Визуализация процессов, протекающих в пневмогидравлической схеме ракетного двигателя Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

могла бы ему помочь приспособиться к социальной среде. Для этого нужно использовать комплекс мероприятий: на общественных началах организовывать в социальных центрах кружки и секции, проводить выездные экскурсии в места лишения свободы, средства массовой информации (телевиденье, газеты, журналы) должны рассказывать подростку о его важности и необходимости в нашем обществе. Еще одно мероприятие, наиболее эффективное для снижения уровня преступности - Красноярская добровольная народная дружина. Красноярская муниципальная добровольная народная дружина (далее - муниципальная народная дружина) - добровольное формирование жителей города Красноярска, созданное в целях их участия в охране общественного порядка и борьбе с правонарушениями. Методы работы: оказание содействия

правоохранительным и иным уполномоченным органам в их деятельности по охране общественного порядка, проведение профилактической воспитательной работы с лицами, склонными к совершению правонарушений, принятие участия в работе по предупреждению безнадзорности и правонарушений среди несовершеннолетних.

Подводя итог, можно сказать, что методы, изложенные в данной статье положительно влияют на изменение криминогенной обстановки в Красноярске. Так за 2012 год было зарегистрировано снижение уровня преступности на 3,9 %, что говорит об эффективности методов борьбы с криминальными проявлениями.

© Веретнов Д. А., 2013

УДК 378.16

И. Ю. Войтов1, А. А. Севрунов2 Научные руководители - Г. М. Гринберг, И. В. Баженова 1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск 2Сибирский федеральный университет, Красноярск

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

СХЕМЕ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Для лучшего понимания студентами работы пневмогидравлической схемы ракетного двигателя предлагается разработать программу, позволяющую визуализировать происходящие в пневмогидравлической схеме процессы.

В современном информационном обществе компьютерные технологии всё прочнее внедряются в образовательный процесс. Основные преимущества информационных технологий (наглядность, возможность использования комбинированных форм представления информации и др.) становятся основой поддержки процесса образования. Компьютерные технологии позволяют поднять на новый уровень подачу учебного материала, процесс восприятия и переработки визуальной информации.

По мнению Н. А. Резника в основу визуализации содержания учебного материала кладётся сознательное и целенаправленное использование специально разработанных и особым образом организованных приемов представления учебного материала, способствующих стимулированию его восприятия и работы мышления с ним. Под визуализацией понимается представление, структурирование и оформление учебных знаний при информационном наполнении статических (бумажных) или динамических (мультимедийных) средств обучения. Это наполнение должно быть основано на постоянном взаимодействии трех способов предъявления информации (текст-рисунок-формула), приводящего к формированию целостного учебного образа, позволяющего активизировать визуальное мышление обучаемого при изучении учебных предметов [1].

На кафедре систем автоматического управления СибГАУ осуществляется подготовка специалистов по

специальности 161101.65 «Системы управления летательными аппаратами» и бакалавров по направлению подготовки 161100.62 «Системы управления движением и навигация». В рамках изучаемой специалистами и бакалаврами дисциплины «Технические средства навигации и управления движением» им даются основные понятия о структуре и работе агрегатов автоматики пневмогидравлических схем (ПГС) двигательных установок (ДУ) ракет и космических аппаратов.

Под пневмогидравлической схемой понимают совокупность пневмогидравлических устройств жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), состоящих из топливных баков, расходных магистралей и вспомогательных устройств и систем, обеспечивающих заправку баков компонентами топлива и зарядку аккумуляторов давления, хранение рабочих продуктов без изменения их свойств в заданном диапазоне температур, предпусковой и основной наддувы баков, непрерывную подачу топлива с заданными параметрами в камеры сгорания двигателей во время из работы, а также работу агрегатов автоматики и регулирования в соответствии с циклограммой работы и программой полёта [2].

Для лучшего понимания студентами работы ПГС ЖРД нами предлагается дополнить имеющиеся учебные материалы (статическую схему и описание работы ПГС) программой, позволяющей визуализировать происходящие в ПГС процессы. В этом случае сту-

Секция «Экологияпромышленности»

денты смогут изучать последовательность происходящих в ПГС процессов с параллельным объяснением преподавателя.

Задача визуализации работы ПГС ЖРД может быть решена либо с использованием готовых инструментов промышленной визуализации и проектирования, либо путём разработки собственного средства визуализации. Первый метод предполагает использование систем автоматизированного проектирования, предоставляющих возможности создания анимиро-ванных моделей объектов (например, Autodesk Inventor) или системы моделирования технических объектов с возможностью симуляции их работы, такой как SimulationX. Возможным достоинством этого подхода является удобство подготовки визуализации двигателя в рамках среды, в которой проводилось его проектирование. Однако существенный недостаток состоит в невозможности получить интерактивную анимацию.

Второй метод предполагает применение технологий, могущих обеспечить графическое отображение процесса работы узлов аппарата, а также реализовать интерфейс, позволяющий пользователю самостоятельно контролировать ход визуализации, задавая значения различных параметров вручную. В этом случае можно выделить два основных подхода:

1. Использование платформенно-независимых языков программирования высокого уровня совместно с универсальными графическими библиотеками. Если моделирование осуществляется в некоммерческих целях, предпочтительным представляется использование технологий, основанных на свободном программном обеспечении (ПО). Среди таких графических средств ведущее положение занимают библиотеки OpenGL и Microsoft DirectX. В отличие от DirectX, OpenGL не требует наличия в системе специальных драйверов, что обеспечивает более высокий уровень автономности написанных с его использованием программ.

2. Использование технологий создания интерактивных мультимедийных приложений, исполняемых

посредством сторонних проигрывателей. В качестве примера можно привести Adobe Flash ввиду его высокой распространённости и доступности на большинстве систем. Flash позволяет создавать демонстрации произвольной сложности и обеспечить любой желаемый уровень взаимодействия с пользователем, не уступая в этом отношении языкам высокого уровня.

Недостатком этой платформы является неоправданно высокая нагрузка на процессор, связанная с использованием виртуальной машины для исполнения кода. К ещё одному недостатку Flash также следует отнести необходимость установки дополнительного ПО (Flash-проигрывателя или подключаемого модуля для Интернет-браузера) на используемый для визуализации персональный компьютер. Однако имеется и безусловное достоинство: написание кода и подготовку графических данных здесь можно осуществлять в единой среде.

При любом методе реализации требуется описание сценария функционирования двигателя в зависимости от пользовательских настроек на компилируемом или интерпретируемом скриптовом языке, а также создание графических материалов. Для визуализации работы нескольких различных моделей двигателей рационально будет создать единый движок (engine), обеспечивающий унифицированное представление принципа работы двигателей при различиях конструкций и графических данных.

Библиографические ссылки

1. Резник Н. А. Визуализация учебного контента в современном информационном пространстве. URL: http://www.vischool.rxt.ru/texts/rez0 7mgpu. htm.

2. Челомей В. Н., Полухин Д. А., Миркин Н. Н. и др. Пневмогидравлические системы двигательных установок с жидкостными ракетными двигателями. М. : Машиностроение, 1978. 240 с.

© Войтов И. Ю., Севрунов А. А., 2013

УДК 621.6

А. Ю. Воробьева, А. Ф. Наджафов Научный руководитель - А. В. Ивлиев Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (национальный исследовательский институт), Самара

УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРА ГАЗООБРАЗНОГО ГЕЛИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ИСПЫТАНИЙ КЛАПАНОВ

Испытания авиационной и ракетно-космической техники проводятся для повышения надежности. При проведении испытаний клапанов ракетных двигателей применяется именно гелий. В настоящее время процесс испытаний заключается в том, что охлажденный до температуры жидкого азота гелий из сосуда поступает на испытуемый клапан, после чего через трубопровод выбрасывается в атмосферу. Но учитывая его высокую стоимость это нецелесообразно. С предложенной нами установкой после испытаний гелий не будет выбрасываться, а будет поступать в сосуд для сбора гелия и использоваться в дальнейшем.

Настоящая работа описывает конструкцию установки для сбора газообразного гелия при проведении испытаний клапанов с целью экономии газообразного гелия.

Итак, что же такое гелий? Гелий - один из наиболее распространённых элементов во Вселенной, он занимает второе место после водорода. Однако на