, которыеописываются моделью аномальной диффузии. Закономерно, чтопроцессы аномальной диффузии в последнее время вызывают всёбольший интерес у исследователей. В отличие от классическойдиффузии, характеризующейся линейной зависимостью среднегоквадрата смещения частиц от времени, в аномальных процессахнаблюдается отклонение от линейного закона и появление дробногопоказателя степени.При этом возможны режимы супердиффузииисубдиффузии, связанные с прыжковым механизмом переноса иналичием ловушек в среде.В работе рассмотрены и реализованы два подхода к описаниюаномальной диффузии – макроскопический, основанный наиспользовании дифференциальных уравнений в частных дробныхпроизводных, и микроскопический, предполагающий прямоемоделирование динамики частиц и столкновительных процессов всистеме.252

Большое внимание уделено макроскопическому подходу, когда дляописания аномальной диффузии применяется дробнодифференциальноеисчисление.При этом возможно появление какпространственных, так и эволюционных дробно-дифференциальныхоператоров. Рассмотрены конечно-разностный метод решенияодномерных дробно-дифференциальных уравнений и метод случайногоблуждания по сетке. Предложен алгоритм увеличения порядка точностирешения для конечно-разностных методов. Доказана корректностьпредложенного метода случайного блуждания.Микроскопический подход к описанию диффузионных процессовоснован на прямом численном моделировании столкновительнойдинамики представительного ансамбля диффундирующих частиц.Осреднение соответствующих параметров по ансамблю позволяетрассчитать макроскопические величины и сопоставить полученныеданные с результатами решения дробно-дифференциального уравнения.На основе разработанных программно-алгоритмических средствисследованы механизмы появления аномальных эффектов как попространству, так и по времени, показана эквивалентностьмакроскопического и микроскопического подходов к описаниюрассматриваемых явлений.Математическое моделирование знаний тестируемого с помощьюбайесовских сетей и коллаборативной фильтрацииСологуб Г.Б.Научный руководитель — Пантелеев А.В.МАИ, каф. 805Главной задачей интеллектуального тестирования знаний являетсяпостроение модели знаний тестируемого.Байесовская сеть — это графическая вероятностная модель, котораяпозволяет строго и, в то же время, наглядно отобразить текущиепредставления об уровне знаний тестируемого в рассматриваемойпредметной области [1].Построение структуры байесовской сети осуществляется на основедетализированной фреймовой семантической модели предметнойобласти, включающей темы произвольного уровня вложенности,компетенции, тестовые задания, их семантические элементы, а такжевзаимосвязи между этими компонентами знаний.Первоначальная инициализация параметров байесовской сетиосуществляется путем статистического оценивания с учетомрезультатов предварительных тестирований и полученных экспертныхоценок.253Построенная байесовская сеть используется для вычисленияпрогнозных оценок умения решать задачи, обладания компетенциями изнания тем для каждого тестируемого.Предлагается линейный алгоритм вероятностного вывода вбайесовской сети древесного типа с бинарными переменными, которыйпозволяет использовать для построения оценок внешнюю информациюоб уровне знаний конкретного тестируемого.Коллаборативная фильтрация позволяет улучшить предсказательнуюточность модели за счет использования всей информации о результатахпроведенных тестирований.ЛитератураСологуб Г. Б. Применение байесовских сетей для моделированиязнаний студентов в интеллектуальной системе тестирования // Труды54-й научной конференции МФТИ. — 2011. — Т. 2. — С. 102–103.Решение задач маршрутизации волновым алгоритмомс применением списка будущих событийТитов Ю.П.Научный руководитель – Павленко А.И.МАИ, каф. 302В данной работе рассматривается возможность применения волновогоалгоритма поиска оптимального маршрута между двумя точкамисовместно с использованием списка будущих событий (СБС).Поскольку волновой алгоритм фактически моделирует процессраспространения волны, то можно воспользоваться алгоритмоммоделирования событий с применением СБС. В этом случае создаетсясобытие: перемещение волны в соседнюю точку. Событияупорядочиваются по информации о времени перемещения в текущуюточку из начальной. Первое событие, которое дойдет до конечной точки,пройдет кратчайший путь, и занесет на поле всю необходимуюинформацию о времени перемещения. Применяя процедуру обратногохода, можно будет найти кратчайший маршрут между требуемымиточками.Аналогичный алгоритм можно применять для поиска путикоммивояжера в графе. После перемещения в вершину графа алгоритмсоздает события перемещения во все возможные вершины графа из той,в которой находится событие. При этом, необходимо учитывать в какихвершинах побывало событие при перемещении. Для этого у каждогособытия необходимо сохранять пройденный событием путь.Для исследования возможности применения данного подходаразработан программный продукт на языке программирования ObjectPascal в среде программирования Borland Delphi 7.0. Приведены254

результаты исследования работы алгоритма на множестве различныхполей, сгенерированных случайным образом, а так же полносвязанныхграфах размерностью до 50 вершин.Предложенный алгоритм показал высокую эффективность посравнению с чистым волновым алгоритмом. На основе проведенныхисследований можно сделать вывод что в среднем предложеннаямодификация волнового алгоритма ускоряет процесс поискакратчайшего пути на два порядка.Использование данной программы для решения задачи коммивояжерапоказала, что количество событий растет в экспоненциальнойзависимости от номера итерации, поэтому предложено ограничиватьСБС по количеству событий. Последние события, которые прошлименьше вершин, чем первое событие в СБС, удаляются. Такой подходпозволил сократить время выполнения алгоритма.Литература:Путь в двумерном лабиринте - волновой алгоритм(http://algolist.manual.ru/games/wavealg.php)Волновой алгоритм(ru.wikipedia.org›wiki/Волновой_алгоритм)Хахулин Г.Ф. Многоуровневый метод имитационного моделированиясложных систем. – М.: Изд-во МАИ, 1988. 38с.О вероятности поражения защищенной целиТравин А.А., Зинченко А.С., Кан Ю.С.МАИ, каф. 804Для вычисления вероятности разрушения защищенной цели, а такжерадиуса зоны поражения при ядерном взрыве необходимо определятьпараметры ударной волны. Сложность данной задачи заключается внеобходимости учета всех особенностей взрыва. Воздушная ударнаяволна ядерного взрыва является ведущим поражающим фактором, что иопределило повышенный интерес к изучению ее характеристик.Актуальность данной работы обусловлена появлением в открытомдоступе достаточного количества материалов [1-5] по изучению свойствударных волн и поражающих факторов.В докладе делается аналитический обзор по данной теме. В качествеосновного параметра, характеризующего ударную волну, выступаетизбыточное давление в ее фронте. Для его определениярассматриваются как явные, так и эмпирические зависимости,полученные при многочисленных испытаниях.Предлагается методика расчета радиуса зоны поражения длязащищенной цели. В качестве заданных параметров используются весзаряда, пересчитанный в тротиловом эквиваленте, высота взрыва и255характеристики сооружения. В работе приводятся примеры зависимостирадиуса разрушения от материала стен, толщины и веса заряда.Исходные данные для расчетов заимствованы из открытых источников[1-5]Литература1.Садовский М.А. Геофизика и физика взрыва. – М.: Наука, 1999.2.Садовский М.А. Опытные исследования механического действияударной волны взрыва. – М. –Л., 19453.Любимов Г.Н., Кузовлев В.Д., Чапурин В.М. Воздушная ударнаяволна. Физика ядерного взрыва. Том 1. – М.: Наука. Физматлит, 1997.4.Зельдович Я.Б. Физика ударных волн. – М.: Наука, 1966.5.Орленко Л.П. Физика взрыва и удара. – М.: Физматлит, 2006.Математическое моделирование обтекания медного конусасвободным потокомТрунов С.Ю.Научный руководитель – Кузнецов Е.Б.МАИ, каф. 803Целью работы является исследование обтекания медного конуса сзаданными геометрическими и физическими параметрами свободнымпотоком воздуха с варьируемыми значениями скорости.В ходе работы проводились расчеты для различных скоростей потокавоздуха (0.01-10 м\с) с начальной температурой 100° С и для медногоконуса с высотой 0.1м и радиусом основания 0.05м с начальнойтемпературой 0° С в нормальных атмосферных условиях. Модельтечения – ньютоновская жидкость с учетом теплопередачи и конвекции.Также была использована k-е модель турбулентности.Построение модели и получение расчетных значений величинскоростей воздуха в приграничной области и температуры конусавыполнено в среде FlowVision с использованием прямоугольнойадаптивной локально измельченной сетки для разрешения малыхдеталей геометрии расчетной области.В результате была получена картина обтекания конуса, распределениетемпературы, зависимость времени нагрева конуса до 90° С от скоростипотока воздуха.256

Математическое моделирование естественной конвекциипри нормальной и пониженной гравитацииХан Ю.О.Научные руководители – Пунтус А.А., Федюшкин А.И.МАИ, каф. 803Данная работа посвящена решению тестовой задачи об естественнойконвекции в квадратной полости, подогреваемой сбоку. Целью работыявляется построение математической модели для расчета тепловой,концентрационной и термоконцентрационной конвекции вбезразмерных переменных при различных числах Рэлея.Рассматривается задача конвекций вязкой несжимаемой жидкости вквадратной замкнутой области с теплоизолированнымигоризонтальными стенками и с заданными температурами на граничныхвертикальных стенках. Математическая модель данной задачипредставляет собой двумерные уравнения Навье–Стокса в безразмерныхпеременных в приближении Буссинеска. Для скорости на всех границахставится условие прилипания, а для температуры ставятся условия:нижняя и верхняя горизонтальные границы – теплоизолированные, аправая и левая вертикальные границы – изотермические. В качественачальных условий задаётся неподвижная жидкость с линейнымтеплопроводностным распределением температуры.Для моделирования рассматриваемой конвективной задачииспользовалась безразмерная запись данных уравнений, в которуювходят безразмерные параметры – числа Прандтля, Шмидта, Грасгофа, атакже число Рэлея. Использовалась система уравнений Навье–Стокса вприближении Буссинеска. Расчёты были проведены с использованиемсовременной гидродинамической программы Fluent.Результаты расчёта сравнивались с «эталонным» решением,полученным экстраполированием численных решений на разных сеткахна сетку с нулевым шагом. Расчёт показал, что при заданных граничныхи начальных условиях при увеличении числа Рэлея максимальноезначение модуля скорости смещается к границам области, а изотермыстремятся принять горизонтальное положение. Сравнение полученныхрезультатов с «эталонным» решением для разных чисел Рэлея показалохорошую точность расчётов.Концентрационная модель конвекции определяется тепловым числомРэлея и числом Шмидта. Поле концентрации под действием конвекцииначинает изменяться с меньших чисел Рэлея, чем поле температуры, таккак число Шмидта больше числа Прандтля.В результате получено, что концентрационная неоднородность принормальных условиях меньше, чем в условиях пониженной гравитации.257При совместном действии тепловой и концентрационной конвекциипервая подавляет действие второй при больших числах Рэлея.Использование рецепторного метода для проектированияканаловых поверхностейНьи Ньи ХтунНаучный руководитель – Маркин Л.В.МАИ, каф. 904Постоянным требованием к улучшению качества проектирования исокращению его сроков является использование систем автоматизациипроектирования (САПР). Их эффективность определяетсяиспользуемым программным обеспечением, поэтому решение новыхзадача требует разработки соответствующего математического ипрограммного обеспечения. В докладе рассмотрены вопросыавтоматизации проектирования каналовых поверхностей по напередзаданным условиям – задача актуальная во многих отраслях техники и,особенно, в авиационной. Дополнительная сложность поставленнойзадачи обусловлена тем, что размеры проектируемой каналовойповерхности соизмеримы с размерами компонуемых объектов. Такаятрассировка называется телесной.На основании проведенного анализа методов геометрическогомоделирования каналовых поверхностей, было признано перспективнымиспользование рецепторного метода, заключающегося в разбиениипространства на дискретные элементы - рецепторы, имеющие двасостояния – «0», если эта часть пространства свободна, и «1» - еслизанята. Рецепторные модели имеют как свои преимущества, так и своинедостатки. Для нас главным преимуществом, обусловившим выборименно такой модели, является легкость определения условия взаимногопересечения компонуемых объектов.В докладе показаны возможности и основные геометрические моделипроектирования каналовых поверхностей двух основных типов – сплоскостью параллелизма и по нормальным сечениям. Последнеезначительно усложняет геометрическую модель, но в большей степенисоответствует физике прохождения по каналам жидкости или газа.Исходными данными для проектирования каналовой поверхностей,помимо задания в пространстве уже размещенных объектов, являетсязадание точек входа и выхода канала, закона изменения площадисечения, величины области запрета до уже размещенных объектов иминимальные радиусы кривизны. Разработанный нами метод позволилсоздать интеллектуальные алгоритмы размещения, позволяющиеанализировать конкретную компоновочную ситуацию и поопределенным законам «управлять» движением по направляющей258

линии канала от точки входя до точки выхода. Из множества возможныхтрасс при этом выбирается оптимальная по тем или иным заданнымпризнакам (длина канала, плавность и т.п.).В докладе показаны результаты решения тестовых задачпроектирования каналовых поверхностей и примеры визуализацииполученных решений.Об эквивалентности задач с критериями в форме квантилии интегральной квантили с билинейной целевой функциейЧернобровов А.И.Научный руководитель – Кибзун А.И.МАИ, каф. 804В различных областях техники и экономики часто возникаютматематические модели, где некоторые параметры определяютсяслучайными факторами. При построении оптимизационных задач сослучайными факторами (величинами) часто применяют квантильныйкритерий и критерий в форме интегральной квантили.Например, в задачах, связанных с управлением летательнымиаппаратами, в качестве критерия используется квантиль терминальнойточности, т.е. гарантированная с заданной вероятностью точностьпопадания летательного аппарата в заданную область [1].Квантильный критерий характеризует минимальные потери,гарантированные с определенной вероятностью.Интегральная квантиль характеризует усредненные потери внеблагоприятных случаях (за уровнем квантили).В ряде работ рассматривалась связь между функциями квантили иинтегральной квантили, обсуждались преимущества и недостаткикаждой из постановок задач [2]. Так, в частности, функция интегральнойквантили существует не всегда, и поэтому в ряде случаев невозможнокорректно сформулировать постановку задачи с таким критерием.Однако она обладает рядом удобных свойств, в частности, легкопроверить её выпуклость. Для задач с квантильным критерием,наоборот, трудно проверить выпуклость, но постановка с такимкритерием корректна всегда.Выбор критерия является важным фактором в получении конечногорезультата. Поэтому вопрос о нахождении классов задач, для которыхмножества решений задач с критерием в форме квантили иинтегральной квантили совпадают (или пересекаются), являетсяактуальным.В работе рассматривается билинейная целевая функция. Случайныйвектор принадлежит классу симметричных распределений. Такая модельвстречается при оптимизации распределения ограниченных ресурсов.259Например, в задаче о построении оптимального инвестиционногопортфеля.В работе показана эквивалентность задач с квантильным критерием ис критерием в форме интегральной квантили. Построеныдетермированные эквиваленты данных задач, а также найден явный видих решений. Результат обобщен на более широкий класс функций,который после преобразований можно свести к задачам с билинейнойцелевой функцией.Литература:1. Малышев В.В., Кибзун А.И. Анализ и синтез высокоточногоуправления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.2. Кибзун А.И., Чернобровов А.И. Алгоритм решения обобщеннойзадачи Марковица // АиТ, 2011, №2, С. 77 – 92Корректировка расчёта проницаемости грунтов на основематематического моделированияШаповалов А.Ю.Научный руководитель – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803В работе рассматривается фильтрация жидкости сквозьцилиндрическую пробу, при этом ставится задача корректировкирасчёта проницаемости грунтов в лабораторных испытанияхфильтрации на основе математического моделирования. В даннойработе рассмотрен процесс фильтрации воды сквозь пробу с учётомзакономерностей движения подземных вод, с использованиемтеоретические основ и методов гидрогеодинамических расчетов,направленных на обоснование закономерностей формирования режимаи баланса подземных вод под влиянием естественных и искусственныхфакторов. Поскольку движение подземных вод происходит главнымобразом путем фильтрации, то есть течения жидкости, например воды, вдисперсной пористой или трещинной среде, то для данногоисследования применяются методы гидромеханики, рассматривающиезакономерности фильтрации как механического процесса. При изучениирассматриваемых в работе физических явлений была разработанаматематическая модель, которая, пренебрегая некоторымивторостепенными характеристиками явления, в математической формеотражает основные законы, управляющие этим явлением. Припрактической реализации исследования рассматриваемой задачишироко использовались возможности современной вычислительнойтехники, которые позволили значительно сократить время,затрачиваемое на получение результатов необходимых вычислений. Воснове же соответствующего эксперимента лежит численное260

интегрирование системы дифференциальных уравнений. При этом длярешения поставленной задачи и с целью удовлетворения необходимойаппроксимации, была составлена и реализована программа вычисления,на основе использования соответствующих современных эффективныхметодов вычислительной математики.Итак, в результате проведенной работы был произведён подробныйразбор соответствующей предметной области, сформулировано заданиепо исследованию проблемы расчёта проницаемости грунтов. На основематематического моделирования исследуемой проблемы былапостроена математическая модель, произведена аппроксимация данноймодели однородной разностной схемой второго порядка, создана иреализована соответствующая программа. Результаты, полученные вданной работе, могут быть использованы в целом ряде аналогичныхзадач прикладной гидродинамики, так как в настоящее время решениетаких проблем имеет значение в строительстве и гидрогеологии,например, в связи со строительством высотных зданий. Такие проблемымоделирования грунта и подземных вод под фундаментом приводят кпоявлению аналогичного большого количества аналогичныхпрактических задач фильтрации.Поведение системы трос – спутник в космосеШаталина Е.А.Научный руководитель – Пунтус А.А.МАИ, каф. 803Данная научно-исследовательская работа посвящена изучениювнутренней динамики перспективного средства космической техники -орбитальной тросовой системы. Данная система рассматривается всоставе двух концевых тел и одного соединительного троса,совершающая орбитальный полет в развернутом, гравитационноуравновешенномсостоянии. Исследуется влияние возмущающихвоздействий на движение системы относительно центра масс этойсистемы в плоскости орбиты. Известно, что для тросовой системы, как илюбого протяженного в одном направлении объекта, вертикальноеположение на орбите является единственным устойчивым положением.При вертикальном равновесии связки на круговой орбите скоростьверхней массы больше орбитальной на той же высоте. На эту массудействует центробежная сила больше гравитационной силы. Длянижней же массы положение вещей противоположное. Её скоростьменьше необходимой орбитальной, и на неё действует гравитационнаясила больше, чем центробежная. Разность между величинамигравитационной и центробежной силами, воздействующими на каждуюмассу, создает натяжение троса и поддерживает систему в вертикальном261равновесии. К основным задачам, которые решаются в космосе спомощью тросовых систем следует отнести и следующую задачу оспуске грузов с орбиты на Землю и, возможно, на другие планеты.Данная система позволяет снизить стоимость доставки грузов с орбитыи удешевляет эксплуатацию станции в целом, за счет уменьшенияпотребностей в топливе.Важным вариантом использования данной системы являетсявыполнение орбитальных маневров при помощи орбитальной тросовойсистемы. А именно, использование в этом случае электромагнитныхтросовых систем в генераторном режиме для получения электроэнергиина борту космических аппаратов и/или в двигательном режиме дляподдержания орбиты и выполнения маневров практически без расходарабочего тела. Электромагнитные же орбитальные тросовые системымогут использоваться в качестве межорбитальных буксиров. А именно,такие системы играют роль привязных спутников, опускаемых вниз сосновного космического аппарата, могут выполнять фотографированиеЗемли с высот, недоступных обычным космическим аппаратам, изучатьверхние слои атмосферы, проводить аэродинамические исследования вусловиях, моделирование которых на Земле невозможно.Результатом данной работы является разработка математическоймодели системы и проведено обоснование применениясоответствующего численного алгоритма для выполнения необходимогорасчета. Исследована динамика полета орбитальной тросовой системы всоставе двух концевых тел и одного соединительного троса,находящаяся в развернутом состоянии.Математическое моделирование влияния вибрацийна теплообмен в процессе кипенияЩербаков О.А.Научные руководители – Пунтус А.А., Федюшкин А.И.МАИ, каф. 803В рамках данной научно-исследовательской работы осуществляетсямоделирование процесса пузырькового кипения в области,представляющей из себя трубку круглого сечения. Помимомоделирования пузырькового кипения, исследуется влияние вибрацийразличной частоты на данный процесс, проводится сравнениеполученных результатов и рассматриваются особенности выборарасчетных сеток для подобного рода задач. Описание процесса кипения,проводится в случае, когда температура твердой поверхности,контактирующей с жидкостью, достаточно высока, чтобы в зонеконтакта начался процесс образования паровых пузырей. Так каксредняя температура всей жидкости ниже температуры насыщения, то262

энергия передается от твердой поверхности к жидкости напрямую.Часть её расходуется на увеличение температуры жидкости,контактирующей с поверхностью, другая часть участвует в процессепарообразования. Передача тепла между фазами также вызываетповышение температуры жидкости, однако при этом насыщенный парконденсируется.Многофазный поток является самой распространенной формойпотока в технологиях, применяемых в электростанциях. Усложняющимфактором для унифицированного математического моделированиямногофазных потоков являются различающиеся формы потока, которыенаблюдаются даже в самых простых геометриях, таких как трубы иканалы с постоянным поперечным сечением. При этом решающеевоздействие оказывает сила тяжести. В работе исследуется влияниевибраций исследуемой нагреваемой стенки трубки круглого сечения наинтенсивность образования пара вблизи нагреваемой стенки, изменениеобъемной доли пара и поля температур вдоль стенки.Из приведенных результатов можно сделать вывод, что вибрационноевоздействие оказывает существенное влияние на процесспарообразования, то есть процесс парообразования чувствителен квнешним воздействиям. В результате проведенных в работе численныхрасчетов были получены следующие результаты. Показано, чтовибрации нагреваемого элемента ускоряют процесс образованияпаровых пузырей и повышают эффективность передачи тепла отнагреваемой поверхности к охладителю (жидкой среде). Вибрационноевоздействие было выбрано как эффективное и простое в реализации.Вибрации нагреваемой поверхности увеличивают объемную долю парау поверхности, расширяют область, на которой происходит образованиепаровых пузырей, тем самым ускоряя процесс переноса тепла.Двухфазные потоки определяют процессы в парогенераторах,конденсаторах и охладительных башнях тепловых электростанций.9. Механика материалов и конструкцийМодели шимми двухколесной основной опоры шасси на основеанизотропного поликомпонентного сухого тренияБерникова Н.С.Научный руководитель – Жаворонок С.И.МАИ, каф. 902Исследуется явление высокочастотных колебаний типа «шимми»основной опоры шасси транспортного самолета. Данное явление, вотличие от известного «шимми» свободно ориентирующейся носовойстойки шасси, отличается рядом специфических особенностей.Колебания основных стоек шасси наблюдаются при высоких скоростяхкачения, в 1.5-1.7 раза превышающих критическую скорость носовойопоры, при движении на основных стойках на начальном этапе пробегасамолета, и возникают, как правило, на этапе неустановившегосякачения или непосредственно по завершении раскрутки колес.Классическая модель шимми деформируемого колеса основана нанеголономном условии качения и не позволяет учесть проскальзываниепри неустановившемся качении.Предпринято обобщение модели шимми, построенной в работахД.М.Климова и В.Ф.Журавлева на основе поликомпонентного сухоготрения, на случай двухколесной основной опоры шасси.Рассматриваются предельные случаи сблокированных и независимыхколес. На базе модели анизотропного трения с тензорнымкоэффициентом трения покоя введен приближенный учет влиянияпротектора на характер качения с сухим трением. Полученынелинейные уравнения движения системы «стойка-колеса», проведенаих линеаризация и определены области устойчивости в зависимости отпараметров стойки, распределения контактного давления и отношенияглавных компонентов тензора трения покоя. Получены сравнительныеоценки устойчивости системы на основе модели качения с трением иклассической модели шимми колеса.Построено численное решение задачи о неустановившемся движениисистемы «стойка-колеса», а также проведено сравнение численныхрешений на основе классической модели и модели качения санизотропным сухим трением на этапе установившегося качения.263264

Конечно-элементное моделирование поведения агрегатаконструкции авиационного изделияв условиях эксплуатационного нагруженияБрим О.Э.Научный руководитель – Сидоренко А.С.ФГУП «ГНПП «Базальт»; МАИ, каф. 906В работе решается задача расчетно-экспериментальной оценкидинамических характеристик агрегата конструкции реальногоавиационного изделия на основе математического моделированияконечно-элементной модели. Объектом исследования являетсятонкостенная несущая конструкция со сложной конфигурацией исостоящая из конической обечайки с оперением, в которой закрепленыаппаратурные блоки и механизмы управления.При построении конечно-элементной модели применялисьоболочечные элементы типа Plate, балочные элементы типа Bar,сосредоточенная масса типа Mass и абсолютно жесткие элементы типаRigid. В процессе создания модели обеспечено массово-инерционноесоответствие натурному образцу на основе весовой ведомости изделия.С использованием разработанной конечно-элементной модели решеназадача о статическом деформировании хвостового отсека при действииподъемной силы. Найдены коэффициенты запаса прочностиконструкции.Разработанная модель использовалась для расчета собственныхчастот и форм колебаний конструкции. Определены 20 значенийсобственных частот и форм колебаний.Полученные в ходе теоретических исследований данные хорошокоррелируют с экспериментальными данными, полученными прииспытании хвостового отсека в испытательном комплексе «Прочность»ФГУП «ГНПП «Базальт». Работа направлена на совершенствованиесуществующих математических моделей, описывающих динамическиесвойства изделий авиационной техники определенного класса,транспортируемых на подвесках авиационных носителей, сокращениеобъема лабораторных и натурных испытаний изделий.Полученные результаты имеют новизну и практическую значимость.Основная новизна состоит в формировании методики численногомоделирования, сложных конструкций определенного класса с учетомособенностей конструкции и наличия присоединенного оборудования.Численный анализ динамики вертолетапри аварийной посадке на палубуВербицкий А.Б.Научный руководитель – Сидоренко А.С.МАИ, каф. 906В работе решается задача расчетной оценки характеристикдинамического и напряженно-деформированного состояния вертолетапри аварийной посадке на корабль-носитель. Рассматривается случайстолкновения вертолета с палубным ангаром при заходе на посадку вслучае отказа двигателей (на режиме авторотации). Поставленная задачасоответствует поведению агрегатов реальной конструкции вертолета Ка-27.Фюзеляж вертолета цельнометаллический, балочно-стрингерноготипа. Обшивка воспринимает сдвиговые усилия и аэродинамическуюнагрузку. Силовой каркас и обшивка выполнены из алюминиевогосплава Д16. Стены ангара набраны из панелей из трехслойногокомпозиционного материала и подкреплены вертикальными стойками.Решение поставленной задачи проводилось методом конечныхэлементов, реализованном в программном комплексе LS-DYNA. Дляисследования нестационарной динамики конструкции была построенагеометрически и физически нелинейная конечно-элементная модельвертолета и части ангара. При построении модели использовалисьбалочные элементы Хьюса-Лю, формулировка свойств которыхоснована на теории балок типа Тимошенко. Для материала силовогокаркаса вертолета была принята упруго- пластическая модельдеформирования с изотропным упрочнением. Композиционныйматериал, из которого выполнен ангар, в первом приближениимоделировался как изотропный.Проведен численный анализ динамического поведения конструкциивертолета при заданных условиях столкновения с ангаром. В результатеполучена общая картина движения конструкции в процессе соударенияс ангаром с различными углами и с различными скоростями подхода.Определены распределения составляющих перемещений и ускоренийагрегатов конструкции вертолета и полезного груза в процессе ихнестационарного движения. Установлены максимальные уровниударного ускорения различных зон конструкции для конкретныхусловий соударения.265266

Удар абсолютно твердым телом по мембранеВерстова Н.В.Научный руководитель – Тарлаковский Д.В.МАИ, каф. 902Рассматриваются плоские нестационарные контактные задачи дляабсолютно твердых ударников, ограниченных гладкими выпуклымиповерхностями, и деформируемых оснований. Одной из простейшихмоделей основания, позволяющих качественно оценить особенностиконтактных задач, является мембрана. В данной работе разработана иреализована методика численно-аналитического решениянестационарных контактных задач о вертикальном ударе абсолютножесткого тела, ограниченного гладкой выпуклой поверхностью, помембране. В начальный момент времени ударник, двигаясь с некоторойскоростью, входит в контакт с основанием. Первоначально контактпроисходит по образующей граничной поверхности ударника. Затем впроцессе взаимодействия происходит расширение контактной области,которая в плоской линейной постановке отождествляется с отрезком,принадлежащим недеформированной поверхности основания.Координаты концов отрезка нестационарно подвижны, зависят отвремени и должны быть определены в процессе решения задачи. Приэтом характерно наличие двух скоростных режимов их движения:сверхзвукового и дозвукового. Методы решения контактных задачсущественно различны в зависимости от скоростного режима.При сверхзвуковом режиме контактное давление представляет собойсумму регулярной и сингулярной составляющей, так как на границеобласти контакта возникают сосредоточенные силы. Контактная задачасводится к решению двух дифференциальных уравнений с нулевыминачальными условиями, которые удается решить аналитически в случаепростых типов ударников, граничные поверхности которых имеютформу параболического, гиперболического, кругового и эллиптическогоцилиндров. При более сложных формах ударников аналитическиерешения получить не удается. В этих случаях для получения решенияиспользуется численное интегрирование методом Рунге – Кутта.На дозвуковом режиме взаимодействия разработан оригинальныйчисленно-аналитический алгоритм, основанный на методе сеток сиспользованием в качестве начальных данных результатов,переносимых с конечного момента сверхзвукового этапавзаимодействия. При этом задача сводится к решению двумерногоинтегрального уравнения, вытекающего из принципа суперпозиции играничных условий. Искомые функции заменяются их сеточнымианалогами. Строятся квадратурные формулы, основанные на методеСимпсона. Построенный алгоритм позволяет определять распределение267контактного давления, границу области контакта и глубину прониканияв любой момент времени вплоть до отскока ударника.Математическое моделирование флаттера лопаток рабочего колесакомпрессора газотурбинного двигателяГоворов А.А.Научный руководитель – Мартиросов М.И.МАИ, каф. 902Увеличение мощности современных авиационных газотурбинныхдвигателей сталкивается с рядом серьёзных проблем, одной из которыхявляется возникновение автоколебаний лопаток рабочего колеса первыхступеней компрессора авиационного двигателя.Сложные условия работы рабочих колес компрессора не позволяютучитывать в аналитических методах все действующие на него факторы.Чаще всего лопатки рабочего колеса рассматривают либоизолированными, либо без учета механического и аэродинамическоговзаимодействия, а иногда в отсутствии набегающего потока газа. Вданной работе упрощение рабочего колеса компрессора в виде плоскойрешетки N жестких профилей, полученных цилиндрическим разрезомлопаточного венца. В этом случае математическая модель представляетсобой 2N конечно-разностных уравнений, где взаимодействие с потокомгаза моделируется аэродинамическими коэффициентами влияния. Вработе представлены численные расчеты сдвига фаз для различныхчисел Струхаля.С помощью энергетического метода показывается влияние соседнихлопаток на исследуемую и вклад работы составляющих форм колебанияв суммарную работу аэродинамических сил. Показано значениесвязанности изгибно-крутильных форм и его влияние на возникновениефлаттера.Результаты проведенных расчётов и сравнение с имеющимисяэкспериментальными данными позволяют свести задачу к исследованиюсобственных форм колебаний лопатки. Данное исследованиепроводилось методом конечных элементов с помощью программногокомплекса ANSYS Mechanical APDL. Модель лопатки – трехмерноетело с замковой частью. Результаты расчета представляются в виде диаграммыКэмбелла. Близость второй и третьей собственных частот свидетельствуето возможной неустойчивости к автоколебаниям рабочегоколеса ступени компрессора. Данное условие не является достаточным,необходимы дополнительные исследования для каждого конкретногослучая с обязательным экспериментальным подтверждением выводов,сделанных на этапе проектирования.268

Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные инаучно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013годы, мероприятие 1.1 по теме «Проведение научных исследованийколлективами научно-образовательных центров в областиконструирования летательных аппаратов и авиационных материалов»,госконтракт №02.740.11.0504 от 16.03.2010 г.Напряженно – деформированное состояние конструкцииавиационного изделия при действии полетных нагрузокЗарецкий М.В.Научный руководитель – Сидоренко А.С.МАИ, каф. 906Вибрационная прочность изделий авиационной техники,транспортируемых на внешних подвесках авиационных носителей,является одним из основных факторов, влияющих на надежность ибезопасность эксплуатации, как самих изделий, так и комплексаноситель – изделие.Целью данного исследования является разработка методикиматематического моделирования динамического напряженно –деформированного состояния конструкции авиационного изделия сучетом наличия нерегулярностей при случайном пространственномкинематическом возбуждении. Рассматриваются случайные колебанияконструкции авиационного изделия, закреплённого на внешнейподвеске самолета-носителя. Конструкция состоит из обечайки,выполненной в виде круговой цилиндрической оболочки,подкрепляющих обечайку элементов, двух бугелей, противовеса инаполнителя. Задний бугель ограничивает перемещения по всемнаправлениям. Передний бугель допускает перемещение только впродольном направлении.Для проведения исследований разработаны оболочечные конечноэлементныемодели (КЭМ) конструкции с использованием конечныхэлементов SHELL и SOLID. Элементы SHELL использовались длямоделирования обечайки, элементы SOLID - для моделированиябугелей, наполнителя, подкрепляющих элементов и противовеса. Дляучастков, через которые передаются динамические нагрузки и которыеоказывают основное влияние на напряженное и динамическое состояниеизделия, произведена более подробная разбивка конечными элементами.В результате расчетных исследований определены спектральныеплотности и среднеквадратические значения ускорений иэквивалентных напряжений при возбуждении конструкции по оcи yслучайными стационарными процессами ускорения в виде «белогошума» и со спектральной плотностью, которая соответствует реальным269условиям эксплуатации изделия совместно с носителем. Спектральныеплотности ускорения задавались в диапазоне частот (0 - 300) Гц в узлахКЭ модели на бугелях. Выбор параметров КЭМ конструкциипроводился путем проверки сходимости максимальных значенийнапряжений и ускорений в узлах КЭМ при изменении размеров и видаКЭ. Для проверки корректности определения характеристикнапряженного состояния получено распределение эквивалентныхнапряжений при действии квазистатического ускорения 6g внаправлении оcи y.Полученные результаты подтверждают применимость разработаннойметодики КЭ моделирования для исследования напряженного состоянияи последующей оценки вибрационной прочности составныхконструкций авиационных изделий при различных режимах случайногоэксплуатационного нагружения и условиях закрепления.Плоские нестационарные задачи для электромагнитоупругогоанизотропного полупространстваКарпенко Ю.Г.Научный руководитель – Тарлаковский Д.В.МАИ, каф. 902В рамках плоской постановки рассматривается задача ораспространении нестационарных возмущений в бесконечнойэлектромагнитноупругой среде. Решение ищется в декартовойпрямоугольной системе координат Oxz. Первоначально среда находитсяв невозмущенном состоянии при заданных начальных распределенияхнапряженности электрического и магнитного полей.Замкнутая магнитная модель процесса состоит из уравненийдвижения электромагнитоупругой среды в декартовой системекоординат.Электромагнитная часть модели описывается уравнениями Максвеллаи законом Ома. Также в систему вводятся физические и геометрическиесоотношения. При этом все уравнения переводятся в безразмернуюформу.Для решения поставленных задач используются интегральныепреобразования Лапласа по времени и Фурье по одной из координат. Врезультате задача сводится к системе обыкновенных дифференциальныхуравнений относительно изображений Фурье-Лапласа искомыхфункций, которые раскладываются в ряды по малому параметру,представляющему собой отношение скорости звука к скорости света.После подстановки разложений в уравнения задача сводиться крекуррентной последовательности подзадач относительнокоэффициентов рядов разложений по малому параметру, решения270

которой строятся с помощью объемных функций Грина. В результатепостроена аналитическая методика определения решения поставленныхзадач в пространстве изображений Фурье-Лапласа.Для определения оригиналов используется метод совместногообращения изображений Фурье-Лапласа, основанный на аналитическомпредставлении искомых функций.Математическое моделирование удара о воду удлиненнойосесимметричной конструкцииКолчин М.О.Научный руководитель – Мартиросов М.И.МАИ, каф. 902Проводится исследование ударного взаимодействия удлиненнойосесимметричной конструкции, представляющей собой совокупностьжестких и упругих элементов, с первоначально невозмущеннойсвободной поверхностью идеальной несжимаемой жидкости (воды),занимающей нижнее полупространство. Конструкция состоит износовой части, являющейся абсолютно твердым телом, упругогостержня цилиндрической формы (корпуса) и абсолютно твердойкормовой части (например, торцевого шпангоута). В качестве носовойчасти рассматриваются конус, полусфера, параболоид и эллипсоидвращения, а также некоторые оживальные формы. Удар конструкции ожидкость – вертикальный с нулевым углом атаки. Исследуетсяначальный этап взаимодействия, когда возникают максимальныегидродинамические нагрузки (расчетный случай с точки зренияпрочности).Получены уравнение движения рассматриваемой конструкции, атакже динамическое условие совместности для жесткой носовой части иупругого цилиндрического стержня. Записываются начальные играничные условия.При определении гидродинамических нагрузок, действующих наносовую часть конструкции, её смоченная поверхностьаппроксимируется непрерывно расширяющимся плоским диском сучетом встречного движения жидкости. Используется теорияпогружения Вагнера.Задача решается аналитически с помощью одностороннегопреобразования Лапласа по времени. Получены и проанализированыэпюры гидродинамических давлений и нагрузок, действующих наносовую часть конструкции. Изучено влияние формы носовой части навеличину смещений, ускорений и напряжений в упругой частиконструкции (стержне), а также влияние массы торцевого шпангоута нанапряжения в этой части. Проводится параметрический анализ. Дается271сравнение полученных в работе результатов с некоторыми имеющимисятеоретическими и экспериментальными данными, полученнымиотечественными и зарубежными специалистами при решении подобныхзадач нестационарной динамики, в том числе с решением известнойзадачи А.Г. Горшкова.Другим вариантом расчета является представление упругого корпусаконструкции в виде тонкой круговой цилиндрической оболочки. Приэтом используются геометрически нелинейные уравнения движениятонких упругих оболочек вращения типа Тимошенко. В этом случаезадача решается численно с использованием метода конечных разностейпо координате и метода Рунге — Кутты с автоматическим выборомшага по времени (в среде MathCAD Professional 2001). Выработаныпрактические рекомендации по использованию полученныхрезультатов.Численное исследование удара о воду слоистого клинас различными заполнителямиКрупенин А.М.Научный руководитель — Мартиросов М.И.МАИ, каф. 902Рассматривается вертикальный удар (с нулевым углом атаки) опервоначально невозмущенную свободную поверхность идеальнойнесжимаемой жидкости (воды), занимающей нижнее полупространство,бесконечно длинного симметричного относительно вертикальной оситрехслойного клина (плоскокилеватого тела). Исследуется начальныйэтап такого взаимодействия, когда возникают максимальныегидродинамические нагрузки (расчетный случай с точки зренияпрочности).Начальная скорость контакта клина с жидкостью считается намногоменьшей скорости распространения звука в жидкости, а уголкилеватости клина является малой величиной (до 15°). Клин составлениз упругих трехслойных пластин несимметричного строения потолщине и крепится к абсолютно жесткому массивному телу. Толщинынесущих слоев и заполнителя считаются известными, используемыематериалы - заданными. Для изотропных несущих слоев принятыгипотезы Кирхгофа о несжимаемости, прямолинейности иперпендикулярности нормали к деформированной срединнойповерхности. В несжимаемом по толщине сплошном заполнителедеформированная нормаль остается прямолинейной. Рассматриваютсяразличные типы заполнителя трехслойного пакета по классификацииВ.В.Болотина. При принятых допущениях получены (в безразмерномвиде) и проанализированы уравнения движения пластин клина.272

При определении гидродинамических нагрузок, действующих наклин, его смоченная поверхность аппроксимируется непрерывнорасширяющейся плоской пластиной, причем скорость обтекания равнаскорости погружения, а скорость расширения пластины – скоростиувеличения смоченной поверхности (теория погружения Г.Вагнера).Задача решается численно. Используется метод конечных разностейпо координате и метод Рунге — Кутты с автоматическим выбором шагапо времени. Расчеты выполнены в среде MathCAD Professional 2001.Получены и исследованы эпюры гидродинамических давлений,нагрузок, перемещений, скоростей, ускорений, а также напряжений повремени и координате (по каждому из слоев трехслойного пакета).Проводится параметрический анализ. Дается сравнение полученныхрезультатов с известным аналитическим решением А.Г.Горшкова дляоднослойного клина, а также с некоторыми имеющимисяэкспериментальными и теоретическими данными отечественных изарубежных авторов, полученных при решении аналогичных задач.Выработаны практические рекомендации по использованиюполученных результатов в морской авиации при посадкегидросамолетов различных типов на водную поверхность.Нестационарная динамика ортотропной полуплоскостиКутуев С.А.Научный руководитель – Тарлаковский Д.В.МАИ, каф. 902Во многих приложениях, связанных с авиационной и ракетнокосмическойтехникой, возникает необходимость решениянестационарных задач о взаимодействии деформируемых тел. Один изспособов аналитического решения таких заключается в использованиифункций влияния. Функции влияния – это решения соответствующихначально-краевых задач для деформируемой среды при задании награнице одной из компонент перемещения или напряжения в виде δ-функции Дирака по пространственным координатам и времени. Приэтом компоненты напряженно-деформируемого состояния тел ищутся ввиде свертки соответствующей функции влияния с нагрузкой.Впервые задачу о динамике упругого изотропного полупространствапри задании в виде δ-функции нормального напряжения на его границерассмотрел Г. Лэмб. В докладе рассмотрена плоская задача Лэмба дляупругой однородной ортотропной полуплоскости. Используется системауравнений нестационарной теории упругости в перемещениях вбезразмерном виде с кинематическими, динамическими илисмешанными граничными условиями. Начальные условия нулевые. Набесконечности возмущения отсутствуют.273Для решения соответствующей начально-краевой задачииспользуются преобразования Лапласа по времени и Фурье попространственной координате. В пространстве преобразований найденообщее представление ненулевых компонент вектора перемещений итензора напряжений. В результате удовлетворения граничным условиямполучены изображения функций влияния трех типов: соответственнодля кинематических, динамических и смешанных граничных условий.Далее рассмотрены только поверхностные функции влияния, т.е. ихзначения на границе полуплоскости. При построении оригиналовиспользован метод совместного обращения преобразований Фурье иЛапласа, основанный на построении аналитического представленияизображений по Лапласу. Поскольку изображения функций влиянияявляются многозначными, то выделены их однозначные ветви. Этоприводит к введению ограничений на соотношения упругих постоянныхдля реально существующих материалов. В итоге показано, что имеютместо три точки ветвления, которые соответствуют трем диапазонам,ограничивающим части оригиналов функций влияния. Установлено, чтоэти части не имеют разрывов второго рода на границах своихдиапазонов.Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (коды проектов11-08-00064 и 12-08-00928).Дифракция плоских (сферических) волн на сферической полостив псевдоконтинууме КоссераЛай Тхань ТуанНаучный руководитель – Тарлаковский Д.В.МАИ, каф. 902В бесконечной линейно-упругой среде Коссера со стесненнымвращением частиц (псевдоконтинуум Коссера, в которомпредполагается зависимость вектора поворота от ротора перемещения)на сферическую полость набегает плоская или сферическая волнарастяжения-сжатия. Движение среды описывается линейнымиуравнениями движения упругой моментной среды Коссера [1]. Задачарассматривается в сферической системе координат с началом в центреполости и имеет осесимметричный характер. В начальный моментвремени и на бесконечности возмущения отсутствуют.Такие модели находят применение при исследовании поведенияразличных конструкций из композиционных материалов, в том числеобъектов авиационной и ракетно-космической техники.Для решения задачи вектор перемещения выражается черезскалярный и векторный потенциалы. Все искомные функциираскладываются в ряды по полиномам Лежандра и Гегенбауэра [2]. К274

соответствующим начально-краевым задачам относительнокоэффициентов рядов применяется преобразование Лапласа по времени.Структура изображений не позволяет найти оригиналы аналитически.Поэтому строится асимптотика решений в окрестности начальномомента времени, что соответствует разложениям изображений в рядыЛорана в окрестности бесконечно удаленной точки.Компоненты тензоров деформаций и изгиба-кручения определяютсягеометрическими соотношениями, а компоненты несимметричныхтензоров напряжений и моментных напряжений – с помощьюфизических соотнощений. Приводятся примеры расчетов для случая,когда набегающая волна является плоской и поверхность полости –свободной.Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 12-08-90409).Библиографический список1. Новацкий В. Теория упругости. – М.: Мир, 1975. – 872 с.2. Лай Тхань Туан, Тарлаковский Д.В. Распространениенестационарных кинематических возмущений от сферической полости впсевдоконтинууме Коссера //Механика композиционных материалов иконструкций. – 2011. – Т.17. – №2. – С. 184-195.Напряженно – деформированное состояние круговойцилиндрической оболочки вблизи нерегулярностейЛе Чунг ХиеуНаучный руководитель – Фирсанов В.В.МАИ, каф. 906В настоящее время инженерные расчеты тонкостенных элементовконструкций типа пластин и оболочек в авиационной и космическойотрасли базируются на результатах классической теории пластин иоболочек типа Кирхгофа – Лява, Тимошенко – Рейснера.Один из аспектов современных проблем при расчете оболочечныхконструкций заключается в построении достоверных методовопределения напряженно – деформированного состояния (НДС) вблизизон его искажения (области вблизи крепления конструкций, действиялокальных и быстро изменяющихся нагрузок и др.), а также элементовконструкций, выполненных из неоднородных материалов.В данной работе для рассматриваемой оболочки построеныдвумерные уравнения и краевые условия, полученные на основаниитрехмерных уравнений теории упругости, принципа возможныхперемещений и разложения искомых перемещений в полиномиальныеряды по нормальной координате. Для теоретического анализа НДСприменяются полиномы до третьей степени включительно,275позволяющие учесть поперечные деформации растяжения и сдвига, атакже самоуравновешенные краевые напряженные состояния (типа«погранслой»). В качестве примера рассматривается изотропнаякруговая цилиндрическая оболочка, нагруженная постояннымвнутренним давлением.При решении двумерных уравнений используется разложение втригонометрические ряды. Исследуется влияние краевых условий итолщины цилиндрической оболочки на величины компонентов НДСвблизи закрепленных краев. Дано сравнение с известнымитеоретическими результатами.Установлено, что результаты, полученные с помощью классическойтеории и в данной работе, совпадают на всем протяжении оболочки, нов узких краевых зонах искажения напряженного состояния разницамежду указанными результатами существенна. Например, поперечныенормальные напряжения, которыми в классической теориипренебрегают, в данной работе получаются одного порядка смаксимальными значениями основного изгибного напряжения. Этотрезультат имеет также важное значение при расчетах оболочек изкомпозиционных материалов.Имитация высокоскоростного соударения техногенных частиц сэлементами гермооболочек космических аппаратов методомлокального взрываЛоцманов А.В., Буслов Е.П.Научный руководитель – Фельдштейн В.А.ФГУП «ЦНИИмаш», г. КоролевК настоящему времени двухступенчатые легкогазовые пушкиподошли к пределу своих возможностей в повышении скорости метаниячастиц с массой порядка грамма. На лучших образцах в единичныхопытах получены скорости 9.5…9.6 км/с для метаемых элементов смассой около 0.5 г [1]. Поэтому большую актуальность имеютисследования по разработке альтернативных методов имитациивоздействия высокоскоростного удара, например с использованиемэнергии взрыва бризантных взрывчатых веществ (ВВ).Основная задача работы - исследование возможности моделированиявысокоскоростного воздействия техногенных частиц альтернативнымметодом, основанным на разгоне взрывом фрагментов, образующихсяпри пробое высокоскоростной частицей лицевого экрана защиты. Такойметод значительно упрощает отработку конструкций и удешевляетстоимость экспериментальных исследований.Суть предлагаемого в данной работе метода заключается в том, чтопри экспериментальном моделировании высокоскоростного воздействия276

техногенной частицы на стенку корпуса КА, защищенную экраннойконструкцией, исключаются фазы: разгон частицы и пробой защитногоэкрана. Моделируется формирование облака из фрагментовразрушенной частицы и присоединенной массы разрушенного экрана иего импульсное воздействие на защищаемую стенку. Параметры такоговоздействия определяются расчетным путем.Главное допущение, на основании которого реализуется дальнейшеерешение поставленной задачи, заключается в следующем.Предполагается, что, независимо от степени дробления разгоняемоймассы, центр масс при разгоне приобретает одно и то же количестводвижения. Таким образом, зная массу ВВ, можно обеспечитькратковременное нагружение стенки импульсной нагрузкой заданнойвеличины.Распределение нагрузки по поверхности достигаетсяконструктивными мерами. К таким мерам относятся: размер фрагментов(они могут быть различными по своей дисперсности в рамках одногоударного воздействия) и задание конуса разлета фрагментов.В результате проведенного расчетно-экспериментальногоисследования показана возможность имитации ударного воздействия назащищаемую стенку высокоскоростного облака мелкодисперсныхфрагментов, образующегося после пробоя частицей защитного экрана, спомощью взрывной технологии и конструктивных мер,обеспечивающих заданную фрагментацию осколков и их разгон взаданном угле разлета.Численное моделирование динамики авиационных изделийпри вибрационном воздействииЛошкарев А.Н.Научный руководитель – Сидоренко А.С.МАИ, каф. 906В работе представлены результаты численного исследованияхарактеристик динамического напряженно-деформированногосостояния (НДС) элементов оперения авиационного изделия,находящегося в условиях нестационарного случайного нагружениясочетанием инерционных и аэродинамических нагрузок.Исследуемым объектом является тонкостенная несущая конструкция(стабилизатор) авиационного изделия, которое закрепляется на внешнейподвеске вертолетов и самолетов. Конструкция выполнена изалюминиевого сплава или полимерных материалов.Для получения измерительной информации о параметрахвибрационного нагружения и НДС конструкций авиационных изделий иих элементов в процессе совместного полета в составе носителей277использовались данные специальных прочностных летных испытаний. Врезультате обработки данных измерений параметров вибрационногонагружения при испытаниях были получены спектральные плотностивиброускорений на отдельных участках испытательного полёта, которыеиспользовались для определения дисперсий ускорений и ихраспределений по диапазону частот. Получены графики изменениясреднеквадратических отклонений вибронапряжений для стабилизатораиз алюминиевого сплава и изменение относительных деформаций длястабилизатора из полимерных материалов.Экспериментально определенные спектральные плотности ускоренийв соответствующих узлах подвески изделия принимались в качествевнешнего воздействия при расчетных исследованиях. Расчет выполнен всреде конечно-элементного моделирования ANSYS с использованиемметода решения задач о стационарных случайных колебаниях.Для исследования динамики стабилизатора была разработана егоконечно-элементная модель с учётом конструктивных особенностей иусловий эксплуатационного нагружения. На основе расчетныхисследований определены зоны действия и значения максимальныхнапряжений. Полученные расчетные среднеквадратические значениянапряжений в местах наклейки тензорезисторов удовлетворительносоответствуют экспериментальным данным.Разработанная методика численного моделирования случайныхвынужденных колебаний конструкции стабилизатора может бытьиспользована для оценки динамического состояния и вибрационнойпрочности различных элементов авиационных изделий.Исследование динамического состояния объекта авиационнойтехники при столкновении с твердой преградойМартынов В.Ю.Научный руководитель – Фирсанов В.В.МАИ, каф. 906В данной работе разрабатывается методика определениядинамического состояния объекта авиационной техники (ОАТ) пристолкновении с твердой преградой на основании исследованийпоперечных колебаний конструкции с учетом пластическихдеформаций.Рассматриваются две математические модели. Первая модельоснована на представлении авиационного объекта как незакрепленногостержня переменной жесткости, нагруженного в торце поперечнойсилой. Данная модель сформирована в рамках инженерного подхода ибазируется на волновой теории Сен-Венана. При построении моделивводятся следующие допущения: рассматривается только поперечный278

удар; не учитываются «отскок» стержня от преграды после начальноговзаимодействия и процесс отражения волн при прохождении участковразной жесткости; стержень выполнен из изотропного материала, но приэтом «внутренняя начинка» приводилась к эквивалентной жесткости.Вторая модель дополняет первую модель и призвана учестьупругопластические деформации в головной части ОАТ, котораяпредставляет собой оболочку вращения, а внешние воздействиеприводится к нагружению оболочки силой, приложенной в ее полюсе.Для решения задачи применялся аппарат операционного исчисления.Система дифференциальных уравнений в частных производныхчетвертого порядка сводилась к системе обыкновенныхдифференциальных уравнений. Однако, в процессе решения возниклапроблема невозможности перехода от изображения к оригиналу.Поэтому был выбран альтернативный вариант решения задачи методомконечных разностей. Таким образом, система дифференциальныхуравнений в частных производных четвертого порядка сводится ксистеме алгебраических уравнений. При данном подходе имеетсявозможность варьирования такими параметрами как длительностьудара, длина и жесткость конструкции ОАТ.Распространение нестационарных возмущений в полуплоскости,заполненной упруго-пористой средойНгуен Нгок ХоаНаучный руководитель – Тарлаковский Д.В.МАИ, каф. 902Рассматривается задача о распространении нестационарныхвозмущений от границы полуплоскости, заполненной упруго-пористойсредой, состоящей из двух фаз: деформируемого скелета ирасположенной в порах сжимаемой жидкости. На границеполуплоскости задано нормальное перемещение или давление. Вначальный момент времени и на бесконечности возмущенияотсутствуют.Задачи этого класса находят применение в различных областях новойтехники, в том числе являются составляющими проблемы приземленияразличных аппаратов авиационной и ракетно-космической техники.Движения среды описывается линейными уравнениями модели Био[1]. Векторы перемещений скелета и жидкости выражаются черезскалярный потенциал и ненулевую компоненту векторного потенциала.Для решения задачи применяются преобразования Фурье попространственной координате и Лапласа по времени. В одномерномслучае оригиналы находятся в явном виде с использованием таблицобращения преобразований Лапласа и Фурье. А для двухмерной задачи279используется алгоритм совместного обращения преобразований,основанный на построении аналитических представлений изображений[2].Для примера в качества скелета используется песчаник, а в качествежидкости – керосин [3]. Получены зависимости от координат и временивсех компонент напряженно-деформированного состоянияполуплоскости.Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 12-08-00934).Библиографический список1. Био М.А. Механика деформирования и распространенияакустических волн в пористой среде // Механика: Сб. пер. и обзориностр. литер. 1963. №6. С. 103-134.2. Наримов Ш.Н. Волновые процессы в насыщенных пористыхсредах. Ташкент: Мехнат, 1988. 304 с.3. Горшков А.Г., Салиев А.А., Тарлаковский Д.В. Распространениенестационарных возмущений от сферической полости в упругопористойсреде // ДАН УзССР, 1987. №7. С. 15-16.Взаимодействие упругого летательного аппарата и системыавтоматического управленияНехаев Д.В.Научный руководитель – Фирсанов В.В.МАИ, каф. 906Современные летательные аппараты (ЛА) для получения высокойаэродинамической эффективности при одновременном снижении весаимеют такие размеры, распределение масс и жесткостей поконструкции, которые приводят к снижению собственных частотупругих колебаний конструкции и увеличению числа тонов ее упругихколебаний в области низких частот. Одновременно с этим,устанавливаемые на ЛА системы автоматического управления (САУ),имеют все большую чувствительность и быстродействие,следовательно, широкую полосу пропускания. Все это приводит к тому.что САУ, установленная на борту ЛА, реагирует на большое числотонов упругих колебаний конструкции, находящихся в полосепропускания системы.Схема взаимодействия упругой конструкции с САУ выглядитследующим образом: датчики системы управления, установленные наборту ЛА, при колебаниях конструкции выдают сигналыпропорциональные параметрам этих колебаний. Эти сигналыобрабатываются вычислителем и подаются на приводы системыуправления. Приводы отклоняют соответствующие рулевые280

поверхности с частотой упругих колебаний конструкции, т.е. посигналам системы начинают колебаться и рулевые поверхности.Колебания рулевых поверхностей приводят к появлению инерционных,а в потоке и аэродинамических сил, воздействующих на конструкцию счастотой ее колебаний. Эти силы, при условии, что образовавшаясяобратная связь положительна и ее уровень достаточно высок, могутпривести к незатухающим колебаниям – флаттеру. А так же вноситьизменения в характеристики ЛА во время колебаний, что так же можетпривести к возникновению опасных явлений аэроупругости.При определении аэроупругой устойчивости самолетов с системамиуправления в настоящее время используется частотный метод, в основукоторого положен критерий Найквиста. В соответствии с этимкритерием устойчивость самолета с системами управления в полете илив наземных условиях определяется по частотным характеристикамразомкнутых контуров, включающих упругий самолет ивзаимодействующие с ним системы ручного или автоматическогоуправления. Полученные частотные характеристики используются длякорректировки математической модели и оценки степени влияния САУна упругий ЛА в полёте, а так же на поиск параметров и методов борьбыс опасными явлениями аэроупругости.Нестационарная задача о движении сосредоточенной нагрузкивдоль упругой полуплоскостиОконечников А.С.Научный руководитель – Федотенков Г.В.МАИ, каф. 902Рассматривается задача о возмущении границы упругойполуплоскости движущейся нормальной нагрузкой, котораяматематически описывается с помощью дельта-функции Дирака. Средапредполагается изотропной, однородной, линейно-упругой, иневозмущенной в начальный момент времени. На границеполуплоскости касательные напряжения отсутствуют. Неизвестнымиявляются нормальные напряжения границы полуплоскости. Для ихопределения используется принцип суперпозиции, из которого вытекаетинтегральное соотношение, имеющее вид свертки напряжений награнице полуплоскости с решением известной задачи Лэмба. Отметим,что возникающие при этом интегральные операторы носят сингулярныйхарактер. Решение задачи было получено случая равномерногодвижения нагрузки. При этом с использованием замены переменной исвойств дельта-функции удается получить автомодельный характеринтегральной зависимости. Для вычисления интегралов используютсякак аналитические, так и численно-аналитические методы. При этом281сингулярные интегралы понимаются в смысле главного значения поКоши. Выявлена и исследована зависимость характера распределенияперемещений от рассматриваемого скоростного режима. Отметим, чтомаксимальные напряжения возникают в окрестности фронта волныРэлея, где они терпят разрыв второго рода.Применение метода конечных элементов к расчетуосесимметричных колебаний оболочек вращения с жидкостьюРей ЧжунбумНаучный руководитель – Шклярчук Ф.Н.МАИ, каф. 603Тонкая упругая оболочка вращения произвольной формы, частичнозаполненная идеальной несжимаемой жидкостью, поперечнымисечениями делится на конечные элементы (КЭ) в виде узких кольцевыхконических полосек вместе с содержащимися в них слоями жидкости. Вкачестве обобщенных координат с 10-ю степенями свободырассматриваются осевые и радиальные перемещения и углы поворота накраях полоски, а также - продольные перемещения на торцах слояжидкости, характеризуемые плоским вытеснением и депланацией поформе параболы.Кинетическая энергия слоя жидкости с учетом ее уравнениянеразрывности и кинематического граничного условия безотрывногодвижения в направлении нормали к поверхности упругой оболочки наосновании вариационного метода решения гидродинамической задачи вперемещениях выражается через обобщенные координаты КЭ.Полюс оболочки, где имеются особенности, заменяется круглойупругой пластинкой (плоским дном) достаточно малого радиуса сучетом ее осесимметричных деформаций растяжения и изгиба, которыевыражаются через радиальное перемещение и угол поворота на краю.Учитываются упругие шпангоуты в виде колец с произвольной формойпоперечных сечений, жестко соединенных с краями некоторых соседнихКЭ.Уравнения колебаний рассматриваемой гидроупругой системысоставляются по методу Лагранжа в обобщенных координатах с учетомусловий совместности перемещений КЭ, пластины и шпангоутов.Выполнены расчеты собственных колебаний пустых и заполненныхжидкостью оболчек с оценками точности и сходимости по члену КЭ ирадиусу плоского дна, заменяющего полюс. Даны сравнения с точнымирешениями для полусферической оболочки.282

Компьютерная технология эффективной генерации расчётныхмоделей для сложных конструктивных узлов авиационныхдвигателейРябов А.А., Речкин В.Н.Научный руководитель – Рябов А.А.ООО «Саровский инженерный центр», г. СаровПостроение расчётных моделей является важнейшим этапомчисленного решения задач инженерного анализа, так как точностьрезультатов во многом определяется качеством сетки и временныезатраты на её построение чаще всего значительно превосходят затратына остальные этапы решения задач. Проведение расчётов и оптимизациисложных конструктивных узлов авиа-ционных двигателей (АД) такжесопряжено со значительными трудозатра-тами на подготовку расчётныхмоделей. На основе анализа состояния данно-го вопроса применительнок расчётам сложных элементов АД выявлено, что в некоторых случаяхиз-за их сложной геометрии построение качественной расчётной сеткине представляется возможным на основе универсальных программныхсредств, широко используемых на предприятиях авиационногодвигателестроения. При этом вынужденно допускаются упрощения врасчёт-ных моделях или используются сетки плохого качества, чтоприводит к ошибкам при решении задач. Это не позволяет такжеэффективно проводить оптимизацию конструктивных форм сложныхдеталей на этапе проектиро-вания. В связи с этим проведена работа поисследованию возможностей современных программных средствгенерации расчётных сеток для решения прочностных задач и выявленынаиболее подходящие из них применительно к сложным узлам АД. Наоснове проведённых исследований разработана эффективная технологиягенерации расчётных моделей сложных элементов АД, позволяющаяобеспечить высокое качество сеток на моделях большой размерности изначительно снизить трудозатраты на их построение.В качестве базового программного средства генерации сеток выбранапрограмма pro-FE компании CD-adapco. Возможности pro-FEпозволяют эффективно генерировать сетки для типовых конструкций сосложной геометрией, а также улучшить их качество за счётпараметрического перестраивания и использования алгоритмовсглаживания. Для сокращения времени генерации сеток, автоматизациивыполнения типовых операций и блоков повторяющихся команд, атакже эффективного формирования граничных условий выполнена«адаптация» возможностей pro-FE к построению высокоточныхмоделей сложных типовых элементов АД за счёт разработкиспециальных макросов и прикладных программ. Кроме того, в рамкахпредложенной технологии оказалось эффективным также использование283программы pro-surf для диагностики и исправления CAD-геометрии, атакже подготовки поверхностной сетки с целью её дальнейшегоиспользования при построении расчётных моделей в pro-FE.Основные особенности и преимущества технологии демонстрируютсяпримерами диагностики и исправления ошибок в CAD-геометрии, атакже построенными конечно-элементными моделями сложныхэлементов ГТД.Одномерная задача динамики для сплавас эффектом памяти формыРожкин А.Е.Научный руководитель – Жаворонок С.И.МАИ, каф. 910БРассматривается одномерная задача динамики для сплава с эффектомпамяти формы (СПФ). Определяющие уравнения соответствуют модели,предложенной в работах А.А. Мовчана, и соответствующей простейшейнесвязной, связной и дважды связной постановкам задачи. Используетсядифференциальная формулировка уравнения для параметра фазовогосостава СПФ во временной области. Получено уравнение движения,соответствующее плоской волне в неограниченной среде илипродольной волне в стержне, соответствующей простейшей моделиБернулли.Построено численное решение нелинейной начально-краевой задачи ораспространении продольной волны в полуограниченном стержне,порождаемой неоднородным начальным или краевым условием.Метод определения формы малых телс минимизированными значениями ЭПРРой Р.И.Научный руководитель – Куприков М.Ю.МАИ, каф. 904В последнее время возникла острая необходимость в созданиималозаметных самолётов. Вместе с этим получили новый толчокисследования в области изучения природы появления отражённогорадиосигнала и способов его моделирования, а также исследования вобласти его снижения.В работе представлен анализ вклада различных составляющихсамолёта в общую эффективную площадь рассеяния (ЭПР) самолёта.Проведена декомпозиция общего уровня ЭПР.На основе проведённого геометрического анализа и анализасоставляющих ЭПР выявлены объекты, отнесённые к классу такназываемых малых тел, ощутимо влияющих на ЭПР малозаметного284

самолёта. Малыми телами можно считать объекты, выходящие натеоретические обводы самолёта и описываемые геометрическимизаконами, не входящими в регулярные законы описания формыповерхности таких больших тел, как фюзеляж, мотогондола, крыло иоперение. Таким образом, к малым телам можно отнести: обтекателиразличного назначения (обтекатели приводов или опор шасси),элементы оптических станций и дефлекторы.В работе представлен метод, содержащий подходы и приёмы,позволяющий выбрать форму малых тел с достаточно низким уровнемЭПР с учётом множества ограничений. На основе анализа результатовразработаны общие рекомендации для формообразования малых тел.Совершенствование блока радиоэлектронной аппаратурыс использованием метода гибко-жесткой печатной платыСкворцов Р.В.Финансово-технологическая академия;ОАО «НПО ИТ», г. КоролевОдно из ключевых направлений развития современного электронногооборудования – стремление постепенно подходить кмикроминиатюризации и повышению функциональности еекомпонентов и комплексного изготовления производства. В настоящеевремя, гибко-жесткие печатные платы (ГЖПП) являются одними изсамых перспективных носителей радиоэлектронных компонентовиспользуемых в современной космической технике и других подвижныхтехнологиях, в отличие от односторонних и двухсторонних печатныхплат. ГЖПП - это совокупность гибких частей (кабелей) и жесткихчастей (плат).В качестве примера рассмотрен один из многочисленных блоковизготовленных на предприятии ОАО “НПО ИТ” – устройство сбораинформации.Этот блок используется в качестве усилителя и ставится на кораблях,на космической аппаратуре, на ракетах. Блок радиоэлектроннойаппаратуры (РЭА) включает следующие элементы: четыремногослойные печатные платы (одна плата - коммутационная), кожух,гибкие плоские кабели для соединений между платами и т. д.Рассмотрено процентное соотношение дефектов в блоке РЭА за 2010год на предприятии, с применением одного из инструментов управлениякачеством – диаграмма Парето, которая позволила выявить факторы,наиболее сильно влияющие на качество.Анализ диаграммы Парето выявил два наиболее ярких дефекта приизготовлении МПП - неправильная распайка контактов и недопайкакабеля. При использовании метода ГЖПП фактор обрыв недопайка285кабеля устремится к нулю, благодаря исключению процесса пайкикабеля с платой и новым процессом изготовления кабеля . Вследствиеэтого уменьшится неправильная распайка контактов на 10% из-за тогочто не будет производиться пайка кабелей.Внедрение технологии ГЖПП позволяет исключить контактныеплощадки на которой распаивался плоский кабель, что увеличиваетплощадь печатной платы, используемой под установкой элементов. Приэтом время изготовления прибора сократится, за счет единого циклаизготовления гибких и жестких печатных плат. Применение технологииГЖПП вместе с оборудованием по автоматическому поверхностномумонтажу позволит максимально исключить ручной труд монтажника.Нестационарные поверхностные функции влиянияполупространства, заполненного средой КоссераСуворов Е.М.Научный руководитель – Федотенков Г.В.МАИ, каф. 902Рассматривается плоская задача типа Лэмба при учетеасимметричных свойств сплошной упругой среды. Для описаниядвижения используется общий случай модели Коссера, в которой векторупругих смещений не связан с псевдовектором микроповорота.В начальный момент времени к границе невозмущенноймоментноупругой полуплоскости по направлению внешней нормалиприкладывается сосредоточенная нагрузка. Предполагается отсутствиемассовых сил и изменения температуры.Вектор линейных перемещений представим в виде суммыпотенциальной и соленоидальной составляющих. В начальный моментвремени возмущение среды отсутствует. Система уравненийдополняется граничными условиями, физическими и геометрическимисоотношениями. Решение задачи состоит в нахождении потенциалов имикроповорота. Затем можно найти все ненулевые компонентынапряженно-деформированного состояния и вектора перемещений.Заметим, что значение константы α моментноупругого материала нанесколько порядков меньше, чем значения параметров Ламе.Безразмерный коэффициент α имеет порядок 10 -3 . Поэтому его можнопринять в качестве естественного малого параметра задачи.Компоненты векторов перемещений, микроповоротов и упругихпотенциалов раскладываются в ряды по малому параметру α.Для решения рекуррентной последовательности задач используютсяинтегральные преобразования Фурье по координате x и Лапласа повремени τ.286

В пространстве изображений определяем объемные и поверхностныефункции Грина задачи с нулевым приближением. Находим решениезадачи в пространстве изображений Фурье-Лапласа и определяемкомпоненты вектора перемещений в изображениях. Затем находиморигиналы компонентов вектора перемещений и микроповоротов спомощью метода совместного обращения. Отметим, что решение задачив нулевом приближении совпадает с известным решением задачи Лэмба.С использованием найденных изображений функций Грина и решенияна m-1-ом шаге последовательно определяем компоненты векторовперемещений и микроповоротов в пространстве изображений приm=1,2,… По физическим и геометрическим соотношениям находимкомпоненты напряженно-деформированного состояния и анализируемрезультаты.Взаимодействие натяжного спирального зажимас проводом воздушной линии электропередачиТарасов С.С.Научные руководители – Рабинский Л.Н., Данилин А.Н.МАИ, каф. 910БВ настоящее время большое распространение в энергетике получилаарматура спирального типа, конструкция которой образуется изпроволочных спиралей, плотно охватывающих провод (кабель, трос).Спиральная арматура является новой и весьма перспективнойразновидностью технологической арматуры для проводов воздушныхлиний электропередачи (ВЛ), молниезащитных тросов, оптическихкабелей. Спиральная арматура, как правило, используется для подвески,соединения, защиты и ремонта проводов воздушных линийэлектропередачи (ВЛ). В некоторых случаях, например, при подвескесамонесущих оптических кабелей на линиях связи, она являетсяединственно возможной. С точки зрения механики, спиральнуюарматуру на проводе можно рассматривать как дополнительныевнешние повивы ограниченной длины. Обладая гибкостью,проволочные спирали хорошо сочетаются с проводом и после монтажафактически образуют с ним единое целое. Это свойство увеличиваетресурсную стойкость сердечника (провода, кабеля и пр.), посколькудополнительные проволочные спирали снижают концентрациинапряжений, вызванные, например, колебаниями, монтажнымиусилиями и т.п. При этом увеличивается локальная изгибная жёсткость,повышается усталостная прочность и, в итоге, уменьшается износ.Характерным представителем арматуры спирального типа являетсянатяжной спиральный зажим, конструкция которого состоит из одногоили нескольких повивов (слоёв), каждый из которых образован из287проволочных спиралей с использованием специальных фрикционныхпокрытий.При проектировании такого зажима ставится задача о нахожденииоптимальных значений его параметров, например, длины зажима,направления и шага (угла намотки) спиралей, коэффициентов трения. Впротивном случае работа зажима может оказаться неэффективной идаже приводить к повреждению сердечника.В данной работе каждый повив представляется с позицииэнергетического подхода как эквивалентная по упругим свойстваманизотропная цилиндрическая оболочка, а сам провод или зажимрассматривается как система вложенных друг в друга цилиндрическихоболочек. Между цилиндрическими оболочками допускаетсяпроскальзывание с учетом трения по модели Кулона. Такая постановкапозволила рассмотреть задачу взаимодействия натяжного зажима спроводом ВЛ и исследовать механизм передачи усилия с зажима наповивы провода.Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные инаучно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013годы по лоту «Проведение научных исследований коллективаминаучно-образовательных центров в области космических систем»(госконтракт №14.740.11.0154 от 13.09.2010) и Совета по грантамПрезидента Российской Федерации для государственной поддержкимолодых российских ученых и по государственной поддержке ведущихнаучных школ (код проекта НШ-64683.2010.8).Метод расчёта на прочность тонкослойных композитных структурпри высокоградиентных воздействияхФам Тьюнг, Соляев Ю.О.Научный руководитель – Лурье С.А.МАИ, каф. 603В работе проводится моделирование напряженно-деформированогосостояния тонкослойных композиционных структур на основеградиентной модели термоупругости [1-3]. Уравнения равновесиямодели обладают повышенным порядком, по сравнению с классическойтеорией термоупругости. Общее решение модели содержит медленноизменяющуюсялинейную часть и экспоненциальную составляющую,которая определяет локальные градиентные эффекты в области границслоёв. Предлагаемый подход позволяет описать возникновениенапряжений в локальных областях вблизи межслойных границ имасштабные эффекты (влияние толщины и количества слоёв).В итоге предложен критерий прочности композитных слоистыхструктур, подверженных термомеханическому воздействию,288

основанный на определении максимальных деформаций, возникающихв слоях структуры. Значение предельных допустимых температурныхдеформаций для рассматриваемых материалов определяются изтестовых экспериментов. Метод позволяет разрабатывать тонкослойныеповерхностные термобарьерные структуры, заданной толщины иудовлетворяющие условия трещиностойкости, путем управленияпараметрами микроструктуры. В работе приводится примермоделирования металло-керамических слоистых композиций.Результаты расчёта демонстрируют перспективность предлагаемогоподхода.Литература:1. С.А. Лурье, Ю.О. Соляев. Моделирование механических свойствнаноструктурированных пористых керамик. // Деформации иразрушение материалов. 2012г. N 1, 6-16 с.2. C.А. Лурье, А.А. Касимовский, Ю.О. Соляев, Д.Д. Иванова.Моделирование высокотемпературного конструкционного материала наоснове керамики SiC, армированной углеродными нанотрубками //Вестник ПГТУ. Механика. 2011. N 4, 142-159.3. Lurie S.A. and Belov P.A Cohesion field: Barenblatt’s hypothesis asformal corollary of theory of continuous media with conserved dislocations//Int.J.of Fracture, V. 150, (1-2), 2008. P.181-194.10. Социокультурные исследованияи социальные измененияСоздание блога (журнала) и функционала “Поделиться ссылкой”для сайта mai6.ruАлександров Г.С.Научный руководитель – Столярчук В.А.МАИ, каф. 609Ведение корпоративного блога – один из наиболее эффективныхинструментов PR – связей с общественностью и маркетинга. Практикапоказывает, что ведение блога такого типа результативно дляорганизаций практически любой сферы деятельности.Создание блога предполагает постоянную работу над его развитием инаполнением актуальным материалом для читающей аудитории.Публикация статей 1-2 раза в неделю постепенно увеличивает позициисайта в поисковых системах. Еще чаще–еще лучше. Поисковики начастое обновление контента в блоге реагируют положительно.Залог популярности подобного дневника – отсутствие скучныхофициальных пресс-релизов, и большое количество актуальной ихорошо воспринимаемой пользователями информации. С блога на сайтзаходят уже люди заинтересованные, то есть постоянные читатели блогастановятся ещё и постоянными посетителями сайта. Это большой плюс.Поисковый сервис Яндекс использует технологию под названием«Тематический индекс цитирования», которая определяет«авторитетность» интернет-ресурсов с учетом ссылок на них с другихсайтов. Большую роль играет тематическая близость ресурса иссылающихся на него сайтов, но и само по себе количество ссылок наресурс также влияет на значение индекса. Google имеет похожуютехнологию - PageRank, но основной ее смысл тот же: чем большессылок из вне ведут на сайт, тем выше он располагается в результатахпоиска.В связи с этим, не последнюю роль играет наличие на сайте, аособенно в блоге, такой функции как «Поделиться ссылкой». Увидевинтересный материал или статью, читатели с радостью поделятсяссылкой со своими знакомыми или опубликуют ее в собственном блоге.Это неизбежно приведет к увеличению индекса цитирования, и какследствие – увеличении популярности сайта.Подводя итог, можно сказать следующее: продвижение черезкорпоративный блог – это современный маркетинговый инструмент,позволяющий влиять на мнение целевой аудитории, получая лояльных289290

клиентов, способных на обратную связь. На продвижение сайта блогможет оказывать огромное воздействие.Отношение студентов к будущей работена аэрокосмических предприятияхВолкова А.М., Вахрушева К.И.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ, каф. 009В современных условиях приобретают все большую актуальностьпроблемы трудоустройства выпускников вузов. Большинствоспециалистов аэрокосмической отрасли реализуют свои знания послеинститута в других сферах деятельности, что наносит ущербгосударству, так как образование на бюджетной основе предполагаетсвоеобразную застрахованность страны от дефицита персонала в даннойобласти.В данной работе выясняется отношение студентов к работе наавиационных предприятиях. Проблемой является противоречие междупотребностью общества в квалифицированных кадрах и стремлениемвыпускников работать по специальности.В данном исследовании было опрошены студенты Аэрокосмическогофакультета и Факультета Робототехнических и интеллектуальныхсистем МАИ в одинаковом процентном соотношении.Большинство опрошенных студентов МАИ при выборе ВУЗа неруководствовались идеями дальнейшей работы в авиационной икосмической промышленности. Касаемо интереса к специальности,можно заключить, что студентам двух исследуемых факультетов онаинтересна.Единодушие проявили студенты в своем отношении к учебнойпрограмме. Подавляющее большинство считает, что в нее можно былобы внести коррективы. Скорее всего, это связано с морально устаревшейматериальной базой института, а также неохотным введением новыхтехнологий в учебный процесс.Оценку студентами своих теоретических знаний также нельзя назватьхорошей – большинство студентов оценивают свою подготовку какнедостаточную. Однако, практическую подготовку студенты оцениваютлучше. Шансы на успешную карьеру в авиации большинство студентовсчитают невысокими.Студентов интересует при выборе места работы в подавляющембольшинстве удобство графика и высокая заработная плата, всеостальные интересы стоят на втором плане. Большинство студентовсходятся во мнении, что нормальная заработная плата для молодогоспециалиста колеблется в области 25-35 тысяч рублей. Большая часть291респондентов, которая подрабатывает, отметила, что работа не связана савиацией, связано это в основном с более высокими зарплатами.Большинство студентов не знает будет ли их работа в будущемсвязана с авиацией, или не хотят этого вовсе. Переменить свое мнениекасательно работы в авиации, большую часть студентов может заставитьтолько повышение оплаты. Также небольшое количество можетизменить свое мнение при востребованности в данной отрасли ивозможности профессионального и карьерного роста.Актуальные вопросы в области изучения и освоения космосаИльина Д.И.Научный руководитель – Щекочихин В.В.МАИ, каф. 507Особенно после выборов президента Российской Федерацииобострилась проблема избрания пути развития современной России.Последнее десятилетие граждане отдельных государств все в большеймере связывают свое будущее с единением народов разных стран,мирным сосуществованием государств с различным уровнемполитического и социально-экономического развитий.Инновационная экономика, результаты в области высокихтехнологий, проекты «Сколково» и др. показывают, чтоинтеллектуальная деятельность людей не ограничиваетсягосударственными рамками. Наука, технологии, интеллектуальнаясобственность интернациональны, межгосударственны.Тараном интеллектуального прогресса с середины ХХ в. являлась иявляется космонавтика. Подготовка исследования и освоения космосатребует консолидации колоссальных усилий ряда стран, а лучше всегомирового сообщества. Мобилизация земных ресурсов для космосаповышает эффективность и результативность мировой экономическойсистемы. С другой стороны, достижения космической науки, практикапилотируемой космонавтики и результатов исследования околоземногопространства и дальнего космоса стимулируют в объеме и в качествеинтеллектуальный рост всего человечества.Участие в космических исследованиях приносит пользу каждойстране, большой или малой, имеющей уже солидный опыт или тольконачинающей работы в этой области. Оно приводит к повышению уровняразвития науки и техники, росту квалификации кадров, оказываетвлияние на развитие смежных областей науки и техники. Большоезначение приобретает сотрудничество в разработке проблем, имеющихпрямую народнохозяйственную направленность – проблем космическойсвязи, метеорологии, изучения земных ресурсов, навигации.292

Концентрация технических и экономических усилий, обеспеченныхполитическим решением космических держав позволит успешновыработать программы работ по изучению и освоению Луны и полетуна Марс. Большой практический интерес, в частности, представляетвынесение в космос, например, вредных, горнодобывающих,энергоемких видов производства. В условиях космического полета(невесомость, вакуум) могут производиться крупные кристаллы,композитные материалы, уникальная оптика, сверхчистые химические илекарственные препараты и многое другое.Нужно стремиться к тому, чтобы космос всегда был ареной мира исотрудничества во имя интересов науки и человечества, а для этогонеобходимо осуществлять широкие международные связи в областиисследования и использования космического пространства.Социально-политические концепты конкурентоспособностигражданского воздушно-транспортного комплексасовременной РоссииКравченко В.О.Научный руководитель – Рыбаков А.В.МАИ, каф. 003Актуальность проведения научного исследования социальнополитическихфакторов развития гражданского авиатранспортаобусловлена существенными изменениями геополитической ситуации вмире, необходимостью обеспечения национальной безопасности России,сохранения политического пространства страны и целостности еетерритории.В настоящее время Россия потеряла часть важнейших позиций иимеет реальную перспективу уже в ближайшие годы значительноослабить свое положение на рынках авиаперевозок. Помимо общихпроблем, присущих российской экономике, критическое положениегражданского авиатранспорта страны осложняют специфическиеотраслевые проблемы, без решения которых невозможно обеспечитьнеобходимый уровень его конкурентоспособности. Главные из них:устаревший парк воздушных судов, их несоответствие современнымтехнико-экономическим мировым требованиям; неразвитостьавиационной инфраструктуры (отсутствие хабов для трансферапассажиров, багажа и грузов; недостаток аэропортов, особенно вдольосновных трансевразийских маршрутов; системное сворачиваниерегиональных и местных авиаперевозок); отсутствие у авиакомпанийфинансовых ресурсов для модернизации основных фондов.Решить указанные проблемы невозможно без мобилизации ресурсовобщества и государства в размерах, достаточных для реализации мер по293внедрению инновационных активов в развитие авиационноготранспорта России, повышение его конкурентоспособности. Основнымииз них являются: обновление парка гражданских воздушных судов всехклассов на основе современной и перспективной отечественнойавиатехники; информационная интеграция сферы услуг в областивоздушных перевозок; оптимизация количества авиакомпаний с учетомнеобходимости создания компаний федерального, регионального иместного уровней; повышение емкости рынка авиаперевозок(расширение маршрутной сети, сокращение изолированностироссийского рынка авиаперевозок от мировой транспортной системы,стимулирование реального потребительского спроса на авиауслуги засчет повышения их качества до международного уровня); повышениедоступности авиатранспорта (снижение внутренних издержекавиакомпаний, совершенствование стыковок авиарейсов, применениесистемы льгот для потребителей авиауслуг); повышение безопасностиполетов; расширение международных авиаперевозок за счет выгодногогеографического положения страны, как части большого евразийскогоконтинента (на Россию приходится около 30% его территории),имеющего блестящие перспективы роста рынка авиауслуг.Учеба или работа: приоритеты студентов старших курсови влияние вторичной занятости на успеваемостьКривонос С.А., Шупикова И.В.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ, каф. 009В современных условиях все большую актуальность приобретаютпроблемы трудоустройства выпускников ВУЗов и наиболее полнойреализации их профессионального и личностного потенциала. Одним изглавных требований к соискателям является наличие опыта работы.Каждый работодатель заинтересован в найме специалиста, умеющегоприменять на практике полученные в процессе обучения знания. Изнания, полученные в ВУЗе, заинтересуют его лишь в том случае, еслиони смогут каким-либо образом соответствовать потребностям егобизнеса. Поэтому студенты старших курсов одновременно с учебнойдеятельностью стараются реализовать себя в профессиональной сфере.Зачастую они вынуждены искать себе дополнительные заработки нанеполный день, занимаясь неквалифицированной деятельностью не поспециальности. Часть энергии неизбежно направляется на работу, изанятые студенты уже не могут затрачивать на учебу столько же усилийи времени, сколько они тратили раньше.Данное следование включает в себя исследование приоритетов вучебе и работе среди студентов старших курсов МАИ и влияния294

вторичной занятости на качество обучения. В качестве методаисследования использован прием анкетирования.Результаты исследования показали, что работа негативно влияет накачество успеваемости студентов; по всем формальным признакам –посещаемость, аттестация, эмоциональное напряжение – это так. Однакосами студенты признаются, что вряд ли бы без работы их успеваемостьзначительно повысилась; к старшим курсам студенты затрачиваютменьше усилий на учебу, потому что все большего внимания требуютдругие сферы их жизни.Результаты опроса о расстановке приоритетов работающихреспондентов между учебой и работой неоднозначны; определиться вприоритетах студентам тяжело. Студенты признают большую важностьопыта, и этот мотив, наравне с материальным стимулом, побуждает ихискать работу. Так же большинство респондентов признало, что из-заработы они стали уделять учебе меньше времени. Тем не менее,несмотря на негативные стороны вторичной занятости, реалии рынкаимеют большое влияние на профессиональное становление выпускникаВУЗа в дальнейшем, а значит, будут продолжать побуждать студентовустраиваться на работу и совмещать ее с учебойОбраз идеального менеджера как подчиненногос точки зрения руководителяОрлова А.А., Краева И.Р.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ каф. 009Современная мировая экономика стремительно развивается и всечаще ставит перед предпринимателями множество преград, безпреодоления которых невозможна даже минимальная прибыль.Мировой финансовый кризис заставил пересмотреть предпринимателейсвои взгляды на эффективность организации бизнеса. Глобальноеснижение прибыли ставит владельцев компаний на единственно верныйпуть сохранения предприятия от банкротства – оптимизация затрат. Иглавную роль в этом играет специалист, от которого зависитпланирование, организация и контроль над всеми процессами вкомпании. Этот специалист – менеджер, наемный управляющий,обладающий всей полнотой исполнительной власти в пределах своейкомпетенции. Менеджер выполняет множество жизненно важныхфункций, на нем, как на управленце лежат не только основныеобязанности, но и весь груз ответственности за принятые решения.Именно менеджер обеспечивает оптимальное функционирование своейорганизации.295Но наделение менеджера, как наемного работника значительнойвластью в организации, зачастую приводит к возникновениюконфликтных ситуаций или же корпоративных конфликтов. Онивозникают в результате разногласий между владельцами илиакционерами и менеджерами организации в связи с нарушением праввладельцев, которые приводят или могут привести к досрочномупрекращению полномочий органов управления.Для предотвращения подобных конфликтных ситуаций директоракомпаний стараются предъявлять соискателям на вакансию рядтребований, которые можно назвать качествами идеального менеджера.Так какой же идеальный менеджер, по мнению руководителя? Ответна этот вопрос и стало целью проведенного исследования.Таким образом, идеальный менеджер - это состоящий в браке человекв возрасте от 26 до 35 лет, имеющий высшее гуманитарное илифинансово-экономическое образование, уверенный в себе и с опытомработы в данной сфере. У него должны превалировать такие качествакак инициативность и стрессоустойчивость, он должен творческимыслить, уметь находить компромиссные решения и выходить изконфликтных ситуаций и обязательно должен быть в меру преданруководству и организации. Главенствующей ценностью, по мнениюопрошенных руководителей, должна быть работа, семье же отводитсявторое место.Оценка удовлетворенности клиентов и проблема ее повышенияПозин А.Н.Научный руководитель – Почестнев А.А.МАИ, каф. 009Современное состояние Российской Федерации связано с периодомтрансформации, первый ее этап затрагивал проблемы идеологическогосамоопределения, перераспределения власти, нахождения подходящихформ устройства и регулирования российским обществом, второй этапбыл связан с вопросом построения экономической системы, который стечением времени трансформировался в актуальный вопросрегионального развития РФ.Одной из сильно дискутируемой проблемы в последнее время сталвопрос о ЖКХ, а точнее вопрос о переводе жилищного фонда изгосударственной собственности в руки ТСЖ (товариществ) и различныхуправляющих компаний.Основной целью исследования стало определения удовлетворенностиклиентов и качества работ снабженческих компаний по реализациистрой материалов. Для реализации поставленной цели были решеныследующие задачи: определены наиболее крупные компаний, способ296

измерения качества товара, определения уровня ихконкурентоспособности.На данный момент рынок перенасыщен и появление конкурентовмаловероятно. В такой ситуации понятие качества становится болеесложным. Ведь качество продукции можно рассматривать как оценкупотребителем степени соответствия её свойств индивидуальным иобщественным ожиданиям, обязательным нормам в соответствии с ееназначением. Однако, мы под качеством стройматериалов мы будемпонимать эффективность использования этих материалов.В начале работы был проведен опрос удовлетворенности клиентовкачеством продукции 8 компаний. Было зафиксировано некотораязакономерность, увеличение вероятности сотрудничества приувеличении затрат на маркетинговый комплекс.На втором этапе был проведена работа экспертов. Экспертамивыступили представители 7 управляющих компаний. Необходимо былопонять, какие показатели наиболее сильно влияют на вероятностьсотрудничества.Дальше эксперты оценили каждое предприятие на предметсоответствия с идеальной моделью. В итоге получили, что однозначновсе предприятия имеют отклонения от идеальной оценки и практическивсе имеют отклонения по факторам в худшую сторону. Однако,качество самой продукции находиться довольно на высоком уровне.Основная проблема неудовлетворенностью качеством услуг связана стем, что у всех компаний слабо развита маркетинговая компания.В качестве мер улучшения маркетингового комплекса можнопредложить создания контакт-центра, который является основнойточкой всех взаимодействий компании и клиента.Участие профсоюзной организации в жизни студента(на примере МАИ)Репитило К.О.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ, каф. 009Изменения, произошедшие в институциональной структуре исистемах управления современного российского общества, существенноизменили место, роль и функции профсоюза. Студенческие профсоюзыв их сегодняшнем виде являются массовиками-затейниками длястудентов и держателями касс материальной взаимопомощи. Устудентов как не было, так и нет организаций, способных защищать ихправа и представлять интересы перед администрацией учебныхзаведений. Вследствие запущенности и не структурированностисистемы деятельности общественных студенческих организаций,297студенты не понимают роли профсоюза в их жизни. Из чего вытекаетпроблема данного исследования: несоответствие нормативных задачпрофсоюзной организации реально выполнимым задачам, и какследствие непонимание студентами важности вступления впрофсоюзную организацию на примере Московского АвиационногоИнститута (Государственного Технического Университета).В ходе исследования было проведено анкетирование 96 студентов,выбранных методом случайной гнездовой выборки: по 16 человек скаждого гуманитарного факультета и по 6 человек с каждоготехнического.Благодаря опросам студентов было выявлено, что 39% студентоввступают в профсоюз по принуждению. 55% студентов признаютосновной деятельностью профсоюза культмассовую деятельность.Анализ исследования также показал, что большинство студентоввступают в профсоюз для возможности получения льготного проезда.По результатам исследования предложены такие меры попривлечению студентов в профсоюзную организацию, как полноценноеинформирование студентов о назначении, функциях и возможностяхпрофсоюза, реформирование профсоюзной деятельности в сторонуосуществления защиты прав студентов, распространение информации оработе профсоюза через яркие, привлекающие стенды, студенческиегазеты и радио.Особенности мотивации московских студентов при трудоустройствев коммерческих и некоммерческих (общественных) организацияхСеменова Е.М., Жевноватая Е.С.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ, каф. 009В современных условиях большинство студентов помимо учебыимеют работу или подработку. По данным Региональной общественнойорганизации социальной поддержки молодежи “Студенческая община”,около 60% студентов дневных отделений совмещают учебу с работой.Целью работы было выявить разность отношения студентов ктрудоустройству и работе в коммерческих и некоммерческихорганизациях.По данным проведенного нами исследования (анкетирования)студентов очного отделения 3-5 курсов МАИ был сделан ряд выводов:-Студенту важна возможность совмещать учебу с работой и в своемвыборе большинство ориентируется на этот фактор и принимает его вовнимание. Тем не менее, современные студенты находится в такихматериальных условиях (в Москве повышенная стипендия со всемдоплатами находится в промежутке 2000-3000 рублей, что ниже298

прожиточного минимума в 2 раза), что вынуждены работать, не взираяна неудобный график и сложность совмещения с учебой. Особенноостро подвержены этой проблеме иногородние студенты и студенты измалообеспеченных семей.Основной мотивацией при трудоустройстве являются финансовыеценности, в связи с этим большинство студентов предпочитают работатьв коммерческих организациях. Вопрос профессионального опыта вкачестве мотива значительно проигрывает. Большая доля студентовработают не по специальности, что и обусловлено приведенными вышефакторами.Тем не менее у современного студента прослеживается стойкаятенденция к ориентации на моральные и духовные ценности о чемговорит достаточно большой процент студентов занятых внекоммерческих и студенческих организациях за относительно низкуюплату или в качестве волонтеров. Но на данные мотивы существенновлияет материальное положение студента и его семьи, что отсылает наск пирамиде потребностей А.Г. Маслоу, так как большинствореспондентов готовы заниматься благотворительностью лишь в томслучае, когда будут полностью обеспечены. В связи с этим стоитсказать, что современный студент, находясь в своей социальной нише,не готов работать на благо общества абсолютно бесплатно.Так же проведенная нами работа подчеркнула неосведомленностьстудентов о законодательстве г. Москвы в области молодженойполитики и низкую популярность центров защиты и занятостистудентов.Бренд: ориентация молодежи и потреблениеСетдекова Ю.С.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ, каф. 009Актуальность исследования данной темы объясняется многимифакторами, например, молодежь стала более трепетно относиться кбрендам, а само общество можно назвать «потребительским».Проблема исследования состоит в противоречии междурациональными соображениями о покупке и эмоциональнымотношением к бренду покупаемой вещи.Цель – изучить влияние бренда на образ жизни, ценностнуюориентацию молодежи и их потребительское поведение.Было проведено исследование молодежи (методом анкетирования) ввозрасте 18-27 лет, главной целью которого было изучить влияниебренда на образ жизни, ценностную ориентацию молодежи и ихпотребительское поведение.299Согласно результатам исследования, можно сказать, что бренды вцелом не играют большой роли в жизни молодежи.Большая часть опрошенных респондентов (60%) считает, что бренд –сиюминутный товар. Сегодня он в моде, а завтра уже нет, поэтомунеобходимо подходить к выбору покупок с разных точек зрения.Стоит отметить, многие молодые люди придерживаются мнения, чтоне обязательно покупать то, что нам навязывает реклама. В частности,это относится и к брендам. Можно быть модным и современным, нечувствовать себя ущемленным или ниже по социальному положениютолько из-за того, что у тебя нет вещи именитой марки, так считают 96%опрошенных.Как показало исследование, молодежь старается уделять большевнимания своему духовному развитию, нежели удовлетворению своихматериальных потребностей (только 3%).Женщины (54%) более склонны к влиянию брендов напотребительское поведение, а мужчинам в свою очередь все равно – онипокупают именно то, что хотят, несмотря на маркетинговые уловки.Разница в потребительском поведении между молодыми людьми 18-20 и 25-27 – минимальна.Продвижение имиджа Московского авиационного института(национального исследовательского университета) как головноговуза аэрокосмической отрасли РоссииСторожева И.Б.МАИ, каф. И-04Целью работы является исследование и анализ путей формированияимиджа МАИ как головного вуза аэрокосмической отрасли России.Задачи работы:а) изучение имиджа МАИ;б) определение оптимального позиционирования технического вузапрофиля;в) исследование путей формирования и продвижения имиджа МАИ.Актуальность темы обусловлена, во-первых, ведением отделом посвязям с общественностью МАИ планомерной работы по продвижениюимиджа института, во-вторых, соответствием политике руководствастраны в области пропаганды инженерных профессий и техническогообразования.Имидж учебного заведения можно разбить на следующие имиджевыесоставляющие: имидж руководства, в первую очередь, ректора вуза;имидж обучающихся, преимущественно, студентов (как наиболеекрупного блока обучающихся); имидж профессорско-300

преподавательского состава; имидж выпускников вуза; качествообразования (на основе независимых рейтингов).Основные этапы: анализ внешней среды; выделение целевых групп,воспринимающих имидж института; анализ ожиданий и требованийцелевых групп в отношении института; анализ внутренних и внешнихресурсов; определение принципов формирования и продвиженияимиджа.Особенности вуза: географическое положение и распространение вРоссии, история становления и неотделимость истории вуза от историистраны, прочная связь с предприятиями авиационно-космическогокомплекса.В работе проведён анализ сложившегося имиджа Московскогоавиационного института по различным признакам и выявленоотсутствие «проблемы имиджа», сегментированы целевые аудитории,выделены «точки контакта» с целевыми группами, сформулированыключевые составляющие необходимого влияния на существующийимидж, рекомендации по его развитию и продвижению.Досуговое чтение в студенческой средеХорькова А.Л., Копейкин И.А.Научный руководитель – Гурьева Л.С.МАИ каф. 009Структура досугового чтения в настоящее время становится болееупрощенной и примитивной, претерпевая существенные изменения навсех трех стадиях чтения: выбора, восприятия, обсужденияпрочитанного.Исследовательская проблема - заключается в противоречии междусоциальным статусом студенческой молодёжи (функциональнограмотные, широко образованные люди) и её повсеместном снижениемчитательской активности и потребностно-предпочтенческом досуговомчтении.Объект исследования – Студенты 3 курсов МосковскогоАвиационного Института 10 факультета (социального инжиниринга)Цель работы - выявить читательские предпочтения студентов,особенности их досугового чтения. Метод исследования –анкетирование.Среди опрошенных, большинством интересующихся чтением -студентки, что позволяет говорить о том, что среди мужской половиныстудентов есть тенденция малой заинтересованности в чтении.По обработанным данным можно говорить о том, что большинствостудентов гуманитарного факультета (более 50%) заинтересованы вчтении как в процессе, что опровергает гипотезу о том, что в301студенческой среде усиливаются тенденции к сужению практик чтениякниг на досуге и их переориентацию преимущественно на массовуюпродукцию. Но более глубокое исследование данного вопроса показало,что студентов больше интересует не информация, авремяпрепровождение за процессом чтения (90% опрошенных)Несмотря на предполагаемую специфику студентов гуманитарногофакультета, их интересует исторические процессы больше, нежелиописание обычаев и традиций (жизни), описываемых преимущественнов романах. Это говорит об объективном мышлении, которое являетсяпревалирующим среди большинства студентов.Как показало исследование, в студенческой среде гуманитарногофакультета, количество конформистов и нон – конформистов совпадает(50 на 50), что позволяет говорить о доминировании мнений компанийнад мнением отдельного индивида, с одной стороны (конформизмявляется основополагающим явлением при выборе материалов длядосугового чтения). С другой стороны, есть независимые личности, накоторых не влияет мнение других. На основании этого можнопредположить, что те, кто не зависят от чужого мнения, навязывают егодругим.Среди молодежи Авиационного института наиболеепредпочтительной является современная литература. В связи с этимможно констатировать, что студенты хотят быть в центре современныхвеяний и течений, чтобы стать современной интеллигенцией своеговремени, не возвращаясь к классическим произведениям. Можнопредположить, что это ведет к уходу от истории и потери связи снастоящим через прошлое.Инновационный менеджментШалышкин М.И.Научный руководитель – Комарова Н.В.МАИ, каф. 501Менеджмент, как известно, играет в темпах и результатах развитиялюбого предприятия решающую роль. От принимаемых решений оповедении и направлениях развития зависит, получит ли предприятиеприбыль или потерпит ли убыток. В процессе внедрения новшеств ивнесения улучшений большое значение имеет информация –информация, которая либо недоступна конкурентам, либо которой онине ищут. Иногда инновации являются результатом простых вложений висследования и развитие или в изучение рынка. Инновации вавиационной промышленности могут быть самыми различными:новые модели летательных аппаратов (индивидуальноепроектирование, изготовление, испытание и серийный выпуск);302

новая авиационная техника, технология и методология сборкиаппаратов;новые проектные и научно-исследовательские центры;специализированные центры в сфере авиационной промышленности.В авиационной промышленности разработка инноваций тесновписана в структуру функционирования всей организации. В нихинновации появляются в результате целенаправленных усилий, изпоиска верных решений без обусловленности какими-либопредположениями или шаблонным здравым смыслом. Большая частьинноваций, разработанных на предприятии, реализуется в формеНИОКР. НИОКР, как деятельность, рассчитанная на долгосрочнуюперспективу, обуславливается политикой стратегического менеджментафирмы и сама диктует некоторые его позиции. Между сферой НИОКР иуправлениями менеджмента на предприятии всегда существуетопределенный разрыв в понимании. Решение управленческих проблем,требует детального, во всех мелочах, их рассмотрения, что способствуетболее углубленному изучению руководителями лишь какой-тоопределенной области этих проблем. Так, руководителейсконцентрировавших свое внимание в определенной области, труднообъединить в работу общим планом. Это привело к формированиюконцепции стратегического менеджмента. Также существует, такойметод, как « Пробный маркетинг». Его методы помогают более точнопросчитать риски и возможности от вывода продукции нового уровня намассовый потребительский рынок.Компетентностная модель для менеджеров магистров нафакультете Социального инжиниринга в МАИЯковлева Е.А.Научный руководитель – Почестнев А.А.МАИ, каф. 009Быстрый переход России на двухуровневую систему высшегообразования спровоцировал ряд проблем организационного иуправленческого характера на вузовском уровне при разработкемагистеровских программ по направлению «Менеджмент». В качествепредполагаемых причин проблемного поля можно выделить двебазисные: построение образовательного стандарта, не в полной мересоответствующего деятельности и критериям профессионализациименеджера, и нехватка содержательного потенциала вуза дляформирования необходимых компетенций менеджера. Отсутствиерешения этих проблем спровоцирует структурную инерцию и приведетк частичной фальсификации деятельности ВУЗов по подготовкистудентов по магистерским программам.303Первоначальным этапом снижения уровня сопротивления долженстать анализ компетентностной модели магистров «Менеджмент» истепень отклонения целей и характера подготовки от старой системыподготовки специалистов.«Руководящая работа не сводится к организации, но является особойработой, заключающейся в обеспечении ее функционирования», какотмечал Ч. Барнард. Менеджер – это специалист, который можетразработать новые средства осуществления практическойуправленческой деятельности. В круг его обязанностей входит анализтекущей ситуации, определение отклонения от желаемого состояния,предложение мер по изменению, тестирование степени адекватностимер, внедрение их в практику. Таким образом, магистр должен уметьвести проектную деятельность.Магистерская подготовка по направлению «Менеджмент» в РФориентирована на развитие компетенций по научно-исследовательской инаучно-педагогической деятельности и состоит двух составляющих -образовательной и научно-исследовательской. Это полностьюсоответствует представлению о характере профессиональнойдеятельности менеджера.Модель компетенций представляет собой как пространствоследующих параметров: список общих и специальных процессовуправления, этапы каждого процесса, уровни сложности выполнениязадач. Даная модель была положена в основу анализа соответствиягосударственного стандарта и потенциала ВУЗа требованиямпрофессии.В ходе анализа деятельности Менеджера зафиксировано отсутствиекомпетенций в стандарте по исследованию и управлению процессамиотстройки системы деловых коммуникаций и организации работ повнутреннему и внешнему PR. Отсутствуют компетенции по созданиюорганизационно-управленческих моделей, процессов явлений иобъектов, оценки и интерпретации их результатов.Что касается анализа уровня обеспеченности этих компетенцийдисциплинами, то зафиксированы проблемы в области педагогическойподготовкиТаким образом, при анализе совмещения старой и новой системобразования несоответствий получилось немного, но они касаютсянаучно-исследовательской и научно-педагогической деятельности, аименно на эти виды деятельности ориентирован магистр.304

11. Школьная секцияИсследование режимов обеспечения стереоскопическойвизуализации динамики поведения жидкости в условиях стендовоймикрогравитации и гидроудараТокарев А.С., Титов Д.М., Кожелин И.В., Ли М.МАИ, каф. 601, 606; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваСтереоскопическая визуализация предоставляет исследователюгораздо больше информации по сравнению с плоской иллюстрацией.Современная аппаратура позволяет получать стереоизображения принебольших экономических и технических затратах. В связиразвившимися техническими средствами, рассматриваютсявозможностями обеспечения 3D-визуализации для анализа такихсложных процессов, как поведение жидкости в условияхмикрогравитации и гидроудара.Созданная установка представляет собой стенд с рабочей зонойвысотой 2 метра. Условия микрогравитации создаются при движенииплатформы, на которой закреплены исследуемые объекты. На рабочейплатформе также установлены 2 видеообъектива и фиксирующиематрицы для обеспечения последующей аналитической оценкипроисходящих переходных процессов.Характеристическая длительность переходных процессов составляетоколо 1 с. Основные технические данные используемой системыстереовизуализации: фокусное расстояние 6,3-18,9 мм, диафрагма F3,7-F4,2, размер матрицы 1/2,3», число эффективных пикселовматрицы 10 Мп, встроенная память 34 Мб.По результатам видеофиксации и последующей обработке данных накомпьютере, могут быть построены функциональные зависимости,описывающие происходящие переходные процессы.В рамках представленной работы определяются режимы и параметрывидеофиксации для получения основных характеристик трехмернойкартины поведения жидкости.Гравитационная электростанцияТокарев А.С., Щедрин В., Гильман В.МАИ, каф. 606; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваПредлагаемая гравитационная электростанция вырабатываетэлектрическую энергию за счет перепада уровня жидкости в двухемкостях, расположенных на разной высоте. гравитационнаяэлектростанция Предлагаемая гравитационная электростанция может305использоваться в качестве аварийного источника энергии дляавтономных поселений как на Земле, так и на других планетах.В основу установки положены принципы, разработанныедревнегреческим ученым Героном. Схема состоит из двух закрытыхемкостей, заполненных жидкостью. В условиях автономногосуществования можно использовать имеющиеся емкости с пищевой итехнической водой.После начала работы, жидкость поступает на верхний уровень, гдеподается на турбину, вырабатывающую электроэнергию. Запас можносоздать как подъемом самой емкости с жидкостью, так иперекачиванием жидкости в емкость, расположенную выше, для чегоможно использовать насос, работающий в период избытка энергии.Особенностью данной схемы является то, что она замкнута и расходарабочего тела (жидкости) не происходит. Для перезарядки станциитребуется поменять емкости местами любым технически доступнымспособом.Создана действующая модель.Мобильная платформа для отработки системы стереоскопическойвизуализации окружающей среды при высоких линейныхи угловых скоростях движенияТокарев А.С., Титов Д.М., Политыко М.МАИ, каф. 601, 606; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваСистемы стереовизуализации предназначены для дистанционногоисследования местности и ориентации на местности. Их можноиспользовать для управления беспилотными аппаратами, дляориентации и топографической съемки местности.Мобильная платформа на воздушной подушке предназначена дляотработки работоспособности систем стереовизуализации наотносительно высоких скоростях в условиях земной поверхности.Мобильная платформа представляет собой транспортное средство навоздушной подушке, имеющее возможность перемещаться поотносительно ровным поверхностям с изменяющейся скоростью. Наплатформе должны быть размещены две видеокамеры синдивидуальной системой ориентации и передающий модуль.Информация с камер передается в специальном обработанном форматеоператору, либо на раздельные экраны, а также записывается ввидеофайл. Планируется использование шлема виртуальной реальностиПолученная видеоинформация может использоваться как дляуправления платформой, так и для проведения топографической съемкиместности или ориентации на ней с высокой точностью.306

Разработанная скоростная платформа позволяет проводить отработкуработоспособности всех элементов системы, а также обучениеоператоров.Построена действующая модель мобильной платформы.Стенд для полунатурного моделирования управления дельтапланомКалягин М.Ю., Иванов С.А.МАИ, каф. 602; ГБОУ Гимназия №1590, г. МоскваСовременные объекты управления – сложные, дорогостоящиесистемы, поэтому для отработки навыков управления ими применяютсястенды полунатурного компьютерного моделирования. Такие стендыпозволяют не только произвести обучение, но и предъявить требованияк эргономике рабочего места оператора. В процессе имитационногомоделирования, наблюдая за операторами, возможно выявитьособенности восприятия внешней обстановки и проследить связанные сними ошибки принятия решений при управлении.Одним из немаловажных требований является воспроизведениеусловий в которых функционирует оператор (положение оператора впространстве, внешние нагрузки).В Гимназии №1590 совместно с СКБ кафедры МАИ «Авиационноракетныесистемы» спроектирован стенд-симулятор дельтаплана.Воспроизведение условий функционирования осуществляется за счеткомпьютерной визуализации внешней среды и воспроизведениядействующих на оператора нагрузок. Визуальный ряд и нагрузкикомплексированы при помощи ПК и ПО.В настоящее время построен опытный экземпляр стендаавиасимулятора, ведется наладка системы нагружения, настройкаорганов управления.Пусковое устройство для ДПЛАМонин C.А., Шведюк А.В, Чубарь. А.И., Зенкин С.Ю, Дорожкин Е.А.Научный руководитель Калягин М.Ю.МАИ, каф. 602; ГБОУ Лицей №1575, г. МоскваСовременные самолеты в большинстве случаев используют для взлетаи посадки специальные полосы, для малоразмерных ЛА строительствополос невозможно, т.к. заранее неизвестно откуда будет произведензапуск. Для ДПЛА массой от 3 кг и более целесообразно применениепусковых установок в виде катапульт с различным принципом действия.Такие установки просты по конструкции, легкие и обеспечиваютвзлет с неподготовленных площадок. Коллективом учащихся Лицея№1575 было спроектировано и построено пусковое устройство –307катапульта с резиновым жгутом в качестве рабочего тела. Был проведенряд экспериментов по замеру параметров жгута, получены графическиезависимости силы натяжения от длинны растянутого жгута, длиннажгута в зависимости от времени. На основании второго закона Ньютонаи результатов проведенных экспериментов была построенааналитическая математическая модель движения тела определенноймассы по направляющей пусковой установки (ПУ).Модель позволяет определить конечную скорость тела заданноймассы при разгоне на ПУ. Построены графические зависимостиконечной скорости в зависимости от массы.Используя разработанную математическую модель, выполненопроектирование пусковой установки для беспилотных летательныхаппаратов массой до 5 кг.Построена действующая пусковая установка с дистанционнымуправлением.Воспроизведение звуковых частот при помощи электрической дугиЖукова Г.В., Гусаров А.А.ГБОУ Лицей №1557, г. ЗеленоградИзвестно, что высокое напряжение способно создавать разряды вгазах. При увеличении напряжения между двумя электродами доопределенного уровня, в воздухе между электродами возникаетэлектрический пробой. Во время пробоя между электродами обычновозникает искровой разряд импульсно замыкающий электрическуюцепь.Электроны в искровых разрядах ионизируют молекулы в воздушномпромежутке между электродами. При достаточной мощности источниканапряжения, в воздушном промежутке образуется достаточноеколичество плазмы для того, чтобы напряжение пробоя (илисопротивление воздушного промежутка) в этом месте значительноупало.При этом искровые разряды превращаются в дуговой разряд плазменный шнур между электродами, являющимся плазменнымтоннелем. Эта дуга является, по сути, проводником, и замыкаетэлектрическую цепь между электродами, средний ток увеличиваетсяещё больше нагревая дугу до 2000 - 50000К. При этом колебаниянапряжения, приложенного к электродам, приводят к колебаниямобъема ионизированного газа, т.е. толщины дуги.Для воспроизведения звука на электроды подается высокочастотноенапряжение, модулируемое по амплитуде звуковой частотой.Акустический сигнал возникает вследствие изменения температуры иобъема газа в разряде.308

Для задания несущей частоты используется ШИМ-контроллер TL494.Дополнительно на вход данной микросхемы поступает акустическийсигнал, которым модулируется несущая частота. Несущая частотазадается RC-контуром и может меняться в пределах от 20 до 80 кГц.Сигнал с выхода контроллера поступает на усилитель на биполярных(PNP и NPN) транзисторах (BD139, BD140) С выхода усилителя сигнал(уже более высокого потенциала) поступает на затвор полевогоMOSPET транзистора (IRFP460). Полевой транзистор, в свою очередь.стоит в силовой цепи в качестве нагрузки к которой подключенимпульсный повышающий трансформатор (сердечник ферритHM2000). напряжение на вторичной обмотке импульсноготрансформатора, которое составляет 2-15кВ, подается на электроды,которые служат для поджига дуги.Малогабаритная ракета для исследования параметров атмосферыАсланов А.Ю, Военнов А.В., Осокин А.А.Научный руководитель Калягин М.Ю.МАИ, каф. 602; ГБОУ Лицей №1575, г. МоскваВ настоящее время существует множество исследовательских задач,которые можно решать при помощи атмосферных ракет. Примеромможет служить необходимость преодоления последствий техногеннойкатастрофы на вредном (например, химическом) производстве, врезультате которой произошел выброс облака отравляющих веществ.Возникает задача замера концентрации отравляющих веществ внутриоблака, которая может быть решена при помощи малоразмернойракетой с газоанализатором в качестве полезной нагрузки.Ракету необходимо запустить в облако, после чего сработает заряд иотстрелит от ракеты головную часть с газоанализатором, которыйспускаясь на блоке парашютов, будет передавать измерения накомандный пункт.Коллективом учащихся Лицея №1575 был создан проектисследовательской ракеты, предусматривающий установку различныхтипов полезной нагрузки.Были проведены расчеты для определения максимальной высотыподъема с различными типами полезной нагрузки и двигательныхустановок различной тяги.Построен действующий прототип ракеты в качестве полезнойнагрузки была использована ТВ камера, передающая изображение наудаленный командный пункт.309ДПЛА с источником питания на топливных элементахСапегина А.А., Лизанец М.Ю., Копков В.В.Научный руководитель Калягин М.Ю.МАИ, каф. 602; ГБОУ Лицей №1575, г. МоскваМалоразмерные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты(ДПЛА) широко применяются во всех сферах человеческой жизни,начиная от гражданской и заканчивая военной. Облик ДПЛА во многомзависит от типа силовой установки, применяемой на нем.В последнее время широкое распространение получили аппараты сэлектрической силовой установкой, благодаря их простоте и низкойстоимости. Электродвигатель, вращающий воздушный винт, получаетэнергию от источника питания.Источником питания может быть: электрическая батарея, солнечнаябатарея, топливный элемент.Особый интерес представляет использование топливных элементов, вкачестве источников питания ДПЛА, т.к. они по сравнению с обычнымиисточниками имеют ряд преимуществ: высокий КПД (до 80 %), малыегабариты, высокие экологические характеристики.В СКБ-602 совместно с ГБОУ Лицей №1575 были проведеныисследования по возможности применения топливных элементов вкачестве источником энергии для силовых установок ДПЛА.Получены графические зависимости потребного аэродинамическогокачества ЛА при полете с заданной скоростью для различных типовтопливных элементов. Проведены измерения вырабатываемыхтопливным элементом величин силы тока и напряжения, электрическоймощности.По результатам экспериментов и вычислений спроектирован и внастоящее время строится летательный аппарат с источником питанияна топливном элементе.Аппарат на воздушной подушкеДокучаев Д., Сафин А., Шапошников Н.Научный руководитель Калягин М.Ю.МАИ, каф. 602; ГБОУ Лицей №1575, г. МоскваВ современном мире остро встает вопрос о проходимоститранспортных средств. Большие пространства нашей страны, сложныйрельеф местности заставляют конструкторов задумываться отранспорте, способном преодолевать естественные препятствия.Перспективным видом такого транспорта являются аппараты навоздушной подушке (АВП), которые обладают возможностью двигатьсяи по суше, и по воде, не меняя скорости. Практически три четверти310

берегов морей и рек не только в России, но и по всей планете,позволяют таким аппаратам выходить на сушу без остановки. Для того,чтобы понять основные проблемы, стоящие перед промышленностьюпри изготовлении таких аппаратов с одной стороны, и передэксплуататорами с другой стороны, в работе рассматривается процесспроектирования и эксплуатации модели АВП.Целью исследования является изучение особенностей проектированияи эксплуатации аппаратов на воздушной подушке.В ходе работы над проектом необходимо решить следующие задачи:Изучить историю создания как «больших» АВП, так и их моделей.Проанализировать и выбрать схему подъема аппарата.Проанализировать и выбрать вариант управления аппаратом.Сконструировать действующую модель аппарата.Оценить по модели достоинства и недостатки АВП.В ходе исследований этой модели был отмечен главный недостатоктаких аппаратов для поддержания в воздухе аппараты на воздушнойподушке тратят очень много энергии.Однако, этот недостаток легко перекрывается их достоинствами вслучае необходимости передвижения по местности с различнымрельефом и даже по реке. Например, такую модель можно использоватьдля буксировки веревки или других средств спасения к человеку,попавшему на тонкий лед. Ни какой другой нелетающий аппарат необладает такого рода возможностями.В целом, процесс создания высокопроходимых транспортных средствявляется неоднозначным, для таких аппаратов важно найти свою нишуприменения.Анализ вариантов планетоходов и их движительных системКульков В.М., Крайнов А.М., Орлов Д.В.НПО им. С.А.Лавочкина, г. Химки;ЦНИЛ «АСТРА-МАИ»; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваЗа непродолжительный период разработки планетоходов предложеныи рассмотрены десятки вариантов движителей. Большая их частьпредназначалась по замыслу авторов для использования наавтоматических или дистанционно управляемых планетоходах.Анализируются основные факторы, определяющие возможность,целесообразность и эффективность использования планетоходов. Имиявляются физические и климатические условия на поверхности планетыили ее спутника, а также строение, рельеф и физико-механическиесвойства верхних слоев грунта. Такого рода информация являетсяосновополагающей при оценке возможности передвижения и приразработке планетоходов. Свойства грунта, рельеф поверхности311определяют проходимость планетохода, т.е. наиболее важные егопараметры, которые в конечном счете определяют целесообразностьиспользования планетохода как транспортного средства.Анализируются ходовые части, использующиеся на планетоходах,выполнивших научную задачу, а также в перспективных проектах.Из множества предлагаемых движителей основное вниманиеуделяется различным вариантам колесного и гусеничного вариантов.Несколько меньшее внимание уделено шагающему движителю.В условиях планет земной группы планетоходы с колесным игусеничным движителем имеют неоспоримое преимущество попроходимости на рыхлых грунтах. На сухих песчаных, глинистых,каменистых грунтах основную долю потерь составляют затраты насовершение полезной работы в экстремальных условиях. Кроме того,таким движителям трудно удовлетворить противоречивым требованиямлегкости конструкции, обеспечения низких удельных нагрузок на грунт,высокой местной прочности и износостойкости.Прыгающий движитель. Имеет преимущества в условиях низкогоуровня гравитации, в несколько раз и более ниже земного. При этомдостигается снижение затрат энергетики на перемещение аппарата засчет отсутствия сил сопротивления движению на баллистическомучастке траектории. Такой движитель требует легкой конструкции.Машина с прыгающим движителем сложна в управлении. Существуетвероятность аварии из-за невозможности предварительно точной оценкисвойств грунта, а иногда и форм рельефа в местах контакта. Движительхарактеризуется значительными динамическими нагрузками на грунт исистемы машины. Такой движитель следует применять на освоенныхтерриториях при заранее известной траектории движения ихарактеристиках поверхности.Комбинированный колесно-прыгающий движитель. Движительпозволяет сочетать полезные качества рассмотренных выше способовпередвижения выбором режимов передвижения в зависимости отучастка траектории. Например, аппарат при прохождении неизвестногопо своим характеристикам участка траектории использует обычноедвижение по поверхности, исследуя характеристики грунта. Придопустимых значениях параметров поверхности появляетсявозможность передвигаться по исследованным траекториям прыжками,снижая затраты на передвижение.В настоящее время существующие разработки и технологиипозволяют создать транспортные аппараты нового поколения,характеристики которых будут выгодно отличаться от характеристикуже имеющихся.312

Представлен концептуальный проект нового лунного (марсианского)транспортного средства, способного в значительной степени изменитьвозможности освоения планет за счет способности аппаратапреодолевать значительные дистанции на поверхности планет.Надувной колесно-прыгающий планетоходКульков В.М., Гусаров А.О.ЦНИЛ «АСТРА-МАИ»; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваРассматривается концепция комбинированного колесно-прыгающегопланетохода. Такая комбинация позволяет сочетать полезные качестваколесного и прыгающего способов передвижения по поверхностипланет.Планетоход рассматриваемого класса может быть использован длярешения следующих задач:исследование характеристик небесных тел контактными методами,проведение научных исследований, технических и технологическихиспытаний,перемещение космонавта в окрестностях лунной (марсианской) базы,перевозка малогабаритных грузов,буксировка транспортных средств ограниченной массы,участие в монтажных работах,участие в ликвидации аварийных ситуаций.Разработана математическая модель передвижения планетохода какупругого колеса с маятниковым движением массы с осевой подвеской.Планетоход состоит из колесной пары большого диаметрарасположенной соосно, внутренней каретки с размещенным на нейгрузовым модулем, установленной на подшипниковых узлах в колеснойпаре, двух дифференциальных электромеханических приводов спередачей между колесной парой и кареткой, за счет которых колесаимеют возможность независимого вращения.Конструкция планетохода выполнена складной, на базе оболочечныхпневматических элементов и быстроразъемных узлов, в сложенномсостоянии размещается в переносной сумке. Монтаж и демонтажаппарата осуществляется на поверхности планеты с использованиемвмонтированного пневмоблока. Возможность регулировки давленияколес предполагает наличие баллона наддува.Аппарат рассчитан на работу космонавта в автономном скафандретипа «Орлан» и наличие электронно-энергетического модуля(обеспечивающего управление, энергообеспечение, навигацию и связь) спериодической подзарядкой аккумулятора.Многоцелевой планетоход для исследования планет земной группыКульков В.М., Крайнов А.М., Виноградов Д.М.ЦНИЛ «АСТРА-МАИ», НПО им. С.А.Лавочкина,ГБОУ СОШ №224, г. МоскваПредставляется концепция планетохода, иллюстрирующая развитиеметодов передвижения планетоходов при пониженной гравитации наповерхности планет земной группы и Луны. Планетоход являетсясредством передвижения для многоцелевого использования перемещения космонавта, перевозки малогабаритных грузов,буксировки транспортных средств ограниченной массы. Транспортноесредство сможет спускаться в кратеры и подниматься из них, а такжепреодолевать каменные территории и огибать различные препятствия.Анализируются режимы движения с постоянным контактом ипрыжкового движения с циклическим контактом с поверхностью.Проводится расчет энергетических затрат режимов движения сварьированием скорости, упругих свойств системы, характеристикгрунта.Показаны энергетические преимущества смешанного типа движениядля определенного диапазона уровня гравитации, представленоконструктивное исполнение транспортного средства.Приведена оценка снижения энергозатрат на преодоление заданнойдистанции, даны рекомендации по созданию мобильных универсальныхсредств транспортировки.Эффективность разработки заключается в расширении функцийпланетохода для универсального применения, а также способовперемещения с учетом рельефа и структуры грунта планет. Показанывозможности применения планетоходов с такой ходовой частью приразличных условиях эксплуатации. Планетоход разрабатываемойконцепции рассматривается как средство транспортировки широкогоназначения.Многоцелевой воздушно-космический самолет «Дедал»Жиляев С.И., Тепляков О.А.ГБОУ Межшкольный учебный комбинат №25 «Центральный»;ГБОУ СОШ №613, г. МоскваПроект предлагает решение проблемы освоения полетов в«переходном слое» (диапазон высот 20-140 км). Проблема приобрелаактуальность в наше время, поскольку исторически сложилось так, чтоавиацией активно используются высоты до 20 км, а космонавтикой – от200 км и выше.313314

Предлагаемый вариант воздушно-космического самолета (ВКС)благодаря своей аэродинамической конфигурации имеет повышенноеаэродинамическое качество на гиперзвуковых скоростях и высокое – надозвуковых скоростях. На ВКС «Дедал» предполагается размещениеновой тепловой защиты на основе многогранных плиточек. Трехкилеваясхема хвостового оперения обеспечивает маневренность в широкомдиапазоне высот. Все эти преимущества позволяют решить проблемуосвоения «переходного слоя» на начальном этапе. Проект может бытьиспользован в области проектирования и конструирования воздушнокосмическихсамолетов.В основе проекта лежит идея создания многоцелевого имногоразового летательного аппарата, способного осуществить взлет ипосадку с небольших аэродромов, а также выполнять полетные заданияв секторе активности переходного слоя. Большинство из уже созданныхВКС могут выполнять только пилотируемую посадку, а спуск снизкоорбитальной орбиты, по-прежнему проходит по «коридору входа».Во время спуска ВКС подвергается значительному тепловомувоздействию со стороны атмосферы. Проект ВКС «Дедал» предлагаетрешение проблемы теплового воздействия путем оптимальногоманеврирования в полете и применения защитного покрытия обшивки.В процессе проектирования и конструирования аэродинамическойсхемы был изучен материал, связанный с опытом разработок ВКС как вРоссии, так и за рубежом. В концепцию ВКС «Дедал» вошел принципоптимизации конструкции летательного аппарата, согласно которому закритерий эффективности ВКС принято высокое аэродинамическоекачество планера при минимальных затратах на его создание.Проектные и конструкторские работы были связаны с созданиемпредварительных моделей из бумаги и пенопласта, которые проходилииспытания методом свободного планирования. В результате былаполучена конфигурация планера с высоким аэродинамическимкачеством, которая затем была воплощена в объемную модель изпластика.Модель, изготовленная методом 3D прототипирования с применениемновейших технологий, вполне готова к испытаниям в аэродинамическихтрубах.Проект имеет перспективное значение для аэрокосмическогокомплекса России, так как отсутствие многоцелевых воздушнокосмическихсамолетов многоразового использования тормозитразвитие технического прогресса в областях, связанных с авиацией икосмонавтикой.После аэродинамических испытаний проект может быть предложенфирмам, связанным с производством воздушно-космических самолетов.315Измерение вязкости магнитной жидкостиЖукова Г.В., Треснев В,ГБОУ Лицей №1557, г. ЗеленоградМагнитные жидкости представляют собой коллоидные дисперсиимагнитных материалов. Магнитная жидкость была создана в рамкахработы на основе солей сернокислого железа, аммиачной воды,керосина, натриевой соли олеиновой кислоты. Для перемешиванияиспользовался миксер.Исследования магнитной жидкости проводились на первом этапе приотсутствии магнитного поля. Вязкость жидкости определялась припомощи прибора вискометра. Прибор был создан в рамках работы,использовался закон Пункейли. Конструктивно прибор состоит из двухсообщающихся сосудов, между которыми происходит перетеканиежидкости через тонкий капилляр, использовались медицинские шприцыи трубка от капельницы.Длительность процесса практически полностью определяетсяразмерами капилляра и коэффициентом динамической вязкостижидкости, время измерялось электронным секундомером. Тарировкаприбора была произведена при замере динамической вязкости воды.Сложности выбранного способа заключались в неравномерностипроцесса перетекания. Движение жидкости по капилляру описываетсязаконом Пункейли, коэффициент пропорциональности между расходомжидкости и разностью давлений определялся графическим способом.Значения, полученные при помощи вискометра, соответствовалитабличным.В качестве второго способа определения вязкости магнитнойжидкости использовался закон Стокса для тела, падающего в жидкости;в вязкой среде с учетом силы Архимеда с течением времени движениетела становится равномерным. Рассчитанная таким образом вязкостьмагнитной жидкости оказалась приблизительно равной вязкости,полученной при помощи вискометра.На последующих этапах проведения исследований учитывалосьвлияние магнитного поля на вязкость магнитной жидкости. Былиопределены значения вязкости при различных уровнях индукциимагнитного поля.316

Стратосферный космопортЧифин А.К., Браун А.О., Григорьев И.О.ГБОУ Межшкольный учебный комбинат №25 «Центральный»;ГБОУ СОШ №1225, г. МоскваСтатистические данные, представляя причины авиакатастроф,подчеркивают, что наибольшую опасность для летательных аппаратовпредставляют нелётная погода и наземные препятствия. Посколькурешение проблемы управления погодой является делом отдаленногобудущего, а полное устранение всех препятствий не представляетсявозможным, то было предложено переместить аэропорт в зонустабильно лётной погоды и отсутствия любых препятствий – наопределенной высоте, за слоем облачности. Такое размещениеаэропорта, при определенных затратах, кроме безопасности полётовобычных самолётов обеспечивает дополнительные удобства для полётовВКС (воздушно-космических самолётов) и планеров.«Стратосферный космопорт» это надземный аэропорт, высотабазирования которого составляет около 15 км. Он предназначен длявзлёта-посадки воздушных судов любого типа. Подъёмная силаконструкции создаётся за счёт заполнения гелием ячеистой структурыкорпуса. На верхней поверхности, конструкции расположены взлётнопосадочныеполосы, во внутреннем пространстве конструкцииразмещается пассажирская зона и технические службы. Доставкапассажиров и грузов осуществляется при помощи фуникулёров,движущихся по тоннелям-растяжкам, удерживающим космопортнеподвижно над земной поверхностью.На начальном этапе работы над проектом, был выполнен системныйподбор материалов о таких воздухоплавательных объектах, какаэростаты, дирижабли, стратостаты, их конструкции, используемыхматериалах, технических возможностях. На основе анализа собранныхданных может быть сделан однозначный вывод – создание надземногомодуля космопорта технически возможно уже сегодня.Наиболее сложным представляется создание системы удержаниянадземного модуля в неподвижном состоянии – стальные тросы такойдлины (около 20 км) не выдерживают собственного веса.Для решения этой проблемы был придуман «Летающий трос» –газонепроницаемая оболочка, армированная зайлоном и заполненнаягелием.В качестве источников энергии космопорта предлагаетсяиспользовать ветряные генераторы и солнечные батареи.Элемент тепловой защитыЖиляев С.И., Тепляков О.А.ГБОУ Межшкольный учебный комбинат №25 «Центральный»;ГБОУ СОШ №613, г. МоскваЦелью проекта является разработка и создание модели новогоэлемента теплозащиты для воздушно-космического самолёта (ВКС)«Дедал».Вследствие наличия серьезных проблем в области тепловогопроектирования ВКС многоразового использования, необходимостьрешения технической задачи по созданию легкозаменяемого иработающего длительное время в диапазоне высоких температурэлемента теплозащиты представляется актуальной и своевременной.Разработанный элемент тепловой защиты (плиточка) является новымвариантом теплозащитного покрытия, так как сочетание керамики иаморфного тела еще не применялось. Результаты теоретическогоисследования могут быть полезны на стадии начальногопроектирования аэрокосмической техники.В основу решения технической задачи были положены следующиеидеи:транспирационное охлаждение («выпотевание») для каждогоэлемента теплозащиты с автоматизированной подачей аморфного тела,применение гибридной формы для элемента тепловой защиты в видегексагональной призмы Е.С.Федорова.В исследование были включены: сравнительный анализ иобоснованный выбор используемых материалов, расчеты по габаритнымразмерам велись на основе математической модели вибрирующейпластинки, термодинамические расчёты проводились длядиатермической стенки с предельными значениями температуры вусловиях термического удара.Применение разработанных плиточек, в качестве тепловой защиты отинтенсивных тепловых потоков при больших скоростях,предположительно будет для ВКС эффективным способом защиты.При последующим усовершенствовании технологии производства,уменьшении себестоимости и обеспечении поточного производстваэлементов теплозащиты, приоритетные позиции России на рынкеаэрокосмической техники будут обеспечены.317318

Проект аэродинамической трубы «ТИМА»(Труба инновационная малая аэродинамическая)Жиляев С.И., Тепляков О.А., Ванский С.В.ГБОУ Межшкольный учебный комбинат №25 «Центральный»;ГБОУ СОШ №613, г. МоскваЦелью проекта является разработка и создание действующей моделидозвуковой аэродинамической трубы, одна из задач создание новогоучебно-демонстрационного оборудования в области экспериментальнойаэродинамики.Основные идеи реализации проекта создание малогабаритнойдозвуковой трубы с замкнутым контуром по методу вложенныхцилиндров, что позволяет экономить полезный объем рабочей камеры, атакже применение соосной схемы расположения вентиляторовнавстречу друг другу, что создает слабопульсирующий поток в рабочейчасти.Перечисленные идеи позволили получить однозначноеконструкторское решение. Разработанная модель аэродинамическойтрубы пригодна для проведения аэродинамических испытаний снебольшими моделями (размах крыла до 190 мм), а также может бытьиспользована для демонстрации картины обтекания различных моделейна уроках физики, на занятиях по развитию научно-техническоготворчества.В дальнейшем, при оснащении соответствующим оборудованиемтрубы (аэродинамическими весами, системой управления и др.)возможно наиболее точное снятие характеристик потока. В рабочейчасти трубы поток слабопульсирующий и, поэтому, максимальноприближенный при обтекании модели к ламинарному течению.Разработанная конструкция трубы «ТИМА» будет не только полезнашкольникам и студентам, но и интересна для специалистов поаэродинамическим трубам.Автоматический безмоторный нагнетатель жидкости (АБНЖ)Лобов А.Г., Гурзо М.Д., Ковалевский С.А.МАИ, каф. 801; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваФизический эффект гидравлического тарана может быть использовандля реализации нагнетателя жидкости. Работа такого насоса не требуетне только мускульных усилий, но и применения каких-либо двигателейвообще.Для работы АБНЖ необходим постоянный перепад уровнейжидкости. Например, в случае осуществления водяного АБНЖ,319достаточен перепад уровней воды в десятые доли метра (от 0,2 м ивыше) и расход порядка 1 литра в секунду.К несомненным преимуществам АБНЖ относятся простота всейконструкции и небольшое количество комплектующих его деталей. Этикачества порождают надежность и долговечность нагнетателя.Технологичность и слабая чувствительность к неточностям прирасчётах и изготовлении позволяют прогнозировать применение АБНЖв качестве водяного насоса в сельской местности, например, для«экономически беззатратного» наполнения водонапорной башни илидля других аналогичных вариантов использования.В работе рассмотрены два варианта использования АБНЖ взагородных условиях, в качестве водяного насоса. Выполненомакетирование проекта и изготовлена действующая модель АБНЖ.Исследование основных статических, кинематическихи динамических характеристик радиоуправляемого орнитоптерадля прогнозирования возможности обеспечении режимовстереовизуализации объектов окружающей средыЛобов А.Г., Тузиков С.А., Глухов Д.И., Гурзо М.Д.,Дмитриев А.В., Ковалевский С.А.МАИ, каф. 601, 801; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваПолёт орнитоптера (махолёта) обеспечивается движителем, в качествекоторого используется машущее крыло. Попытки построить различныеаппараты, воспроизводящие способ полета насекомых, летучих мышей иптиц не прекращаются с XV века и сталкиваются с серьезнымитрудностями. Математические модели аппаратов такого классачрезвычайно сложны, что связано, в первую очередь, с особенностямидвижения машущего крыла. Сегодня можно только строить более илименее обоснованные предположения о сферах будущего применениямахолётов.Именно эти проблемы диктуют необходимость исследованияхарактеристик действующих образцов орнитоптера.В работе на основе использования южнокорейского прототипа«DragonFly» исследуются характеристики летающегорадиоуправляемого махолёта с динамически изменяющейся геометриейкрыла.Махолёт способен находиться в управляемом полёте до 5 минут .Предложена методика проведения исследований статических,кинематических, динамических характеристик летательного аппарата, атакже его прикладных возможностей при обеспечении режимовстереоскопической визуализации объектов окружающей среды.320

Локомобиль как автономный источник электроэнергииЛобов А.Г., Мишунина Е.Д., Руднева А.А.МАИ, каф. 801; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваПриродные, географические, климатические и экономические условияРоссии диктуют необходимость дальнейшего развития энергетики. Кнетрадиционным и возобновляемым источникам электроэнергииотносятся биомасса, использованием которой может обеспечиватьсяработа локомобилей. Локомобиль представляет собой устройство,включающее в свой состав паровую машину и электрогенератор.Актуальным представляется использование локомобилей в районах,удаленных от централизованного электроснабжения.К недостаткам локомобиля следует отнести большой потребнойрасход воды и необходимость постоянного обслуживания устройства.Несомненным достоинством локомобиля является возможностьиспользования биомассы о обеспечения получения энергии ссуммарным нулевым выбросом диоксида углерода.Достоинством применения локомобилей является также возможностьполезного применения дешёвой или условно-бесплатной местнойбиомассы (в том числе, дров, камыша и т.п.), зачастую простоутилизируемой, т.е. используемой безвозвратно некоммерческимобразом.В работе рассмотрены различные способы получения электроэнергии,обоснована возможность применения локомобилей в качествеавтономных источников электроэнергии, выполнено макетированиепроекта и принципиальная действующая модель локомобиля.Использование вихревой трубки Ранке-Хильшав структуре энергетических аэрокосмических системЛобов А.Г., Пилков В.А., Глухов Д.И., Дмитриев А.В.МАИ, кафедры 601, 801; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваТрубка Ранке-Хильша представляет собой устройство, в которомпоступающие по тангенциальному каналу в цилиндрическую рабочуюкамеру газ или жидкость самостоятельно разделяются на два потока –охлажденный и нагретый по сравнению с температурой рабочеговещества на входе, что приводит к генерации холодных и горячихгазовых или жидкостных потоков. Физические основы такого явлениятребуют дополнительных исследований.Коэффициент полезного действия известных на сегодня подобныхустройств сравнительно невелик, однако, несомненнымипреимуществами вихревых трубок являются:простота конструкции,321технологичность при изготовлении,нетребовательность к условиям эксплуатации,относительная простота обслуживания,возможность использования на борту летательного аппаратанапример, движущегося в атмосфере планеты,возможность использования в структуре автономных поселений вкачестве обеспечивающего энергетического комплекса.Определенных усилий требует оптимизация параметров итехнических характеристик таких разделителей газовых потоков какэнергетических теплоаккумуляторов, тепловых или холодильныхмашин. В отсутствие строгих теоретических обоснований работытрубки Ранке-Хильша особое значение приобретают экспериментальныеисследования.В данной работе представлена спроектированная и изготовленнаяустановка с изменяемой геометрией циклона. Проведенныеэксперименты позволили определялись ряд конструктивныхособенностей, а также оценить некоторые тепловые и расходномассовыеспецифические характеристики вихревой трубки Ранке-Хильша. Представляется возможным использование такого родавихревых трубок в целевых энергетических контурах аэрокосмическихсистем, в том числе, в условиях орбитального космического полета инапланетной базы.Разработка учебно-научных программных комплексовобработки трехмерного контентаТитов Д.М., Тузиков С.А., Буслов Д.И.МАИ, каф. 601, 609За последний период времени информационные потоки в сфереразработки и эксплуатации аэрокосмической техники существенновозросли. Многие задачи требуют решения вопросов управлениясложными техническими комплексами в реальном режиме времени сиспользованием возможностей стереовизуализации окружающихобъектов среды.Кафедрой МАИ «Космические системы и ракетостроение» совместнос кафедрой «Прикладная информатика» разрабатывается учебнометодическийкомплекс программно-технических средств,обеспечивающий:классифицированное хранение мультиформатных описаний объектоваэрокосмической техники,обработку сформированных пакетов,использование стереоскопического контента предметной области,проведение необходимых видов сопутствующей обработки контента.322

Работы проводились при активном участии студентов 4 и 5 курсоваэрокосмического факультета МАИ.В настоящее время завершен первый этап формирования техническойстендовой базы, созданное программное обеспечение используется вучебном процессе.В рамках проводимых работ выполнено два курсовых проекта изащищена одна дипломная работа по кафедре «Прикладнаяинформатика».Программно-технический комплекс предназначен для решенияучебных и прикладных научно-исследовательских задач.Инфраструктура посещаемой марсианской исследовательской базыв составе проекта по освоению МарсаСтойко С.Ф., Елизарова Е.В., Авдеев Т.А.РКК «Энергия», г. Королев; ГБОУ СОШ №596, г. МоскваНа основании проведенных исследований межпланетного перелетамарсианской пилотируемой экспедиции, выполненныхтворческим коллективом в 2009-2010 годах, рассматриваются вопросыформирования планетной базы и определения ее рациональнойинфраструктуры.Формирование проектного облика и определение рационального составапланетной инфраструктуры позволит полнее оценитьвозможности реализации марсианской экспедиции.Работа посвящена вопросам проектирования инфраструктурыпосещаемой марсианской исследовательской базы в составе проектапо освоению Марса.Рассмотрены условия эксплуатации на Марсе, предполагаемые районыпосадок первых экспедиций на планету, а также рассмотрены моментыиспользования технических средств инфраструктуры в других проектах.Проведена оценка массы и энергозатрат посещаемой исследовательскоймарсианской базы и ее облика. Показаны варианты и пути решения задачи,сформулированы выводы и рекомендации по дальнейшим работам вэтом направлении.Экспериментальная оранжереяв составе посещаемой марсианской базыСтойко С.Ф., Елизарова Е.В., Оспенникова Т.А.РКК «Энергия», г Королев; ГБОУ СОШ №596, г. МоскваВ случае реализации проекта отправки марсианской пилотируемойэкспедиции, актуальным вопросом становится построение эффективныхи надежных систем жизнеобеспечения экипажа марсианскогопилотируемого комплекса как на этапах перелета Земля-Марс-Земля,323так и на поверхности планеты Марс. В работе рассматриваются вопросыформирования жизненного цикла планетной базы с использованиеморанжереи.Целью проекта является рассмотрение возможности выращиваниярастений, а в дальнейшем и животных в условиях планеты Марс исоздание экспериментальной оранжереи в составе посещаемоймарсианской базы.В ходе данного проекта были поставлены две задачи:Задача проекта №1 (для временной экспедиции на Марс): разработатьмодуль-оранжерею, предназначенного для витаминно-психологическойподдержки космонавтов во время длительного пребывания на планетеМарс.Задача проекта №2 (для постоянной экспедиции на Марс): доработатьмодуль-оранжерею и проработать 3 варианта теплиц для постояннойбазы на Марсе, обустроить их для выращивания растений,предназначенных для использования в рацион космонавтов, длявитаминно-психологической и эмоциональной поддержки космонавтовво время длительного пребывания на планете Марс и в космическомпространстве.К рассмотренному облику оранжереи в дальнейшей работемарсианской базы планируется проработать три варианта теплицы, входе работы которых будут выявлены минимально необходимыеусловия для развития растений на самой планете.Использование оранжереи, а впоследствии и теплицы, накладываетряд ограничений на организацию экспедиции, но вместе с тем даетопределенные преимущества при создании условий для нахожденияэкипажей пилотируемых баз на поверхности Марса.Разработка научно-технических основ и опытных образцовтехнических средств защиты органов зрения от экстремальныхфакторов среды профессиональной деятельности системныйанализ угроз безопасности оператора транспортных средствот лазерного нападенияБабыкин С.В., Карапетян А.К.,Василенко А., Зиновкин А., Кроилов В., Лебедев В., Малевич Д.МАИ, каф. 801; ГБОУ СОШ №149; ГБОУ СОШ №224, г. МоскваВ работе анализируются возникающие угрозы, а также особенностиразработки систем защиты операторов транспортных средств отлазерного нападения. Особую актуальность эта тема получила в связи сучащением инцидентов с лазерным нападением на пилотов гражданскойавиации, совершаемым в зоне аэропортов при взлете-посадкелетательных аппаратов.324

Исследования касаются особенностей транспортных систем,специфических условий их функционирования, а также возникновения иусиления явления криминализации ситуации при некоторойнедостаточности и запаздывании мер противодействия.Основой работы является использование разработанных подходов ктехническо-экономическому обоснованию оснащения транспортныхсредств системами защиты от лазерного нападения.Работа выполнялась под научно-методическим руководствомкафедры МАИ «Общая физика» при активном сетевом взаимодействииГБОУ СОШ №149 и 224 г. Москвы. Предварительные результаты работдокладывались на X конференции «Авиация и космонавтика-2011».Самолет будущегоЧумаченко А.И., Заикин Е., Земский М.Секция «Конструирование», г. МоскваПередовые идеи конструктора Льва Щукина побудили нас создатьлетательный аппарат нетрадиционной схемы. В качестве фюзеляжа былизготовлен дискообразный корпус с плоским днищем, он изготовлен изкомпозитных материалов. Основной материал –20 мм пластиныпеноплекса. Верхняя аэродинамическая поверхность фюзеляжа обшитапо лонжеронам пластинами 7 мм и обклеена нетканым бинтом,пропитанным эпоксидным клеем.По сезону аппарат был установлен на лыжное шасси. Предполагая осрыве потока при обтекании толстого тела и не имея техническойвозможности сделать щелеобразный механизм для управлениявихревым потоком, был предложен вариант установки винтовыхдвигателей в зоне непосредственно перед срывом потока. Дляуменьшения завихрений сразу за двигателями было установленоминикрыло с «ушами».Силовая установка представляет собой два электродвигателя,развивающие на предельном режиме до 15 тыс. об/мин примаксимальном напряжении до 24 В. На двигатели установленыпропеллеры с узкой лопастью диаметром 200 мм.Испытания проводятся на электрической кордовой установке,поэтому учет продольной устойчивости аппарата не являетсяактуальным. Испытания выявили возникновение значительного моментапо тангажу, создаваемого верхним расположением двигателей.Установка большого стабилизатора на продолжении лыжного шасси иего регулировка улучшили ситуацию.Как показывают видеозаписи, характер полета с задиранием носавверх обусловлены задней центровкой. Многочисленными325регулировками удалось обеспечить приемлемую стабилизацию. В итогеаппарат получился несколько перетяжелённым.Для уменьшения веса аппарата естественным был отказ отминикрыла.Был сконструирован второй летательный аппарат, более легкий, сбольшей несущей поверхностью и другим типом стабилизатора. Такаяконструкция должна была уменьшить еще один неприятный эффект –«сползание» воздушного потока на краях фюзеляжа и, тем самым,увеличить подъемную силу.Серия первых испытаний пока не позволила оторвать модель отземли, не удается полностью устранить разворачивающий момент оттяги двигателей. Работы по модернизации созданной версиилетательного аппарата и поиски вариантов повышения эффективностиконструкции продолжаются.Проект «Экраноплан»Чумаченко А.И., Афанасьев С., Бадамшин В., Бурин М.,Лукьяненко Д., Нижниченко И.Секция «Конструирование», г. МоскваИдея транспорта будущего, сформулированная Р.Бартини, былаиспользована в проекте создания модели транспортной платформы. Этамодель движется на предельно малых высотах и держится над любойровной поверхностью на экранном эффекте. Плоскость несущейповерхности намного больше, чем у экранопланов, поэтому удаетсяоторвать аппарат от поверхности на меньших скоростях и неиспользовать классическую схему поддува воздушного потока подкрыло.Маршевые двигатели установлены на верхней плоскости корпуса врайоне центра масс, при этом поток воздуха, исходящий от двигателей,образует дополнительное разряжение над корпусом аппарата иувеличивает подъемную силу.Корпус установлен на лыжное шасси. Он изготовлен из композитныхматериалов, пластины (материал пеноплекс) имеют толщину 20 мм.Верхняя аэродинамическая поверхность фюзеляжа обшита полонжеронам 7 мм пластинами и обклеена нетканым бинтом,пропитанным эпоксидным клеем.Силовая установка представляет собой два электродвигателя,развивающие на предельном режиме до 15 тыс. об/мин примаксимальном напряжении до 24 В. На двигатели установленыпропеллеры с узкой лопастью диаметром 200 мм.На испытаниях был обнаружен следующий эффект: когда экранопланнабирает скорость на старте, легко возникает экранный эффект и326

сохраняется в течение некоторого времени. Затем задняя часть моделиприподнимается, создавая отрицательный угол атаки и модельприжимается к земле.Испытания показали необходимость введения стабилизатора,несмотря на вытянутую форму корпуса. Оптимальный угол атаки около10-15 градусов.Было построено два типа аппаратов: с корпусом в виде тонкойпластины и с корпусом, в разрезе повторяющим форму крыла.Развитие модели и улучшение её технических характеристик внастоящее время продолжается.327Абашеев В.Н. ............................56Авдеев А.В. .............................202Авдеев Т.А. .............................323Агеев И.В. ...............................6, 8Агеева Н.Г...............................168Александров Г.С.....................290Алексеевич М.Ю. ...................186Андреев А.В..............................77Андреев И.В..............................80Андрианов О.И. ......................142Аникеева М.А. ........................186Антонец К.Н. ..............................6Ануров А.Е................................80Апухтин М.С...........................126Аристархова Н.В. ...................143Артемьев А. В...........................36Артюкова Ю.Б. .......................236Архипова О.В. ........................222Асланов А.Ю, .........................309Афанасьев С............................326Афанасьева О.А......................152Бабенко Е.А.............................144Бабыкин С.В............................324Бадамшин В. ...........................326Баев А.Б.....................................98Баженов В.С............................187Базадзе Н.Г..............................156Байков А.Е. .............................239Баскаков А.И.....................98, 135Бахиркин М.В. ........................237Белова Г.Н...............................153Берникова Н.С. .......................264Богатый А.В..............................51Бодунков Н.Е. .........................223Болховитин М.С. ................32, 44Бомас В.В. ...............................103Бондарейко А.А......................145Бондарейко Е.А. .......................81Борзоногов А.А.......................188Борисов В.Ф..............................81Алфавитный указатель328Боровых С.А........................... 8, 9Бохин Д.Л. ................................ 82Боярчук К.А............................ 186Браун А.О. .............................. 317Брим О.Э................................. 265Брюховецкий В.А. ................. 146Бугайская А.К. ......................... 90Буланцева Л.В. ....................... 167Бурага А.В. ................................. 9Бурдаков В.П.......................... 216Бурин М.................................. 326Бурова М.Г. .............................. 38Буслов Д.И.............................. 322Буслов Е.П.............................. 276Быков Л.В................................. 23Важенин Н.А..................... 95, 96,102, 115, 128Валайтите А.А.......................... 84Ванский С.В. .......................... 319Василенко А. .......................... 324Васильев А.Н.......................... 245Васильев А.С............................ 10Васильев М.А......................... 223Васильев С.Л............................ 36Васильев Ф.В.................... 31, 114Вахрушева К.И....................... 291Вербицкий А.Б. ...................... 266Веремеенко К.К........................ 61Вержбицкий Л.Г. ..................... 65Верстова Н.В.......................... 267Вечтомов В.А. ........................ 106Викторова Е.К........................ 147Виноградов Д.М..................... 314Вититин В.Ф........................... 212Военнов А.В........................... 309Волков А.В. .............................. 86Волков А.П............................... 85Волкова А.М. ......................... 291Воробьев А.Г............................ 40Воробьёв В.В............................ 21

Воробьев И.Н. ........................ 189Воронина Л.Н........................... 60Воскресенский Д.И.82, 87, 123, 137Ву Мань Хиеу .......................... 11Габриелян Д.А.......................... 39Гавриленко Т.С. ....................... 67Гаджиев Э.В. ............................ 87Галай И.А. ................................ 61Галашин М.Е. ........................... 90Гильман В............................... 305Гинзбург И.Б. ........................... 88Глухов В.В.............................. 246Глухов Д.И. .................... 320, 321Глушков А.В. ........................... 67Глущенко А.А. ....................... 190Гнездилов В.А........................ 212Говоров А.А. .......................... 268Годин Э.М. ..................... 108, 129Головачев А.Г. ....................... 225Головин Д.Л. ............................ 33Головина А.А. ........................ 148Горбунова А.А. ........................ 89Григорьев И.О........................ 317Гринев А.Ю...................... 85, 106Гришанина Т.В....................... 189Громаков Ю.А........ 100, 117, 124Гуреева Е.А. ............................. 62Гурзо М.Д. ...................... 319, 320Гурьева Л.С. .......... 291, 294, 295,297, 298, 299, 301Гусаров А.А............................ 308Гусаров А.О............................ 313Гусарова Ю.В......................... 149Гусев С.В. ................................. 77Гуцаев И.В.............................. 225Давыдова Е.В. ........................ 191Дадашев М.С............................ 90Данилин А.Н. ......................... 287Данкин Д.А............................... 12Дегтярев А.В. ......................... 109Дежин Д.С. ......................... 63, 65Дел Корто Барадел Н............. 192Демидов А.С..... 38, 41, 54, 56, 58Демченко А.Г. ..........................13Дмитриев А.В. ................320, 321Добычина Е.М. ....... 105, 113, 131Додонов К.Н. ............................14Докучаев Д..............................310Дорожкин Е.А.........................307Дубенский А.А. ........................64Дугин Д.А. ..............................192Дунич Е.А. ..............................226Дутов М.А.................................68Дьяконов Г.А............................51Ежков С.В. ..............................193Елизарова Е.В.........................323Ермаков А.А. ..........................198Ермолаева Ю.О. .......................40Еропкин А.М. .........................148Ершов Д.М..............................151Ефимов Е.Н...............................91Жаворонок С.И...............264, 284Жданов И.Ю. ..........................152Жевноватая Е.С. .....................298Жидков А.С. .............................92Жиляев С.И............. 314, 318, 319Жуков А.А. ...............................80Жукова Г.В. ....................308, 316Журавлев С.В. ..........................71Загорнян С.С.............................40Заикин Е..................................325Запорожец Ю.Г.......................121Зарецкий М.В. ........................269Захарова Л.Ф. .........................165Земский М...............................325Зенкин С.Ю.............................307Зечихин Б.С. .................12, 19, 71Зимин Р.Ю. ...............................61Зинин Е.В..................................93Зиновкин А. ............................324Зинченко А.С..................237, 255Злотников М.В. ........................41Зуева В.В.................................155Зуева Т.И.........................164, 177Иванов Н.С................................42Иванов С.А........................94, 307Иванов С.В..............................238Игумнова А.С. ..........................43Ильин Е.В..................................85Ильина Д.И. ............................292Ильина Т.И..............................153Ильчук П.А. ..............................95Ильясов Р.И.........................63, 65Ионов А.В. ................................44Иосипенко С.В................194, 211Исмагилов А.Р. .......................239Ихсанов Р.И. ...........................195Казаков И.В.............................220Казачков В.О.............................95Казбеков Б.В. ............................66Калугина Г.А...........................160Калягин М.Ю.................212, 214,307, 309, 310Кан Ю.С. .................................255Карапетян А.К. .......................324Карасев П.И. .............................45Карпенко Ю.Г.........................270Картовицкий Л.Л......................17Касьянов Д.В.............................67Квашенникова О.М. ...............154Кибзун А.И..............................259Ким Н.В...........................223, 233Кириллов В.Ю. ...................28, 68Кирьянов И.А............................96Кисиленко А.А........................155Клабуков И.Д..........................196Клочков В.В............................161Клыков А.В. ..............................68Ковалев К.Л. .................42, 63, 65Ковалёв Л.К. .................63, 64, 65Ковалевский С.А. ...........319, 320Кожевников А.С. ....................240Кожевников В.В. ......................46Кожелин И.В...........................305Козлов А.А................................40Козлов А.И................................26Козорез Д.А............................ 229Колбасов А.А. .......................... 16Колбин И.С............................. 241Колесник С.С. .......................... 69Коломенцев А.И....................... 55Колчин М.О............................ 271Комарова Н. В........................ 169Комарова Н.В........ 147, 154, 158,163, 175, 180, 302Комов В.Г. .............................. 242Кондратьев А.И...................... 227Кондратьева С.Г............. 123, 137Коновалюк М.А. ...................... 98Копейкин И.А. ....................... 301Копков В.В. ............................ 310Корнеев В.П. .......................... 182Корнеев Н.И. .......................... 228Королев В.В.............................. 17Костюков В.М............................ 9Кощеев А.С. ........................... 156Кравченко В.О. ...................... 293Краева И.Р. ............................. 295Крайнов А.М. ................. 311, 314Краснухин А.А....................... 243Кривобоков Е.В...................... 219Кривонос С.А. ........................ 294Кроилов В............................... 324Круглов К.И. .......................... 187Кружков Д.М.......................... 229Крупенин А.М........................ 272Крылов Н.В. ........................... 230Кузнецов В.С.......................... 156Кузнецов Е.Б. ......................... 256Кузнецов К.С.......................... 100Кузнецов С.В............................ 13Кузнецов Ю.В. ......................... 89Кузнецова О.А. ...................... 231Кузьменков М.М.................... 101Кулачок С.С. .......................... 220Куликов А.А........................... 102Кульков В.М........... 311, 313, 314Куприков М.Ю................. 20, 284329330

Куркин И.И............................... 48Кутуев С.А.............................. 273Лай Тхань Туан ...................... 274Ларионов С.Ю.......................... 47Ле Куок Динь ........................... 18Ле Чунг Хиеу.......................... 275Лебедев В................................ 324Лебедев М.А........................... 244Легостаев В.П........................... 73Ленок А.И............................... 103Леонов С.С. ............................ 245Ли М........................................ 305Лизанец М.Ю. ........................ 310Лисовская Т.В. ......................... 90Литвина Д.В. .......................... 197Лобов А.Г. .............. 319, 320, 321Лоцманов А.В......................... 276Лошкарев А.Н. ....................... 277Лукин В.Н....................... 111, 237Лукьяненко Д. ........................ 326Лунев В.В. .............................. 250Лурье С.А. .............................. 288Лютер Е.В....... 149, 156, 162, 171Магидович С.С......................... 69Майстренко Е.В. .................... 104Максимов Б.К..................... 74, 75Максимов Н.А.................. 66, 132Максимович В.З....................... 35Малахов Р.Ю.......................... 105Малевич Д .............................. 324Манаенкова Д.А..................... 158Манаенкова Е.Т...................... 145Манюков А.Е............................ 19Марасанов Л.О....................... 246Маркин Л.В. ........................... 258Марков Н.А. ........................... 198Марков Р.П............................... 10Мартиросов М.И.... 268, 271, 272Мартынов В.Ю....................... 278Мартынова С.В. ....................... 20Масленников А.А. ................... 69Матич А.М.............................. 159Махров А.С.............................199Махров В.П.....................142, 190Медведев А.А. ..........................69Мельников И.В.......................201Мельников М.Ю.......................90Меркишин Г. В.......................133Мерьков А.Ю............................48Метельников А.А. ..................202Метлицкая Д.В. ......................247Милоданова Ю.А. ..................160Милосердов А.С.....................106Милосердов М.С. ...................106Мисютин Р.Ю...........................71Михеев С.Ю..............................10Мишунина Е.Д. ......................321Можаров В.А..........................108Мозоляко Е.В............................21Молоканов К.В...............203, 214Молчанова Е.В. ......................161Монахова В.П...................57, 146Монин C.А..............................307Моругин П.А. .........................109Москвитин Я.В.......................136Москвичева Н.В. ....................159Мосьпан С.Р. ..........................110Мохов А.А. ...............................47Моцкало Д.В...........................162Мурачева Т.И. ........................163Мухамедов Ф.А................6, 8, 35Мышелов Е.П. ........................146Мясоутов Р.И..........................204Нагорнов А.Ю. .......................220Назарова М.В..........................164Наумов А.В.............................238Нгуен Нгок Хоа......................279Неделин В.Г............................205Нестеренко В.В. .......................49Нестеренко В.Г...................43, 49Нестеров В.А. .........................233Нехаев Д.В. .............................280Нечаев И.А..............................226Нечаев И.Л................................51Нижниченко И. .......................326Никитин И.В. ..........................176Никитин П.В. ............................45Никитушкин А.М. ..................111Никонов В.В..............................16Никонов К.П. ..........................112Новиков С.В............................165Нуждин В.М............................134Ньи Ньи Хтун .........................258Обрезков И.В. .........................232Обухов А.Е..............................113Овсянников Д.И......................114Овчинникова Е.В............123, 137Огурцов М.С. ....................22, 127Озеров А.Д. .............................206Оконечников А.С. ..................281Окорокова Н.С....................52, 53Олейник А.С. ............................72Орехова Е.А. ...........................167Орлов В.П........................112, 130Орлов Д.В................................311Орлова А.А..............................295Осокин А.А. ............................309Оспенникова Т.А....................323Охапкина Н.Ю. .......................207Охотников Ф.Н. ......................115Павленко А.И..........................254Пак М.В...................................116Панагушин В.П.......................171Панков А.С..............................186Пановский В.Н........................248Пантелеев А.В.247, 248, 249, 253Панфилов А.А.........................208Парафесь С.Г. .........................205Пашков О.А...............................23Пентковский В.М. ..................196Пестерев А.А. .........................117Пилков В.А. ............................321Пирогов С.Ю...........................199Пискарева Н.Б.........................188Письменная В.А......................249Пичулин В.С. ............................30Платонов А.А........................... 52Поваляев А.А. ........................ 118Поваренков И.Е........................ 31Подкорытов А.Н. ................... 118Позин А.Н............................... 296Политыко М. .......................... 306Полтавец В.Н. .................... 63, 65Поляков В.Т............................ 226Пономарев Л.И....................... 106Попов А.Е................................. 24Попов Г.О............................... 168Попов С.А........................... 11, 27Попов С.Н............................... 140Потапенко Д.А. ........................ 31Почестнев А.А. .............. 296, 303Прохоров П.Д......................... 233Прутько К.А. .......................... 250Пунтус А.А.... 236, 243, 244, 245,257, 260, 261, 262Пушкин К.В........................ 52, 53Рабинский Л.Н. ...................... 287Радецкая А.М. ........................ 119Разинкина Н.А........................ 210Ревазов М.В.............................. 25Ревизников Д.Л. ....... 69, 241, 252Рей Чжунбум.......................... 282Репитило К.О. ........................ 297Репнев Д.Н...................... 120, 126Репнева А.И.................... 120, 121Речкин В.Н. ............................ 283Ризаханов Р.Н........................... 40Родкин М.М.............................. 92Рожкин А.Е............................. 284Розанов А.Е. ........................... 122Рой Р.И.................................... 284Романица К. В. ....................... 123Рудковский Д.М............. 194, 211Руднева А.А............................ 321Русских С.В............................ 212Рыбаков А.В. .......................... 293Рыбаков К.А. .................. 240, 251Рыбалкина А.Л......................... 26331332

Рябов А.А. .............................. 283Савин Д.И............................... 169Савина А.А. ............................ 124Садовская Е.А. ......................... 84Сакорнсин Раттапол ................ 27Сальников Д.С. ...................... 125Самойленко Е.А............... 28, 139Самсонович С.Л..................... 230Сапегина А.А. ........................ 310Саратовский Н.В............ 120, 126Сафин А.................................. 310Саяпин О.В............................. 119Севрук С.Д.......................... 52, 53Сейн Хту................................... 98Селиванов К.Ю. ....................... 54Семенов А.А........................... 186Семенов В.В. ............................ 39Семенов И.М. ......................... 233Семенов П.Н........................... 171Семенов С.А............................. 69Семенова Е.М......................... 298Семенова С.В. ........................ 172Семенчиков Н.В................. 18, 23Сергеенко А.В.................. 22, 127Серкин Ф.Б. ............................ 128Серпичев А.И. ........................ 143Сетдекова Ю.С....................... 299Сидоренко А.С.265, 266, 269, 277Сирота Д.А. ............................ 212Сиротин Н.Н............................... 6Скворцов Р.В.......................... 285Скородумов В.С..................... 129Скородумов С.В....... 93, 144, 151Сластушенский Ю.В.............. 252Слипаченко А.А....................... 28Смирнова Г.А........................... 30Снастин М.В........................... 113Сологуб Г.Б. ........................... 253Солюс Д.М.............................. 130Соляев Ю.О. ........................... 288Сосулин Ю.Г. ..... 80, 86, 110, 116Старченко А.Е.......................... 73Степакин А.C..........................186Степанов А.Н..............................9Степанов В.С. .........................223Стешенко Д.М. .........................74Стойко С.Ф. ............................323Столярчук В.А. 88, 125, 204, 208,210, 213, 215, 217, 218, 290Сторожева И.Б........................300Строгонова Л.Б.191, 197, 198, 207Стюхляева И.А. ......................213Суворов Е.М. ..........................286Судаков В.А............................103Сударев А.А............................186Сухов Д.В..................................34Тазин В.О..................................75Тазитдинов И.Х........................31Тарасов С.С.............................287Тарасова Е.В...........................172Тарлаковский Д.В. ........267, 270,273, 274, 279Татарский Б.Г. ..................95, 104Тепляков О.А.......... 314, 318, 319Терентьев В.Б. ........................231Терентьев В.В....... 25, 32, 44, 136Терентьев М.Н........................140Титов А.Н..................................72Титов Д.М............... 305, 306, 322Титов Ю.П. .............................254Титов.А.Г. ...............................131Тихомиров Б.М.......................214Тихонов К.М...................232, 234Ткачев А.Б...........................67, 76Токарев А.С. ...................305, 306Токарев Е.В.............................142Торопов В.А..............................62Травин А.А. ............................255Треснев В................................316Третьякова О.Н.......................242Трошин А.Н............................174Трунина Н.В. ..........................132Трунов С.Ю. ...........................256Тузиков С.А....................320, 322Тулинова Е.Е.............................42Тулуша И. О............................133Туркин И.К......................193, 203Тюменцев Ю.В. ......................227Ушкар М.Н......................121, 126Фадеев О.В..............................173Фадеева С.В. ...........................174Фам Тьюнг ..............................288Фармаковская А.А..............52, 53Федорова О.А. ........................121Федотенков Г.В. .............281, 286Федунов Б.Е. ...................222, 228Федюшкин А.И...............257, 262Фельдштейн В.А.....................276Фирсанов В.В..........275, 278, 280Фирсюк С.О. ...........................192Фомкин П.А. ...........................198Фомкина В.И...........................178Франтов В.В............................134Фролова Ю.Б...........................215Хаецкая Е.В.............................175Хайнацкий И.В. ......................176Халилюлин И.Р.......................195Хан Ю.О..................................257Хартов С.А................................46Хахалев А.Э. .......................25, 32Хейн Тхура Аунг ....................135Хоменчук Л.А.........................177Хомяков А.М. .........................202Хорькова А.Л..........................301Хохлов А.Н. ..............................55Храмов С.М.....................194, 211Хромченко П.А.......................216Хужоков А.А...........................217Цуриков Ю.А. .........................201Цыганов О.В. .................25, 32, 33Чемерисова А.В. .....................178Чемякин А.В. ..........................234Черкасов К.А...........................136Чернобровов А.И....................259Чернояров О.В. ...............122, 138Черный И.А...............................46Чижов М.И. ...................... 22, 127Чинючин Ю.М. ........................ 14Чискидов С.В. ........................ 119Чифин А.К.............................. 317Чубарь. А.И. ........................... 307Чубраева Л.И............................ 63Чумаченко А.И............... 325, 326Шалышкин М.И..................... 302Шамов Н. А. ............................. 56Шаповалов А.Ю..................... 260Шапошников Н. ..................... 310Шарипова Т.И. ....................... 218Шаталина Е.А. ....................... 261Шведюк А.В........................... 307Шевгунов Т.Я..................... 84, 91Шевелев В.Е........................... 219Шевцов Д.А........................ 34, 60Широков И.Н. .......................... 56Ширяева А.В. ........................... 38Шишков А.Н. ......................... 101Шишов Д.М.............................. 34Шкарбан И.И.......................... 187Шклярчук Ф.Н. ...................... 282Шмачилин П.А............... 123, 137Шоль Д.Е. ............................... 220Шумилин С.С........................... 77Шупикова И.В........................ 294Щеглов А.В. ............................. 94Щедрин В. .............................. 305Щекочихин В.В...................... 292Щенников В.С.......................... 57Щербаков О.А........................ 262Эвоян А.Г. .............................. 138Юдин А.Ю.............................. 139Юдин В.Н. ................................ 90Юпуртышкина В.В. ............... 164Юргенсон С.А. ................... 35, 36Яковец А.В. ............................ 196Яковлева Е.А.......................... 303Янина Ю.Ю. ........................... 180Ярыгин А.Ю........................... 140Яхина Г.Р.................................. 58333334

ББК 94.3 39.52 39.62И66ISBN 978-5-905176-15-9Московская молодёжная научно-практическая конференция«Инновации в авиации и космонавтике – 2012»Сборник тезисов докладов конференцииПредседатель оргкомитетаБайрамова Татьяна ШамилевнаУчёный секретарьНекрасова Раиса Галеевнаiac.conf@mai.ruwww.mai.ru/conf/iac/Оформление обложки:И. Я. ВолковаВёрстка:М. И. Бартенев,Р. Г. НекрасоваПодписано в печать 12.04.2012Формат 148х210 мм. Бумага офсетная.Тираж 600 экз. Заказ № 3015ОтпечатаноООО «Принт-салон», Санкт-Петербург,Социалистическая ул., д.14, тел.: (812) 313-5606335