Вестник Нerald
Московского государственного
технического университета
имени Н.Э. Баумана
3 [108] 2016
Май — июнь
Серия «Машиностроение»
Научно-теоретический и прикладной журнал
Издается с 1990 г.
Выходит один раз в два месяца
of the Bauman
Moscow State
Technical University
3 [108] 2016
May — June
Series Mechanical Engineering
Scientific-theoretical and applied-science journal
Published since 1990
Issued every two months
Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны
быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание
ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук,
сформированный в соответствии с приказом Минобрнауки России от 25 июня
2014 г. № 793 (с изменениями, внесенными приказом Минобрнауки России
от 3 июня 2015 г. № 560). Журнал включен в систему РИНЦ, Ulrichs Web Global
Serials Directory, Russian Science Citation Index (на платформе Web of Science),
Chemical Abstracts.
СОДЕРЖАНИЕ
Авиационная и ракетно-космическая техника
Суржиков С.Т. Аэродинамика возвращаемого космического аппарата
Stardust на участке гиперзвукового полета ............................................................. 4
Пылаев А.М. Условия возникновения конвекции жидкости в круглоцилиндрических
полостях конечной высоты ...................................................................... 23
Строкач Е.А., Боровик И.Н. Численное моделирование процесса распыливания
керосина центробежной форсункой .............................................................. 37
Металлургя и материаловедение
Аргинбаева Э.Г., Базылева О.А., Тимофеева О.Б., Назаркин Р.М.
Влияние термической обработки на структуру и свойства жаропрочного
интерметаллидного сплава на основе никеля ......................................................... 55
Колобнев Н.И., Рябова Е.Н., Хохлатова Л.Б., Оглодков М.С.
Особенности структуры слитков из сплавов системы Al–Cu–Li в зависимости
от химического состава .................................................................................. 69
Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение
Онищенко Д.О., Панкратов С.А., Смирнов А.Ю. Влияние частичной теплоизоляции
камеры сгорания дизеля на теплоотдачу в систему охлаждения ......... 81
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
1
Стр.1
Седунин В.А., Нусс А.С., Серков С.А. Исследование прочностных характеристик
лопаток осевого компрессора ................................................................... 90
Механика
Федоров С.В., Велданов В.А., Гладков Н.А., Смирнов В.Е. Численный
анализ проникания в стальную преграду сегментированных и телескопических
ударников из высокоплотного сплава ......................................................... 100
Чуев В.Ю., Дубограй И.В. Вероятностная модель дуэльного боя с переменными
эффективными скорострельностями ....................................................... 118
Сидоров О.В., Мерзликин В.Г., Бурланков С.П. О механических
свойствах углеродных наностержней и нановолокон из графенов при
продольном растяжении и сжатии ........................................................................... 125
Машиностроение и машиноведение
Нечаев Г.И., Ленич С.В., Турушин В.А. Исследование процесса
ударного измельчения угля в пневмотранспортной измельчительной
установке .................................................................................................................... 131
CONTENTS
Aviation, Rocket and Space Engineering
Surzhikov S.T. Aerodynamics of the Reentry Spacecraft Stardust Within
the Hypersonic Flight .................................................................................................. 4
Pylaev A.M. Terms of Fluid Convection in Circular Cylindrical Cavities of
the Finite Height .......................................................................................................... 23
Strokach E.A., Borovik I.N. Numerical Simulation of Kerosene Dispersion
Process by the Centrifugal Atomizer ........................................................................... 37
Metallurgy and Material Science
Arginbaeva E.G., Bazyleva O.A., Timofeeva O.B., Nazarkin R.M.
Influence of Heat Treatment on the Structure and Properties of a HighTemperature
Intermetallic Nickel-Based Alloy ........................................................... 55
Kolobnev N.I., Ryabova E.N., Khokhlatova L.B., Oglodkov M.S.
Structural Features of Ingots Made of Al–Cu–Li System Alloys Depending on its
Chemical Composition ................................................................................................ 69
Power, Metallurgical and Chemical Engineering
Onishchenko D.O., Pankratov S.A., Smirnov A.Yu. Effect of the Partial Heat
Insulation of the Diesel Engine Combustion Chamber on Heat Transfer into
the Cooling System ...................................................................................................... 81
Sedunin V.A., Nuss A.S., Serkov S.A. Studying the Strength Characteristics of
Axial Compressor Blades ............................................................................................ 90
Mechanics
Fedorov S.V., Veldanov V.A., Gladkov N.A., Smirnov V.E. Numerical Analysis
of Penetration of Segmented and Telescopic Projectiles of High Density Alloy into
the Steel Target ............................................................................................................ 100
2
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
Стр.2
Chuev V.Yu., Dubogray I.V. Probabilistic Model of a Duel Combat with
the Variable Effective Rate of Fire .............................................................................. 118
Sidorov O.V., Merzlikin V.G., Burlankov S.P. On Mechanical Properties of
Carbon Nanorods and Nanofibers from Graphene under Longitudinal Tension
and Compression ......................................................................................................... 125
Mechanical Engineering and Machine Science
Nechayev G.I., Lenich S.V., Turushin V.A. Research Results of Coal Impact
Grinding Process in the Pneumatic Transport Mill ...................................................... 131
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
3
Стр.3
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНОКОСМИЧЕСКАЯ
ТЕХНИКА
DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-4-22
УДК 533.92:533.6.01
Аэродинамика возвращаемого космического аппарата
Stardust на участке гиперзвукового полета
С.Т. Суржиков
ИПМех им. Ю.А. Ишлинского РАН, Москва, Российская Федерация
ВНИИА им. Н.Л. Духова, Москва, Российская Федерация
e-mail: surg@ipmnet.ru
Приведены результаты расчетов аэродинамических характеристик космического
аппарата Stardust при осесимметричном обтекании и под углом атаки
10. В расчетах использованы авторские компьютерные коды NERAT-2D и
NERAT-3D, в которых реализованы гибридные явно-неявные компьютерные модели
интегрирования уравнений Навье — Стокса движения физически и химически
неравновесных газовых смесей. Учтены процессы химической кинетики и
колебательной релаксации двухатомных молекул воздуха, а также теплообмена
излучением в сжатом слое, образующемся у поверхности космического аппарата,
входящего в плотные слои атмосферы со скоростью 12,4 км/с. Выполнено
сравнение полученных расчетных данных по коэффициентам сопротивления и
подъемной силы, а также по моментам тангажа с результатами расчетов
специалистов NASA, которые проводили работы по планированию траектории
входа космического аппарата Stardust в плотные слои атмосферы после шестилетнего
полета к комете Wild-2. При этом использовался один из наиболее авторитетных
компьютерных кодов LAURA, разработанный в NASA. Проведение
указанного сопоставления позволяет говорить о выполненной верификации кодов
NERAT-2D и NERAT-3D по отношению к коду LAURA в части определения
аэродинамических коэффициентов.
Ключевые слова: космический аппарат Stardust, аэродинамические коэффициенты,
вход в атмосферу, сверхорбитальная скорость.
Aerodynamics of the Reentry Spacecraft Stardust
Within the Hypersonic Flight
S.T. Surzhikov
Institute for Problems in Mechanics of RAS, Moscow, Russian Federation
All-Russia Research Institute of Automatics (VNIIA), Moscow, Russian Federation
e-mail: surg@ipmnet.ru
The article deals with the calculation results of aerodynamic characteristics of
the spacecraft Stardust with an axially symmetric flow and angle of attack 10.
The calculations use authoring computer codes NERAT-2D and NERAT-3D, which
implemented a hybrid explicit-implicit computer models integration of Navier —
Stokes motion equations of physically and chemically nonequilibrium gas mixtures.
4
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
Стр.4