Journal of Rocket-Space Technology
Not a member yet
238 research outputs found
Sort by
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ СТРУКТУРИ СПЛАВУ 1.4859, ВИГОТОВЛЕНОГО ЗА АДИТИВНОЮ ТЕХНОЛОГІЄЮ PBF-LB/M, НА ВЛАСТИВОСТІ
Full text linkMaterials used in aerospace for operation under high-temperature and aggressive environmental conditions must exhibit enhanced corrosion resistance as well as good manufacturability. One significant advantage of the laser powder bed fusion of metals (PBF-LB/M) additive technology is the ability to fabricate enclosed thin-walled structural elements with wall thicknesses as low as 0.3 mm, corresponding to the specifications of highly efficient heat exchangers or capillary tubes produced by conventional methods. The use of heat-resistant, corrosion-resistant alloys with minimally sufficient nickel and chromium content is more appropriate for this type of application. The PBF-LB/M process, characterized by gradual ultrafast melting and crystallization of metal microvolumes, as well as repeated thermal cycling within the sub-solidus temperature range, enables the formation of fine-grained microstructures with unique properties. These properties may exceed those of chemically identical materials produced by traditional manufacturing technologies such as casting or rolling. A considerable body of scientific work has been devoted to studying the properties of components fabricated by PBF-LB/M, taking into account the structural factor. However, the rapid expansion of the range of materials available for the PBF-LB/M process without concurrent qualification and standardization leads to a lack of comprehensive data on material properties, particularly regarding strength and corrosion resistance, as well as their changes during subsequent processing and operation. This study investigates the microstructure, mechanical properties following uniaxial tensile testing, and resistance to intergranular corrosion of components made of alloy 1.4859 (Fe-32Ni-20Cr-1Nb) produced via the PBF-LB/M additive manufacturing technology. It was established that enhanced strength parameters are attributed, firstly, to the structural characteristics of the material, including grain size and orientation, state of grain boundaries, and the presence of precipitates of secondary phases, secondly, to the direction (plane) of mechanical testing, and thirdly, to the presence of internal structural defects. In the as-built condition (after PBF-LB/M fabrication), the strength characteristics exceed the requirements for cast components made from this alloy, as well as those for rolled products from Incoloy 800 and KhN32Т alloys. The study further demonstrated that heat treatment at 1150ºC enhances resistance to intergranular corrosion.Матеріали, що використовуються в ракетно-космічній техніці для роботи в умовах високих температур та агресивних середовищ, повинні характеризуватися підвищеними антикорозійними властивостями, а також доброю технологічністю. Однією з вагомих переваг адитивної технології лазерного плавлення металевого порошкового шару (PBF-LB/M) є здатність виконувати замкнені тонкостінні конструктивні елементи з товщиною стінок до 0,3 мм, що відповідає параметрам високоефективних теплообмінників або капілярних трубок, виготовлених традиційними методами.Оптимальним для такого типу застосування є використання жароміцного корозійностійкого сплаву, з мінімально достатнім вмістом нікелю та хрому. Процес PBF-LB/M, який характеризується поступовим надшвидким плавленням і кристалізацією мікрооб’ємів металу, а також повторюваними тепловими коливаннями в субсолідусному діапазоні температур дозволяє отримувати дрібнокристалічні структури з унікальними властивостями. Ці властивості можуть перевищувати показники однакових за хімічним складом матеріалів, отриманих традиційними методами виготовлення, зокрема литтям чи прокатом. Вивченню властивостей виробів, виготовлених за технологією PBF-LB/M з урахуванням структурного фактора присвячено значну кількість наукових робіт. Однак стрімке розширення номенклатури матеріалів для PBF-LB/M технології без їх одночасної кваліфікації і стандартизації призводить до відсутності комплексних даних про властивості, зокрема про міцність та корозійну стійкість, а також їх зміни в процесі подальшої обробки і експлуатації. У даній роботі досліджено структуру, механічні властивості після випробування на одновісний розтяг та стійкість проти міжкристалітної корозії виробів зі сплаву 1.4859 (Fe-32Ni-20Cr-1Nb), виготовлених за адитивною технологією PBF-LB/M. Встановлено, що підвищені показники міцності зумовлені, по-перше, структурними характеристиками матеріалу, зокрема розміром та орієнтацією зерен, станом границь зерен та наявністю виділень надлишкових фаз, по-друге, напрямком (площиною) проведення механічних випробувань, по-третє, наявністю внутрішніх дефектів будови. У стані після друку (за PBF-LB/M технологією) характеристики міцності перевищують вимоги, що пред’являються до литих виробів із цього сплаву, а також до прокату зі сплавів Incoloy 800 та ХН32Т. Дослідження показало, що застосування термічної оброки при 1150ºС забезпечує підвищену стійкість проти міжкристалітної корозії
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРЯМОТОЧНОГО ПОВІТРЯНО-ДЕТОНАЦІЙНОГО ДВИГУНА НА МОНОПАЛИВІ
Full text linkThe purpose of the study is to create a holistic system of experimental and numerical analysis of processes in a straight-flow air-detonation engine (SDE) with monofuel supply, as well as verification of analytical models taking into account the features of chemical kinetics. Approach - The paper presents the results of experimental studies of a straight-flow air-detonation engine (SDE) operating on monofuel — Pronit and Enit. The tests were carried out on an impulse wind tunnel (IAT) at Mach numbers from 4 to 8. The conditions for the formation of the detonation front, the influence of pulse frequency, channel geometry and throttling modes on combustion stability were studied. Special attention was paid to adapting the design of the inlet diffuser and the internal geometry of the chamber to high-altitude flight conditions. The efficiency of using different types of monofuels in terms of thrust, stability and temperature load was compared. The subject of study in the article is the processes that occur in the chamber of a straight-flow air-detonation engine installation of a combined acceleration cycle. Task: to consider promising concepts of multi-mode engines and to investigate the nature of the influence of operating parameters and design factors on increasing the efficiency of a compact detonation engine. Methods of solving problems: computational-analytical and computational-experimental. Numerical modeling was carried out in a software package using various turbulence models to evaluate viscous supersonic flows. Results: the results of the experiments made it possible to identify critical conditions for launching a detonation wave, establish the influence of the geometric characteristics of the combustion chamber on the stability of combustion, and also assess the temperature load on the structure. The feasibility of switching from the traditional combustion mode to the detonation mode in the context of increasing thrust efficiency and reducing specific fuel consumption is substantiated. The relevance of developing such power plants for promising aviation and space technology, in particular small aircraft, unmanned aerial vehicles and modular rocket systems, is determined. It was established that the SPDD with Pronit monofuel can provide a stable detonation regime at altitudes up to 20 km. The results obtained can be used in the creation of hypersonic aircraft and new generation power modules. A set of methods was applied: high-speed experimental research using a laboratory stand; diagnostics of pressure, temperature and detonation velocity parameters; numerical modeling based on the Navier–Stokes equations with reaction kinetics; the approaches of Heizer, Wilson and Lu for different levels of complexity of physical and mathematical models were used. The scientific novelty of the work lies in the comprehensive approach to the study of compact SPDD on monofuel, which combines detailed chemical and hydrodynamic models with real laboratory validation. For the first time, the influence of preheating, compression ratio and feed rate on the implementation of stable detonation in a monofuel system was systematically investigated. The practical significance lies in the possibility of using the obtained results in the design of compact energy-efficient detonation engines for autonomous systems, where weight-size, launch speed, and reliability are critical.Мета дослідження є створення цілісної системи експериментального та чисельного аналізу процесів у ППДД з подачею монопалива, а також верифікація аналітичних моделей з урахуванням особливостей хімічної кінетики. Підхід - У роботі представлено результати експериментальних досліджень прямоточного повітряно-детонаційного двигуна (ППДД), що працює на монопаливі — Проніт та Еніт. Випробування проводилися на імпульсній аеродинамічній трубі (ІАТ) при числах Маха від 4 до 8. Досліджено умови формування фронту детонації, вплив частоти імпульсів, геометрії каналу та режимів дроселювання на стабільність згоряння. Особливу увагу приділено адаптації конструкції вхідного дифузора та внутрішньої геометрії камери до умов висотного польоту. Порівняно ефективність використання різних типів монопалив за параметрами тяги, стійкості та температурного навантаження. Предметом вивчення у статті є процеси, які відбуваються у камері прямоточно повітряної-детонаційної двигунної установки комбінованого циклу прискорення. Завдання: розглянути перспективні концепції багаторежимних двигунів та дослідити характер впливу режимних параметрів та конструктивних факторів на підвищення ефективності компактного детонаційного двигуна. Методи розв’язання задач: розрахунково-аналітичний та обчислювально-експериментальний. Чисельне моделювання проводилося у програмному комплексі з використанням різних моделей турбулентності для оцінки в’язких надзвукових потоків. Результати: результати експериментів дозволили виявити критичні умови запуску детонаційної хвилі, встановити вплив геометричних характеристик камери згоряння на стабільність згоряння, а також оцінити температурне навантаження на конструкцію.. Обґрунтовано доцільність переходу від традиційного режиму згоряння до детонаційного в контексті підвищення ефективності тяги та зменшення питомої витрати палива. Визначено актуальність розробки подібних силових установок для перспективної авіаційної та космічної техніки, зокрема малої авіації, безпілотних літальних апаратів та модульних ракетних систем. Встановлено, що ППДД із монопаливом Проніт може забезпечити стабільний детонаційний режим на висотах до 20 км. Одержані результати можуть бути використані при створенні гіперзвукових літальних апаратів та енергетичних модулів нового покоління. Застосовано комплекс методів: високошвидкісне експериментальне дослідження з використанням лабораторного стенду; діагностика параметрів тиску, температури та швидкості детонації; чисельне моделювання на базі рівнянь Нав’є–Стокса з реакційною кінетикою; використано підходи Хейзера, Вільсона та Лу для різних рівнів складності фізико-математичних моделей. Наукова новизна роботи полягає у комплексному підході до вивчення компактних ППДД на монопаливі, що поєднує детальні хімічні та гідродинамічні моделі з реальною лабораторною валідацією. Вперше системно досліджено вплив попереднього нагріву, ступеня стиснення та швидкості подачі на реалізацію стабільної детонації в монопаливній системі. Практичне значення полягає у можливості використання отриманих результатів при проектуванні компактних енергоефективних детонаційних двигунів для автономних систем, де критичними є показники масогабаритності, швидкості запуску та надійності
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ РАКЕТНОГО ПАЛИВА НА ОСНОВІ ГАС-ПЕРОКСИД ВОДНЮ
Full text linkToday, the most common oxidizer in the world rocket and space technology is liquid oxygen. Its use dates back to the V-2. Extensive experience has been accumulated with it. It would seem that everything is possible with it. However, this is not entirely true. Currently, quite intensive searches are being conducted for a substitute for oxygen. The reasons for these searches in modern rocket engines are analysed and systematized. The main disadvantages of oxygen, which have long been tried to be eliminated, are listed. They significantly complicate the propulsion system and the launch vehicle as a whole. Among them are the fuel component ignition systems (especially for multiple engine starts), cooling of pumps, refuelling of tanks, combating the geyser effect (for second stages of launch vehicles), thermal insulation of the bottoms, temperature control of compartments, compensation for thermal expansion, etc. In oxygen engines with kerosene fuel, the design of the combustion chamber also becomes more complicated. In this case, there is a need for barrier and curtain cooling of the chamber in a bronze insert in the critical section. The renaissance of such an oxidizer as hydrogen peroxide is shown and analysed. At one time, liquid rocket engines in Great Britain and the Soviet Union were interested in it. Today, it is successfully used in the Scottish company Skyrora, the American Ursa Major. For the first time, the main positive properties of peroxide as a rocket oxidizer in relation to liquid rocket engines and launch vehicles in general are systematized. Its advantages are shown. The state of aggregation of hydrogenperoxideis a non-boiling liquida to perating temperature. There is noneed for cooling the pumpor the make-upmode. There are alsono conditions for water hammer duringre fueling. Onhydrogenperoxide, the gasgenerator, nozzleapparatus and turbine are free of soot. This significantly simplifies the reuse of the PH stage. Onhydrogenperoxide, a recordthrottlingdepthisachieved – upto 20 times.Сьогодні найбільш поширений окиснювач в світової ракетно-космічної техніці є рідкий кисень. Його використання бере свій початок ще з Фау-2. Накопичений великий досвід роботи з ним.Здавалося б, з ним усе гаразд. Однак це не зовсім так. Наразі досить інтенсивноведуться пошуки замінника кисню. Проаналізовано та систематизовано причини цих пошуків в сучасних ракетних двигунах. Перераховані основні недоліки кисню, які давно намагаються усунути. Вони суттєво ускладнюють рухову установку та ракету-носій загалом. Серед них - системи запалювання компонентів палива (особливо для багаторазових включень двигуна), захолодження насосів, підживлення баків, боротьби з гейзерним ефектом (для других ступенів ракет-носіїв), теплоізоляція днищ, термостатування відсіків, компенсації температурних розширень та інші. У кисневих двигунів з пальним гас, ускладнюється і конструкція камери згоряння. У цьому випадку з’являється необхідність загороджувального і завісного охолодження камери, бронзової вставки в критичному перерізі.Показано та проаналізовано ренесанс такого окиснювача як пероксид водню. Свого часу з ним були цікаві РРД у Великої Британії, в Радянському Союзі. Сьогодні він з успіхом застосовується у шотландській компанії Skyrora, американській UrsaMajor. Вперше систематизовано основні позитивні властивості пероксиду як ракетного окиснювача стосовно РРД и ракет-носіїв в цілому. Показано його переваги. Агрегатний стан пероксиду водню – некипляча рідина при температурі експлуатації. Необхідність в захолодженні насосу, режимі підживлення відсутні. Також немає умов для гідроударів при заправці. На пероксиді водню газогенератор, сопловий апарат та турбіна позбавлені сажі. Це суттєво спрощує повторне використання ступеня РН. На пероксиді водню досягається рекордна глибина дроселювання – до 20 разів
ВПЛИВ МОДИФІКУВАННЯ НА СТРУКТУРУ ТА ВЛАСТИВОСТІ НІКЕЛЕВИХ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ РАКЕТНО-КОСМІЧНОЇ ТЕХНІКИ
Full text linkNickel-based heat-resistant alloys occupy a special place in modern rocket and space technology due to their exceptional heat resistance, high mechanical properties and structural stability at high temperatures and loads. These materials form the basis of critical components of aircraft and gas turbine engines, as well as structural elements operating in aggressive environments and at extreme temperatures. The reliability, durability and efficiency of these systems largely depend on the properties of the heat-resistant alloys used and, accordingly, on the methods of alloying, modification and heat treatment. One of the main methods of improving the properties of heat-resistant nickel alloys is modification, i.e. the targeted introduction of microimpurities or ultrafine components that can change the crystallisation process, microstructure formation, phase composition and morphology of the strengthening phase. In particular, the use of modification opens up huge opportunities for improving the properties of alloys in order to adapt them to specific conditions of use. This is especially important in the context of miniaturization of components and rising operating temperatures, when even a slight improvement in structural properties can lead to a significant increase in the service life of the component. Despite a significant amount of fundamental and applied research, many aspects of the influence of modifying elements on the microstructure and physical and mechanical properties of nickel alloys remain insufficiently studied. Further analysis is required by the mechanisms of action of individual modifiers, their interaction with key alloying elements and the effect on the kinetics of phase transformations during heat treatment. Thus, the relevance of such studies is due to the need for an in-depth study of the effect of modifiers on the structure and properties of heat-treated nickel alloys in order to develop more efficient new generation materials that meet the growing requirements for machine reliability and durability.Жароміцні сплави на основі нікелю займають особливе місце в сучасній ракетно-космічна техніці завдяки своїй винятковій жаростійкості, високим механічним властивостям і структурній стабільності при високих температурах та навантаженнях. Ці матеріали складають основу відповідальних компонентів авіаційних і газотурбінних двигунів, а також елементів конструкцій, що працюють в агресивних середовищах та при екстремальних температурах. Надійність, довговічність і ефективність цих систем значною мірою залежать від властивостей використовуваних жароміцних сплавів і, відповідно, від методів їх легування, модифікування та термічної обробки. Одним з ключових напрямків покращення властивостей жароміцних нікелевих сплавів є модифікування, тобто цілеспрямоване введення мікродомішок або ультрадисперсних компонентів, здатних змінювати процеси кристалізації, формування мікроструктури, фазовий склад і морфологію зміцнювальної фази. Зокрема, використання модифікування відкриває величезні можливості для вдосконалення властивостей сплавів з метою адаптації їх до конкретних умов використання. Це особливо важливо в умовах мініатюризації компонентів і зростання робочих температур, коли навіть невелике поліпшення структурних властивостей може призвести до значного збільшення терміну служби компонента. Незважаючи на значну кількість фундаментальних і прикладних досліджень, багато аспектів впливу модифікуючих елементів на мікроструктуру та фізико-механічні властивості нікелевих сплавів залишаються недостатньо вивченими. Подальшого аналізу потребують механізми дії окремих модифікаторів, їх взаємодія з ключовими легуючими елементами та вплив на кінетику фазових перетворень під час термічної обробки. Таким чином, актуальність таких досліджень зумовлена необхідністю поглибленого вивчення впливу модифікування на структуру та властивості термічно оброблених нікелевих сплавів з метою розробки більш ефективних матеріалів нового покоління, що відповідають зростаючим вимогам надійності та довговічності машин
ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ВИРОБІВ НЕТРАДИЦІЙНИМИ МЕТОДАМИ
Full text linkAn extensive body of literature suggests that the vast majority of the energy used for metal turning is converted into heat. In the case of employment of traditional turning method, up to 98% of energy can be converted to heat and, as such, wasted. It's important to mention that not only does the energy to heat conversion decrease the efficiency of the metal processing but also it reduces the lifespan of the instrument as well as worsens final detail top layer quality. To reduce the amount of heat, several non-traditional processing methods were invented. Some of those are: extremely high-speed cutting, rotational cutting and sliding cutting. On top of lowering heat production, some of those methods may improve top layer quality of the detail. To better understand involved processes, in this article we analyzed different aspects affecting energy intensity of cutting process. Also, an analytical formula to show the relation of conditional cutting stress to the cutting coefficient was provided. Based on this dependency, forementioned non-traditional methods were examined to identify the most promising one to reduce the energy intensity of the cutting process and to improve the top layer quality of the detail without necessity to apply additional operations. For each method, the advantages and limitations were presented. In the final part of this article, the most promising non-traditional method was selected for further investigation and introduction into the manufacturing industry.Як відомо, більша частина енергії, що використовується під час точіння металу, перетворюється у тепло. Так, для традиційних методів точіння, в тепло може переходити до 98% всієї витраченої енергії. Варто зазначити, що таке перетворення не тільки знижує ККД процесу обробки але й негативно впливає як на довговічність інструменту, так і на якість результуючого поверхневого шару. Для зниження частки тепла під час точіння було розроблено кілька нетрадиційних методів обробки, серед яких високошвидкісне різання, ротаційне різання та ковзне точіння. Кожен з цих підходів позитивно впливає на енергетичний розподіл процесу обробки, але в той же час, має деякі обмеження на використання. Окрім того, деякі з цих методів, маю додаткові переваги пов'язані з якістю поверхневого шару, що отримується після застосування цього методу. Для більш повного розуміння процесів, що відбуваються під час обробки металу, у статті розглянуто різні аспекти, що впливають на енергоємність процесу різання матеріалів, а також наведена аналітична формула, що пов’язую умовну напругу різання та коефіцієнт різання. Спираючись на цю залежність, проведено огляд зазначених вище нетрадиційних методів обробки, які дозволяють знизити енергоємність процесу обробки та отримати більш якісний поверхневий шар без додаткових довідкових операцій. Представлені позитивні та негативні сторони кожного з методів, а також обрано найперспективніший з них для подальшого дослідження та впровадження в промисловість
ПРО ТЕХНОЛОГІЇ ДРОНІВ
No full textUnmanned aerial vehicles (UAVs) or unmanned aircraft systems (UAS) are other names for drones, which are aircraft that do not have a pilot on board. A human operator can control it remotely, or it can fly itself using pre-programmed flight plans that use sensors and computers on board. Applications for drones are many and include everything from photography and recreational flying to military surveillance and package delivery. Numerous industries use drones because they can carry out tasks that are hazardous, challenging, or impossible for people to do directly. In order to detect obstacles, drones frequently use cutting-edge technology such as GPS, sensors, cameras, and occasionally LiDAR. A brief explanation of earlier drone technology works is provided in this paper.
Безпілотні літальні апарати (БПЛА) або безпілотні авіаційні системи (БАС) — це інші назви дронів, тобто літальних апаратів, що не мають пілота на борту. Керування може здійснюватися людиною-оператором дистанційно або автономно за допомогою попередньо запрограмованих планів польоту, які використовують бортові датчики та комп’ютери. Дрони мають широкий спектр застосувань — від аерофотозйомки та рекреаційних польотів до військової розвідки та доставки вантажів. Їх активно використовують у багатьох галузях, оскільки вони здатні виконувати завдання, що є небезпечними, складними або неможливими для безпосереднього виконання людиною. Для виявлення перешкод дрони зазвичай застосовують передові технології, зокрема GPS, сенсори, камери та іноді LiDAR. У цій роботі подано короткий огляд попередніх досліджень, присвячених розвитку технологій безпілотних літальних апаратів
ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ПНЕВМАТИЧНОЇ СИСТЕМИ РОЗДІЛЕННЯ СТУПЕНІВ РАКЕТИ-НОСІЯ КОСМІЧНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Full text linkExamine pneumatic system of separation stage, which ensure relative speed and include exclude pollution surface of space vehicle. Up to this time in this capacity push apart element system of separation widely use motor solid fuel. In connection with requirements raise till clean surface space vehicle ensuring minimum angle speed in modern space vehicle «Falcon» and «Delta» use pneumatic system separation represented system, which consist of tank gas, pushers, pipe-line, which connection tank gas and pushers, valve. Fundamental executive element creation relation speed pneumatic separation system is pushers. Constructively pushers are pneumatic cylinder plunger displays in frame, when closer modulator pressure in govern cavity, create requirement force, executive work for kinematic parameter system separation stage. On example system of separation «Cyclone-4M» launch vehicle formulate setting optimization problem, make up objective function, basic assumption and supposition. In the capacity of main limit use equalization preservation, in which work pushers transform in kinetic energy separation stage. In the capacity added limitation use limited coupled with fastness element constructional pushers and tank gas and material with it manufactory. For decision task use numerical computing method optimization design objectives alternating-variable descent method. Sens of method successive minimization facility along coordinate ruling, on each iteration dupe n step about quantity fact, on every step change one fact other stay fixed. On the basis data design create method determinate parameter pneumatic system, grant guidelines about determinate planning parameter system separation stage, adduce result decision task, determinate optimization correlation volume tank gas and pusher, optimization value pressure, count pushers and them geometric parameter. Give recommendation about design scheme pneumatic system separation. The result research gived valuable data for construction system separation stage and blocks of spacecraft launch vehicle and showed possible apply pneumatic system for separation stages. The material article were helpful scientific and engineers technician worker, which work above create construction of system separation stages and take up optimization system separation stages launch vehicle space setting.Розглядається пневматична система розділення ступенів, оптимізована по критерію мінімальної маси, яка забезпечує потрібну відносну швидкість і виключає забруднення поверхонь космічного апарата. До цього в якості виконуючих органів системи розділення широко застосовувались РДТП, які забезпечували потрібну відносну швидкість, розділяючихся ступенів. В зв’язку з підвищеними вимогами до чистоти поверхонь КА, забезпеченням мінімальних кутових швидкостей в сучасних РН «Falcon» і РН «Delta» використовуються пневматичні системі розділення. Пневматична система розділення ступенів представляє собою систему, яка складається із джерела газу, виконуючих органів створення відносної швидкості, магістралей, які сполучають джерело газу і виконуючі органи, клапанів, для ампулізації джерела газу. Основними виконуючими органами створення відносної швидкості пневматичної системи розділення ступенів є пневмоштовхач. Конструктивно пневмоштовхач представляє собою силовий пневмоциліндр, поршень якого переміщується в корпусі при підводі управляючого тиску в його управляючу порожнину, створюючи потрібне зусилля і виконуючі необхідну роботу для забезпечення кінематичних параметрів системи розділення ступенів. На прикладі системи розділення ступенів ракет-носія «Циклон-4M» сформульовані постановка оптимізаційної задачі, складена цільова функція, основні допущення і припущення. В якості основного обмеження використано рівняння збереження енергії, в якому робота пневмоштохачів перетворюється на кінетичну енергію, розділяючихся ступенів. В якості додаткових обмежень використані обмеження пов’язані з міцністю елементів конструкції пневмоштовхачів і газового балону, а також матеріалів з яких їх виготовлено. Для вирішення задачі застосовані чисельні методи оптимізації проектних параметрів – метод покоординатного спуску. Суть методу полягає в послідовній мінімізацію функції уздовж координатних ліній, на кожній ітерації проводиться n шагів по кількості аргументів, на кожному шазі змінюється один аргумент, інші залишаються фіксованими. На основі результатів моделювання розроблена методика и метод визначення оптимальних параметрів пневмосистеми, видані рекомендації по визначенню проектних параметрів системи розділення ступенів, наведені результати рішення задачі, визначені оптимальне співвідношення об’ємів джерела енергії і виконуючих органів створення відносної швидкості, оптимальна величина тиску, кількість штовхачів і їх геометричні параметри. Видані рекомендації по розробці конструктивно-компановочних схем пневматичних систем розділення. Результати досліджень дають цінні данні для проектування систем розділення ступенів і розгінних блоків космічних апаратів ракет-носіїв і показують можливість застосування пневматичної системи розділення ступенів. Матеріали статті будуть корисні науковим і інженерно-технічним співробітникам, які працюють над створенням конструкції систем розділення і займаються оптимізацією системи розділення ступенів ракет-носіїв космічного призначення
МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО АНАЛІЗУ СТРУКТУРИ МАТЕРІАЛІВ. ОГЛЯД
Full text linkPurpose. The purpose of this study is to evaluate and compare quantitative methods for analyzing the structure of materials, with including cases such as non-grain phases. Design / Method / Approach. The work examines six primary approaches for analyzing the structure of materials: equivalent diameter analysis, linear intercept method, random intercept method, fractal analysis, planimetry, and point count techniques. These methods are tested on microstructures with various phases including carbides. Method-specific advantages, implementation difficulties, and statistical robustness are addressed. Findings. Each method provides specific benefits. Equivalent diameter simplifies irregular inclusions, intercept methods ensure statistical validity, and fractal analysis reveals geometric complexity. Planimetry and point count techniques deliver quantitative metrics for grain size and phase composition. Their combined use allows comprehensive evaluation of structural complexity, especially in materials with heterogeneous phase distributions, and is critical for advanced quality control or microstructural design. Theoretical Implications. The study contributes to the understanding of statistical and geometrical techniques applicable to microstructural analysis beyond standard grain characterization. Practical Implications. The results can be used to select a method for analyzing structural materials, in particular those containing carbide inclusions and other uneven phases. Originality / Value. The article offers a structured comparison of practical quantitative methods applicable to advanced material characterization tasks. Research Limitations / Future Research. The analysis was limited to 2D cross-sections. Future work should include 3D reconstruction and investigation into automation instruments for choosing the most optimal analyse method.Мета. Метою дослідження є оцінка та порівняння кількісних методів аналізу структури матеріалів з врахуванням випадків присутності фаз незерненої природи. Дизайн / Метод / Підхід. У роботі розглянуто шість основних підходів аналізу структури матеріалів: аналіз еквівалентного діаметра, метод лінійних перетинів, метод випадкових січних, фрактальний аналіз, планіметрія та точковий підрахунок. Методи застосовано до мікроструктурних зображень з різними фазами, включно з карбідами. У статті розглянуто переваги кожного методу, статистичну обґрунтованість та труднощі реалізації. Результати. Кожен метод має свої переваги: еквівалентний діаметр стандартизує опис, інтерсептні методи забезпечують статистичну репрезентативність, фрактальний аналіз — геометричну глибину. Методи планіметрії й точкового підрахунку забезпечують точні кількісні показники щодо зерен і фазового складу. Їхнє поєднання дозволяє отримати комплексну оцінку структури навіть у випадках неоднорідного фазового складу, що є важливим при контролі якості або дослідженні властивостей нових матеріалів. Теоретичне значення. Дослідження розширює уявлення про застосування статистичних та геометричних методів у мікроструктурному аналізі за межами класичного опису зерен. Практичне значення. Результати можуть бути використані для вибору методики аналізу конструкційних матеріалів, зокрема тих, що містять карбідні включення та інші нерівномірні фази. Оригінальність / Цінність. У роботі наведено порівняльну оцінку ефективних методів, придатних для складного кількісного аналізу мікроструктури. Обмеження дослідження / Майбутні дослідження. В статті розглядаються методи для аналізу 2D-зрізів. Перспективним є включення 3D-реконструкції та розгляд інструментів для автоматизації вибору найбільш оптимального методу
ІНТЕГРАЦІЯ СМАРТ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ БІЗНЕС-АНАЛІЗУ ОБЛІКОВИХ ОПЕРАЦІЙ НА ПІДПРИЄМСТВАХ
Full text linkDigitalization plays a significant role in the success of the initiative to implement accounting operations, and information management within the company contributes to the development of skills in the field of system and technical design. Effective use of information technologies allows companies to improve their processes and remain competitive in the market. The relevance of implementing SMART technologies at enterprises of the rocket and space industry is growing in the conditions of the modern business environment, which is rapidly changing and requires high adaptability and efficiency. The problems of implementing and implementing business processes at enterprises and the criteria for the effectiveness of their implementation are also considered. With the successful implementation and use of SMART processes, a number of positive effects can be obtained: high business productivity, improving the quality of the working environment and internalmanagement environment, optimizing processes, including the possible redesign of the organizational structure. The implementation of these technologies holds significant potential for improving operational activities and achieving sustainable competitive advantage. However, to date, significant issues regarding the implementation of SMART technologies remain unresolved, which makes the study particularly relevant. It was established that these technologies provide speed, accuracy and optimization of accounting processes, in particular the formation of reports. From the conducted research it was concluded that such dynamic digital transformations will require additional professional training of employees, as well as regulatory regulation at the state level, which is currently imperfect in Ukraine. The scientific novelty of the results obtained in the process of performing the work lies in the improvement of corporate software for business management based on a single ERP database, taking into account the requirements of enterprises in the rocket and space industry by developing new programs that allow accounting with the use of modern information technologies.
The practical sign if icance of the results obtained liesin the development of recommendations that canbeused in the activities of the State Enterprise Yuzhnoye Design Bureau and ot here nterprises.Цифровізація відіграє значну роль в успіху ініціативи з впровадження облікових операцій, а управління інформацією всередині компанії сприяє розвиткунавичок у галузі системного та технічного проектування. Ефективневикористання інформаційних технологій дозволяє компаніям покращити своїпроцеси та залишатися конкурентоспроможними на ринку. Актуальність впровадження SMART-технологій на підприємствах ракето – космічної галузі зростає в умовах сучасного бізнес-середовища, що швидко змінюється та вимагає високої адаптивності й ефективності. Також розглядаються проблеми впровадження та реалізації бізнес-процесів на підприємствах та критерії ефективності їх реалізації. При проведенніуспішного впровадження тавикористання SMART процесів можнаотримати ряд позитивних ефектів: високу продуктивність ведення бізнесу, підвищення якостіробочого середовищата внутрішнього управлінського середовища, оптимізацію процесів, включаючи можливий редізайн організаційної структури. У впровадженні цих технологій криється значний потенціал дляпокращення операційної діяльності та досягнення стійкої конкурентної переваги. Однак, на сьогоднішній, день значні питання щодо впровадження SMART-технологій залишаються не вирішеними, що і робитьдослідження особливо актуальним. Встановлено, щозазначені технології забезпечують, швидкість, точність та оптимізацію облікових процесів, зокрема формування звітності. З проведеного дослідження було зроблено висновокпро те, що такі динамічні цифрові трансформації потребуватимуть додаткового фахового навчання працівників, а також нормативного регулювання на державному рівні, яке на сьогодні вУкраїні недосконале. Наукова новизна отриманих результатів в процесі виконання роботи полягає у вдосконаленні корпоративного програмного забезпечення для управління бізнесом на основі єдиної бази ERP з урахуванням вимог підприємств ракетно-космічної галузі за рахунок розробки нових програм, що дозволяє проведення бухгалтерського обліку з застосуванням сучасних інформаційних технологій. Практична значущість отриманих результатів полягає у розробці рекомендацій, які можуть бути використанні у діяльності ДП КБ «Південне» та інших підприємствах
Особливості створення та використання космічних стрілоподібних конструкцій, що трансформуються
Full text linkTransformable space structures (TSS) have found application in space technology. This is due to the fact that they provide the possibility of dense packing of large spatial structures under the fairing of a launch vehicle. Due to the wide variety of tasks performed in space, the variety of spacecraft is also growing, as well as the scope of their application - from space manipulators to large antennas. These structures are a very important element of the respective space systems, as the success of space missions depends on their reliability. The development of such structures requires a thorough analysis of their decomposition dynamics, strength and structural stability, as these issues can be critical for space missions. There are cases of non-degradation of certain space structures, as well as cases of their destruction in space. Due to the complexity of conducting full-scale experiments, special attention is paid to computer modelling of the CSC. Particular attention is also paid to strength calculations and the selection of appropriate materials to preliminarily determine the maximum loads that the structure can withstand. This once again emphasises the relevance of spacecraft research. This article provides an overview of deployable space boom structures, including booms and manipulators. The key differences between different approaches to solving the main tasks of the study of deployable booms are highlighted. Several of the most common types of deployable structures are highlighted, and their differences, advantages and disadvantages are discussed.Космічні конструкції, що трансформуються (ККТ), знайшли застосування в космічній техніці. Це обумовлено тим, що вони надають можливість щільної упаковки великих просторових конструкцій під обтічником ракети-носія. Через велике різноманіття задач, які вирішуються у космосі зростає й різноманіття ККТ, а також сфери їх застосування – від космічних маніпуляторів до великих антен. Ці конструкції є дуже важливим елементом відповідних космічних систем, адже саме від їх надійності залежить успіх виконаннякосмічних місій. При розробці таких конструкцій потрібно проводити ретельний аналіз динаміки їх розкладання, міцності та стійкості конструкції, адже ці питання можуть бути критичними для космічних місій. Існують випадки не розкладання тих чи інших конструкцій космічного призначення, а також випадки їх руйнування у космосі. Через складність проведення натурних експериментів окрему увагу приділяють комп’ютерному моделюванню ККТ. Особливу увагу також приділяють розрахункам міцності та вибору відповідних матеріалів для попереднього визначення максимальних навантажень, які може витримати конструкція. Це ще раз підкреслює актуальність дослідження ККТ. У цій статті представлено огляд космічних стрілоподібних конструкцій, що розгортаються – зокрема штанг та маніпуляторів. Освітлено ключові відмінності різних підходів до вирішення головних задач дослідження ККТ. Виділено декілька найрозповсюджених типів конструкцій, що розгортаються, та освітлено їх відмінності, переваги та недоліки. Представлено огляд підходів, що використовуються при дослідженнях динаміки розгортання таких конструкцій та аналізу міцності конструкцій різних типів