Рассмотрена проблема проектирования технических систем с учетом вероятностных свойств факторов, характеризующих работоспособность. Основное внимание уделено разработке методов расчета и подтверждения показателей надежности, свободных от предположений о видах непрерывных законов распределений случайных величин и типах случайных процессов. Предложены методы определения зависимостей "масса-надежность", которые являются исходными данными для оптимального нормирования требований надежности. Приведены примеры использования предложенных методик в системах ракет и космических аппаратов.

Розглянуто можливість визначення орбітальних параметрів космічних апаратів за допомогою системи доплерівських вимірювачів частоти. Наведено результати математичного моделювання.

В узагальненому і систематизованому вигляді викладено головні результати наукових досліджень, проведених в Інституті механіки ім. С. П. Тимошенка НАН України у творчій співдружності з ученими ДКБ "Південне" ім. М. К. Янгеля та Інституту технічної механіки НАНУ і НКАУ, що відносяться до розвитку математичних моделей і вивчення динаміки об'єктів ракетно-космічної техніки в рамках керованих систем твердих і пружних тіл, систем твердих тіл змінюваної конфігурації та систем тіл із однобічними зв'язками. Викладено методи створення просторових програмних рухів пружних космічних конструкцій навколо центра мас, методи та алгоритми математичного моделювання динаміки космічних апаратів (КА) змінної конфігурації та нетрадиційну ідеологію моделювання стану невагомості КА в режимі зміни конфігурації в земних умовах за допомогою тросових підвісок на спеціальних стендах, різноманітні аспекти дослідження динаміки космічних тросових систем й інші питання даної тематики.

Розглядається високоточна система кутової стабілізації космічного апарата з виконавчими органами у вигляді керуючих двигунів-маховиків. З метою досягнення потрібної точності стабілізації здійснюються оцінювання і компенсація збурень, викликаних технологічними дефектами виготовлення та встановлення маховиків, з використанням алгоритму рекурентної фільтрації.

Предлагаются и анализируются варианты организации высокоточного геометрического определения параметров траектории низкоорбитальных космических аппаратов с использованием сигналов глобальной навигационной спутниковой системы GNSS. Рассматриваются особенности реализации и точность траекторных определений по результатам совместной обработки кодовых и фазовых измерений на борту космического аппарата и в наземной сети контрольных станций дифференциальной подсистемы GNSS.

Здiйснюється аналiз роботи генератора аеродинамiчного шуму на базi роторної пневматичної сирени в системi наземних випробувальних комплексiв лiтальних апаратiв.

Рассмотрены области применения и преимущества малых космических тросовых систем. Проанализированы особенности динамики и определены основные проблемы исследований в связи с проблемами нелинейной динамики. Рассмотрены основные закономерности эволюции ротационного движения КТС при воздействии внутренних и внешних возмущений: определено влияние существенно нелинейных внутренних колебаний на динамику систем; установлены закономерности воздействия диссипативных сил аэродинамического сопротивления и внутреннего трения в материале нити. Проанализирована взаимосвязь орбитального и относительного движений и предложены алгоритмы управления ими за счет внутренних сил периодическим изменением расстояния между телами.

Проанализированы равновесные конфигурации, которые может принимать вращающийся космический аппарат с четырьмя длинными стержнями в случае срыва заданного режима движения. Рассмотрены вопросы устойчивости вращения космического аппарата в новых равновесных конфигурациях.

Розглянуто питання використання гіперзвукових технологій для створення перспективних транспортних космічних систем. Описується стан цього напрямку в Росії, США та в країнах Європи і Азії. Приведено опис стану проектних, теоретичних, експериментальних та технологічних досліджень в Україні та напрямки їх розвитку. Формулюються можливі напрямки участі України в міжнародному співробітництві.

Проведен расчет динамических характеристик пространственных колебаний космического аппарата, расчетная схема которого представлена конечно-элементной моделью. Дана оценка угловых перемещений оптического блока, обусловленных вращением космического аппарата как упругой системы при управлении его движением относительно центра масс.

Досліджено ефективність оптимальної системи керування формою головного дзеркала космічного телескопа під час корекції різних типових спотворень. Розглянуто корекцію спотворень типу сферичної аберації, коми третього порядку та трикутної коми. Наведено значення поліномів Цернике для розглянутих спотворень та результатів корекції. Також розглянуто ефективність розроблених алгоритмів для корекції спотворень за умов перешкод.

Викладено питання побудови рівнянь коливань криволінійних стрижневих конструкцій космічного застосування. Розглянуто метод розв'язання частотних рівнянь, який використовує властивості глобальної матриці жорсткості та мас конструкції. Ефективність цього методу підтверджено розрахунком динамічних характеристик для конкретної параболічної антени.

Запропоновано методику побудови рівнянь збуреного кеплерового руху. Показано можливості застосування методики та нові форми рівнянь для випадків руху супутників на круговій або близькій до кругової орбіті і руху супутників на сусідніх орбітах.

Обговорюється можливість застосування в космічних бортових системах обробки інформації та управління клітинних автоматів спеціалізованої архітектури. Особливості пристроїв, які використовують клітинні автомати - це регулярність структури, висока надійність, можливість нарощування, взаємозамінність універсальних модулів та нагромадження, масовий паралелізм в обробці інформації і висока швидкодія. Запропоновані системи володіють підвищеною надійністю, яка виражається в можливості їх функціонування в умовах відмови деяких комірок. Наведені приклади арифметичних клітинних автоматів для реалізації алгоритмів над комплексними числами. Розглядаються питання незалежності результатів обчислень від порядку застосування правил автомата.

Отмечено, что такие исследования выполнены в 1964 году под научным руководством и при непосредственном участии В. М. Ковтуненко. По результатам отработки телеметрических измерений по уносу асботекстолита в натурных условиях на четырех типах спускаемых аппаратов получена формула для эффективной энтальпии асботекстолита. Формула пригодна для турболентного режима обтекания в широком диапазоне определяющих параметров - энтальпии и давления торможения набегающего потока. Полученная зависимость используется в практике проектирования для расчета уноса и выбора необходимой толщины теплозащиты.

На основі методу матричних функцій Ляпунова встановлено умови стійкості космічного апарата, орієнтацію якого відносно інерційного простору здійснює система керування з виконавчими органами у вигляді трьох гіроскопічних рам.

Сформульовано неконсервативну граничну задачу для динамічної системи з розподіленими параметрами для релізації активного керування пружною конструкцією. Запропоновано наближений аналітичний метод розв'язання неконсервативної граничної задачі, який дозволяє одержати в явному вигляді умови стійкості та визначити граничну частоту, за якої система втрачає стійкість.

В межах єдиного підходу поставлені задачі динамічного та кінематичного керування просторовими рухами гнучкого багатоланкового робота-маніпулятора космічного базування з виконавчим механізмом послідовної шарнірно-стрижньової структури. Урахування розподілених властивостей пружності та інерції ланок маніпулятора виконується на основі розрахункової моделі балки Ейлера-Бернуллі у припущенні, що кожний її елемент знаходиться у стані складного руху. Обговорюються специфічні труднощі аналізу розв'язків отриманої суттєво нелінійної системи розв'язувальних рівнянь гібридного типу, які містять звичайні та частинні похідні за часовою та просторовими координатами відносно шуканих змінних. Запропонована методика чисельної побудови її розв'язків. Проведено порівняння отриманих результатів з даними дослідження динамічних характеристик жорсткого космічного маніпулятора з еквівалентними геометричними та інерційними параметрами.

Узагальнено власний досвід в галузі визначення працездатності, надійності та довговічності широкого класу конструкційних матеріалів (металів, сплавів, композитів та ін.), які використовуються у кріогенній та аерокосмічній техніці, в екстремальних умовах експлуатації (низькі та вельми низькі температури, рідкі та газоподібні кріогенні середовища, вакуум, магнітні поля, статичне, динамічне, циклічне та термоциклічне навантаження). Підхід до рішення поставленої проблеми базується на експериментальному визначенні та всебічному аналізі взаємодії спектра зовнішніх та внутрішніх факторів, які складають причинно-наслідковий ланцюжок: "передісторія - структурно-фазовий стан на мікроскопічному рівні - низькотемпературні макроскопічні властивості - умови експлуатації - застосування". Такий підхід, що базується на комплексних дослідженнях фізико-механічних властивостей конструкційних матеріалів за умов, які наближаються до реальних, дозволяє сформулювати обгрунтовані фізичні критерії відбору матеріалів, придатних до використання за жорсткими умовами експлуатації кріогенних та аерокосмічних пристроїв. Виявлено можливість застосування цих критеріїв на прикладі рішення низки конкретних завдань зі створення нових матеріалів кріогенно-космічного призначення.

Розглянуто методику оцінювання впливу похибок у визначенні початкових умов руху космічних апаратів на ефективність виконання їх цільових задач. Показано залежність результатів від технології управління, точності та складу вимірюваної інформації. Наведено та проаналізовано результати модельного експерименту.