Повышение аэродинамического качества несущей системы экраноплана для обеспечения старта с водной поверхности Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскце чтения

После подстановки коэффициентов из системы дифференциальных уравнений вертикальных колебаний условие устойчивости принимает вид

R =ю121(4п1п2 + + ю121(16я12 Я + 16п1п^) +

+ 8п1П2ю^1Ю222 -1) + 2П2Ц2Ю111Ю222 (2п1 + 2П2 ) -

- 2я2ю^ю^г^^я + 2я2) + 2я1ю42(2я2 + 2^%) +

+ 8^2п2ю22 (2я1 + 2я2) + 2п1ц2<Ю22ю^ (2я1 + 2гц) -

2 2 2 2 2 2

- 2я1^1ю22ю21(2я1 + 2я2) -ю^ю21(4я1 + 4я2) > 0.

Данный критерий R устанавливает пределы изменения конструктивных и аэродинамических параметров, при которых движение аппарата, описываемое системой дифференциальных уравнений, устойчиво.

Таким образом, получена математическая модель ТАП, включающая оценку массовых, технико-экономических, аэродинамических показателей, позволяющая реализовать выбор рациональных параметров платформы на основе метода исследования пространства параметров для создания высокоэффективных аппаратов.

M. I. Antipin

Siberian Institute of Fire Safety, Russia, Zheleznogorsk

MATHEMATICAL MODEL OF SHAPE TRANSPORT AMPHIBIAN PLATFORMS

The mathematical model of transport amphibian platforms, including an estimation of weight of the device, aerodynamic characteristics, technical and economic indicators is offered.

© Антипин М. И., 2011

УДК 629.7.01

И. О. Бобарика

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, Россия, Иркутск

ПОВЫШЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ ЭКРАНОПЛАНА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАРТА С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

При проектировании экранопланов, стартующих с водной поверхности, встречаются определенные трудности, обусловленные наличием гидродинамического сопротивления, которое влечет за собой необходимость наличия более мощной силовой установки или специальных стартовых устройств. Рассмотрена возможность повышения аэродинамического качества аппарата при уменьшении массы конструкции и, как следствие, его гидродинамического сопротивления.

Недостаточная изученность аэродинамики систем несущих поверхностей и, в частности, их взаимовлияния не позволяет учитывать частные случаи при проектировании реальных аппаратов, а существующие методики слишком обобщены и в большинстве своем содержат рекомендации для расположения несущих поверхностей вне зоны их возможной интерференции.

Рассмотрена возможность сближенного в продольной плоскости взаимного расположения несущих поверхностей в зоне наличия интерференции. Проведены необходимые научные исследования [1; 2], в результате которых было определено, что для экрано-планов определенных схем данный эффект может быть положительным, и при выборе рациональных параметров взаимного расположения несущих поверхностей с учетом их интерференции аэродинамическое качество аппарата в целом может увеличиваться на 5-10 единиц, что может составлять до 25 % его аэродинамического качества. Сформулированы ос-

новные рекомендации к проектированию несущей системы экраноплана, позволяющие реализовать положительную интерференцию его несущих поверхностей [3].

Также определено положительное влияние сближенного в продольной плоскости расположения несущих поверхностей на массу конструкции аппарата и, как следствие, на его осадку и величину горба сопротивления при старте с водной поверхности.

Таким образом, установлена возможность повышения аэродинамического качества аппарата при уменьшении массы его конструкции, осадки и, как следствие, его гидродинамического сопротивления.

Библиографические ссылки

1. Гусев И. Н. Выбор рациональных конструктивных параметров экранопланов, движущихся на малых отстояниях от опорной поверхности : дис. ... канд. техн. наук. Иркутск, 1983.

Эксплуатация и надежность авиационной техники

2. Бобарика И. О. Выбор рациональных параметров экраноплана схемы «утка» с учетом интерференции несущих поверхностей : дис. ... канд. техн. наук. Красноярск, 2010.

3. Гусев И. Н., Бобарика И. О. Влияние взаимного расположения частей несущей системы экраноплана схемы «утка» на конструктивные параметры // Вестн. ИрГТУ. 2010. № 6 (46). С. 135-138.

I. O. Bobarika

National Research Irkutsk State Technical University, Russia, Irkutsk

INCREASE OF AERODYNAMIC QUALITY OF BEARING SYSTEM OF WINGS IN GROUND EFFECT CRAFT FOR GUARANTEEING OF START FROM THE WATER SURFACE

At design of wings in ground effect crafts starting from the water surface there are the certain difficulties caused by presence of hydrodynamic resistance which involves necessity of presence of more powerful power-plant or special starting devices. Possibility of increase of aerodynamic quality of the device is considered with reduction of weight of a design, and, as consequence, its hydrodynamic resistance.

© Eo6apHKa H. O., 2011

УДК 629.735.064

О. Г. Бойко, Л. Г. Шаймарданов, Е. А. Фурманова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

МЕТОД РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕОРЕМЫ УМНОЖЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

Рассмотрен метод расчета надежности сложных систем, в котором задача расчета надежности решена без использования теоремы умножения вероятностей.

В обширной научной литературе применяется метод расчета надежности сложных систем, основанный на использовании теоремы умножения вероятностей. При последовательном соединении агрегатов перемножаются их вероятности безотказной работы, а при параллельном соединении - их вероятности отказов. Теорема умножения вероятностей получена в теории вероятности для случайных событий, относящихся к схеме случаев. Традиционно в теории надежности теорему умножения применяют к функциям распределения непрерывных случайных величин, которыми моделируют результаты испытания на безотказность. Подмена понятия случайного события случайной величиной приводит к количественным и качественным несоответствиям результатов расчетов вероятности отказов систем опытным данным.

Рассмотрим систему общего резервирования, состоящую из т параллельно соединенных подсистем, каждая из которых содержит п последовательно соединенных агрегатов. Ее вероятность отказа определится в виде

т п

е (о=П [1 -П лД')], (1)

¡=1 <=1

где ру (') - вероятность безотказной работы /'-го агрегата в ¡-й подсистеме.

В соответствии со следствием центральной предельной теоремы вероятность отказа в виде (1) стре-

мится к нормальному распределению вне зависимости от вида распределения ру ('). При этом вероятность

отказа системы за 1 ч стремится к Гауссовской кривой плотности вероятности нормального распределения и становится величиной, определенной неоднозначно.

Рассматриваемая система содержит т параллельно соединенных подсистем и откажет только тогда, когда в ней откажут т агрегатов, по одному в каждой подсистеме (откажут в дискретно определенные моменты времени). Но в традиционном выражении (1) для вероятности отказа системы этот факт никак не учитывается. Вероятность отказа 0(') определена в выражении (1) как плавная ^-образная кривая во всем диапазоне изменения ) от 0 до 1. Вместе с тем, по

мере реализации отказов агрегатов структура оставшейся работоспособной части системы изменяется, что также не отражено в традиционном решении задачи расчета вероятности ее отказа.

Задача расчета вероятности отказа системы может быть решена без применения теоремы умножения вероятностей. При этом следует иметь в виду, что исходной характеристикой, определяемой безотказность агрегата, является параметр потока отказов ю/. Он определен как число отказов в единицу времени, чаще всего в 1 ч. Суммарный поток отказов агрегатов, составляющих систему, существенно плотнее, чем у