Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Данный научно-образовательный контент разработан в обеспечение учебной подготовки студентов второго курса (3 и 4 семестры) факультета летательных аппаратов специальностей: 160100.65 Самолето- и вертолетостроение; 160400.65 Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно- космических комплексов; 011000.62 Механика. Прикладная математика (дополнительные материалы http://fla.ssau.ru/moodle/course/view.php?id=3).

Материал данного электронного учебного пособия изучается студентами в рамках дисциплины «Основы устройства ракет», рассчитанной на два семестра. Электронный курс учебного пособия «Основы устройства ракет» предназначен для изучения устройства и элементов конструкции ракет и ракет-носителей. В рамках указанного курса лекций студенты знакомятся с основами технических устройств в ракетно-космической технике и их конструирования. Вместе с общими сведениями об устройстве и полёте ракет приводятся простейшие схемы и расчетные зависимости, необходимые для квалифицированного выбора материалов, форм, размеров отсеков, отдельных узлов и элементов конструкций.

Данное пособие направлено на формирование у студентов понимания того, каким образом можно управляя толщиной заготовки в ходе технологического процесса добиться наиболее рациональных экономических показателей для разрабатываемой технологии. Первая часть пособия содержит теоретические сведения о возможности формирования заданной толщины заготовки, вторая - посвящена использованию программного обеспечения ANSYS/LS-Dyna. Поскольку рассматриваемый класс задач требует значительных вычислительных ресурсов, то во второй главе также приведены способы повышения производительности вычислений, которые можно использовать при выполнении расчетов задач листовой штамповки с помощью режима параллельных вычислений.

Данное пособие ориентированно на студентов занимающихся научно-исследовательской работой в области листовой штамповки. В нем приведены основные методы изготовления листовых деталей летательных аппаратов и их двигателей. На примере использования программы DEFORM показаны приемы получения данных являющихся спецификой процессов вытяжки и обжима цилиндрической заготовки.

В учебном пособии изложены вопросы проектирования инструмента для обработки металлов давлением с помощью программ КОМПАС-3D V12 и КОМПАС-График V12.

Приведены требования к курсовому проектированию. Рассмотрены вопросы проектирования технологических процессов и штампового инструмента. Приведены задания. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 150106 «Обработка металлов давлением», выполняющих курсовой проект по дисциплине «Теория и технология холодной штамповки» и для бакалавров, обучающихся по направлению 150700.62 «Машиностроение», выполняющих курсовой проект по дисциплине «Технология холодной штамповки» на 9 семестре.

Изложены методы исследования динамических процессов в гидро – и пневмосистемах ЛА, представленных в сосредоточенных и распределенных параметрах: методы передаточных и частотных функций; импедансный метод, метод характеристик. Показаны пути дальнейшего совершенствования систем применением элементов дискретной автоматики. Представлено оборудование и измерительно-обрабатывающий комплекс датчиков и аппаратуры для экспериментальных исследований агрегатов пневматических систем.

В данном пособии рассмотрены быстрые алгоритмы дискретного косинусного преобразования (ДКП) различных длин. Показано применение ДКП в различных задачах обработки изображений. Для полноты изложения приведены основные сведения из теории быстрых алгоритмов дискретных преобразований. На ДКП основаны известные методы компрессии изображений (стандарты JPEG, MPEG и др.), эффективные методы фильтрации, методы извлечения признаков и т.д. Широкое применение ДКП обусловлено уникальным сочетанием его позитивных качеств. Во-первых, базисные функции ДКП для многих сигналов, описываемых моделями стационарных случайных процессов, близки к базисным функциям преобразования Карунена-Лоэва (ПКЛ), т.е. позволяют описывать сигнал с заданной точностью минимальным числом спектральных компонент. Во-вторых, в отличие от ПКЛ, для ДКП существуют быстрые алгоритмы вычисления. В-третьих, так называемое «четное периодическое» продолжение сигнала, предполагаемое в ДКП, позволяет устранить вредные краевые эффекты при блочной обработке изображений.

Представленное учебное пособие относится к пограничной области между информатикой (теория и практика анализа и обработки многомерных цифровых сигналов) и математикой (абстрактная алгебра и теория чисел). Основное внимание в книге уделяется методам синтеза быстрых алгоритмов многомерного дискретного преобразования Фурье с представлением данных в виде элементов конечномерных алгебр специального вида.

Содержание пособия относится к пограничной области между информатикой (теория и практика анализа и обработки многомерных цифровых сигналов) и математикой (абстрактная алгебра и теория чисел). Специалисты в области анализа и обработки цифровой информации давно и успешно используют алгебраические и теоретико-числовые методы, прежде всего в таких областях, как криптография, корректирующие коды, синтез быстрых алгоритмов дискретных ортогональных преобразований. Несмотря на это, существует относительно мало доступной монографической литературы, охватывающей не только одну или несколько из указанных уже традиционных областей применения методов абстрактной алгебры и теории чисел к решению задач информатики, но и рассматривающей относительно новые приложения указанных математических методов и теорий к решению перспективных задач анализа цифровых сигналов. Ряд монографий отечественных или зарубежных авторов давно уже стал библиографической редкостью, а книги, изданные за рубежом, практически недоступны широкому кругу специалистов. Данное пособие ставит своей целью частичное восполнение указанного пробела.

Учебное пособие содержит описание алгебро-арифметических методов синтеза быстрых алгоритмов дискретных ортогональных преобразований (БА ДОП). Рассмотрены как классические БА ДОП, так и оригинальные авторские методы, существенно снижающие вычислительную сложность алгоритмов. Приведены различные алгоритмы одно- и двумерного дискретного преобразования Фурье, дискретного косинусного преобразования, синтезированные в рамках единого алгебраического подхода. Также дано практическое применение части описанных алгоритмов.

Лекционный материал содержит описание частных решений волнового уравнения Гельмгольца для монохроматического излучения. Рассмотрены такие частные решения как плоские и сферические волны, используемые в оптике как базисы для описания распространения произвольных полей в среде с постоянным показателем преломления. Детально показано построение оператора распространения произвольного поля, заданного в некоторой плоскости, на основе разложения по базису плоских волн. Показана его связь с преобразованием Фурье, что существенно облегчает программную реализацию данного оператора распространения для моделирования. Использование базиса сферических волн позволяет получить более удобный для аналитических исследований вид оператора распространения. Среди решений параксиального волнового уравнения, кроме классических мод Гаусса-Эрмита, Гаусса-Лагерра и Бесселя, рассмотрено новое решение – гипергеометрические пучки.

Рассматриваются основные понятия и определения экономики отрасли, используемые при изучении учебной дисциплины. Подробно раскрываются методы и принципы управления экономической деятельностью предприятий отрасли. Приводится детальный анализ предназначения, структуры и способов управления основными активами предприятий отрасли, в том числе трудовыми ресурсами. Отдельный раздел отведен изучению способов планирования результатов хозяйственной деятельности. Оно может быть использовано не только при изучении теоретического материала по экономическим основам экономики отрасли, но и при выполнении курсовых работ по дисциплине «Экономика отрасли» и дипломных проектов.

Рассмотрены основные приоритеты, задачи, пути развития научных направлений, создания новых технологий в свете решения современных проблем создания двигателей летательных аппаратов. Учебное пособие предназначено для подготовки магистров на факультете «Двигатели летательных аппаратов» по направлению 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов» по дисциплине «Современные проблемы создания ДЛА», 1 семестр.

В учебном пособии изложены теоретические основы проектирования системы управления компрессором для обеспечения газодинамической устойчивости. Приведены методические рекомендации по проектированию системы управления компрессором за счет использования системы регулируемых направляющих аппаратов и клапана перепуска воздуха.

Учебное пособие представляет собой конспект лекций по компьютерному конструированию основных узлов авиационных двигателей (АД) и энергетических установок (ЭУ). В пособии рассмотрены конструкция и проектирование опор и уплотнений с учетом их теплового состояния. Проанализированы редукторы АД, их кинематические схемы и рассмотрены элементы, обеспечивающие надежность и управление системы «винт-редуктор-двигатель». Проанализированы конструктивные методы снижения роторной вибрации. Описано проектирование систем регулируемых направляющих аппаратов и перепуска воздуха. Проанализированы системы управления радиальными зазорами в компрессоре и дана методика проектирования тепловой системы активного управления радиальными зазорами.

Рассмотрены основные понятия теории упругости, методы расчета на статическую прочность лопаток и дисков газотурбинных двигателей, основы теории пластичности и ползучести, колебания роторов газотурбинных двигателей, основы вибродиагностики.

Рассмотрены колебания лопаток и дисков газотурбинных двигателей, колебания рабочих колес и построение резонансных диаграмм, защита от вибрации и удара.

В учебном пособии изложены основные понятия теории строения и нагрева металлов и их сплавов для различных процессов обработки металлов давлением и термической обработки. Приведены рекомендации по выбору режимов нагрева, учету возможных дефектов сплавов при нарушении технологии и параметров нагрева.

Приведены основные сведения о нагревательных печах, применяемых в кузнечно-штамповочном и прокатно-прессовом производствах. Рассмотрены конструкции печей для нагрева заготовок, слитков, блюмов, слябов из черных и цветных металлов для прессов пластической деформации металла на производствах обработки металлов давлением, а также различных видов термической обработки заготовок и изделий из них. Значительное внимание уделено выбору требований к нагреву металла, обоснованию выбора вида и оборудования для нагрева. Приведены рекомендации по повышению качества нагреваемых заготовок за счет механизации и автоматизации процессов загрузки, выгрузки, регулирования температуры нагрева. Приведенный справочный материал позволяет использовать пособие как в процессах обучения студентов, так и в заводской практике.

Цель данного пособия — с учетом истинного положения дел дать практическое руководство по человеческому фактору для студентов факультета инженеров воздушного транспорта, проходящих обучение по направлениям бакалавров 162300.62 «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей» и 162500.62 «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов», изучающих дисциплину «Человеческий фактор» во 2 семестре, а для неспециалистов в этих областях — общее представление о роли человеческого фактора при техническом обслуживании воздушных судов. Задача пособия — показать, как возможности и ограничения человека могут повлиять на его деятельность и безопасность в определенных условиях проведения технического обслуживания.

В учебном пособии рассмотрен широкий круг вопросов по теории транспортной логистики, учитывающей специфику транспортной отрасли, транспортному обслуживанию логистических систем. Даны основные понятия транспортной логистики, раскрыты логистические аспекты функционирования транспорта, приведено описание процесса проектирования системы доставки грузов.

Приведены теоретические материалы, задание, методика выполнения, инструкции для проведения расчётов для лабораторной работы по проектированию воздушной системы авиационного двигателя.

Электронное учебное пособие (Часть 1) посвящено вопросам нагрузок, действующих на самолёт, и условиям его эксплуатации, нагрузкам, действующим на крыло большого и малого удлинения. В пособии рассматриваются также методы определения предельных возможностей элементов конструкций современных самолётов – их разрушающие напряжения, излагаются методы оценки напряженного состояния различных силовых схем крыльев большого удлинения – прямых и стреловидных, а также крыльев малого удлинения. В пособии анализируется физическая картина работы конструкций крыла в зонах вырезов, заделки, корневой части стреловидного крыла. Указывается на необходимость использования численных методов конечных элементов при оценке напряженного состояния таких зон конструкции крыла.

Учебное пособие содержит конспект лекций по курсу Компьютерные сети. Содержание соответствует вводному курсу по компьютерным сетям. Рассмотрены терминология и базовые концепции телекоммуникационных технологий. Модель OSI. Вопросы стандартизации компьютерных сетей. Характеристики линий связи, типы и устройство кабелей, принципы передачи цифровых данных на физическом уровне. Технологии локальных сетей на основе разделяемой среды и коммутируемые локальные сети. Технологии беспроводных сетей. Адресация, технологии и протоколы сетей на основе стека TCP/IP. Алгоритмы и протоколы маршрутизации.

Учебное пособие предназначено для лекций, практических занятий и лабораторных работ при изучении курса «Конструирование основных узлов и систем авиационных двигателей» студентов факультета двигателей летательных аппаратов, обучающихся по магистерской программе «Интегрированные информационные технологии в авиадвигателестроении».

Проведен анализ конструкции всережимного реактивного сопла ТРДДФ. Разработана методика создания компоновки всережимного реактивного сопла ТРДДФ с газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.

Проведен анализ конструкции форсажных камер. Разработана методика создания компоновки форсажной камеры с газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.

Рассмотрены основы единой геометрии режущих инструментов, физических явлений, сопровождающих процесс резания материалов. Описаны основные процессы обработки материалов и их кинематика, а также принципиальные конструкции инструментов для их осуществления.

Рассмотрены предпосылки развития и перспективные области применения мехатроники, изложены концепция построения, структура и принципы интеграции мехатропных систем, приведены методы построения и технические характеристики современных мехатронных модулей и систем, рассмотрена проблематика и современные методы интеллектуального управления в мехатронике.

Рассматривается широкий круг вопросов, связанных со свойствами рабочих жидкостей, устройством, принципом действия и статическими характеристиками регулируемых гидроприводов с дроссельным, машинным и машинно-дроссельным управлением. Описываются гидравлические схемы, устройство и принцип действия типовых насосных установок, используемых в гидроприводах.

Рассмотрены теоретические основы автоматизации работы ГПА, системы автоматического управления газотурбинными двигателями и нагнетателями газа, системы маслоснабжения двигателей и нагнетателей, системы очистки воздуха на входе в двигатель и газа на входе в нагнетатель, системы противопожарной сигнализации и пожаротушения.

В учебном пособии изложены методы оптимизации, применяемые в различных задачах управления динамическими системами. Даются классификация и основные постановки задач оптимизации. Изложены современные методы решения задач оптимального управления: принцип максимума Понтрягина, динамическое программирование, достаточные условия оптимальности.

Учебное пособие предназначено для подготовки к традиционным занятиям и самостоятельного освоения курса "Строительная механика летательных аппаратов" студентами специальностей 160100.65 "Самолёто- и вертолетостроение", 160400.65 "Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов", а также 151600.62 "Прикладная механика". В пособие включены примеры решения типовых задач. Оно может быть полезно не только при изучении теоретического материала по строительной механике летательных аппаратов, но и при выполнении курсовых работ и дипломных проектов студентами 3-6 курсов.

Целью учебного пособия является знакомство студентов со способами моделирования рабочего процесса объемной гидромашины с использованием подвижной сетки, освоение принципов численного расчета гидродинамики объемных гидромашин. Учебное пособие целесообразно использовать при изучении дисциплины «Объемные гидромашины и гидропередачи» в 6, 7 семестрах. Оно может быть использовано не только при изучении теоретического материала и выполнении курсовых проектов по проектированию объемной гидромашины, но и при выполнении дипломных проектов, магистерских диссертаций.

Рассматривается техника выполнения акробатических упражнений с фазой полета в мужских парах. Даются теоретические основания состава и структуры данных упражнений. Приведены основные результаты биомеханического анализа акробатических упражнений с фазой полета в мужских парах и описаны различные варианты техники их выполнения.

В учебном пособии изложен методологический материал по обследованию современного авиадвигательного производства и повышению его эффективности. Рассмотрены принципы обеспечения высокой производительности при внедрении современных высокотехнологичных станочных систем в металлообработке. Рассмотрены методики обследования подсистем обслуживания современного оборудования для сокращения времени его простоев. В основе изложения материала рассматривается разрешение логическо-познавательных ситуаций, которые проявляются в действующем современном производстве, а также исследовательский характер принятия оптимальных решений.

В учебном пособии рассмотрены основные положения теории надежности, вопросы оценки надежности технологической системы с позиций обеспечения точности геометрических параметров. Приводятся оценки физико-механических свойств поверхностного слоя и долговечности деталей в зависимости от технологии изготовления, определение запаса прочности конструкций как вероятностной величины, условия задач, примеры их решений и необходимые справочные материалы по всем излагаемым темам.

Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по специальности: 160301 «Авиационные двигатели и энергетические установки», изучающих курсы: «Технология производства АД и ЭУ», «Технология машиностроения», «Технологические методы обеспечения надежности деталей ГТД», «Информационные технологии», и в рамках магистерской программы «Интегрированные информационные технологии в авиадвигателестроении» по направлению 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов».

Учебное пособие включает курс лекций, который разделен на две части: блок базовых лекций и блок инновационных лекций, отражающие специфику создания технологических процессов, реализуемых в условиях использования современного высокотехнологического оборудования и современного режущего инструмента.

Учебное пособие предназначено для студентов факультета «Двигатели летательных аппаратов», обучающихся по специальности 080502 «Экономика и управление на предприятиях (машиностроение) для выполнения курсового и дипломного проектов и магистерской программы «Энергетика, экология и двигательные установки ракетных и космических систем» по направлению 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов».

В учебном пособии рассматриваются вопросы проектирования технологических процессов изготовления деталей двигателей летательных аппаратов. Дано представление о содержании и объёме курсового проекта, об основных положениях разработки технологических процессов и оснастки, о рациональной организации работы над проектом.

Электронное учебное пособие предназначено для студентов факультета «Двигатели летательных аппаратов», обучающихся по специальности 160301.65 – «Авиационные двигатели и энергетические установки» (ГОС- 2), в рамках дисциплины «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре, для бакалавров 151900.62 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (ФГОС – 3) изучающих дисциплины «Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM – систем» и «Разработка технологических процессов механической обработки и их реализация на виртуальных станках» в 8 семестре, для специалистов 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (Контрактная подготовка специалистов для ОАО "Кузнецов") (ФГОС – 3) изучающих дисциплину «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре.

Приведены концептуальные основы создания информационной среды для обучения студентов старших курсов технических университетов. Пособие подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов СГАУ.

Содержательная часть пособия включает инновационные методы, принципы и средства контроля, моделирования и диагностирование авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов (АЭС и ПНК), задачи контроля и диагностирования технического состояния авиационного оборудования, аппаратно-программное обеспечение, требования, предъявляемые к контрольно-поверочной аппаратуре, методы автоматизированного поиска отказов, организационные вопросы и контроль качества технического обслуживания.

Кратко изложены лабораторно-практические приложения на основе графической среды Lab VIEW, для моделирования принципов измерений, построений и состава конкретных авиационных приборов и информационно-измерительных систем воздушных судов гражданской авиации. Особое внимание уделено методам измерения пилотажно-навигационных параметров и принципам работы приборов и систем.

Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Авиационные приборы» предназначен для бакалавров высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 162500.62 «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов», изучающих дисциплину в 4-м и 5-м семестрах.

Учебное пособие содержат изложение лекционного материала темы «Стандарт OpenMP» по курсу «Параллельное программирование» и предназначено для бакалавров четвертого курса факультета информатики направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Учебное пособие содержат изложение лекционного материала темы «Библиотека MPI» по курсу «Параллельное программирование» и предназначено для бакалавров четвертого курса факультета информатики направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Листовая штамповка характеризуется тем, что заготовка имеет один из параметров (размер-толщина) намного меньший двух других (листовой материал, рулон, полосы, трубы, профиль). Формообразование производится в штампах на штамповом оборудовании. В данном учебном пособии представлены способы штамповки, отличные от традиционных, и их можно отнести к специальным способам штамповки в рамках одного или нескольких процессов. В пособии рассмотрены некоторые специальные способы формообразования основных процессов: вытяжки, обжима, осадки, формовки, отбортовки, раздачи.