ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ И НАДЕЖНОСТИ МАШИН
< 5, 2004
ХРОНИКА И ИНФОРМАЦИЯ
ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ В 2003 ГОДУ
Одним из крупных Отделений Российской академии наук является Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления (ОЭММПУ РАН). Академиком-секретарем Отделения избран академик Фортов В.Е., а заместителями - академики Климов Д.М., Фаворский А.Н., Федосов Е.А., Фролов К.В. В состав Отделения входит 74 академика и 100 членов-корреспондентов РАН.
В ОЭММПУ РАН созданы 3 секции: энергетики (руководитель акад. Фаворский О.Н.); механики (руководитель акад. Климов Д.М.); проблем машиностроения и процессов управления (руководитель акад. Федосов Е.А.).
В Отделении функционирует ряд научных советов, которые состоят из ведущих ученых и специалистов научно-исследовательских учреждений РАН, вузов, учреждений и организаций других ведомств, участвующих в разработке проблем и внедрении результатов научных исследований в практику. На научные советы возлагается: подготовка материалов о важнейших результатах научных исследований и разработок за отчетный год с оценкой их уровня, научной и практической их значимости.
Одним из крупных научных советов Отделения является Объединенный научный совет РАН по комплексной проблеме "Машиностроение" (председатель акад. Фролов К.В.), в структуру которого входят: научный совет РАН по проблемам машиноведения и технологических процессов (председатель акад. Колесников К.С.); научный совет РАН по проблеме "Тепловые режимы машин и аппаратов" (председатель чл.-корр. РАН Алифанов О.М.); научный совет РАН по проблеме "Надежность, ресурс и безопасность технических систем" (председатель акад. Анфимов Н.А.); научный совет РАН по проблеме "Энергомашиностроение" (председатель акад. Рутберг Ф.Г.); структура и состав Объединенного научного совета РАН по комплексной проблеме "Машиностроение" и составы, входящих в него советов, утверждены Постановлением бюро № 113 ОЭММПУ РАН 27 ноября 2003 г.
Объединенным научным советом была проведена работа по анализу состояния исследований и научных разработок за 2003 г. В отчет включены основные результаты законченных фундаментальных и прикладных исследований, а также основные научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, законченные в 2003 г. Отчет составлен на основе материалов, полученных от научно-исследовательских учреждений РАН, членов РАН и возглавляемых ими организаций, вузов и отраслевых научно-производственных центров.
В отчетном году научные коллективы продолжали исследования в рамках целевых научно-технических программ и программ фундаментальных исследований РАН.
Разработан и прошел квалификационные испытания электроракетный двигатель холловского типа малой мощности КМ-45. Двигатель предназначен для использования в составе двигательных установок малых геостационарных космических аппаратов и рассчитан на работу в диапазоне мощности 200-400 Вт. Создан и введен в эксплуатацию стенд для испытаний мощных электроракетных двигателей (ЭРД). Вакуумная камера объемом 90 м имеет диаметр 3,8 м и длину 8 м. Данный стенд, являясь одним из крупнейших специализированных стендов в Европе, расширяет возможности по созданию и отработке мощных ЭРД для перспективных космических аппаратов
(ФГУП "Центр Келдыша"). Разработан экспериментальный образец мощного стационарного двигателя СПД-140 для решения транспортных задач в дальнем Космосе. Разработана методика и проведены ускоренные ресурсные испытания, показавшие возможность достижения ресурса до 10 тысяч часов (НИИ прикладной механики и электродинамики МАИ).
Сформулирован технический облик целевой аппаратуры автоматической межпланетной станции, предназначенной для исследования естественных спутников дальних планет Солнечной системы. Предложены и обоснованы пути решения технических проблем реализации проекта "Автоматическая межпланетная станция" (ЦНИИМАШ, ФГУП "Центр Келдыша"). Разработана установка для испытаний подшипников на холодном азоте и жидком водороде. Выполняемые работы позволят создать типовую конструкцию высокоскоростных шарикоподшипников для турбонасосных агрегатов перспективных ЖРД, в том числе кислородно-водородных ЖРД верхних ступеней и разгонных блоков, ЯРД и энергетических установок многоразового применения и длительного ресурса (ФГУП КБ химавтоматики). Разработана компьютерная модель ЖРД, предназначенная для анализа вибрации и динамической прочности элементов конструкции двигателей при различных видах транспортирования и эксплуатации (автомобильный транспорт, железная дорога). Проведен анализ вынужденных колебаний элементов двигателя, определены их динамическая напряженность и долговечность при воздействии вибрации (ФГУП КБ химавтоматики, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (ИМАШ)). Разработаны методы и средства дистанционного, оптико-электронного контроля чистоты сжатого воздуха, используемого в стартовых ракетно-космических комплексах, обеспечивающего повышение надежности и безопасности функционирования бортовой аппаратуры космических аппаратов. Средства контроля, технические характеристики которых значительно превосходят данные отечественных и зарубежных аналогов, защищены патентом РФ и готовы к практическому использованию на стартовых комплексах (ФГУП КБ Общего машиностроения им. В.П. Бармина).
Разработан и изготовлен автономный необитаемый подводный аппарат для поиска и обследования полей сульфидных корок в районах с глубинами до 6000 метров. Разработаны программные средства системы управления аппарата для работы в условиях сложного рельефа дна (Институт проблем морских технологий ДВО РАН, Институт автоматики КНР). Разработан метод исследования релейных автоколебательных воздушно-динамических рулевых приводов, включающий определение условий возникновения автоколебаний, их параметров и критерий устойчивости. Исследованы особенности динамики приводов с цифровым управлением (ГУП "КБ приборостроения", Тульский государственный университет). Разработаны и серийно освоены системы для дистанционного обнаружения скрытых малогабаритных систем наблюдений, снайперских прицелов и других оптических приборов (ЗАО НИИ Интроскопии МНПО "Спектр").
Экспериментально и теоретически обоснована возможность использования явления вибрационной инжекции газа в жидкость для создания новых высокоэффективных вибрационных грохотов и флотационных машин. Это явление состоит в интенсивном засасывании воздуха в вибрирующий сосуд с жидкостью через отверстия в его нижней части. Результаты работы готовы к практическому использованию (Институт проблем машиноведения РАН, НПК "Механобр-техника").
В результате экспериментальных исследований и компьютерного моделирования предложен способ движения пушпульных микросхем с электромагнитными движителями, состоящий в формировании частотно-управляемого движения в ограниченных пространствах (трубках, щелях), поверхности которых обладают минимальным трением. Экспериментально установлена возможность движения таких систем внутри наклонно и вертикально расположенных трубок малых диаметров с различными радиусами кривизны (Институт проблем механики РАН). Проведены исследования и конструкторские разработки по созданию перспективных блоков АЭС мощностью 1500 мВт с числом оборотов 3000 в мин. Определены возможности значительного увеличения размеров лопаток последних ступеней цилиндра низкого давления из титанового сплава, а также использование совмещенного цилиндра высокого и среднего давления с промежуточной сепарацией пара. Работа направлена на создание высокоэкономичной и надежной турбины большой мощности (ФГУП ВНИИ атомного машиностроения, Ленинградский
механический завод). Разработана технология плазменного пиролиза и газификации ор-ганосодержащих отходов (бытового мусора, отходов дерева, автомобильных шин и др.) с целью получения синтез газа и дальнейшего его использования в комбайн цикле, с целью получения энергии. Созданы уникальные образцы генераторов плазмы переменного тока до 500 кВт, работающие на окислительных средах в длительных режимах (Институт проблем электрофизики РАН).
Разработана, изготовлена и испытана опытная партия композитных охладителей силовых полупроводниковых приборов (СПП) с надежным эффективным термоэластичным контактом на границе металл-керамика. Испытания подтвердили их надежность и высокую эффективность на всех режимах эксплуатации СПП. На основе разработок могут быть созданы керамические молекулярные мембраны для разделения высокотемпературных смесей СО и Н2 в топливных элементах на основе твердо полимерных электролитов, в микро ГТД и гибридных двигателях (НИЦ "Тепловые керамические двигатели"). Разработаны унифицированные методы и программные средства комплексной обработки наземной, аэрокосмической и картографической информации, предназначенные для составления и многопараметрического анализа синтезированных карт состояния и динамики сложных экосистем зон водохранилищ. На основе многозональной, спектро-зональной и панхроматической космической съемки проведена апробация выявления ру-доконтролирующих и рудовмещающих структур (Научный геоинформационный центр РАН). Предложена конструкция реакторной установки и технические решения по энергоблоку, обеспечивающие возможность создания конкурентоспособного быстрого натриевого реактора - размножителя для крупномасштабной ядерной энергетики, отвечающего требованиям высокой безопасности. Определены работы по совершенствованию активной зоны реактора типа БН-1800 и по созданию корпусного парогенератора с за-критическими параметрами пара (ФГУП ОКБ Машиностроения).
Исследовано формирование электроизоляционных керамических покрытий детонационным способом. Установлена причина ухудшения однородности покрытия с катастрофическим снижением удельной электрической прочности при наращивании толщины (более 300 микрон) на большой поверхности. За счет оптимизации напыления улучшена электрическая прочность "тонких" покрытий на 20-30%, а "толстых" в несколько раз. Получена надежная электроизоляция элементов электрофизических установок, работающих при напряжениях до 5 Кв в условиях повышенной рад
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.