Розроблено методи та моделі автоматизації проектування оптимальних гетерогенних аерокосмічних комплексів. Проаналізовано сучасні поняття, завдання та методи автоматизованого проектування складних об'єктів з урахуванням їх робастності, гетерогенності й емерджентності. Розроблено числово-аналітичні методи оптимального синтезу, структурного аналізу та параметричної оптимізації гетерогенних аерокосмічних комплексів на макрорівні. Запропоновано практичні рекомендації й організаційно-технічні заходи для ефективного використання результатів дослідження в науково-дослідних роботах, у системах автоматизації проектувальних робіт, у підготовці фахівців.

  Скачати повний текст

Вирішено задачу забезпечення стабільної роботи космічних сонячних енергетичних установок (КСЕУ), мінімізації їх маси на підставі вибору раціональніших геометричних і динамічних параметрів теплоприймачів - акумуляторів (ТПА). Запропоновано математичну модель процесів теплообміну та гідродинаміки у ТПА, яка має двовимірний спряжений характер за нелінійних межових умов променевого теплообміну. Розроблено чисельний алгоритм, який об'єднує нестаціонарний фазовий перехід у теплоакумулюючому матеріалі та змушену конвекцію теплоносія. Визначено раціональніші параметри ТПА КСЕУ та проаналізовано особливості функціонування даних систем. Наведено нову інженерну методику визначення головних характеристик сумісних ТПА. Розроблено методику оптимізації геометричних характеристик концентратора та апертури ТПА. Надано рекомендації щодо поліпшення енергетичних і масогабаритних показників даних пристроїв.

  Скачати повний текст

Досліджено рух в навколоземному просторі гравітаційно-стабілізованого супутника як твердого тіла відносно центру мас. Враховано змінність аеродинамічного моменту залежно від орієнтації супутника відносно набігаючого потоку та змінність щільності атмосфери на орбіті, що обумовлена: здуттям атмосфери на сонячній стороні Землі; змінністю висоти орбіти через несферичність гравітаційного поля Землі; змінністю висоти орбіти через еліптичність орбіти. Побудовано та використано під час досліджень руху супутників математичну модель аеродинамічного моменту, що враховує його змінність і придатна для аналітичних досліджень динаміки супутників. Розвинено методи дослідження руху супутника в режимі гравітаційної стабілізації. Визначено нові закономірності руху супутника відносно центру мас і показано, що змінність аеродинамічного моменту може суттєво погіршити точність орієнтації розглянутого класу супутників.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нові методи завадозахисту контрольно-коригувальних станцій (ККС) для гарантування експлуатаційної точності навігаційних визначень шляхом використання синтезованої інваріантної антенної решітки ККС, яка працює за складної електромагнітної обстановки. Вперше розроблено модель для просторово-часової обробки сигналів ККС з цифрових антенних решіток (ЦАР). Удосконалено методику гарантування експлуатаційної точності навігаційних визначень в складній ЕОМ роботи ККС. Покращано комплекс технічних засобів, які за умов застосування в ККС ЦАР забезпечують якість просторово-часової обробки сигналів. Розроблено нові технічні рішення антен ККС, здатних формувати стабільну відносно частоти корисних сигналів і завад діаграму спрямованості. Визначено ефективність запропонованого комплексу технічних рішень.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему визначення основних закономірностей динаміки космічних тросових систем, стабілізованих обертанням. Основну увагу приділено дослідженню впливу коливань мас по внутрішніх ступенях свободи на динаміку системи у гравітаційному полі сил. Удосконалено метод оскулюючих елементів, на базі якого розроблено методику дослідження впливу коливань мас по внутрішніх ступенях свободи на динаміку систем у центральному полі сил. Запропоновано методи дослідження та одержано нові результати з проблеми еволюції руху в'язкопружних систем у ньютонівському полі сил. Вивчено вплив дисипації енергії у матеріалі нитки на еволюцію ротаційного руху системи в другому наближенні за малими параметрами. Удосконалено методи досліджень та одержано нові результати з проблеми хаотичних рухів у детермінованих системах. Побудовано механічний образ хаотичних режимів руху, на базі якого обгрунтовано нове пояснення причин виникнення хаотичних рухів. Показано можливість випадкової синхронізації рухів під дією дисипативних сил, а також існування стохастичних атракторів для розглянутої системи. Розроблено схему натурних експериментальних досліджень та образ малої автономної космічної тросової системи. Запропоновано схеми наземних експериментальних досліджень динаміки космічної тросової системи та створено методики їх проведення.

  Скачати повний текст

Визначено закономірності динаміки супутника з тросовою системою гравітаційної стабілізації поблизу радіального положення рівноваги, оцінено можливості застосування системи. Побудовано математичну модель динаміки супутника з такою системою. Проаналізовано динаміку дослідженої системи поблизу радіального положення рівноваги та побудовано аналітичні залежності частот коливань системи від її параметрів. Розроблено та програмно реалізовано методику вибору конструктивних параметрів системи, що забезпечують мінімальну тривалість перехідних процесів з урахуванням технічної реалізованості параметрів, впливу конструктивних і технологічних погрішностей. Визначено умови, за яких забезпечується якнайшвидше загасання перехідних процесів стабілізації. Показано, що найбільш перспективним для використання у тросових системах стабілізації є випадок, коли конструктивні параметри системи підібрано таким чином, що забезпечується резонанс між коливаннями супутника та маятниковими коливаннями системи. Оцінено вплив конструктивних параметрів системи на тривалість перехідних процесів. Побудовано моделі та визначено вплив певних збурювальних факторів на точність стабілізації кутового руху супутника з розглядуваною системою стабілізації.

  Скачати повний текст

Створено експериментально-теоретичну модель та апаратно-програмний комплекс оцінки доступності супутникових радіонавігаційних систем для довільних маршрутів і часу польоту повітряного корабля (ПК), обладнаного засобами супутникової радіонавігації, з метою підтримки гарантованого рівня безпеки польотів. Розроблено методику оцінки доступності супутникових навігаційних систем (СНС) з застосуванням агрегативної моделі та узагальненої моделі доступності СНС. Запропоновано узагальнений алгоритм визначення доступності СНС на всіх етапах польоту ПК і визначено його основні характеристики. Розроблено нову структуру та створено апаратно-програмний комплекс оцінки доступності СНС, а також структуру керуючої програми апаратно-програмного комплексу. Наведено детальний опис програмних функцій обробки даних навігаційних супутників (НС). Достовірність та ефективність розроблених методик та алгоритмів підтверджено шляхом верифікації одержаних результатів розрахунку доступності СНС на макеті апаратно-програмного комплексу з даними високоточних супутникових навігаційних приймачів GG24 та ProPak-G2.

  Скачати повний текст

Вивчено швидкі обертальні рухи супутника відносно центра мас під дією збурювальних моментів. Досліджено дію цих моментів на еволюцію основних характеристик обертального руху супутника відносно його центра мас. Розглянуто збурювальні моменти різної фізичної природи: гравітаційний момент, момент сил світлового тиску, момент сил опору, момент сил в'язкої рідини, що знаходиться у порожнині супутника, комбінації зазначених силових факторів. Дослідження проведено для супутника за припущення, що кутова швидкість руху твердого тіла відносно центру мас суттєво більше його кутової швидкості орбітального руху. Породжуючим незбуреним рухом супутника відносно центра мас є рух Ейлера - Пуансо. Для аналізу нелінійної системи рівнянь руху застосовується асимптотичний метод усереднення у першому наближенні. У разі необхідності до усередненої системи застосовується модифікований метод усереднення. Вивчено швидкі обертальні рухи супутника відносно центра мас за випадків: обертання тіла в околі осі найменшого та найбільшого моментів інерції; малих діагональних коефіцієнтів опору середовища; динамічно симетричного супутника. Проведено дослідження стійкості знайдених квазістаціонарних рухів супутника у середовищі з опором.

  Скачати повний текст

Проаналізовано рішення, реалізовані у серійних киснево-гасових рідинних ракетних двигунах з допалюванням окиснювального генераторного газу. Одержано залежності для визначення граничного значення суцільності компонентів палива. Розроблено рекомендації щодо забезпечення безпечного вимкнення серійних двигунів. Сформульовано загальні критерії вибору контрольних параметрів, що дозволяють скоротити кількість контрольних параметрів для забезпечення вимкнення двигуна як у разі вироблення окиснювача так і вироблення пального. Наведено результати аналізу стендових вогневих випробувань серійного рідинного ракетного двигуна РД-8 з допалюванням окиснювального генераторного газу з імітацією динамічного процесу зниження суцільності компонентів палива.

  Скачати повний текст

Висвітлено створення проблемно-орієнтованої інформаційної технології автоматизації випробувань систем електрозабезпечення космічних апаратів (КА), що дозволяє знизити трудомісткість випробувань за рахунок підвищення якості програмного забезпечення (ПЗ). Зазначено, що проблемно-орієнтована інформаційна технологія автоматизації випробувань систем КА збільшує функціональність і складність ПЗ, але в підсумку знижується трудомісткість проекту та покращується масштабованість програмного забезпечення.

  Скачати повний текст

У історичному аспекті розглянуто процес становлення та розвитку української школи балістики, динаміки польоту та засобів подолання протиракетної оборони, створеної член-кореспондентом АН УССР, доктором технічних наук професором М.Ф. Герасютою - заступником Головного конструктора КБ "Південне" стосовно проектно-теоретичних питань. Проведено комплексне історико-наукове дослідження внеску М.Ф. Герасюти та представників його науково-технічної школи в теоретико-прикладний розвиток теорії польоту ракетно-космічної техніки. Проаналізовано склад представників науково-технічної школи М.Ф. Герасюти з метою виявлення персонльного внеску кожного з них і закріплення пріоритетів у науковому напрямку, що досліджувався. Висвітлено суспільно-політичні й економічні умови виникнення науково-технічної школи М.Ф. Герасюти. Запропоновано розглядати науко-технічну школу як структурне утворення. Досліджено питання фактичної ефективності робіт М.Ф. Герасюти та представників його школи у забезпеченні основних тактико-технічних характеристик бойових ракет і космічних ракетоносіїв.

  Скачати повний текст

Проведено порівняння станів перемикання розглянутих напівпровідникових інверторів, змодельовано роботу чотириплечового інвертору з нульовою точкою як найбільш ефективного для систем орієнтації електронних платформ. Обгрунтовано потребу у прогнозуванні значень магнітної індукції з метою усунення спотворень, таких як магнітні збурення та аномалії для найбільш точної орієнтації платформи на орбіті. Розроблене програмне забезпечення для систем керування перетворювачами дозволяє прогнозувати значення магнітної індукції й енергоспоживання на базі математичного апарату.

  Скачати повний текст

Уперше для коректного формулювання задачі про керування формою відбиваючої поверхні вантового космічного рефлектора запропоновано метод виділення формотвірного елемента - плоского меридіонального ланцюга. Обгрунтовано можливість декомпозиції системи рівнянь рівноваги каркасу на незалежні підсистеми для описування окремих формотвірних елементів. Для проведення досліджень формоутворення вантового космічного рефлектора як об'єкта керування запропоновано розрахункову схему меридіонального ланцюга як гнучку розтяжну нитку, навантажену розподіленим навантаженням. Розвинуто метод варіювання змінних в околі програмної траєкторії як метод варіювання змінних в околі номінального положення меридіонального ланцюга. Уперше з метою більш точного урахування впливу збурень на відхилення керованої величини від номінального значення запропоновано удосконалену форму рівнянь гнучкої розтяжної нитки, навантаженої розподіленим навантаженням, що враховує горизонтальний зсув відповідних точок нитки за перерозподілу зусиль у системі.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці способів зменшення впливу моменту сонячного тиску на орієнтацію космічних апаратів. Досліджено пасивні та активні способи компенсації моменту. Розглянуто мінімаксний підхід до вирішення задачі оптимізування початкової конфігурації космічного апарата з метою зменшення збурюючої дії моменту сонячного тиску на орієнтацію апарата. Розвинено спосіб компенсації моменту за допомогою стаціонарного відбивача та розроблено інженерну методику вибору оптимальної конфігурації відбивача. Проаналізовано різні підходи до управління положенням центра світлового тиску на апараті. Досліджено можливість компенсації моменту шляхом зміни оптичних характеристик поверхонь апарата. Запропоновано декілька схем приладів управління коефіцієнтом відбивання світла плоскою поверхнею. Розроблено методику оцінки ефективності різних способів компенсації моменту.

  Скачати повний текст

Запропоновано та реалізовано конструктивно-технологічні методи забезпечення чистоти виробів ракетно-космічної техніки, що сприяють підвищенню надійності їх функіонування. Розроблено системи диференційованих вимог до частоти на всіх етапах проектування, виготовлення й експлуатації, що передбачають врахування їх призначення й особливості конструкції. Для контролю виконання цих вимог розроблено та впроваджено у виробництво методики контролю всіх параметрів чистоти. Запропоновано здійснювати вибір матеріалів, що застосовуються у конструкції виробів, на підставі результатів досліджень рівня їх газовиділень. Розроблено та впроваджено технологію забезпечення необхідного рівня частоти на етапах виготовлення й експлуатації виробів. Ефективність і достатність запропонованих конструктивно-технологічних методів забезпечення чистоти блоків корисного навантаження ракет-носіїв і космічних апаратів підтверджена розрахунково-експериментальним шляхом. Розроблено та впроваджено у виробництво концепцію послідовного вирішення проблем забезпечення чистоти ракет-носіїв і космічних апаратів на всіх стадіях їх проектування, виготовлення й експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи числового аналізу робочих процесів у високообертових лопатевих насосах рідинних ракетних двигунів і у компресорних ступенях авіаційних газотурбінних двигунів. Створено методи розв'язання ряду плоских задач кавітаційного обтікання ідеальною рідиною лопатей відцентрових насосів, осьових шнекових переднасосів постійного та змінного кроку у разі стаціонарної та нестаціонарної постановки. Запропоновано методики числового розв'язання задач про вісесиметричну течію ідеальної рідини та просторову течію в'язкої рідини в особових шнекових переднасосах. Розроблено науково-методичне забезпечення числового моделювання тривимірних турбулентних течій рідини та газу у лопатевих машинах з використанням повних осереднених рівнянь Нав'є - Стокса та двопарамеричної моделі турбулентності. На підставі числових прикладів показано, що дане забезпечення дозволяє з прийнятною для практики точністю прогнозувати енергетичні характеристики лопаткових машин.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено побудові нових математичних моделей перспективних космічних рушійних систем (РС) великої тяги (РС на основі ядерних (ЯРД)) та перспективних рідинних ракетних двигунів (РРД)), аналізу оптимального керування у порівнянні з законами, відомими раніше. Побудовано нову математичну модель оптимально керованого РРД з незалежною подачею компонентів паливної суміші. Проведено інваріантне, відносно крайових умов та функціоналу задачі Майєра, звуження множини допустимих керувань. Розроблено алгоритми апроксимації основних характеристик РС, ЯРД, якою, на відміну від моделей регульованих ЯРД, відомих раніше у механіці польоту, враховано обмеження на швидкість зміни температури робочого тіла на вході в сопло, тяга на ділянці розхолоджування реактора. Доведено теорему про інваріантні, відносно крайових умов і функціонала задачі Майєра, властивості оптимального керування. Побудовані математичні моделі використано в процесі розв'язання ряду модельних задач механіки польоту, на прикладі яких досліджено ефективність отриманих законів керування.

  Скачати повний текст

Розроблено метод ідентифікації космічних об'єктів по неконтрольованому випромінюванню для навігаційного управління космічними апаратами (КА) на основі застосування існуючих радіотехнічних систем наземного комплексу керування КА та за урахування сигналів паразитного випромінювання постійно діючих блоків бортових апаратур. Описано методику прийому сигналів неконтрольованого паразитного випромінювання постійно діючих блоків даних апаратур та математичні моделі їх ідентифікуючих процесів. Визначено оптимальний алгоритм обробки сигналів неконтрольованого випромінювання для ідентифікації КА.

  Скачати повний текст

Розроблено метод підвищення завадостійкості приймальних пристроїв космічних каналів зв'язку і передачі даних на основі аналізу впливу збурень іоносфери землі на параметри сигналів, що передаються. Запропоновано метод підвищення завадостійкості радіотехнічних комплексів за умов трансіоносферного розповсюдження хвилі, що приймається. Викладено аналітичний метод розрахунку статистичних характеристик поля даної хвилі за її трансіоносферного розповсюдження, метод встановлення взаємозв'язку фізичних параметрів іоносфери зі статистичними параметрами передавальних характеристик трансіоносферного каналу зв'язку та передачі даних. Висвітлено науково-методичний апарат обліку впливу розсіюючих властивостей незбуреної іоносфери на завадостійкість космічної навігаційної системи.

  Скачати повний текст

Вдосконалено метод визначення нелінійних особливостей передавальних функцій у багатовимірних радіоприймальних пристроях на основі використання "нелінійних вхідних сигналів", що дозволяє обгрунтувати вимоги до параметрів наземних приймальних пристроїв та їх каскадів за умов завад. Вперше одержано аналітичні вирази щодо перехресних та інтермодуляційних спотворень узгодження динамічних діапазонів у багатокаскадних приймальних пристроях за умов завад, що дозволяє точніше проводити системний аналіз урахування впливу нелінійних процесів на прийом радіосигналу в наземних радіонавігаційних системах. Вперше одержано функціональні залежності показників якості наземних радіонавігаційних систем від ширини лінійного динамічного діапазону приймальних пристроїв за умов перешкод, що дозволяє оцінювати якість функціонування наземних радіонавігаційних систем.

  Скачати повний текст