Hi-Tech новости 2 Сентября 2012 года
Данная новость была прочитана 4607 раз

1. Украина решила брать с России деньги за крымский аэродром НИТКА 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению проектирования и изготовления палубных аэрофинишеров - сложнейших технических устройств любого современного авианосца, вклю

Кабинет министров Украины предоставил полномочия министру обороны Дмитрию Саламатину на подписание протокола о внесении изменений в межправительственное соглашение с Россией об использовании полигона взлетно-посадочных систем «НИТКА».

По информации пресс-службы Минобороны, соответствующее распоряжение принято на заседании правительства 15 августа 2012 года. В начале июля 2012 года министр обороны России Анатолий Сердюков заявил, что Москва уже перешла на денежную оплату аренды «НИТКА». В конце марта текущего года стороны договорились о повышении арендной платы для России за использование «НИТКА»: если раньше ставка аренды составляла 700 тысяч долларов в год, то теперь Москва платит два миллиона долларов. Договоренность о повышении аренды была достигнута после того, как Украина объявила, что использованием «НИТКА» также интересуются Индия и Китай.

Полигон НИТКА    
Аэрофинишерный комплекс с пятью тросами на «НИТКЕ»

«Реализация протокола позволит перейти на расчеты за использование полигона в твердой денежной сумме вместо получения запчастей, увеличить перечень авиационной техники, привлекаемой для проведения испытаний на полигоне, а также использовать полигон в интересах не только Российской Федерации, но и других государств», - отмечено в сообщении.

Таким образом, по данным ведомства, подписание протокола позволит получить дополнительные поступления в государственный бюджет Украины за использование полигона другими государствами и усовершенствовать договорно-правовую базу в сфере военного сотрудничества.

В Минобороны напомнили, что существующая редакция базового соглашения предусматривает расчет российской стороной за использование полигона в виде поставки запчастей к самолетам типа Су на эквивалентную сумму, затрачиваемую украинской стороной за предоставленные услуги.

Базовым соглашением также предусмотрено использование на полигоне самолетов только типа Су, что делает невозможным предоставление услуг на полигоне другим типам самолетов третьих стран.

Ранее российская сторона просила Министерство обороны Украины передать ей в аренду полигон «НИТКА», в Минобороны допустили такую возможность при условии одобрения соответствующего решения высшим руководством страны.

«НИТКА» - Наземный Испытательный Тренировочный Комплекс Авиационный, находится в эксплуатации с 1982 года. Он расположен на аэродроме Новофедоровка неподалеку от крымского города Саки. Предназначен для отработки техники взлета и посадки самолета на авианосец. Комплекс представляет собой металлическую копию летной палубы авианосца и по своим размерам соответствует палубе крейсера «Адмирал Кузнецов». Взлетно-посадочное поле «НИТКА» оборудовано трамплином и аэрофинишерами.

Полигон НИТКА

Тренировка пилотов Северного флота на полигоне НИТКА в сентябре 2010

ТАВКР

Старт истребителя с трамплина ТАВКР "Адмирал "Кузнецов"

В перспективе Россия может отказаться от использования «НИТКА» - в настоящее время в Ейске Краснодарского края ведется строительство аналогичного тренажера, который начнет работу в конце 2012 года.

Полигон «НИТКА» используется Россией на основании соглашения между правительствами обеих стран об его использовании от 7 февраля 1997 года, которое было ратифицировано Украиной в 2004 году.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта Интерфакс и других сайтов.

Комментарий FEA.ru.

В ноябре 2008 года сотрудники CompMechLab® в рамках деятельности по разработке палубных аэрофинишеров посетили полигон «НИТКА». Вот некоторые фотографии, сделанные на полигоне:

Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab     Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab

Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab     Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab

Известно, что одним из самых важных элементов любого современного авианосца является сложнейшее научно-техническое устройство – палубный аэрофинишер.

Ранее сотрудниками CompMechLab® с целью полномасштабного моделирования тормозных машин аэрофинишеров взлетно-посадочного комплекса тяжелых авианесущих крейсеров (ТАКР) «Адмирал Горшков» (ныне - "Викрамадитья") и «Адмирал Кузнецов» были разработаны уникальные математическая и конечно-элементная модели палубного аэрофинишера, предназначенного для посадки самолетов на палубу авианосца.

Сотрудники CompMechLab® и в настоящее время принимают участие в разработке палубных аэрофинишеров для установки на полигонах ГОА (Индия ) и Ейск (Россия). Новые модели аэрофинишеров должны позволить принимать самолеты с большим диапазоном масс.

Основные исходные характеристики для описания динамического процесса:

  • скорость подлетающего самолета ~ 200 – 240 км/час;
  • масса подлетающего самолета ~ 20 – 30 т;
  • время торможения самолета на палубе – до 3 секунд;
  • пробег («путь торможения») самолета по палубе – менее 100 м;
  • перегрузки, испытываемые летчиком при посадке на палубу ~ 5 – 6 g.

Посадка истребителя Су-33 на ТАВКР
Посадка истребителя Су-33 на ТАВКР «Адмирал Кузнецов»

Уникальная полномасштабная математическая модель палубного аэрофинишера разработана на основе эффективного комплексирования и применения передовых программных систем конечно-элементного анализа (ANSYS Mechanical, ANSYS CFX, LS-DYNA, MSC.ADAMS, SolidWorks и др.) , включая специализированное CompMechLab-in-house software, позволившего реализовать отсутствующие в CAE-системах возможности, которые принципиально важны для эффективного решения данной задачи.

3D CAD-модель аэрофинишера
Общий вид полномасштабной компьютерной модели аэрофинишера

Разработанные модели, в частности, по запросам Генеральной прокуратуры РФ, Военной прокуратуры Северного флота, Государственной комиссии по расследованию авиационных происшествий нашли широкое применение в расследовании авиационного происшествия, когда 5 сентября 2005 года в Северной Атлантике «после касания самолетом палубы корабля и зацепа в процессе торможения во второй половине пробега произошел обрыв тормозного троса, в результате чего самолет скатился с палубы, упал в море и затонул на глубине 1100 метров» (по материалам многих источников, например, Newsru.com).

На сайте FEA.ru в разделах Выполненные работы и AVI-Галерея представлены фрагменты нескольких работ, выполненных сотрудниками CompMechLab® по данной тематике:

Конечно-элементное моделирование динамических процессов, возникающих при посадке истребителя на палубу авианосца (палубный аэрофинишер)


Цель цикла выполненных НИОКР – создание на базе современных CAD/CAE технологий (программных систем проектирования и инженерного анализа) уникальных математических и конечно-элементных моделей аэрофинишера. Разработанные в рамках НИОКР модели позволяют:
– рассчитывать динамические характеристики как тормозного устройства (палубного аэрофинишера), так и самолета;
– определять чувствительность всей системы к изменению конструкционных и эксплуатационных параметров, соответственно, выполнять "тонкую настройку" всех систем аэрофинишера ;
– рассчитывать нагрузки, действующие на пилота истребителя;
– осуществлять многопараметрическую комплексную оптимизацию характеристик тормозного устройства.

Нажмите для просмотра

 

Палубный аэрофинишер. CFD анализ клапана управления системы гидравлического торможения

Цель работы – создание численной модели клапана управления, учитывающей все геометрические особенности конструкции, для определения его гидравлических характеристик. Результаты работы - поля скоростей и давлений в дросселирующей части клапана управления, зависимости гидравлических потерь от расхода потока на входе и от положения поршня клапана.

Некоторые CompMechLab®-публикации по теме:

  • Mikhaluk D., Voinov I., Borovkov A. Finite Element Modeling of the Arresting Gear and Simulation of the Aircraft Deck Landing Dynamics // Proc. 7th European LS-DYNA Conference. 2009, Salzburg, Austria, 10p.
    Summary. Deck arresting gear is a special aerocarrier unit that is destined to provide efficient arrest of deck jetfighters with high deck landing speed (200 – 240 km/h). Arresting gear is a hydraulic plunger brake connected with takeup cable stretched across the deck, through the multiple block and tackle and spring damper elements. Jetfighters deck landing is one of the most complex and critical parts of the flight. It requires failurefree operation of the arresting gear system and skilled actions of the pilot. One of the factors that influences safety of the deck landing is the strength of the arresting gear structural elements and optimal “tuning” of the system for the arrest of the jetfighter with specific mass moving with specific velocity. In the current work a fullscale dynamic model of the deck arresting gear is created. It contains all basic elements of the real prototype and used to analyze the dynamic behavior of the arresting gear and tune it for specific conditions of the arrest. Main elements of the arresting gear are the cable and the hydraulic braking machine. The cable consists of two parts – takeup cable and braking cable. During deck landing the jetfighter grasps the takeup cable with a hook. The takeup cable is coupled with the braking cable that is designated to transfer jetfighter pull to the hydraulic braking machine. The latter is represented by hydrocylinder and accumulator where the kinetic energy of the fighter is transferred to the heat and then dissipated. The dynamic analysis was performed with use of LS-DYNA software. Standard capabilities of LS-DYNA do not enable performing adequate simulation of such complex nonlinear system, because due to feedback control system, some characteristics of the braking machine vary with change of other parameters. By that reason special software was developed that allows managing LS-DYNA and automatically run the process with multiple restarts. Developed dynamic model is used to obtain main parameters of the arresting process – change of the fighter displacement, velocity, acceleration vs. time, as well as pressure in the hydraulic elements of the braking machine.
     
  • Войнов И.Б., Михалюк И.Б., Боровков А.И. Разработка и применение расчетной схемы работы тормозной машины палубного аэрофинишера // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 61 68.
    Аннотация. Представлено описание конструкции палубного аэрофинишера и приведен принцип его работы. Разработана расчетная схема, позволяющая быстро вычислить тормозное усилие, возникающее в гидравлической системе тормозной машины. Разработанная методика внедрена в полномасштабную конечно-элементную модель аэрофинишера и использовалась при моделировании посадок самолетов. Результаты моделирования показали хорошее совпадение с натурным экспериментом.

  • Немов А.С., Войнов И.Б., Боровков А.И. Расчетное определение жесткостных характеристик кабелей с иерархической структурой // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. № 4. 21 27.
    Аннотация. Рассмотрены два подхода к исследованию механического поведения кабеля: аналитические оценки (использующие теорию растяжения и кручения кабеля) и прямое решение для кабеля задачи механики деформируемого твердого тела с помощью метода конечных элементов.

  • Mikhaluk D., Voinov I., Borovkov A. Finite Element Modeling of the Arresting Gear and Simulation of the Aircraft Deck Landing Dynamics. Proc. 6th EUROMECH Nonlinear Dynamics Conf. (ENOC'2008). St.Petersburg, Russia. 2008. 5p.
    Abstract.
    In the current work a full-scale dynamic model of the deck arresting gear is developed. Arresting gear is a special aero-carrier unit that is destined to provide efficient arrest of deck jet-fighters with high deck landing speed (200-240 km/h). It consists of a hydraulic plunger brake connected with take-up cable stretched across the deck, through the multiple block-and-tackle and spring-damper elements. The developed numerical model contains all basic elements of the real prototype and used to analyze the dynamic behavior of the arresting gear and tune it for specific conditions of the arrest.

  • Михалюк Д.С., Войнов И.Б., Шанина А.С. Расчетное моделирование процесса изготовления и аналих прочности соединительной муфты аэрофинишера // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 55 61.

  • Михалюк Д.С. Численное решение задач динамики поперечного удара по нити // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 49 55.

  • Боровков А.И., Войнов И.Б., Михалюк Д.С., Климшин Д.В., Закиров О.А. Конечно-элементное моделирование и исследование динамического поведения палубного аэрофинишера при посадке самолетов // Труды СПбГТУ, № 498. Вычислительная математика и механика. СПб. Изд-во СПбГПУ. 2006. 110 – 123.

  • Боровков А.И., Войнов И.Б. Конечно-элементное определение гидравлического сопротивления трубопроводов тормозной системы демпфирующего устройства // Труды Шестой Межд. конф. “Математическое моделирование физических, технических, экономических, социальных систем и процессов”. – Ульяновск: УлГУ, 2005. 152 –159.

Другие новости на сайте www.FEA.ru по этой теме:

2012.08.05 1. Палуба "Викрамадитьи" встретилась с колесами истребителя МиГ-29КУБ 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению проектирования и изготовления палубных аэрофинишеров - сложнейших технических устройств любого современного авианосца
2012.06.19. Истребители F-35B Lightning II оказались слишком "горячими" для британских авианосцев и могут повреждать поверхность палубы
2012.06.09. CompMechLab-Hi-Tech-Review - Вооружение России: вертолет Ми-28 Н, боевая машина пехоты БМП-2, авианесущий крейсер "Адмирал Кузнецов" и истребитель Су-27
2012.05.28. Боевой беспилотный самолет X-47B, впервые разработанный Northrop Grumman для взлета и посадки на палубу авианосца, готовится к интенсивным испытаниям
2012.05.21. Корабелы Выборгского судостроительного завода (ВСЗ) работают над тренажерным комплексом НИТКА, предназначенным для отработки пилотами техники взлета/посадки на авианосец
2012.04.12. "Пролетарский завод" отгрузил аэрофинишеры для индийского наземного тренировочного комплекса на авиабазе Ханса
2012.03.24. Министерство обороны РФ подписало контракты с компаниями "Сухой" и "РСК "МиГ" на поставку 92 фронтовых бомбардировщиков Су-34 и 20 корабельных истребителей МиГ-29 К/КУБ
2012.03.05. Россия работает над перспективным многосредным авианосцем
2011.12.20. ВМФ России определился со строительством авианосных групп. Минобороны России заказало у Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) разработку аванпроекта перспективного авианесущего крейсера. О работах CompMechLab® в области конечно-элементного моделирования динамики палубных аэрофинишеров
2011.12.19. Американская компания DigitalGlobe сфотографировала первый китайский авианосец "Ши Лан" (бывший "Варяг") во время ходовых испытаний. Россия отказалась продать Китаю аэрофинишеры, для которых полномасштабное математическое и компьютерное моделирование выполняют сотрудники CompMechLab НИУ СПбГПУ
2011.12.03. К 2014 году американский БПЛА X-47B получит систему автоматической дозаправки в воздухе
2011.04.20. ВМС США будут управлять палубным беспилотником при помощи мыши
2011.02.09. Китай построил ''бетонный авианосец''
2009.02.28. CompMechLab Hi-Tech Review. Авианосцы России и Индии
2008.09.18 Корабельный истребитель СУ-33: 10 лет на вооружении Российской армии
2008.03.23 РСК «МиГ» объявила об успешном полете первого серийного МиГ-29КУБ
2008.01.22 В Атлантическом океане проходят учения с участием авианосца "Адмирал Кузнецов"
2007.11.23 Франция и Великобритания будут строить авианосцы
2007.09.11 Япония построила первый в своей послевоенной истории полноценный авианосец
2007.08.09 Великобритания приступает к созданию двух новых авианосцев
2007.06.03 Россия построит новый авианосец