Journal of Rocket-Space Technology
Not a member yet
238 research outputs found
Sort by
НАНОМАТЕРІАЛИ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ГНУЧКИХ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ
Full text linkThe article explores the potential of employing nanomaterials to develop flexible solar panels suitable for application on space stations and satellites. It examines the properties and benefits of materials such as perovskites, organic polymers, and carbon nanostructures. Current technological challenges, especially those related to stability under prolonged radiation exposure, are analyzed, along with possible solutions to address these issues. The findings demonstrate that integrating nanomaterials enables the production of lightweight, highly efficient photovoltaic systems that are well-adapted to extreme conditions, marking a new generation of solar technology.
Keywords: nanomaterials, flexible solar panels, space stations, satellites, organic solar cells, radiation resistance.Досліджено перспективи застосування наноматеріалів у створенні гнучких сонячних панелей для використання на космічних станціях і супутниках. Розглянуто властивості та переваги матеріалів на основі перовськітів, органічних полімерів і вуглецевих наноструктур. Проаналізовано сучасні технологічні виклики, зокрема стабільність при тривалому впливі радіації, та наведено напрями їх подолання. Показано, що впровадження наноматеріалів дозволяє створювати легкі, високоефективні та адаптивні до екстремальних умов фотоелектричні системи нового покоління.
Ключові слова: наноматеріали, гнучкі сонячні панелі, космічні станції, супутники, органічні сонячні елементи, радіаційна стійкість
ПАТЕНТИ США НА СИСТЕМУ ADPCM ТА ЇЇ ЗАСТОСУВАННЯ
No full textThe Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM) has been standardized by the International Telecommunication Union (ITU) due to its significance and extensive applications within telecommunication networks. This paper provides a concise overview of the recent US patents related to ADPCM and its applications, covering the years 2017 to 2025. Additionally, the general architecture of ADPCM is discussed. The findings presented herein aim to inspire researchers and motivate further explorations in this domain. Адаптивна диференціальна імпульсно-кодова модуляція (ADPCM) була стандартизована Міжнародним союзом електрозв’язку (ITU) завдяки її важливості та широкому застосуванню в телекомунікаційних мережах. У статті представлено стислий огляд новітніх патентів США, пов’язаних з ADPCM та її застосуваннями, за період з 2017 по 2025 роки. Також розглянуто загальну архітектуру ADPCM. Отримані результати покликані надихнути дослідників і сприяти подальшим дослідженням у цій сфері
ПОЄДНАННЯ СЕРВІСІВ PAAS ТА SAAS НА ПЛАТФОРМІ ДЛЯ ХМАРНИХ ОБЧИСЛЕНЬ ДЛЯ ЗАСТОСУВАНЬ У НЕЙРОНАУКАХ
Full text linkWeb-oriented software tools combining PaaS and SaaS cloud computing services have been developed, which expands the diagnostic capabilities of information technology tools for assessing neurophysiological status and increases the productivity and efficiency of scientific research using eye tracking data. Cloud computing technology has been further developed based on the proposed combination of cloud computing services operating simultaneously according to the principles: platform as a service PaaS (Platform as a Service) and software as a service SaaS (Software as a Service). The developed software tools consist of independent modules and nodes that work in interaction, which allows you to quickly and effectively change and scale its functionality. An important feature of the developed software tools is: undemanding to the hardware on the client side due to cloud computing; combination of PaaS and SaaS cloud computing services, which is implemented thanks to a code editor and a developed interface designer with a code translator that provides communication between the interface and the script code; modular structure of interaction of functional nodes, which allows scaling the software complex. Software tools have the following advantages compared to other similar services: the ability to work effectively in research projects and the educational process both with program code in the Python and Java Script programming languages, and with other data processing software tools loaded onto the platform with existing GUI interfaces; social capabilities and a high level of abstraction.Розроблено web-орієнтовані програмні засоби поєднання сервісів хмарних обчислень PaaS та SaaS, що розширює діагностичні можливості інструментальних засобів інформаційної технології оцінювання нейрофізіологічного стану та підвищує продуктивність та ефективність наукових досліджень з використанням даних айтрекінгу. Отримала подальший розвиток технологія хмарних обчислень на основі запропонованого поєднання сервісів хмарних обчислень працюючих одночасно за принципами: платформа як сервіс PaaS (Platformas a Service) та програмне забезпечення як сервіс SaaS (Softwareas a Service). Розроблені програмні засоби складаються з незалежних модулів та вузлів, які працюють у взаємодії, що дозволяє швидко та ефективно змінювати та масштабувати його функціонал. Важливою особливістю розроблених програмних засобів є: невимогливість до апаратного забезпечення на клієнтській стороні завдяки хмарним обчисленням; поєднання PaaS та SaaS сервісів хмарних обчислень, що реалізується завдяки редактору коду та розробленому конструктору інтерфейсів з транслятором коду, який забезпечує зв’язок інтерфейсу з скрипт-кодом; модульна структура взаємодії функціональних вузлів, що дозволяє масштабувати програмний комплекс. Програмні засоби мають наступні переваги у порівнянні з іншими подібними сервісами: можливість ефективно працювати у дослідницьких проектах та навчальному процесі як з програмним кодом на мовах програмування Python та Java Script, так і з іншими завантаженими на платформу програмними засобами обробки даних з наявними GUI інтерфейсами; соціальні можливості і високий рівень абстракції
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА СИСТЕМА АВТОНОМНОЇ НАВІГАЦІЇ БПЛА НА ОСНОВІ СЕМАНТИЧНОГО АНАЛІЗУ ЗОБРАЖЕНЬ
Full text linkThis paper addresses the critical scientific and technical problem of ensuring reliable autonomous navigation for unmanned aerial vehicles (UAVs) in challenging GNSS-denied environments. A comprehensive analysis of existing navigation methods reveals the limitations of classical approaches: inertial systems suffer from unbounded error accumulation, while traditional visual methods based on template or feature matching are highly sensitive to variations in illumination, weather conditions, and seasonal landscape changes. To overcome these drawbacks, a novel integrated intellectual system is proposed. The core of this approach is a paradigm shift from matching low-level visual features to analyzing the high-level semantic content of the observed scene. A robust semantic segmentation module was developed, utilizing a U-Net convolutional neural network with a lightweight MobileNetV2 encoder. This module processes images from the onboard camera in real-time, converting them into local semantic maps by classifying each pixel into stable categories such as buildings, roads, forests, and water. The absolute global position of the UAV is then determined by robustly matching this local semantic map with a pre-loaded global reference map using an efficient coarse-to-fine hierarchical search algorithm. To provide a smooth, continuous, and drift-free trajectory, a mathematical model for sensor fusion is implemented. It integrates the low-frequency, globally accurate semantic localization updates with high-frequency relative motion estimates from a visual-inertial odometry (VIO) system. This integration is performed optimally using an Extended Kalman Filter (EKF). Computer simulation results confirm the effectiveness of the proposed system, demonstrating its ability to successfully compensate for VIO drift and maintain a globally correct trajectory estimate. This approach paves the way for creating highly robust and truly autonomous navigation systems, significantly expanding the operational capabilities of UAVs in complex and contested environments.У статті розглядається актуальна науково-технічна проблема забезпечення надійної автономної навігації для безпілотних літальних апаратів (БПЛА) в складних умовах відсутності сигналів GNSS. Проведено комплексний аналіз існуючих методів навігації, який виявляє обмеження класичних підходів: інерціальні системи страждають від необмеженого накопичення похибки, тоді як традиційні візуальні методи, що базуються на зіставленні шаблонів або ознак, є надзвичайно чутливими до змін освітлення, погодних умов та сезонних змін ландшафту. Для подолання цих недоліків запропоновано нову інтегровану інтелектуальну систему. Основою цього підходу є парадигматичний зсув від зіставлення низькорівневих візуальних ознак до аналізу високорівневого семантичного змісту спостережуваної сцени. Розроблено робастний модуль семантичної сегментації, що використовує згорткову нейронну мережу архітектури U-Net з легковаговим кодером MobileNetV2. Цей модуль обробляє зображення з бортової камери в реальному часі, перетворюючи їх на локальні семантичні карти шляхом класифікації кожного пікселя за стабільними категоріями, такими як будівлі, дороги, ліси та вода. Абсолютне глобальне положення БПЛА визначається шляхом надійного зіставлення цієї локальної семантичної карти з попередньо завантаженою глобальною еталонною картою за допомогою ефективного ієрархічного алгоритму пошуку "від грубого до точного". Для забезпечення плавної, безперервної та вільної від дрейфу траєкторії реалізовано математичну модель комплексування даних. Вона оптимально інтегрує низькочастотні, глобально точні оновлення від семантичної локалізації з високочастотними оцінками відносного руху від системи візуально-інерціальної одометрії (VIO) за допомогою розширеного фільтра Калмана (EKF). Результати комп'ютерного моделювання підтверджують ефективність запропонованої системи, демонструючи її здатність успішно компенсувати дрейф VIO та підтримувати глобально коректну оцінку траєкторії. Цей підхід відкриває шлях до створення високоробастних та по-справжньому автономних навігаційних систем, що значно розширює операційні можливості БПЛА в складних та суперечливих середовищах
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ УЛЬТРАЗВУКОВОГО НЕРУЙНІВНОГО КОНТРОЛЮ СКЛАДНИХ ТЕХНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ
Full text linkEnsuring the safety and quality of high-tech engineering structures is one of the key challenges in modern industry. The presence of internal defects or damage in materials of potentially hazardous structures can lead to severe accidents with significant environmental and social consequences. Similarly, defects in components of complex consumer products—many of which consist of tens of thousands of parts—can result in substantial warranty service costs and damage the manufacturer’s reputation. As a result, despite the high cost, non-destructive testing (NDT) is becoming an increasingly essential tool for ensuring that structures comply with operational requirements. Among the various NDT techniques, ultrasonic testing (UT) is gaining broader recognition and application due to its balance of advantages and limitations. Ultrasonic non-destructive testing is widely used to detect internal defects such as cracks, voids, and delaminations. However, the reliability of UT depends on several factors, including the type of reference reflector used for equipment calibration, its geometrical parameters, and the acoustic properties of the material. This article discusses the advantages and limitations of current ultrasonic testing methods and presents analytical models for different types of reflectors that improve measurement accuracy.Most conventional ultrasonic testing techniques, as well as the majority of ultrasonic inspection equipment, rely—directly or indirectly—on amplitude-based methods for defect sizing in inspected objects. Nevertheless, practical experience in the manufacturing, verification, certification, and testing of ultrasonic calibration and reference specimens shows significant variation in signal amplitudes from identical reflectors within different specimen sets, despite high-precision fabrication.Attempts to compensate for this issue through further increases in manufacturing accuracy of reference samples, stricter requirements for UT results, or similar corrective strategies significantly increase costs, hinder the advancement of NDT technologies, and slow technical progress overall.This paper proposes a foundation for justified methods aimed at reducing signal amplitude discrepancies in ultrasonic calibration and reference blocks, thereby improving the overall reliability and efficiency of ultrasonic non-destructive testing without excessive cost increases.Забезпечення безпеки та якості високотехнологічних інженерних об’єктів є однією з ключових задач сучасної промисловості. Наявність внутрішніх дефектів або пошкоджень у матеріалах потенційно небезпечних конструкцій може призвести до серйозних аварій та негативних екологічних і соціальних наслідків. Наявність дефектів у деталях складних споживчих товарів, які містять десятки тисяч деталей, призводять до значних втрат на гарантійне обслуговування та псують репутацію виробників. У зв’язку з цим неруйнівний контроль, не дивлячись на високу вартість, стає до далі більш необхідним інструментом для забезпечення відповідності об’єктів експлуатаційним вимогам. За балансом переваг та недоліків все більш широке визнання та застосування знаходять ультразвукові методи неруйнівного контролю.Ультразвуковий неруйнівний контроль широко застосовується для виявлення внутрішніх дефектів, таких як тріщини, пори та розшарування. Проте, достовірність ультразвукового неруйнівного контроль залежить від ряду факторів, зокрема від типу відбивача, за яким відбувалось налаштування апаратури, його геометричних параметрів та акустичних властивостей матеріалу. У даній статті обговорюються переваги та обмеження існуючих методів ультразвукового неруйнівного контролю, а також наводяться аналітичні моделі для різних типів відбивачів, що дозволяють вдосконалити точність вимірювань. Більшість розповсюджених методик ультразвукового неруйнівного контролю та більшість апаратури ультразвукового неруйнівного контролю так чи інакше використовує амплітудний метод оцінки розмірів дефектів у об’єкті контролю. Однак досвід виготовлення, повірки, атестації, випробувань калібрувальних та контрольних зразків ультразвукового неруйнівного контролю свідчить про суттєву різницю амплітуд сигналів від відбивачів у серіях контрольних зразків ультразвукового неруйнівного контролю, не дивлячись на високу точність їх виготовлення. Подальше підвищення точності при виготовленні контрольних зразків ультразвукового неруйнівного контролю, завищення вимог до результатів ультразвукового неруйнівного контролю та інші схожі методи компенсування цієї проблеми дуже суттєво збільшують вартість робіт, стримують розвиток неруйнівного контролю та технічний прогрес у цілому. У даній статті пропонується основа для обґрунтованих методів зменшення розбіжностей амплітуд сигналів у калібрувальних та контрольних зразках ультразвукового неруйнівного контролю
Експериментальне дослідження міцносних характеристик деталей армованих композиційним волокном
Full text linkParts and products obtained by additive manufacturing methods are increasingly gaining popularity and use. These are not only household parts and decorative products, but also parts for mechanical engineering, machine tool building, aviation and rocket and space industries. With the increasing spread of such pieces, operational requirements for them are also increasing, which encourages researchers and manufacturers of equipment and materials to improve the capabilities and characteristics of end products. One of the most popular and widespread types of additive manufacturing - FDM 3D printing, also has a need and potential for improving the properties of final products. One of the types of improving properties is the use of reinforcement, filling polymers with composite fibers or granules, powders. The main method of reinforcement is filling the original plastic with composite fibers or adding fiber to the plastic base during printing in various ways. Such reinforcement methods already exist in the market and in industry, but they have drawbacks. One of these shortcomings is the failure to ensure the continuity or uniformity of the reinforcement, which leads to the formation of zones of reduced strength and stress localizers in the finished part. Therefore, the purpose of this study is to present a reinforcement method that preserves the layer-by-layer and interlayer continuity of the reinforcement fiber, does not allow the formation of weakening zones along the reinforcement axis of the part. The reinforcement method was developed, the technological equipment necessary for its implementation was developed and manufactured, specimens for tensile tests were manufactured and tests were conducted. The features and testing methodology were also described, the parameters of the specimens and their manufacturing modes were given. Experimental results were obtained, compared with the results for unreinforced specimens. The developed reinforcement method achieves an almost twofold improvement in the physical and mechanical properties of the part, proving its workability.Деталі та вироби, що отримані методами адитивного виробництва, все більше набуваюсь вжитку і популярності. Це не тільки деталі побуту і вироби декоративного призначення, а й вироби машинобудування, верстатобудування, авіаційної та ракетно-космічної промисловості. З збільшенням поширення таких виробів підвищуються і експлуатаційні вимоги до них, що спонукає дослідників і виробників обладнання та матеріалів покращувати можливості і характеристики виробів. Один з найбільш популярних і поширених видів адитивного виробництва – FDM 3D-друк, також має потребу і простір для покращення властивостей кінцевих виробів. Один з видів покращення властивостей – використання армування, наповнення полімерів композиційними волокнами чи гранулами, порошками. Основний спосіб армування – наповнення вихідного пластику композиційними волокнами або додавання волокна в пластикову основу під час друку різними способами. Такі методи армування вже існують в пропозиції на ринку і в промисловості, але вони мають недоліки. Одними з таких недоліків є незабезпечення суцільності або рівномірності армування, що призводить до утворення зон зменшення міцності та локалізаторів напружень в готовій деталі. Тому, ціль цього дослідження – представити метод армування що зберігає пошарову і міжшарову суцільність волокна армування, не допускає утворення зон ослаблення вздовж осі армування деталі. Було розроблено метод армування, розроблено і виготовлено необхідне для реалізації його технологічне обладнання, були виготовлені зразки для випробувань на розтяг та проведені випробування. Також були описані особливості та методика випробувань, наведені параметри зразків та режими їх виготовлення. Отримані експериментально результати, порівняні з результатами для неармованих зразків. Метод армування, що розроблений, досягає майже двократного покращення фізико-механічних властивостей деталі, доводячи свою роботоздатність
ОГЛЯД МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ РОЗРАХУНКУ ГЛИБИНИ ПРОНИКНЕННЯ КУМУЛЯТИВНОГО СТРУМЕНЮ
Full text linkThe development of effective and reliable separation systems and flight termination systems in rocket and space technology is a relevant task. Linear shaped charges are promising executive elements in these systems. One of the main design parameters determining their effectiveness is the penetration depth of the shaped charge jet into a barrier. However, the process of formation and penetration of the shaped charge jet of a linear shaped charge, especially with a semi-cylindrical cumulative liner, is complex, differs from axisymmetric charges, and is insufficiently studied, including in terms of accurate computational prediction of penetration depth. This creates a relevant scientific and technical problem related to the necessity of refining mathematical models for calculating the penetration depth of shaped charge jets of linear shaped charges. The aim of the work is a theoretical analysis of existing methods for calculating shaped charge jet penetration depth and the refinement of the mathematical model for determining the penetration depth of shaped charge jets of linear shaped charges with a semi-cylindrical cumulative liner. Theoretical research methods were used, including the analysis of literature sources and a comparative analysis of existing mathematical models of shaped charge jet penetration. The analysis showed that existing mathematical models have the following limitations: they are based on simplified concepts of the shaped charge jet formation process and do not accurately account for the complex formation process of shaped charge jets of linear shaped charges; they are semi-empirical and based on specific coefficients whose values are absent for the studied linear shaped charge configuration and barrier made of aluminum alloy grade 2219; most of them do not take into account the influence of stand-off distance and technological factors of linear shaped charge manufacturing. Based on the analysis of promising existing approaches (in particular, Orlenko's and Yefanov's models), mathematical models have been refined for determining the penetration depth of shaped charge jets into a semi-infinite barrier and the through-penetration thickness for a finite thickness barrier. The values of semi-empirical coefficients for the refined formulas obtained for a linear shaped charge with a diameter of 5 mm and a barrier made of aluminum alloy grade 2219 are provided. The systematized data and analysis results can be used in the educational process and during the development of pyrotechnic separation systems in rocket and space technology.Розробка ефективних та надійних систем розділення і систем автоматичного припинення польоту в ракетно-космічній техніці є актуальною задачею. Перспективними виконавчими елементами в даних системах є лінійні кумулятивні заряди. Одним з головних проєктних параметрів, що визначає їх ефективність, є глибина проникнення кумулятивного струменя у перешкоду. Проте, процес формування та проникнення кумулятивного струменю лінійного кумулятивного заряду, особливо з напівциліндричною кумулятивною виїмкою, є складним, відрізняється від вісьосиметричних зарядів і є недостатньо дослідженим, в тому числі у частині точного розрахункового прогнозування глибини проникнення. Це створює актуальну науково-технічну задачу, пов'язану з необхідністю уточнення математичних моделей для розрахунку глибини проникнення кумулятивного струменю лінійного кумулятивного заряду. Метою роботи є теоретичний аналіз наявних методик розрахунку глибини проникнення кумулятивного струменю та уточнення математичної моделі визначення глибини проникнення кумулятивного струменю лінійного кумулятивного заряду з напівциліндричною кумулятивною виїмкою. Використано теоретичні методи дослідження, зокрема аналіз літературних джерел та порівняльний аналіз наявних математичних моделей проникнення кумулятивного струменя. Аналіз показав, що наявні математичні моделі мають наступні обмеження: вони базуються на спрощених уявленнях про процес формування кумулятивного струменя та неточно враховують складний процес утворення кумулятивного струменю лінійного кумулятивного заряду; є напівемпіричними і базуються на специфічних коефіцієнтах, значення яких відсутні для досліджуваної конфігурації лінійного кумулятивного заряду та перешкоди з алюмінієвого сплаву марки 2219; більшість з них не враховує вплив фокусної відстані та технологічних факторів виготовлення лінійного кумулятивного заряду. На основі аналізу перспективних наявних підходів (зокрема, моделей Орленка та Єфанова) уточнено математичні моделі для визначення глибини проникнення кумулятивного струменю у напівнескінченну перешкоду та товщини прорізання для перешкоди кінцевої товщини. Приводяться значення напівемпіричних коефіцієнтів для уточнених формул отриманих для лінійного кумулятивного заряду діаметром 5 мм та перешкоді з алюмінієвого сплаву марки 2219. Систематизовані дані та результати аналізу можуть бути використані в навчальному процесі та під час розробки піротехнічних систем розділення у ракетно-космічній техніці
РОЗРОБКА РОЗУМНОГО ШУКАЧА ДЛЯ ТЕЛЕСКОПА
Full text linkThis paper presents an intelligent electronic finder for amateur telescopes, designed to enable accurate and convenient alignment with astronomical objects. The developed system integrates with a mobile application on a smartphone, providing users with real-time coordinates of selected celestial bodies and step-by-step guidance for telescope orientation. The relevance of this work is determined by the limitations of traditional optical finders and the high cost of commercial Go-To systems, which restrict access to astronomy for amateur users. The aim of the research is to develop an affordable and efficient device for telescope alignment with celestial objects, improving the accuracy and convenience of astronomical observations within the amateur community. The research methods include the analysis of existing solutions, development of astronomical calculation algorithms, construction of a prototype based on microcontrollers, inertial sensors, and wireless communication modules, as well as experimental verification of the accuracy of results by comparing them with data from the "Stellarium" software.The solution involves the creation of an integrated system that calculates the coordinates of celestial objects in the horizontal coordinate system (azimuth and altitude) based on the observer's location, current time, and device orientation. The main user interface is implemented as a Telegram bot, which allows users to receive coordinates and control the device. The system significantly simplifies telescope alignment for faint or invisible objects, such as dim stars, planets, galaxies, and nebulae. sThe practical value of this work lies in the development of an accessible tool for precise telescope alignment, promoting the growth of astronomical culture among amateurs. The results confirm the high accuracy of astronomical calculations, which closely match data obtained from "Stellarium." Further development of the project envisions the implementation of automated motor control, creation of a custom mobile application, expansion of compatibility with different telescope models, and improvement of the device housing for outdoor use.У статті представлено інтелектуальний електронний шукач для аматорських телескопів, призначений для високоточного та зручного наведення на астрономічні об’єкти. Система інтегрується з мобільним додатком на смартфоні, що надає координати обраних об’єктів у режимі реального часу та покрокові інструкції для орієнтації телескопа. Актуальність роботи обумовлена обмеженими можливостями традиційних оптичних шукачів і високою вартістю комерційних систем типу Go-To, що ускладнює доступ аматорів до астрономічних спостережень.Метою дослідження є створення доступного й ефективного пристрою для наведення телескопа на небесні об’єкти, що підвищує точність та зручність проведення астрономічних спостережень серед аматорської спільноти.Методи дослідження включають аналіз існуючих рішень, розробку алгоритмів астрономічних обчислень, побудову прототипу пристрою на базі мікроконтролерів, інерційних датчиків і модулів бездротового зв’язку, а також експериментальну перевірку точності результатів шляхом порівняння із даними програмного комплексу «Stellarium».Рішення полягає у створенні інтегрованої системи, яка обчислює координати об’єктів у системі горизонтальних координат (азимут і висота) з урахуванням місця спостереження, поточного часу та орієнтації пристрою. Основним інтерфейсом користувача виступає Telegram-бот, що дозволяє отримувати координати та керувати пристроєм. Система значно полегшує наведення телескопа на слабкі або невидимі неозброєним оком об’єкти: зорі малої яскравості, планети, галактики, туманності.Практична цінність роботи полягає у створенні доступного засобу для точного наведення телескопа, що сприяє розвитку астрономічної культури серед аматорів. Результати дослідження підтверджують високу точність обчислень, що майже повністю збігаються з даними «Stellarium». Подальший розвиток передбачає автоматизацію управління моторами, створення власного мобільного застосунку, розширення сумісності з різними моделями телескопів та вдосконалення конструкції корпусу
АДИТИВНЕ ВИГОТОВЛЕННЯ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ МЕТОДОМ XBEAM З АНАЛІЗОМ МІКРОСТРУКТУРИ ТА МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
Full text linkAdditive manufacturing (AM) of titanium alloys has become one of the most promising approaches in aerospace engineering due to its potential to reduce production time and cost while maintaining high mechanical performance. This study provides a comprehensive review of the microstructural and mechanical characteristics of Ti-6Al-4V alloys produced by wire-based electron beam additive manufacturing (xBeam technology). The primary objective is to evaluate the influence of technological parameters on the formation of α+β-phase structures, mechanical properties, and defect control in large-scale components relevant to aerospace applications. The review focuses on the effects of current, voltage, and wire feeding rates during the xBeam process and their role in achieving defect-free, homogenous structures. Microstructural analysis based on SEM data indicates the formation of columnar β-grains and fine lamellar α-phase colonies oriented along the build direction. Mechanical properties reported for xBeam-fabricated Ti-6Al-4V include a yield strength of ~920 MPa, tensile strength of ~995 MPa, elongation of ~14%, and hardness near 340 HV. These values are comparable or superior to those obtained by traditional rolling and other AM methods such as WAAM and LPBF. Furthermore, the integration of TiC-reinforced composites is highlighted as a promising route to enhance wear resistance and structural stability. The advantages of xBeam for fabricating large-sized parts (up to 1 meter in length) are discussed, with examples of real aerospace components such as flanges and pipelines. Comparison with national research results underscores the technological maturity and practical feasibility of xBeam. The study concludes that this method offers a viable path for manufacturing high-performance titanium structures with controlled properties for aerospace and defense industries.Адитивне виробництво (AM) титанових сплавів стає одним із найперспективніших підходів в аерокосмічній галузі завдяки можливості зменшити тривалість і вартість виготовлення за збереження високих механічних характеристик. У цій роботі наведено огляд мікроструктурних і механічних властивостей сплаву Ti-6Al-4V, виготовленого методом електронно-променевого нарощування з подачею дроту (технологія xBeam). Основною метою є оцінювання впливу технологічних параметрів на формування α+β‑фазної структури, механічні властивості та контроль дефектів у великогабаритних деталях, що мають значення для аерокосмічного виробництва. Огляд зосереджено на впливі сили струму, напруги та швидкості подачі дроту під час процесу xBeam і їхній ролі в досягненні гомогенних структур без дефектів. Мікроструктурний аналіз на основі SEM-знімків засвідчує формування колонних β‑зерен і дрібноламельних колоній α‑фази, орієнтованих уздовж напрямку нарощування. Механічні властивості зразків Ti-6Al-4V, виготовлених за технологією xBeam, включають границю плинності ~920 МПа, межу міцності ~995 МПа, відносне подовження ~14 % та твердість близько 340 HV. Ці значення є порівнюваними або кращими за характеристики, отримані прокаткою та іншими методами AM, зокрема WAAM і LPBF. Додатково розглянуто використання армування TiC як перспективний напрям підвищення зносостійкості й структурної стабільності. Обговорено переваги технології xBeam для виготовлення великогабаритних виробів (довжиною до 1 м) із прикладами реальних аерокосмічних компонентів, як-от фланці та трубопроводи. Порівняння з результатами українських досліджень підтверджує технологічну зрілість і практичну доцільність xBeam. Зроблено висновок, що метод є ефективним шляхом виготовлення високоміцних титанових конструкцій із контрольованими властивостями для потреб аерокосмічної та оборонної галузей
ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОСНАЩЕННЯ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПРЕСОВАНИХ ЗАГОТОВОК ТИПУ «ПЛИТА» З ПОРОШКІВ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ
Full text linkMachine parts, including those for aviation and rocket and space technology, made from aluminum alloy powders, have advantages over similar parts made from semi-finished products and blanks obtained by the “casting-pressure treatment” method in terms of strength, heat resistance, and corrosion resistance. This is especially true for parts made from powders obtained by dispersing a jet of melt with a high-pressure water jet.ncreasing the strength, heat resistance and corrosion resistance of aluminum alloy parts contributes to improving the tactical, technical and economic characteristics of rocket, space and aviation equipment. For the manufacture of rocket, space and aviation equipment parts, large-sized semi-finished products and blanks are required, such as sheets, plates, pressed profiles with various cross-sectional shapes. It is noted that for the manufacture of such semi-finished products, large-sized blanks and, accordingly, methods of their production are required. The article analyzes known methods of producing billets from aluminum alloy powders obtained by dispersing melts with water. It is determined that the method of pressing powder and porous billets in one direction has significant limitations on the cross-sectional dimensions. It is established that for the known method of pressing powders and porous billets in mutually perpendicular directions there is no dependence between the dimensions of the billet and the height of the working space of the press. The article establishes the dependence between the height of the working space of the presses in the manufacture of prismatic blanks from aluminum alloy powders by pressing the powder and the porous blank in mutually perpendicular directions and the dimensions of the blanks. It is established that the limiting factor that limits the dimensions of the blanks is the height of the working space of the press intended for pressing the porous blank to the theoretical density of the alloy.t hasbeen established that at comparable values of the pressure of pressing a porousworkpiece, the methods of pressing powder and porous work piecein perpendicular directions and in one direction provide comparable dimensions of prismatic workpieces. It hasbeen established that when pressingДеталі машин, в тому числі авіаційної та ракетно-космічної техніки, виготовлені з порошків алюмінієвих сплавів, мають переваги у порівнянні з аналогічними деталями, виготовленими з напівфабрикатів і заготовок, отриманих за способом «лиття –обробка тиском» за міцністю, теплостійкістю, корозійною стійкістю. Особливо це притаманне деталям, виготовленим з порошків, отриманих диспергуванням струменя розплаву струменем води високого тиску. Підвищення міцності, теплостійкості та корозійної стійкості деталей з алюмінієвих сплавів сприяє покращенню тактико- технічних та економічних характеристик ракетно-космічної та авіаційної техніки. Для виготовлення деталей ракетно-космічної та авіаційної техніки необхідні великогабаритні напівфабрикати і заготовки, такі як листи, плити, пресовані профілі з різною формою поперечного перерізу. Зазначено, що для виготовлення таких напівфабрикатів необхідні великогабаритні заготовки і, відповідно, способи їх виробництва. В статті проаналізованийвідомі способи виробництва заготовок з порошків алюмінієвих сплавів, отриманих диспергуванням розплавів водою. Визначено, що спосіб пресування порошку та пористої заготовки в одному напрямі має суттєві обмеження розмірів поперечного перерізу. Встановлено, що длявідомого способу пресування порошків та пористих заготовок у взаємно перпендикулярних напрямах відсутні залежності між розмірами заготовки та висотою робочого простору преса. В статті встановлені залежності між висотою робочого простору пресівпри виготовленні призматичних заготовок з порошків алюмінієвих сплавів способом пресування порошку і пористої заготовки у взаємно перпендикулярних напрямах та розмірами заготовок. Встановлено, що лімітуючим чинником, який обмежує розміри заготовок, є висота робочого простору преса, призначеного для пресування пористої заготовки до теоретичної густини сплаву.Встановлено, що при співставних значеннях тиску пресування пористої заготовки способи. пресування у порошку і пористої заготовки у перпендикулярних напрямах та в одному напрямі забезпечують співставні розміри призматичних заготовок. Встановлено, що при пресуванні порошку і пористої заготовки в перпендикулярних