Том 25, № 2 (2024)

Работа посвящена изучению множеств апериодических слов над конечным алфавитом. Множество апериодических слов можно рассматривать как словарь некоторого конечного формального языка. Существование бесконечных слов в двухбуквенном или трехбуквенном алфавитах, которые не содержат подслов, являющихся третьими степенями или, соответственно, квадратами других слов, впервые получены более ста лет назад. С. И. Адян в 2010 г. построил пример бесконечной последовательности несократимых слов, каждое из которых является началом следующего и не со- держит квадратов слов в алфавите из двух букв. С. Е. Аршон установил существование n-значной ассиметричной бесповторной последовательности для алфавита не менее чем из трех букв. В монографии С. И. Адяна доказано, что в алфавите из двух символов существуют бесконечные 3-апериодические последовательности. В работах других авторов рассматривались обобщения апериодичности, когда исключались не только степени некоторых подслов. В монографии А. Ю. Ольшанского доказана бесконечность множества 6-апериодических слов в двухбуквенном алфавите и получена оценка количества таких слов любой данной длины. Автором ранее случай трехбуквенного алфавита рассмотрен только в случае 6-апериодических слов. В данной статье доказана бесконечность множества m-апериодических слов в трехбуквенном алфавите при $m\ge 4$ и получена оценка множества таких слов. Полученные результаты могут быть полезны при кодировании информации в сеансах космической связи.

Надежность работы кольцевых токосъемных устройств в течение заданного срока службы играет определяющую роль в работе систем электропитания различной техники и во многом зави- сит от прочности и надежности всех его компонентов, в частности, контактных колец. Одной из важнейших характеристик кольцевых токосъемных устройств является сопротивление контакта, уменьшение которого осуществляют путем применения цветных и драгоценных материалов, обладающих низким сопротивлением, с одновременным увеличением прижимной силы между кольцами токосъемника. Такой подход приводит к резкому росту напряжений в контактном кольце, которые могут достигать и даже превышать предел текучести материала, циклически изменяясь по кольцу в процессе вращения кольца с последующим усталостным разрушением.

Однако работоспособность контактных колец в таких тяжелых условиях вполне можно обеспечить в случае малых скоростей движения и небольшого числа циклов нагружения за счет использования области малоцикловой усталости на кривой Веллера. Для этого в данной работе предложены методы аналитического расчета напряженно-деформированного состояния кольца токосъемного устройства, которые позволяют определить уровень действующих напряжений в мате- риале и по кривой Веллера определить допускаемое число циклов нагружения и коэффициент запаса по усталости. Также предложен метод расчета надежности кольца, который позволяет оценивать вероятность безотказной работы и разрушения.

По предложенным методикам выполнены расчеты колец токосъемного устройства, применяемого в космических аппаратах типа «Экспресс», которые показали работоспособность методик и позволили обеспечить требуемый срок службы контактных колец и их надежность. Предложенная аналитическая формулировка методик позволяет решать как проверочные, так и проектировочные расчеты колец в зависимости от поставленной задачи.

В настоящее время большинство малых космических аппаратом (МКА) становятся все более актуальными в современной космической индустрии. Для успешного выполнения возложенных на них задач МКА должны быть некоторым образом сориентированы в пространстве относительно Земли. За эту задачу отвечает система ориентации и стабилизации (СОС), необходимая для контроля и управления положением МКА в пространстве.

На данный момент задачи для МКА в основном не требуют сложных поворотных маневров и высокой точности ориентации, поэтому большое распространение для них получили пассивные и комбинированные СОС. Такие системы имеют большой ресурс работы, отличаются простотой, высокой надежностью и малой массой. Одной из типовых систем, используемых в современной космической технике, является гравитационная система. Принцип гравитационной СОС основан на использовании силы тяжести, действующей на тело, и моментов инерции относительно трех взаимно ортогональных осей.

В данной статье предлагается проект МКА CubeSat размера 3U с гравитационной системой ориентации. Конструкция такого спутника требует наличие устройство гравитационной стабилизации, необходимое для развёртывания МКА после отделение его от ракеты-носителя, а также для создания восстанавливающего момента. Гравитационное устройство предполагается поместить между жестко скрепленных 2U МКА и третьим U МКА.

Преимущество такой конструкции заключается в том, что появляется возможность поместить на МКА больше полезного груза, не перегружая его различными приборами для системы ориентации и стабилизации.

После прекращения эксплуатации Международной космической станции в 2028 г., Российская Федерация планирует развивать проект национальной орбитальной станции. Российская орбитальная станция будет отличаться от своего предшественника большей практической направленностью. Одной из задач, возлагаемых на станцию, является запуск и управление группировки малых спутников дистанционного зондирования Земли, а также взаимодействие и обслуживание перспективных спутниковых группировок. Так как возможности маневрирования орбитальной станции весьма ограничены, а неисправный аппарат может находиться в значительном удалении от неё, то для повышения транспортно-технических возможностей станции предлагается использовать беспилотный космоплан.

В работе представлены два аэродинамических облика космоплана, в результате аэродинамического и весового анализов которых был сделан выбор в пользу первого, описаны компоновка аппарата и алгоритмы его работы на орбите и спуске в атмосферу.

Целью исследования является сравнение параметров траектории при спуске аппарата с различных орбит схода. Для этого сформулирована задача по определению зависимости площади коридора входа от начальных параметров. В свою очередь, площадь коридора входа определялась граничными условиями, зависящими от эксплуатационных параметров космоплана.

Для определения параметров входа написана расчётная программа, решающая дифференциальные уравнения движения летательного аппарата методом Эйлера в общем случае и методом Рунге – Кутта в расчётном случае.

В качестве результатов исследования представлена зависимость площади коридора входа от высоты орбиты схода, а также графические зависимости основных параметров для расчётного случая.

Статья содержит результаты исследований по автоматизации контроля геометрических характеристик зубчатых колес. Применение координатно-измерительных машин позволяет существенно повысить производительность и точность измерений. Однако их применение для контроля зубчатых колес требует использования специальных программ для проведения и обработки результатов измерений изделий со сложной формой поверхности. Использование для метрологического контроля геометрических характеристик червячных и конических зубчатых колес программного обеспечения позволяет достичь высокой точности проведения контрольно-измерительных работ. Для автоматизации контроля геометрических характеристик червячных и конических зубчатых колес создан дополнительный модуль к стандартной программе. С его помощью все точки измеряемой криволинейной поверхности зубчатых колес, полученные контактным методом по типовой программе измерений, структурируются в единый массив данных с протоколом измерений. На основе этих данных модуль формирует профиль измеренной поверхности зуба колеса и выстраивает геометрический контур профиля измеряемого зуба. Результатом работы модуля является формирование общего профиля всего зубчатого колеса и его сравнение с исходным (теоретическим) профилем зубчатого колеса в целом. Сам процесс контроля осуществляется в небольшом временном интервале, что позволяет использовать предложенный подход к автоматизации контроля профиля зубчатых колес в мелкосерийном производстве.

Исследуются халькогениды марганца, перспективные для изготовления термоэлементов. Измеряется ток в интервале температур 80–500 К и в отсутствие внешнего напряжения, который может быть вызван градиентом температуры (термоЭДС), изменением электрической поляризации (пироэлектрический ток), возникновением разности потенциалов при деформации образца (пьезоэлектрический ток) или термоэлектронной эмиссией (термоэмиссионный ток). Найдены температуры аномалий тока и их связь с термоэмиссионным током и током поляризации. Изменение электрической поляризации по температуре вызовет пироэлектрический ток. Компенсация избыточного электрического заряда приведет к локальной электрической поляризации. Частичная декомпенсация вызовет образование электрического поля в образце. Определены критические температуры исчезновения электрической поляризации для разных концентраций. В области концентрации протекания ионов тулия по решетке установлен активационный характер термоэмиссионного тока и найдена энергия активации. Пироэлектрический ток имеет меньшую величину по сравнению с термоэмиссионным током. Механизм тока обусловлен эмиссией электронов с глубоких ловушек, и температуры максимумов термоэмиссионного тока коррелируют с температурами исчезновения ИК поглощения. Вычислена плотность электрического тока и ее величина от типа замещенного редкоземельного элемента.