Том 16, № 3 (2015)

Несмотря на широкое распространение и удобство применения спутниковых радионавигационных систем (СРНС), радионавигационные системы наземного базирования (РНС) остаются одним из главных средств навигационного обеспечения ряда объектов, например, морских судов. Использование РНС позволяет добиться высокой точности определения координат объектов и исключить ряд недостатков, присущих СРНС. В Сибирском федеральном университете совместно с научно-производственным предприятием «Радиосвязь» с начала 2000-х годов были возобновлены работы по разработке и серийному выпуску наземной РНС УВЧ-диапазона «Крабик-БМ», использующей фазовые методы измерения радионавигационных параметров и предназначенной для геодезической координатной привязки морских надводных объектов. Данная система состоит из нескольких унифицированных приемопередатчиков, которые могут использоваться в качестве как бортовых, так и опорных береговых станций путем выбора соответствующего режима работы. В 2003 году начат серийный выпуск данной РНС и ее поставка заказчикам. В настоящее время использованные при проектировании данной системы технические решения и ее элементная база устарели. Поэтому возникла задача модернизации в первую очередь приемопередатчиков данной РНС с использованием современных комплектующих изделий, средств проектирования и программного обеспечения. Рассмотрено направление по обновлению аппаратной части данной РНС с применением современных систем на кристалле (СнК), выпускаемых фирмой Xilinx. Наиболее предпочтительным, по мнению авторов, является использование СнК семейства Zynq-7000, сочетающих в одной микросхеме программируемую логику Artix/Kintex-7 и высокопроизводительный ARM-процессор Cortex-A9. Использование предложенной СнК позволяет решить задачи по модернизации приемопередатчиков РНС «Крабик-БМ». В частности, ожидается снижение стоимости и массогабаритных характеристик приемопередатчиков с одновременным повышением их надежности за счет исключения внешних связей между программируемой логикой и процессорной системой. Представлен вид структурной схемы приемопередатчика РНС «Крабик-БМ» до и после модернизации. Другим направлением совершенствования РНС является разработка программного обеспечения вторичной обработки радионавигационной информации с учетом возможностей и инструментов, предоставляемых современными операционными системами и средами разработки программного обеспечения. Для проектирования подобного рода программного обеспечения целесообразно использовать кроссплатформенные интегрированные среды разработки с открытым исходным кодом и языками высокого уровня. Наиболее подходящим является использование среды Qt Creator, обеспечивающей создание приложений с использованием обширной библиотеки классов и готовых инструментов разработки. Приведены основные элементы интерфейса пользователя программы вторичной обработки результатов радионавигационных измерений, а также ее возможности в части вывода и обработки информации. В заключение отмечено, что использование выбранных направлений модернизации данной РНС в части аппаратной части и программного обеспечения позволит повысить конкурентоспособность системы «Крабик-БМ» и откроет возможности к ее дальнейшему совершенствованию в силу существенного роста аппаратных и вычислительных ресурсов системы.

Рассматривается задача управления стохастическими объектами с дискретно-непрерывным характером технологического процесса в условиях непараметрической неопределенности, в частности, исследуется задача управления безынерционными объектами с запаздыванием. Подобные процессы часто имеют место в различных контурах управления аэрокосмическими объектами и системами. Например, при изготовлении электрорадиоизделий (ЭРИ), которых в космическом аппарате порядка 150 тыс., ЭРИ могут быть представлены как последовательность локальных объектов, как динамического характера, так и безынерционных с запаздыванием. Рассматривается ситуация, когда на вход объекта поступает несколько управляемых входных переменных. Это накладывает свой отпечаток при управлении подобными процессами и обусловливает актуальность рассматриваемой задачи. Приводятся теоретические сведения о непараметрических алгоритмах управления в условиях неполной информации об управляемом процессе. Основное внимание уделяется построению непараметрических алгоритмов дуального управления. Существенное отличие алгоритмов дуального управления от общепринятых состоит в том, что управляющее устройство выполняет две функции: изучение и управление в процессе активного накопления информации. Алгоритм вычисления последователь-ности управляющих входных воздействий (цепочки) строится по следуещей схеме: первое управляющие воздействие выбирается произвольным на основе практических соображений, а следующие вычисляются с помощью непараметрических алгоритмов дуального управления уже с учетом первого. Далее эта схема повторяется, т. е. каждые последующие значения компоненты вектора управляющих воздействий рассчитываются с учетом всех предыдущих. При этом вид уравнения, описывающий локальный процесс, остается неизвестным из-за недостатка априорной информации. Подробно приводятся результаты численного исследования применения алгоритмов непараметрического адаптивного дуального управления при нескольких управляемых воздействиях. При моделировании характеристики объектов описывались нелинейными звеньями, вид которых был неизвестен и которые в процессе активного накопления информации автоматически восстанавливались на основании измерения входных-выходных переменных процесса. Исследование проводилось при различных задающих воздействиях, которые могли иметь ступенчатый характер или соответствовали тем или иным траекториям. Также исследовалось влияние различных помех, действующих на объект и в каналах измерения. Результаты численного исследования показали достаточно высокую эффективность непараметрических алгоритмов дуального управления многомерными безынерционными объектами в условиях неполной информации.

Представлено решение актуальной практической задачи определения стратегии реагирования на инциденты информационной безопасности в информационных системах с помощью прецедентного анализа. Рассмотрен процессный подход к управлению инцидентами и его основные стадии. Процесс управления инцидентами, согласно требованиям нормативных документов, включает четыре этапа: обнаружение инцидента, реагирование на инцидент, расследование, корректирующие действия. На втором этапе процесса управления инцидентами существует актуальная проблема оперативного реагирования на инциденты информационной безопасности. Необходимо решить, какую стратегию из множества заданных выбрать, либо определить, что подходящей стратегии не существует и ее необходимо сформировать. В качестве решения проблемы выбора стратегии реагирования предлагается использовать аппарат прецедентного анализа. Для решения данной задачи предполагается применение упрощенного цикла рассуждения на основе прецедентов, который не включает этап адаптации сценариев реагирования. Классификация основана на количестве найденных аналогий и значении степени подобия. Инциденты сопоставляются классам прецедентов на основе найденных аналогий в каждом классе. По значению степени подобия инциденту ставится в соответствие конкретный прецедент из класса и связанная с ним стратегия реагирования. В соответствии с предложенной концепцией анализа инцидентов разработан новый алгоритм классификации инцидентов информационной безопасности в информационных системах на базе прецедентного и статистического анализа. Разработанный алгоритм отличается от известных автоматизированным выбором оптимального порогового значения с помощью ROC-анализа. Алгоритм предусматривает возможность выбора критерия максимального качества классификатора в зависимости от допустимого значения ошибок первого и второго рода. Проведена оценка эффективности разработанного алгоритма на множестве тестовых данных. Предложенная концепция построения системы прецедентного анализа позволяет повысить оперативность реагирования и многократно использовать ранее накопленный опыт в процессе управления инцидентами информационной безопасности.

На основе обработки и анализа многолетних спутниковых данных рассматриваются возможности использования расчетных градиентных характеристик для интерпретации космических изображений с целью определения закономерностей формирования горизонтальных неоднородностей физических и биологических компонент природной среды. В качестве исходных данных в работе используются спутниковые изображения, полученные аппаратными средствами с высоким и низким разрешением AVHRR MCSST, CZCS, SeaWIFS, MIRAS AQUARIUS, MODIS, MSS за различные периоды времени со спутников NOAA, TERRA, AQUA, SPOT, LANDSAT. Спутниковые данные использовались для вычисления усредненных градиентных полей по температуре воды, солености и концентрации хлорофилла в океане за различные периоды времени и на разных масштабах сеточной области. Для вычисления меридиональных, широтных и абсолютных градиентов, а также пространственного и временного усреднения применялось авторское программное обеспечение, позволяющее проводить статистический анализ для основных фронтальных зон Мирового океана. Реализуется методология изучения изменчивости поверхностных градиентных полей водных систем как динамических объектов и рельефа земной поверхности как статического объекта на основе расчета пространственных градиентов соответствующих характеристик с различным временным усреднением. Показаны закономерности пространственно-временной изменчивости поверхностных градиентных полей в океане по температуре воды, солености и концентрации хлорофилла, их взаимодействие и корреляционная связь. По спутниковым данным рассматривается горизонтальная структура поля мутности и температуры поверхностного слоя малого водного объекта на примере озера Шира (Россия, Хакасия). Протестирована возможность выявления градиентных зон со значительным перепадом высот рельефа поверхности Земли по спутниковым изображениям. В этом случае использовалось программное обеспечение ENVI 4.7, и на языке программирования IDL для выбранного участка проведен расчет абсолютных (по модулю) градиентов высот поверхности. В перспективе необходимо обратить внимание на возможности измерения градиентных показателей поверхности Земли непосредственно из космоса.

Универсальность методов идентификации позволяет применять их как в различных технических областях (в том числе и в ракетно-космической отрасли), так и в медицине, экономике и т. д. В последние годы большое распространение среди методов идентификации получили ансамбли моделей. Идея построения ансамбля состоит в обучении нескольких моделей с последующим их объединением. Одной из основных задач объединения нескольких моделей одного типа является устранение тех или иных недостатков определенных индивидуальных моделей. Рассматриваются некоторые особенности построения непараметрических оценок Надарая-Ватсона, связанные с наличием разреженных областей пространства входных переменных (областей, содержащих малое количество наблюдений в обучающей выборке), а также с поведением непараметрической оценки Надарая-Ватсона вблизи границ областей пространства входных переменных. Предложен подход к формированию ансамбля непараметрических оценок Надарая-Ватсона, основанный на принципах последовательного обучения. Формализована процедура построения предложенного ансамбля последовательного обучения. Приводятся некоторые рекомендации по выбору параметров при построении последовательности непараметрических оценок. Проведены численные исследования, в ходе которых было показано, что точность ансамбля непараметрических оценок Надарая-Ватсона превосходит единственную оценку как в разреженных областях пространства входных переменных, так и в областях с большим количеством наблюдений. Показана высокая точность идентификации вблизи границ пространства входных признаков, а также возможность применения ансамблевого алгоритма для экстраполяции.

Представлены результаты изучения класса сопряжено бипримитивно конечных групп, получившего название групп Шункова. Условие конечности в таких группах накладывается на подгруппы, порожденные двумя сопряженными элементами в группе и ее сечениях по конечным подгруппам. Приводятся результаты, касающиеся групп Шункова. Показана связь класса групп Шункова с классами черниковских групп, групп Алёшина, почти слойно конечных групп, периодических групп. Доказываются два результата, устанавливающие свойства групп Шункова. Доказана замкнутость класса групп Шункова относительно взятия подгрупп и фактор-групп по конечным подгруппам. В. П. Шунков в своей первой теореме, посвященной классу групп Шункова, установил их связь с группами Черникова в классе примарных групп. Далее группы Шункова изучаются совместно с условием минимальности для абелевых подгрупп, с условием примарной минимальности и с различными условиями для систем подгрупп. В. П. Шунков установил существование бесконечной абелевой подгруппы в произвольной бесконечной группе Шункова. А. И. Созутов описал строение неинвариантного множителя группы Шункова, являющейся группой Фробениуса и группа Шункова, составляющей с собственной подгруппой пару Фробениуса. Изучается строение периодических групп Шункова с черниковскими силовскими 2-подгруппами. Несколько авторов установили взаимосвязи групп Шункова с близкими классами групп. Доказано существование групп Шункова, не обладающих периодической частью. А. В. Рожков при помощи техники работы с автоморфизмами деревьев разделил между собой бесконечное множество классов подгрупп, обобщающих понятие группы Шункова, путем переноса условия конечности с подгрупп, порожденных двумя сопряженными элементами, на подгруппы, порожденные любыми ее n-сопряженными элементами. Результаты по группам Шункова с условием насыщенности, интенсивно изучаемые в последнее время, не вошли в данную работу, поскольку их можно найти в обзоре А. А. Кузнецова и К. А. Филиппова в «Сибирских электронных математических известиях». Результаты статьи найдут применение при изучении бесконечных групп с условиями конечности.

Рассмотрено содержание курса подготовки аспирантов по иностранному языку для научных целей в техническом вузе аэрокосмической направленности. Проанализирован опыт работы СибГАУ в контексте подготовки молодых ученых к эффективному функционированию в международной профессиональной научной среде. Представлен опыт работы в связи с нарастающей тенденцией написания научных текстов (статей, публикаций, монографий и т. д.) на иностранном (английском) языке. Разработана и представлена комплексная структура работы с аспирантами при обучении иностранному языку для научных целей. Особое внимание уделено интеграции интернет-ресурсов в процесс подготовки к кандидатскому экзамену по иностранному языку и последующих публикаций в международных научных системах, таких как Web of Science, Scopus. Отражен опыт апробации и внедрения различных интернет-источников, представлены наиболее эффективные из них. Отмечен большой когнитивный, профессионально ориентированный и дидактический потенциал применяемых интернет-технологий. Особое внимание уделено научным поисковым системам, позволяющим осуществлять полнотекстовый поиск по статьям журналов крупных иностранных издательств, статьям в архивах статей и препринтов, научным ресурсам Интернета. Предложены ссылки по работе с аутентичной научной периодикой, современными словарями и энциклопедиями. Статья может представлять интерес для аспирантов технического вуза аэрокосмической направленности, готовящихся к успешному функционированию в научной среде с целью размещения работ в ведущих мировых изданиях, а также для преподавателей иностранного языка, использующих информационные технологии в процессе реализации интегрированных методик при обучении иностранному языку для научных целей.

Исследуется функция интенсивности эксплуатационных затрат стратегии строго периодических восстановлений технических систем в зависимости от времени проведения профилактических восстановлений. Функции распределения времени наработок заменяемых элементов при аварийных и профилактических восстановлениях могут не совпадать. В стратегии строго периодических восстановлений в случае отказа системы проводится аварийное восстановление, а если система проработала без отказа заданный интервал времени, то проводится профилактическое восстановление. Случай совпадения функций распределения при аварийных и профилактических восстановлениях хорошо изучен в математической теории надежности. При экспоненциальных распределениях (параметры распределений различны) установлена связь между параметрами распределений и стоимостями аварийных и профилактических восстановлений, когда функция интенсивности затрат имеет одну точку минимума. Для этого случая установлен характерный график функции интенсивности затрат. Минимальное значение интенсивности затрат меньше интенсивности затрат стратегии только аварийных восстановлений (в стратегии только аварийных восстановлений профилактические восстановления не проводятся). В общем случае получено условие на функции распределения времени наработок заменяемых элементов при аварийных и профилактических восстановлениях для выбора проведения рассматриваемой стратегии с несовпадающими или совпадающими функциями распределения по критерию минимума интенсивности эксплуатационных затрат. Для случая, когда законы распределения наработок на отказ при аварийных и профилактических восстановлениях совпадают, но отличаются параметрами, получены условия для параметров, при которых следует проводить рассматриваемую стратегию с несовпадающими функциями распределений для часто встречающихся в теории надежности законов распределения: экспоненциального, Эрланга порядка n, Вейбулла-Гнеденко, Релея, Максвелла и логарифмически нормального распределения. Полученные результаты о выборе стратегий эксплуатации технических систем для минимизации интенсивности эксплуатационных затрат рассматриваемой стратегии справедливы для максимизации коэффициента готовности.

Масса кабельной продукции космических аппаратов является одним из самых важных параметров, учитываемых при разработке спутников. Необходимо обеспечить высокое соотношение массы полезной нагрузки относительно массы всего космического аппарата, поскольку доля кабельных линий в весовой сводке масс современных космических аппаратов составляет значимую часть; также кабели имеют значительную протяженность, в связи с этим масса кабельных линий приобретает высокую актуальность. Приводятся определение и оценка основных критериев, учитываемых при проектировании силовых шин питания, входящих в состав бортовой кабельной сети телекоммуникационных космических аппаратов. Определены основные вкладчики в бюджет масс на уровне космического аппарата, приведен анализ существующих в настоящий момент на мировом рынке конкурентоспособных изготовителей платформ космических аппаратов и сравнение массовых характеристик космических аппаратов, изготовленных на базе высокоэнерговооруженных платформ, на примере спутников на базе платформ E3000 и «Экспресс-2000». Описана необходимость учета важных обобщенных показателей, таких как стоимость и масса, при выборе изготовителя кабельной продукции. Уменьшение массы низкочастотной бортовой кабельной сети возможно за счет применения новых современных технологий, подтвержденных натурными испытаниями, широко применяемыми как отечественными, так и зарубежными изготовителями космических аппаратов. Проанализировано преимущество применения силовых шин, обеспечивающих надежное распределение постоянной энергии, которые являются жизненно важными элементами электропитания телекоммуникационных космических аппаратов. Обосновано использование современной технологии Bus Bar компании Axon’, которая позволяет уменьшить массу силовой низкочастотной бортовой кабельной сети космического аппарата и добиться снижения массы изделия и удешевить его запуск.

С целью повышения надежности и качества вновь создаваемых систем ориентации и стабилизации космических аппаратов требуется проведение их всесторонней наземной экспериментальной отработки как в процессе проектирования, так и в процессе производства. При этом эффективность наземной экспериментальной отработки системы ориентации напрямую зависит от точности воссоздания среды её функционирования, что, в свою очередь, требует высокой точности воспроизведения внешних воздействий на чувствительные элементы отрабатываемой системы. Рассматривается вопрос обеспечения точности задания входных воздействий на чувствительные элементы системы ориентации и стабилизации при проведении динамических испытаний на комплексе моделирующих стендов с применением трехосного имитатора движения, построенного на базе трехстепенного карданова подвеса. Приведена процедура расчета и алгоритм формирования управляющих воздействий на трехосный имитатор движения при имитации вектора абсолютной угловой скорости на измерительные каналы прибора, предназначенного для измерения угловой скорости корпуса космического аппарата. Приведены основные преимущества имитатора движения, обусловленные его специфическим конструктивным исполнением. Представлены основные кинематические соотношения и методика выставки трехосного имитатора движения относительно меридиана, позволяющая учитывать влияние угловой скорости вращения Земли на чувствительные оси прибора в процессе формирования управляющего воздействия на имитатор движения, тем самым повышая точность имитации воспроизводимой величины. Решена актуальная задача, которая, с одной стороны, позволяет повысить качество процесса измерения выходных характеристик прибора, а с другой - повысить эффективность наземной экспериментальной отработки системы ориентации и стабилизации. Методом математического моделирования проведена оценка влияния погрешности, вносимой трехосным имитатором движения в процесс измерения динамических характеристик системы ориентации и стабилизации в режиме успокоения. Показано, что расчетные кинематические соотношения и разработанные алгоритмы управления с достаточной точностью воспроизводят имитацию углового движения КА. Погрешность воспроизведения скорости углового вращения в установившемся режиме не превышает 0,1 ′/с.

Предложен способ изготовления волноводов и волноводных элементов гальванопластическим методом с нанесением токопроводящего вакуумного покрытия, удовлетворяющий техническим требованиям, выдвигаемым к волноводным элементам: минимальный коэффициент стоящей волны по напряжению - 1,03-1,05; минимальные потери энергии при прохождении волны - не более 5 ∙ 10 -2дБ; электрогерметичность фланцевых изделий - до 40-50 дБ. Также предъявляются требования по шероховатости внутренней поверхности канала (Ra не более 0,2 мкм) и отклонению от номинального размера в пределах ±0,01 мм. В работе использован способ изготовления волноводов миллиметрового диапазона, включающий изготовление оправки из алюминиевого сплава, наружная поверхность которой повторяет форму внутреннего канала волновода, нанесение на оправку металлических слоев для формирования токопроводящего покрытия внутреннего канала и корпуса волновода и дальнейшее вытравливание оправки. Исследована микроструктура корпуса волноводного тракта, проведены исследования на адгезионную прочность серебряного покрытия с корпусом волновода и измерена шероховатость волноводного тракта. Проведены исследования внутренней поверхности волноводного тракта на наличие различных включений. Отработана технология нанесения вакуумного покрытия на оправку и наращивания медного корпуса волноводного тракта с последующим вытравливанием оправки. Таким способом можно изготавливать волноводы и элементы волноводных трактов сложного сечения. Токопроводящие покрытия, нанесенные вакуумным способом, получаются плотными и однородными, не происходит наводораживания, и исключается химическое загрязнение покрытий, что приводит к снижению потери энергии при прохождении волны и повышению качества передаваемого сигнала. Данным способом был изготовлен волновод круглого сечения диаметром 10 мм и длиной 120 мм, который имеет высокую адгезию электропроводящего покрытия с корпусом волновода.

Рассмотрены вопросы влияния формы контактирующих поверхностей на утечки через резиновое уплотнение в неподвижном соединении узлов аэрокосмической техники. Из практики эксплуатации уплотнений различных конструкций ракетно-космической техники известно, что форма контактирующих поверхностей, а следовательно, и форма эпюры напряжений в зоне контакта значительно влияют на величину утечек. В литературе, однако, практически отсутствуют сведения о влиянии на утечки распределения контактных напряжений по ширине площадки контакта. Таким образом установление связи между величиной утечек и распределением контактных напряжений позволит, во-первых, точнее рассчитывать величину утечек для существующих уплотнений, а во-вторых, оптимизировать форму уплотнений при их проектировании в каждом конкретном случае. Предложена конструкция установки и методика исследований утечек через неподвижное торцевое уплотнение. Объектом исследования являлось неподвижное торцевое кольцевое уплотнение. При испытаниях в кольцевую прокладку из резины вдавливались кольцевые инденторы различной формы. Глубина внедрения регулировалась и измерялась с высокой точностью. Этим моделировались различные варианты распределения контактных напряжений по ширине площадки контакта. Через газовый редуктор во внутреннюю полость уплотнения подавался воздух под разным давлением и производилось измерение утечек. Получены экспериментальные зависимости величины утечек от избыточного давления при различных величинах внедрения выступа в резину. Разработанные конечно-элементные модели трех используемых в эксперименте уплотнений с различными формами инденторов и использование программы STAR позволили теоретически изучить распределение напряжений по ширине площадки контакта. Результатом этой экспериментально-теоретической работы явилось создание новой конечно-элементной программы для расчета утечек через неподвижные резиновые уплотнения LEAKAGES, учитывающей форму резиновых прокладок, вязкоупругие свойства резины, а также явления релаксации и ползучести. В результате экспериментальных исследований по внедрению кольцевых инденторов различных профилей в резиновую неподвижную прокладку установлено, что за счет оптимизации формы индентора величина утечек может быть снижена в 10 раз. Разработана конечно-элементная программа для расчета утечек, которая позволяет оптимизировать форму вновь создаваемых резиновых уплотнений для аэрокосмической техники.

Приведен обзор конструкций карданных шарниров неравных угловых скоростей, таких как шарниры с разрезной втулкой и шарнир с витой цилиндрической пружиной из проволоки круглого сечения, шарнир с витой цилиндрической пружиной из проволоки, сечение которой имеет форму выпуклого многоугольника, шарнир с втулками из материала высокой твердости, шарнир с несколькими втулками, шарнир с разборным корпусом. Рассмотрено влияние угла перекоса роликов игольчатого подшипника на величину контактных напряжений и выполнен сравнительный анализ конструкций карданных шарниров на игольчатых подшипниках для применения в транспортно-технологических системах. Проведенный патентный поиск выявил ряд способов и устройств, направленных на решение проблемы выхода из строя подшипниковых узлов на игольчатых подшипниках. Рассмотрены карданные шарниры с разрезными втулками, карданные шарниры с витой цилиндрической пружиной из проволоки круглого сечения и с витой цилиндрической пружиной из проволоки, сечение которой имеет форму выпуклого многоугольника, карданные шарниры с втулками из материала высокой твердости и несколькими втулками, карданные шарниры с разборным корпусом крестовины. Предложены усовершенствованные конструкции карданных шарниров неравных угловых скоростей. Карданный шарнир со сменными шипами крестовины обеспечивает возможность замены частей карданного шарнира без демонтажа всей карданной передачи и включает в себя корпус крестовины, в который установлены шипы в виде втулок. Карданный шарнир с новым уплотнением позволяет исключить попадание инородных тел в рабочую полость карданного шарнира и утечку смазочного материала, а также повысить надежность карданных шарниров за счет герметизации рабочей полости. Уплотнение выполнено в виде гофрированной трубы, имеющей форму усеченного конуса, заканчивающегося со стороны большего основания коаксиальной шайбой L-образного сечения, а со стороны меньшего основания - кольцом в форме тора, зафиксированном в ответной торообразной проточке.

При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. Однако при этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что s в металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП BN, составляет 333 МПа, LaB 6 - 338 МПа и TiCN - 345 МПа. Эти значения оказались соответственно выше на 4,1, 5,6 и 7,8 %, чем у образцов из сплава АМг6 (320 МПа), сваренных по стандартной технологии электродом из этого же сплава. Разработка защищена патентами Российской Федерации.

Исследованы физико-механические и трибологические свойства квазикристаллических покрытий на основе сплава Al 65Cu 23Fe 12, полученных плазменным напылением. Установлены закономерности процесса фазообразо- вания при конкурирующем взаимодействии икосаэдрической ψ и кубической β фаз. Определена корреляция между величиной микротвердости и содержанием в покрытии икосаэдрической фазы. Проведены испытания и выявлена приоритетная роль квазикристаллической фазы в формировании высоких трибологических характеристик покрытий.

Изучено влияние наночастиц ZrO 2, полученных в плазме дугового разряда низкого давления, на пиннинг магнитного потока гранулярных YBa 2Cu 3O 7-y/ нано-ZrO 2 композитов. Показано, что наночастицы ZrO 2 не меняют сверхпроводящего перехода и микроструктуры сверхпроводников. При температуре 5 К добавление 0,5 и 1 % по массе наночастиц ZrO 2 может привести к дополнительному эффекту пиннинга магнитного потока и увеличению плотности критического тока J c. Для композитов с 1 масс. %. J c в два раза больше, чем у эталонного образца. При температуре 20 и 50 К наблюдается fishtail-эффект для композитов YBa 2Cu 3O 7-y/нано-ZrO 2. Обсуждаются вопросы, связанные с дополнительным эффектом пиннинга магнитного потока гранулярных YBa 2Cu 3O 7-y/нано-ZrO 2 композитов и возникновение fishtail-эффекта.

В производстве деталей летательных аппаратов применяются гальванические процессы, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. В настоящее время существует большое количество способов очистки воды и водных растворов: механические, химические, электрические, физические, биологические, комбинированные и др. Например, для очистки воды от железа эффективно используется отстаивание, для очистки от меди, никеля, хрома (VI) широко применяют электрокоагуляцию, ионообменные технологии, биологическую очистку и т. д. Сточные воды гальванических производств содержат совокупность различных ионов металлов при концентрации последних 0,5 мг/л и менее. Исследований по комплексной очистке воды от ионов металлов при таких условиях недостаточно. Представлены результаты экспериментальных исследований очистки воды от ионов металлов двумя способами - электрохимическим и электрохимическим с барботажем воздухом. Электрохимическое воздействие заключалось в пропускании через очищаемую воду переменного асимметричного тока с использованием нерастворимых разнородных электродов (нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, титановый сплав ОТ 4-0). Барботирование очищаемой воды проводили воздухом, который пропускали через очищаемую воду. Наибольшая степень очистки воды достигается при электрохимическом способе с барботажем воздухом, что связано с неравномерным распределением напряженности электрического поля на границе раздела фаз. При этом способе степень очистки воды возрастает: от ионов кадмия - в 2,9 раза, меди - в 1,1 раза, никеля - в 5 раз, хрома - в 1,2 раза и железа - в 1,1 раза. Удельные энергозатраты составляют 1,8 (кВт·ч)/м 3. В то время как при очистке электрохимическим способом с применением нерастворимых электродов и переменного тока удельные энергозатраты составляют 3,5-4 (кВт·ч)/м 3.

В настоящее время стратегически важная отрасль российской экономики - аэрокосмическая промышленность нуждается в модернизации и переориентации на потребности современной экономики - экономики знаний. Для осуществления данной трансформации необходим квалифицированный творческий персонал, вовлеченный в отношения человеческого капитала. Объектом данного исследования являются отношения человеческого капитала (в аэрокосмической отрасли). Представлен анализ основных подходов к определению сущности человеческого капитала, проведена их классификация (деятельностный, доходный, инвестиционный, исторический). Через общие свойства систем (иерархичность, целостность, эмерджентность) доказано, что отношения человеческого капитала являются системой, в которой происходит превращение человеческого потенциала (запаса здоровья, знаний, навыков и пр.) в актив предприятия. Научная новизна заключается в выделении системообразующего элемента человеческого капитала - интеллектуальной собственности. В авторском определении интеллектуальная собственность представляет собой творческий подход работника к осуществлению трудовой деятельности, нестандартное использование средств производства, приводящее к повышению эффективности производственного процесса, формированию конкурентных преимуществ. Наличие интеллектуальной собственности может быть выражено в ответственном отношении к труду (стремлении работника выполнить трудовые операции качественно и точно в срок), новаторстве (рационализаторские предложения), инновационной деятельности. Сделан вывод о том, то управление человеческим капиталом (как системой экономических отношений) выходит за рамки управления персоналом и требует принципиально нового комплексного подхода, способного повысить конкурентоспособность аэрокосмической отрасли. Результаты данного исследования носят научно-прикладной характер и могут быть использованы в образовательном процессе и практической деятельности по управлению организациями аэрокосмической промышленности.