.АРХИВ СТАТЕЙ

Приведены рекомендации по обеспечению необходимой прочности ГСУС и ее элементов, основанные на опыте обеспечения прочности авиационных систем и их элементов, подтвержденном эксплуатацией огромного парка самолетов.

Изложены разработанные на кафедре «Гидравлика, гидромашины и гидропневмоавтоматика» (Э-10) МГТУ им. Н.Э. Баумана методы оптимизации проточных частей динамических насосов. Приведены результаты оптимизации на примере выполненных работ. Кратко описаны основные методы, используемые для повышения энергоэффективности и надежности гидромашин. Рассмотрены результаты верификации расчетных зависимостей путем сравнения с экспериментальными данными.

Изложены особенности использования комментариев специального назначения в алгоритмических языках для адаптации программ к вычислительной среде. Рассмотрены системы параллельного программирования, основанные на использовании спецкомментариев, языки Фортран HPF, Фортран DVM и система OpenMP.

Работа посвящена изучению случайных величин, связанных с плотными сериями в выходной последовательности генератора Пола. С помощью метода Чена —Стейна получены оценки расстояния по вариации между распределением числа плотных серий заданных длины и веса в выходной последовательности генератора Пола с двумя регистрами и сопровождающим пуассоновским распределением. На основании этих оценок выведены предельные теоремы Пуассона для указанных случайных величин и, как следствие, центральная предельная теорема (в смысле сближения с распределением Пуассона с растущим параметром).

Исследованы основные проблемы в продвижении и коммерциализации технологических патентов в Европейском союзе (ЕС). Рассмотрены способы решения проблем, возникающих при продвижении результатов интеллектуальной деятельности в Европе, включая ноу-хау. Исследованы перспективы и пути улучшения рыночной применимости патентов в ЕС.

Изложены современное состояние и тенденции развития бизнес-информатики как междисциплинарного научно-образовательного подхода, объединяющего экономику, информатику и менеджмент. Дана характеристика основных структурных элементов бизнес-информатики и особенностей их реализации в промышленности, определены перспективы их развития на основе концепции сетецентричности.

Рассмотрены вопросы управления жизненным циклом инноваций, дана классификация технологий по стадиям жизненного цикла, описаны основные виды защитных патентов в высокотехнологичном бизнесе. Разработана модель системы управления жизненным циклом объектов интеллектуальной собственности, позволяющая повысить эффективность их коммерциализации на предприятии ракетнокосмической отрасли.

Обоснована актуальность разработки патентно-инновационной стратегии для повышения конкурентоспособности высокотехнологичных промышленных предприятий. Предложены структура и основные элементы патентно-инновационной стратегии, рассмотрены основные механизмы их реализации.

Рассмотрена распространенная за рубежом, но практически неизвестная в нашей стране инновационная образовательная технология, предполагающая всего за один год разработку студентами подводного робота по определенному заданию, изготовление его опытного образца, испытание и демонстрацию образца в действии, а также рейтинговое соревнование в смоделированных условиях экстремальных ситуаций. Показано, что члены команды МГТУ им. Н.Э. Баумана — студенты России, владеющие основами автоматизированных проектных технологий CAD, САМ, САЕ, CASE, CALS и 3D-прототипирования в состоянии успешно конкурировать с профессиональными командами ведущих зарубежных университетов, а также что более чем десятилетняя практика проведения международных соревнований студенческих ROV-гидроботов MATEC (Marine Advanced Technology Education Competition) заслуживает пристального внимания и анализа отечественными специалистами в области высшего инженерного образования в области подводной робототехники.

Представлена разработанная в Научно-производственном центре «Специальное машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана комплексная математическая модель базового уровня для исследования движения транспортного средства на воздушной подушке, позволяющая на этапе проектирования учесть неочевидные нелинейные взаимодействия между рабочими и сопутствующими процессами, а также уменьшить вероятность ошибок на системном уровне. Рассмотрен вариант несущего комплекса, в котором воздушная подушка создается шестью независимыми коническими гибкими ограждениями с малыми углами при вершинах.

Рассмотрены вопросы состояния гидроструйных технологий, перспективы их совершенствования на основе теоретических и экспериментальных исследований. Особое внимание уделено аспектам изучения характеристик физических явлений, сопровождающих процесс гидроструйной обработки материалов, а также взаимосвязям этих характеристик с технологическими параметрами. Проведен анализ эксперментальных и теоретических данных, позволивший выявить группы корреспондирующих факторов гидроструйной обработки материалов и жидкостей, а также установить малоизученные области технологических параметров, с достаточно высокой степенью вероятности являющихся перспективными для развития новых гидротехнологий. По результатам численного моделирования методом конечных элементов определены основные этапы, соответствующие последовательному развитию волновых процессов в материале преграды и на ее поверхности. Сделан акцент на перспективные инновационные направления развития исследований в области прикладных аспектов гидротехнологий — диагностику материалов и покрытий, приготовление наносуспензий, обеззараживание и активацию гидротехнологических сред и др.

Рассмотрены вопросы прогнозирования подвижности специальных колесных шасси нового поколения с использованием имитационного математического моделирования движения в различных условиях эксплуатации, а также проблема совместного моделирования процессов разной физической природы, непрерывных и дискретных при теоретическом исследовании движения специального колесного шасси.

Показано, что в отличие от алгоритмов баллистико-навигационного обеспечения задач оперативного управления космическими полетами, базирующихся на использовании детерминированных моделей, баллистико-навигационное обеспечение проектно-баллистического этапа должно основываться на стохастических моделях и проведении исследований, предполагающих применение стохастических подходов, в частности метода статистических испытаний. Для оценки качества коррекции рассмотрены различные энергетические критерии типа математического ожидания суммарных энергетических затрат, квантилей заданного уровня характеристической скорости на коррекцию, вероятности нахождения энергозатрат в заданных пределах. Показаны пути построения, в некотором смысле универсальной (с учетом выявленных особенностей) методики синтеза баллистико-навигационного обеспечения межпланетного полета.

Рассмотрены подходы к созданию комплексных систем для отработки и испытания космических аппаратов. Приведены основные характеристики испытательного оборудования мировых производителей космической техники. Описаны отечественные вакуумные и криогенные системы для наземной отработки космических аппаратов и моделирования условий космического полета. Сформулированы требования, которые предъявляются к испытательным стендам, позволяющим проводить комплексную отработку и испытания современных космических аппаратов.

С помощью прецизионного инфракрасного термографа получены кривые динамики изотерм в охлаждаемой среде на разных глубинах Z от охлаждаемой поверхности So. Проведено сопоставление экспериментальных данных с удобной для практики методикой расчета динамики изотерм T(t) по глубине ткани при ее охлаждении.

Показано, что одним из наиболее опасных видов экстремистской деятельности являются террористические акты с применением взрывных устройств. Представлены основополагающие принципы построения современных автоматизированных информационных систем поддержки расследования криминальных взрывов и предупреждения террористических актов. На их основе разработан принципиально новый инструментарий, ориентированный непосредственно на анализ и предотвращение террористических актов.

Рассмотрено одно из перспективных направлений исследований по усилению поражающего действия боеприпасов — включение в их состав, так называемых реакционных материалов (Reactive Material — RM), из которых наибольший интерес вызывают металлофторопластовые композиции (МФК). Проведены расчетные оценки энергосодержания таких систем, которые в близких к стехиометрии смесях металла и ПТФЭ весьма велики и могут заметно превышать теплоту взрыва тротила. В целях оценки потенциального вклада таких МФК в общее энерговыделение при взрыве зарядов ВВ в воздухе, а также их непосредственного влияния на характеристики фугасного действия в ближней зоне взрыва были проведены сравнительные эксперименты с зарядами чистого ТНТ и с комбинированными зарядами, состоящими из ТНТ и блока МФК в двух вариантах: МФС-1 (W–Al–ПТФЭ 87,5/2,5/10,0) и МФС-2 (W–Al–ПТФЭ 36/14,5/49,5). Показано, что замена части центрального объема ТНТ ( 10 %) на такой же объем МФС-1 практически не изменяет параметры взрыва ТНТ. А замена ТНТ на МФС-2, более энергоемкий, чем МФС-1, повышает параметры воздушной УВ на 2. . . 4% (а локально, по импульсу — до 30 %). Оценки суммарного действия воздушной УВ и продуктов взрыва на стальные пластины показали, что в ближней зоне (до 1 м) комбинированные заряды оказывают заметно большее воздействие (до 10. . . 28 %), чем заряды из чистого ТНТ.

Рассмотрены особенности поведения роторного вибрационного гироскопа для вращающегося носителя с отрицательной обратной связью по скорости и интегрирующим звеном в выходном каскаде электронного блока при угловых и круговых колебаниях носителя вокруг его поперечных осей с частотами, кратными частоте собственного вращения носителя вокруг продольной оси. Представлены кинематическая и структурная схемы гироскопа. Приведены результаты исследования влияния указанных колебаний носителя на параметры выходного сигнала прибора.

Реализация неблокирующего ввода-вывода, необходимого для работы с несколькими сетевыми соединениям в одном потоке исполнения, достаточно трудоемка: ошибки могут привести к блокированию потока выполнения на неопределенное время. Поставлена задача разработки и создания программной реализации метода поиска таких ошибок при тестировании системы. Описан метод, с помощью которого осуществляется анализ системных вызовов процесса и определение ошибок при мультиплексировании сетевых соединений на этапе тестирования. Метод реализован как программный комплекс для ОС на базе ядра Linux.

Описано усовершенствование обработки и хранения результатов распознавания автомобильных номеров. Проведен анализ недостатков существующих систем, на основе результатов которого предложен способ использования модификации алгоритма распознования для улучшения поиска.

Рассмотрен метод формализации вычислительных алгоритмов с помощью иерархических сетей Петри. Разработан программный комплекс, реализующий работу излагаемого метода. Данный программный комплекс позволяет проверять модели алгоритмов программного обеспечения на наличие взаимоблокировок, невыполнимых операций, циклов и зацикливаний. В основе проверки моделей алгоритмов лежит такой метод анализа сетей Петри, как дерево достижимости.

Предложен подход к обоснованию выбора некоторой общесистемной характеристики — показателя внутренней конфликтности, которая рассматривается в качестве количественной меры текущего уровня и потенциала развития банковской автоматизированной системы сбора и обработки данных (АССОД), сформулирован критерий предпочтения при выборе направлений модернизации «унаследованных» систем.

Представлены результаты сравнительного анализа двух алгоритмов кластерного анализа Lingo и STC. В качестве корпуса документов для оценки возможности кластеризации использован набор документов, полученных в ходе мониторинга сайтов определенной тематической направленности. Показано, что для корпуса документов указанной тематики алгоритм Lingo обеспечивает более высокое качество кластеризации.

Рассмотрена плоская задача упругого удара тела о шероховатую поверхность в рамках модели удара Ньютона (стереомеханической модели удара). Определена зависимость характера движения тела после удара от положения точки контакта относительно центра масс тела, момента инерции тела, коэффициента восстановления, коэффициента трения и скорости точки контакта тела с поверхностью (либо скорости центра масс тела и его угловой скорости) до удара. Дана соответствующая графическая интерпретация.

Рассматриваются дифференциально-геометрические подходы к решению задачи терминального управления прямолинейным горизонтальным движением вертолета из одного положения равновесия в другое. Изучается простая, но не плоская динамическая система. С помощью метода симметрий удается снизить количество граничных условий задачи. Упрощенная таким образом задача решается методом накрытий. Управление в данном случае находится среди разрывных функций времени. Результаты численного моделирования демонстрируют эффективность обоих используемых подходов.

Рассмотрено применение присадки дисульфида молибдена плотностью до 5 000 кг/м3. Присадки, выполненные по нанотехнологиям, не только улучшают вязкостные и антикоррозионные свойства, но и увеличивают плотность рабочих масел. Это дает возможность повысить мощность машины с гидродинамическим трансформатором или уменьшить их размеры при той же мощности.

Рассмотрена задача планирования применения бортовых оптико-электронных комплексов наблюдения для аэрокосмического мониторинга Земли. Предложены варианты целевых функционалов задачи планирования, учитывающие потребительскую значимость геопространственной информации и основные факторы, влияющие на информационную производительность средств наблюдения. Даны рекомендации по оптимизации маршрутов космической съемки на основе критерия максимума информационной производительности.

Рассмотрена задача поиска потенциальных взаимных блокировок в многопоточном программном обеспечении. Предложен подход к выявлению потенциальных взаимных блокировок в многопоточных программных комплексах на основе метода Model Checking. Описано, каким образом основные примитивы синхронизации могут быть представлены на входном языке верификатора SPIN. Приведен пример моделирования и выявления взаимной блокировки в многопоточной программе.

Рассмотрены вопросы создания Национальной российской программной платформы, которые широко дискутировались в российском ИТ-сообществе после обращения участников круглого стола “Национальная безопасность информационных технологий” к Президенту Российской Федерации. Проанализированы возможные направления и пути их решения, определены место и роль ВНИИНСа, как головной организации по разработке базовых защищенных компьютерных технологий — программных и программно-технических средств, в создании защищенных автоматизированных систем всех уровней государственного и военного управления.

Рассмотрена задача построения алгоритма верификации систем реального времени. Предложен подход к проверке таких систем на основе метода Model Checking. Описаны основные шаги верификации, области применения разработанного подхода и приведены примеры проверки различных моделей.

Одним из возможных путей улучшения энергетических характеристик современных ракет-носителей тяжелого класса, является повышение весовой эффективности конструкции за счет перераспределения части топлива из баков одной ступени в другую и обеспечения более полной заправки к моменту отделения предшествующей ступени. Рассмотрена проблема влияния перераспределения топлива на динамику конструкции разрабатываемой ракеты.

На основе 1,6-дигидроксинафталина и гексаэтилтриамида фосфористой кислоты методом молекулярной сборки синтезированы фосфомакроциклические системы типа циклофанов, содержащие по два различных нафтиленовых радикала и два амидофосфорных узла. Проведено компьютерное моделирование полученных систем, изучены их окислительные реакции.

Показаны преимущества использования тягового электропривода в трансмиссиях транспортных средств. Дан анализ исходного многополюсного тягового асинхронного двигателя. Приведены результаты расчетов, на основе которых предложен альтернативный вариант тягового асинхронного двигателя.

Рассмотрены вопросы практического применения военных мобильных робототехнических комплексов наземного базирования за рубежом и в России. Отмечены общие недостатки в организации работ по роботизации вооружения и военной техники в России. Определены направления этапов развития наземных мобильных комплексов и области их применения, намечены ближайшие задачи роботизации

Предложен метод повышения устойчивости импульсных систем на колесном шасси при работе на деформируемых грунтах. Метод получен с использованием имитационного математического моделирования динамики системы при работе специального оборудования. Математическая модель включает в себя подсистемы деформируемого опорного основания и выносных опор — аутригеров

Разработан метод прогнозирования перспективного изменения основных определяющих показателей во времени для особо легких высокоподвижных колесных транспортных средств (ОЛВКТС), учитывающий как объективные факторы (фактическое изменение параметра), так и субъективные (экспертная оценка). На основе анализа мнений экспертов и технических характеристик ОЛВКТС аналоговой группы методами нечеткого прогнозирования определены перспективные значения основных определяющих параметров ОЛВКТС

Рассмотрены энергетические характеристики комбинированных ракетных двигателей (КРД) на гибридных разнофазных топливах (ГРТ), приведена система уравнений, описывающая их внутреннюю баллистику. Представлены результаты теоретического определения внутрибаллистических и энергетических характеристик этих двигателей. Проведен анализ полученных результатов. Теоретически показана возможность повышения на 3…12 % удельного импульса КРД на ГРТ.

Установлены закономерности приготовления наносуспензий в ультразвуковом поле. Предложена методика производственного выбора технологических параметров ультразвукового наномодифицирования полиэфирной матрицы композитных конструкций. Получены соотношение для расчета длительности ультразвуковой обработки связующего, которая обеспечивает требуемую однородность суспензии, а также формула определения мощности ультразвукового генератора для наномодифицирования связующего.

Приведены результаты экспериментальных исследований по совершенствованию процесса ультразвуковой обработки отверстий в оксидной керамике. Описан механизм взаимодействия обрабатываемого материала и водного раствора борной кислоты, предлагаемой для использования в качестве технологической среды

Проведено сравнение моделей эффективной теплопроводности и радиационно-кондуктивного теплообмена при проектировании теплозащитных покрытий многоразовых космических аппаратов. Показано, что использование модели эффективной теплопроводности приводит к завышению значений температур в волокнистом материале по сравнению с моделью радиационно-кондуктивного теплопереноса и, как следствие, к увеличению необходимой толщины теплоизоляционного материала.

Рассмотрены методы повышения помехоустойчивости лазерных локационных систем, предназначенных для автоматического обнаружения световозвращателей на сложном высококонтрастном фоне в широком поле зрения. Представлен алгоритм сегментации бинарного изображения, полученного после пороговой обработки межкадровой разности, с целью выделения локационных изображений объектов.

Представлены результаты разработки специализированных программных средств для моделирования, анализа и обработки сигналов развертывающих поляриметров. C помощью разработанного программного обеспечения показано, что наиболее быстрым алгоритмом обработки сигналов развертывающих поляриметров является ортогональный, обеспечивающий линейный рост времени вычисления от объема полученного цифрового сигнала.

Предложен метод совместного расчета пространственной структуры и абсолютного значения мощности индуцированного излучения СО2-лазера, основанный на модифицированном выражении дифракционного интеграла Зоммерфельда и квантово-кинетической модели активной среды.

Задача оптимизированного машинного проектирования бортовых радиотехнических устройств космического ретранслятора в настоящее время приобрело особую актуальность, в частности, при разработке ретранслятора с цифровой обработкой на борту, помехоустойчивым кодированием и пространственной фильтрацией активных и пассивных помех без участия земного контура управления. Описан программно-аппаратный комплекс, созданный на основе отечественной программной среды «Спектр-2», моделирующий функционирование радиотехнических устройств бортового ретранслятора в условиях воздействия активных и пассивных помех на линии «вверх».

Рассмотрен алгоритм пространственной фильтрации сигналов в многолучевой адаптивной антенной решетке. Расчет весовых коэффициентов адаптивной решетки выполняется с помощью линейно-ограниченного рекурсивного алгоритма пространственной фильтрации по критерию наименьших квадратов. В качестве полезного сигнала используется сигнал с постоянной огибающей информационных символов. Коррелированные помехи с известных направлений соседних лучей многолучевой решетки подавляются с помощью линейных ограничений, а некоррелированные — с неизвестных направлений адаптивной фильтрацией. Приведена вычислительная процедура алгоритма и результаты компьютерного моделирования, подтверждающие эффективность предлагаемого решения задач пространственной фильтрации помех.

Выполнено моделирование динамики температурного поля грунтов основания здания в условиях линзовой мерзлоты для двух случаев: здание установлено полами по грунту и не предпринимается никаких мер для искусственного сохранения грунта в мерзлом состоянии и здание установлено на свайном фундаменте с проветриваемым подпольем, а грунт основания охлаждается с помощью вертикальных термостабилизаторов.

Проведено исследование периодических движений осесимметричного спутника-гиростата, центр масс которого движется по кеплеровой круговой орбите. В качестве переменных была использована модификация переменных Андуайе, в уравнениях движения спутника относительно центра масс учитывали только гравитационный момент. Система дифференциальных уравнений рассматриваемой задачи содержит малый параметр, характеризующий близость осевого и экваториального моментов инерции спутника-гиростата, а также малость проекции собственного кинетического момента гиростата на экваториальную плоскость. Уравнения движения задачи, допускающие интеграл Якоби, с помощью которого осуществляется понижение порядка системы на две единицы, приведены к так называемой форме Уиттекера. Методом Пуанкаре доказано существование многопараметрических семейств периодических решений приведенной системы, найдены порождающие периодические решения.

Представлена модель сферической аэростатической опоры, построенная на основании нелинейного стационарного уравнения Рейнольдса. Состояние опоры задано векторами смещения, поступательной и угловой скоростей. Вычислены распределение давления, опорные реакции и расход воздуха. Приведены примеры решения для различных состояний шпиндельного узла. Проверены исходные физические гипотезы в критических состояниях опоры

Рассмотрена проблема управления двурукими манипуляционными роботами. Выделен класс задач, решение которых необходимо для практики, и предложен новый метод управления, сочетающий возможности оператора и робототехнической системы. Этот способ управления расширяет понятие полуавтоматической системы и существенно облегчает функции оператора. Приведены примеры использования предложенного метода при решении задач переноса предметов двумя манипуляторами и отвинчивания резьбового соединения, а также некоторые результаты использования предложенного метода для управления двуруким манипуляционном роботом, разработанным в НУЦ «Робототехника» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрены основные достижения МГТУ им. Н.Э. Баумана и Калужского медико-технического лазерного центра по исследованию возможностей использования низкоинтенсивного лазерного излучения в медицине для терапевтического применения. Приведены основные типы лазерных аппаратов, рекомендованных Минздравом для различных терапевтических целей, разработанные и освоенные промышленностью в серийном производстве.