| Результаты этапа: 1. Разработана новая версия универсального компьютерного комплекса для проведения экспресс-анализа задач внешней баллистики. На базе этого комплекса построено анимационное представление спуска системы СПАРС и определены основные характеристики динамики аппарата в процессе спуска. Развит соответствующий достаточно комфортный интерфейс для пользователя. Полученные результаты и пользовательская программа внедрены в практику работы создателя системы. (Локшин Б.Я., Селюцкий Ю.Д.).
2. Изучены асимптотические свойства траекторий свободного полета массивного оперенного тела в сопротивляющейся среде. В пространстве параметров задачи построена область устойчивости вертикального спуска тяжелого авторотирующего оперенного тела. (Окунев Ю.М., Привалова О.Г., Самсонов В.А.).
3. Разработана методика определения оптимальной «крутки» лопасти горизонтально-осевой ветроэнергетической установки (ВЭУ). Для конкретного профиля построен закон изменения крутки и определена угловая скорость вращения, на которых достигается наибольшая выходная мощность установки (Досаев М.З., Климина Л.А., Локшин Б.Я., Мастерова А.А., Селюцкий Ю.Д.).
4. Произведена оценка влияния нелинейности (по току) генератора на рабочие режимы ВЭУ. Выявлены особенности перестройки этих режимов при изменении внешней нагрузки (Досаев М.З., Климина Л.А., Селюцкий Ю.Д.).
5. Построен закон управления дифференциальной планетарной передачей, обеспечивающий стабилизацию неустойчивого стационарного режима ВЭУ. Дана оценка дополнительных расходов мощности на реализацию этого управления (Голуб А.П., Климина Л.А.).
6. В задаче о торможении неоднородного шара в среде описаны автоколебательные и авторотационные режимы, их перестройки, а также траектории установившегося полета шара в зависимости от эксцентриситета центра масс (Локшин Б.Я., Окунев Ю.М., Самсонов В.А.).
7. Исследованы условия формирования предельных циклов в маятниковых (аэроупругих) системах с одной степенью свободы при различных значениях конструктивных параметров и различных аэродинамических характеристиках элементов, взаимодействующих с потоком. Осуществлено разбиение пространства параметров на области существования предельных циклов колебательного и ротационного типов, возникающих в этих системах (Локшин Б.Я., Самсонов В.А.).
8. В задаче Жуковского о полете летательного аппарата с тягой описаны перестройки фазового портрета: режимов автоколебаний, авторотаций и т.д. (Локшин Б.Я., Самсонов В.А., Селюцкий Ю.Д.).
9. Построена модель воздействия среды на твердое тело с передней конусообразной частью поверхности. Для задачи о свободном торможении получены достаточные условия устойчивости прямолинейного поступательного торможения. Получено новое семейство фазовых портретов в пространстве квазискоростей. Каждый типичный портрет полученного семейства абсолютно груб. Данное семейство состоит из бесконечного числа топологически неэквивалентных фазовых портретов (Шамолин М.В.)..
|
| Результаты этапа: Построена математическая модель спуска тяжелого осесимметричного оперенного тела в сопротивляющейся среде. Исследовано влияние изменения значений установочного угла лопастей и смещения центра масс тела на характер спуска тела, как в «малом» так и в «большом». Построен универсальный геометрический образ области устойчивости режима авторотации, независящий от массовых, геометрических и аэродинамических характеристик тела. Определены интервалы значений параметров установки оперения, обеспечивающих устойчивость режима авторотации. Показано, что кроме режима авторотации, отвечающему семейству тривиальных решений, на котором происходит вертикальный спуск тела, существуют два типа притягивающих нетривиальных установившихся режима. На одном из них возникает семейство режимов перманентного вращения вокруг оси перпендикулярной оси симметрии, при этом тело спускается вертикально, а на другом - семейство режимов прецессии, оси которых находятся в плоскости перпендикулярной оси симметрии тела, содержащей центры лопастей. Показано, что смещением центра масс в правильном направлении, можно расширить интервал значений установочного угла лопасти, на котором режим авторотации устойчив, а также при некоторых значениях величины смещения обеспечить устойчивость этого режима для любого значения установочного угла лопасти из интервала его изменения. Установлено, что при граничном положении лопастей возникает семейство не изолированных притягивающих установившихся режимов планирования. Даны рекомендации по выбору угла планирования и углов атаки на лопастях для достижения максимальной дальности при планировании, в случае, когда время фиксировано или нет.
Команда сотрудников Института представляла МГУ имени М.В. Ломоносова на престижнейшем Международном конкурсе Green Tech 2015 (Тайвань), и получила главный приз соревнований – золотой кубок – в острой борьбе с командами ведущих университетов Германии, Японии, США, Китая, Швеции, Сингапура и Тайваня (http://www.tecofound.org.tw/greentech-contest/2015/). Состав команды: капитан - Голуб А.П., инж. лаб.302, Васюкова О.Э., вед. инж. лаб. 302, Мастерова А.А., вед. инж. лаб. 302, Утешев А.В., токарь ОГЭ, Бекмеметьев В.О., инж. лаб. 302. Научные руководители команды: проф. Самсонов В.А., г.н.с. лаб.302, Досаев М.З., в.н.с. лаб. 302, Селюцкий Ю.Д., в.н.с. лаб. 302, Климина Л.А., с.н.с. лаб. 302, Меснянкин С.Ю., вед.инж. лаб. 102. Это же изобретение было представлено НИИ механики на Международном авиасалоне МАКС-2015, а также на Фестивале науки-2015. Разработка представляет собой ветромобиль, движущейся только за счет экологически чистой энергии – энергии потока ветра. Вместо двигателя выступает крыло, совершающее колебательные движения под действием потока. Колебания крыла преобразуются во вращение ведущих колес. При этом корпус машины перемещается строго против потока ветра. Изобретение можно применять для перевозки грузов в районах с регулярными ветрами, для перемещения грузов под водой в реке против течения только за счет энергии течения, а также для мониторинга газопроводов в режиме движения против потока газа за счет энергии встречного потока. |
