Обзор целевых объектов применения беспилотных летательных аппаратов, работающих в составе группы

Currently, the big number of companies, and specifically in Russia, is engaged in designing unmanned aerial vehicles (UAV). It is caused by the tendency to reduce human labor in various fields of activity, in particular, associated with a great risk to life and health. All these factors lead to the steady growth of different-type missions for the UAV application. Urgency of the research generates considerable interest towards the issues of the UAV application. As part of developing a method for determining UAV design parameters, the author analyzed the results in this domain, considering the operation in a group of aircraft. In order to propose a conceptual aircraft solution for designing a model, the analysis of target objects for the UAV group application was conducted. The article considers various target objects for the application of UAV groups. The result of the analysis for target objects can form the basis for the conclusion involved with the imposed requirements for the design of this UAV class. Compared to other specialists’ articles, this paper is distinguished by synthesizing the achievements in the sphere of group-operated UAV design, as well as by establishing the basic trends for their application while conducting warfare.В настоящее время большое количество фирм, в том числе и в России, занимается разработкой в сфере беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Это объясняется стремлением к уменьшению человеческого труда в различных сферах деятельности, в частности связанных с большим риском для жизни и здоровья. Все это ведет к постоянному расширению спектра задач применения беспилотных аппаратов. Большой интерес к проблемам группового применения БПЛА показывает актуальность выбранной темы исследования. В рамках разработки метода определения проектных параметров беспилотного самолета, учитывая функционирование в группе аппаратов, авторы провели анализ результатов в этой области. Постановке задачи формирования облика как концептуальной характеристики аппарата предшествует анализ целевых объектов применения группы БПЛА. В статье рассмотрены различные целевые объекты применения групп аппаратов. Результат анализа целевых объектов может быть заложен в основу вывода о предъявляемых требованиях к проектированию данного класса БПЛА. Элементом новизны работы, по сравнению с работами других специалистов, является обобщение материалов опыта достижений в области разработки БПЛА, работающих в составе групп, а также выявление основных сценариев их применения при выполнении спецопераций

Surface roughness evolution of nanocomposite thin films

An analysis of dynamic roughening and smoothening mechanisms of thin films grown with pulsed-dc magnetron sputtering is presented. The roughness evolution has been described by a linear stochastic equation, which contains the second- and fourth-order gradient terms. Dynamic smoothening of the growing interface is explained by ballistic effects resulting from impingements of ions to the growing thin film. These ballistic effects are sensitive to the flux and energy of impinging ions. The predictions of the model are compared with experimental data, and it is concluded that the thin film roughness can be further controlled by adjusting waveform, frequency, and width of dc pulses

Radiolysis of NaCl at high and low temperatures: development of size distribution of bubbles and colloids

New experimental results are presented on low temperature irradiation (18 °C) of rock-salt samples which had been exposed to initial doses up to 320 GRad at 100 °C. Differential scanning calorimetry (DSC) shows that the latent heat of melting (LHM) of sodium colloids decreases during subsequent low-temperature irradiation, whereas the stored energy (SE) increases slowly, indicating that the process of radiolysis continues. The decrease of the LHM is due to dissolution of large colloids, because the intensities of the melting peaks decrease during the second stage irradiation at low temperature. The model is formulated to describe the nucleation kinetics and the evolution of the size distribution of chlorine precipitates and sodium colloids in NaCl under high dose irradiation. It is shown that the mechanism of dissolution of large Na colloids during low temperature irradiation can be related to melting of sodium colloids.

ФОРМИРОВАНИЕ ОБЛИКА ВЫСОТНОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ВОЗДУШНОЙ РАЗВЕДКИ В ЗАДАЧАХ ПОИСКА

The method of optimal technical configuration synthesis and selection of long flight duration unmanned aerial vehicles are presented herein. Problems of mission effectiveness, take-off weight, aerodynamic and power plant characteristics calculations are considered by existing prototypes.В статье приведены подходы к формированию и выбору оптимального облика высотного разведывательного БЛА большой продолжительности полета. На примере существующих прототипов рассмотрены вопросы расчета целевой эффективности, стартовой массы, аэродинамических характеристик, характеристик силовой установки

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ КОНИЧЕСКОГО ОБТЕКАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПРИ СЛОЖНОМ ТЕРМОСИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ

The article deals with the dynamic behavior of the unevenly heated thin-walled conical shell of revolution of the aircraft fairing type under the loading conditions by shock wave in the gaseous environment, approximated by travelling load. The displacements of the shell, resulting from the preliminary uneven heating, are determined from the solution of the equations of thermoelastic equilibrium. Solution of the dynamic problem consists of the integration of the nonlinear equations of shell motion at the assigned initial displacement, zero initial velocities and boundary conditions, corresponding to the fastening of fairing. As a result of the solution of the presented problem the amplitudes of the fluctuations of the fairing nose edge are determined. It allows to determine the stress-strained state of shell for the purposes of the determination of its bearing capacity.В статье исследуется динамическое поведение неравномерно нагретой тонкостенной конической оболочки вращения типа обтекателя летательного аппарата в условиях нагружения ударной волной в газовой среде, аппроксимируемой подвижной нагрузкой. Перемещения оболочки, возникающие в результате предварительного неравномерного нагрева, определяются из решения уравнений термоупругого равновесия. Решение динамической задачи состоит в интегрировании нелинейных уравнений движения оболочки при заданных начальных смещениях, нулевых начальных скоростях и граничных условиях, соответствующих закреплению обтекателя. В результате решения представленной задачи определяются амплитуды колебаний носка обтекателя. Это позволяет определять напряженно-деформированное состояние оболочки в целях определения ее несущей способности

Реакция предварительно нагруженной оболочки вращения с жесткой носовой частью аппарата на ударную волну в жидкости

The article investigates the problem of hydro-elastic interaction of a weak shock wave with a rigid nosed rotation shell preloaded with axial forces. The shell is enclosed in a rigid parabolic screen, i.e. the impact of the end face and the shock wave diffraction are not considered. Liquid is regarded to be perfectly compressible. Its applied summing hydrodynamic pressure during complex interaction with the shell surface can be classified into the incident, reflected and radiated waves. The problem of hydro-elastic interaction of these shock fronts with a preloaded parabolic rigid nosed shell in a related setting is reduced to the solution of the wave equations of nonlinear system of equations for shell motion under particular initial and boundary conditions, in which the dimensionless displacement of this nose section under the impact of hydrodynamic forces is determined by integrating its motion equation. The equations, describing the dependences of nose section displacements on shock wave interaction time, take into account generalized hydrodynamic forces, including the second category directly related to the mass of the attached fluid. Determination of stress-strain state in case of interaction with the shock wave in the liquid of elastic rotation paraboloid in the form of the shell containing a rigid insertion in the nose section is reduced to the solution of a nonlinear equations system of shell motion considering the boundary conditions along fastenings at the end face of the shell and interface conditions of the shell and insertion. Dimensionless displacements of the nose section caused by hydrodynamic forces are defined by integrating the equations of motion under the initial conditions along insertion offsets in the axial directions.В статье исследуется задача гидроупругого взаимодействия слабой ударной волны с предварительно нагруженной осевыми усилиями оболочкой вращения с жесткой носовой частью. Оболочка заключена в жесткий параболический экран, то есть влияние торца и дифракция ударной волны не учитываются. Идеально сжимаемой считается жидкость, передаваемое полное гидродинамическое давление которой при комплексном взаимодействии с поверхностью оболочки может быть разложено на падающую, отраженную и излученную волны. Задача гидроупругого взаимодействия указанных ударных фронтов с нагруженной параболической оболочкой, имеющей жесткую носовую часть, в связанной постановке сводится к решению волновых уравнений нелинейной системы уравнений движения оболочки при соответствующих начальных и граничных условиях, в которых безразмерное смещение этой носовой части под действием гидродинамических сил определяется интегрированием ее уравнения движения. Уравнения, описывающие зависимости перемещений носовой части от времени взаимодействия с ударной волной, учитывают обобщенные гидродинамические силы, в том числе второй категории, непосредственно связанные с массой присоединенной жидкости. Определение напряженно-деформированного состояния при взаимодействии с ударной волной в жидкости упругого параболоида вращения в виде оболочки, содержащей в носовой части жесткую вставку, сводится к решению системы нелинейных уравнений движения оболочки с учетом граничных условий по закреплениям в торце оболочки и условий сопряжения оболочки и вставки. Безразмерные перемещения носовой части под действием гидродинамических сил определяются интегрированием уравнений движения при начальных условиях по смещениям вставки в осевых направлениях

АКТУАЛЬНОСТЬ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО РИСКА НА АВИАПРЕДПРИЯТИЯХ

The notion of “the concept on assumed risk” that took over from the outdated concept of absolute security is analyzed, the increasing significance of operating risk assessment at the present stage is noted. Some basic risk assessment techniques are considered. Matrix technique of risk assessment is considered more thoroughly, and it may be used in risk assessment of airlines in the context of labour protection management system.The ability to correctly assess risks and develop appropriate precautionary measures will allow airlines to avoid incidents leading to drastic consequences for staff, as well as to direct and indirect costs for the enterprise among which there could be singled out both direct property damage and loss of profit and expenses connected to incident investigation, penalty and compensation payment, loss of business reputation and so on. To reduce the rate of accidents and to develop safe activities skills for airlines staff a risk assessment chart is supposed to be implemented, which will be an efficient accidents prevention involving the staff in the process and making them follow safe working conditions.Process risk assessment is an integral part of assessment of the whole enterprise activity and work efficiency of a department and particular workers evaluation system. Labour protection activity should be based on risk identification and its control. Risk assessment is a keystone of labour protection activity planning.Анализируется понятие «концепции приемлемого риска», пришедшее на смену устаревшей концепции абсолютной безопасности, и отмечается возрастающая значимость оценки производственных рисков на современном этапе. Рассмотрели несколько основных методов оценки рисков. Более подробно рассмотрен матричный метод оценки рисков, который можно применять при оценке рисков на авиапредприятиях в рамках системы управления охраной труда.Способность корректно оценить риски и разработать адекватные меры предосторожности позволит авиапредприятию избежать происшествий, ведущих к тяжелым последствиям для работников, а также к прямым и косвенным издержкам предприятия, среди которых можно выделить как прямой ущерб имуществу и потерю прибыли, так и затраты, связанные с расследованием происшествия, выплатой штрафов и компенсаций, потерей делового имиджа и т. п. С целью снижения травматизма и выработки навыков безопасного поведения у персонала на авиапредприятиях предлагается внедрить карту с оценкой рисков, которая будет является мощным инструментом предупреждения аварийных ситуаций с вовлечением всего персонала в процесс предупреждения аварийных ситуаций и соблюдения безопасных условий труда.Оценка производственных рисков является неотъемлемой частью оценки всей деятельности организации и системы измерения качества работы подразделений и отдельных работников. Работа по охране труда на предприятии должна основываться на выявлении имеющихся рисков и управлении ими. Оценка рисков является при этом краеугольным камнем планирования по охране труда

Electron-cyclotron-resonance heating in Wendelstein 7-X: A versatile heating and current-drive method and a tool for in-depth physics studies

For stellarators, which need no or only small amounts of current drive, electron-cyclotron-resonance heating (ECRH) is a promising heating method even for the envisaged application in a fusion power plant. Wendelstein 7-X (W7-X) is equipped with a steady-state capable ECRH system, operating at 140 GHz, which corresponds to the 2nd cyclotron harmonic of the electrons at a magnetic field of 2.5 T. Ten gyrotrons are operational and already delivered 7MW to W7-X plasmas. Combined with pellet injection, the highest triple product (0.68×10²⁰ keVm¯³s), observed up to now in stellarators, was achieved (Sunn Pedersen et al 2018 Plasma Phys. Control. Fusion 61 014035). For the first time, W7-X plasmas were sustained by 2nd harmonic O-mode heating, approaching the collisionality regime for which W7-X was optimized. Power deposition scans did not show any indication of electron temperature profile resilience. In low-density, low-power plasmas a compensation of the bootstrap current with electron-cyclotron current drive (ECCD) was demonstrated. Sufficiently strong ECCD close to the plasma centre produced periodic internal plasma-crash events, which coincide with the appearance of low order rationals of the rotational transform