28 Июл

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПЛАСТИНЧАТОЙ ФОРМЫ ПРИ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ II РОДА.




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Теория метода

В лаборатории теплофизики  Института физико-технических проблем Севера СО РАН  в разные годы проводились работы по автоматизации физического эксперимента[1-4]. Данная разработка является продолжением и  развитием работ  [1-4]..

Теоретические основы метода состоят в решении задачи нагрева  плоскопараллельной неограниченной пластины толщиной 2R воздействием постоянного теплового потока q. Зная распределение температуры по высоте плоского образца в любой момент времени и решив обратную задачу, мы можем получить выражения для теплопроводности исследуемого материала.

Поставленная задача математически имеет вид:

;   (1)

;         (2)

;   (3)

.   (4)

Решение данной задачи представлено следующим выражением[5]:

,   (5)

где μn — корни характеристического уравнения, равные .

Используя данное решение, мы получаем следующую схему нахождения теплофизических свойств материала на начальной стадии нагрева  (F0£ 0,3)

В безразмерном виде (5) имеет следующий вид:

;         (6)

где    (7)

.       (8)

Из  (8) найдем:

;            (9)

;            (10)

.                    (11)

Отношение температур поверхности и центра пластины θпц равно:

.   (12)

Из решения (12) можно найти F0, фиксируя Т(R,t), T(0,t) и Т0 разными методами. Мы используем метод аппроксимации и метод итерации[6].

Выражения (8) и (9) дают расчетные формулы для нахождения теплопроводности исследуемого образца:

,           (13)

или

.                    (14)

где .

Таким образом, зная значения q, R, Δиз эксперимента и определив F0 из решения (12), мы по формуле (13 – 14) находим теплопроводность пластины.

Функциональная схема и работа установки

         Функциональная схема установки приведена на рисунке 1. Основной частью измерительной ячейки является плоский нагреватель 2 из константанового провода  и  хромель-алюмелевые термопары 3.

Рисунок 1 – Измеритель теплопроводности образца в форме пластины.

1 – образец, 2 – нагреватель, 3 — термопары

Плоский нагреватель расположен между двумя исследуемыми образцами с идентичными геометрическими размерами, спай дифференциальной термопары располагается в центре и на поверхности образца, а абсолютная термопара — на нагревателе. С помощью нагревателя создается тепловой поток. Разность температур в центре и на поверхности образца измеряется дифференциальной термопарой, температура нагрева образца — абсолютной термопарой. Термопары  через термостатированный блок опорных спаев подключены к коммутатору, также в блоке опорных спаев находится образцовый термометр сопротивления ТСПН-4, контролирующий температуру блока. Нагреватель включается замыканием управляющего реле цифроаналоговым преобразователем ЦАП-5 на выходе из КИС Аксамит 6.25».

Управляющее компьютерное приложение (рисунок 2), разработанное для определения теплопроводности плоского образца, включает в себя:

  1. режим проведения эксперимента;
  2. режим проведения эксперимента (продолжение);
  3. режим контроля температур;
  4. режим тестирования термопар и ЦАП;
  5. окончание эксперимента.

Работа начинается с режима 1, при запуске которого компьютер запрашивает первичные характеристики исследуемого образца (вес, толщину), дату эксперимента, данные оператора, силу тока, протекающего через нагреватель. После завершения диалога на экран выводится дата проведения эксперимента, фамилия оператора, параметры исследуемого образца, его вес, рассчитанная плотность и площадь поверхности образца, а также величина теплового потока, проходящая через образец.

Далее начинается измерение температур, выполняется исключение помех от паразитных термоЭДС посредством измерения, переключения и инвертирования закороченных каналов коммутатора, программа проводит десятикратное измерение температуры образца, вычисляет среднее измеренное значение температуры и включает реле нагревателя. В этот момент начинается отсчет времени и регистрация температуры в образце. На экран выводятся значения температуры в центре и  на поверхности образца.

Рисунок  2 – Блок схема рабочей программы измерителя теплопроводности образца в форме пластины.

Блоки программы:

  1. Измерение напряжения нагревателя
  2. Измерение нулей на закороченных концах коммутатора
  3. Калибровка компьютерно-измерительной системы
  4. Измерение значения температуры в центре образца, перепада температур
  5. Нахождение теплового потока
  6. Вычисление числа Фурье  Fo
  7. Вычисление температуры абсолютной термопары ХА
  8. Вычисление температуры дифференциальной термопары ХА

Далее программа вычисляет значение  числа  Фурье  Fo.  Для этого используются следующие соотношения.

Отношение температуры  на поверхности образца

 к температуре в  центре :

.           (15)

Температура поверхности и центра образца может быть рассчитана по сумме рядов:

Ограничение членов бесконечного ряда производится по следующему критерию:

   (18)

где  или  ряд имеет на один член меньше чем F1 или F2.  определяется по формуле:

.        (19)

Найденное  сравнивается с заданными F0 и методом последовательных приближений определяется истинное для данной температуры значение.

Теплопроводность образца определяется из соотношения:

 .         (20)

В конце цикла на экран выводится температура текущей точки, значение теплопроводности, время, после чего система переходит к новой запрограммированной температуре определения теплопроводности. Как показали эксперименты на образцовом материале из ПММА (полиметилметакрилат), при F0 = 0,2 — 0,3 получается необходимая  минимальная погрешность измеренных значений теплопроводности. Длительность эксперимента  от 1 минуты до 30 минут  в зависимости  от толщины и теплофизических свойств исследуемых образцов.

Список литературы:

  1. Медведев В.А., Большев К.Н., Иванов В.А., Степанов А.А., Елисеев А.Б. Применение технологии IBDL для мониторинга температурного режима грунтов. «Приборы»  — №6.-С.14-20
  2. Иванов В.А., Большев К.Н., Малышев А.В Автоматизация прибора для измерения теплопроводности алмазов и оптимизация условий проведения эксперимента. Журнал «Приборы» — №4.-С.31-35
  3. Большев К.Н., Иванов В.А., Степанов А.А., Каминский В.В. Применение барорезисторов из моносульфида самария при проведении теплофизических экспериментов. «Вестник МАХ» 2014, №3, — С. 15-21
  4. Большев К. Н., Иванов В. А., Малышев А. В.Автоматизация измерителя теплопроводности строительных материалов ИТСМ-1. Известия высших учебных заведений «Приборостроение» Университет ИТМО №4 (59), 2016, С. 323-327
  5. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. – М.: Высшая школа, 1967. – 599 с.
  6. Мелентьев П. В. Приближенные вычисления / П. В. Мелентьев. – М.: Физматгиз, 1962. – 388 с.
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПЛАСТИНЧАТОЙ ФОРМЫ ПРИ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ II РОДА.
    Статья посвящена методу определения теплопроводности твердых тел пластинчатой формы при граничных условиях II рода. Новый подход основывается на решении задачи нагрева плоскопараллельной неограниченной пластины постоянным тепловым потоком. Дано описание теоретической базы, решение задачи и вывод рабочей расчетной формулы. Основным отличием разработанного метода от традиционного стационарного метода определения теплопроводности является использование начальной области термограммы разогрева образца. Это существенно сокращает время эксперимента ( до нескольких минут ). Для реализации метода разработана автоматизированная установка. Дано описание установки, ее схема, алгоритм и состав программного обеспечения. Автоматизация производилась на базе компьютерно – измерительной системы «Аксамит 6.25» и персонального компьютера. Преимущества разработанного метода и автоматизированной установки заключаются в существенном сокращении длительности эксперимента при обеспечении необходимой погрешности измерения.
    Written by: Константин Николаевич Большев, Юрий Петрович Заричняк, Василий Алексеевич Иванов
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/13/2016
    Edition: euroasia-science_28_28.07.2016
    Available in: Ebook

 

28 Июл

ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СОСТАВОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫВОДОВ ТЕОРИЙ «ПЕРКОЛЯЦИИ» И «ЭФФЕКТИВНОЙ СРЕДЫ»




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Проектирование составов строительных композиционных материалов (СКМ) в настоящий момент имеет огромное значение при производстве современных наукоемких изделий.

В процессе проектирования состава СКМ необходимо учитывать влияние всех его компонентов. Так при комбинировании объемного содержания компонентов, можно получить СКМ с требуемыми параметрами (прочность, упругость, плотность, износостойкость, стойкость к коррозии и химическим веществам, пористость и т.д.) и необходимыми специальными свойствами (магнитные, электрические, диэлектрические, деформативные, радиопоглощающие и др. свойства) в соответствии с дальнейшей сферой их применения [1,2]. Не стоит забывать и о экономичном обеспечении данного процесса.

Широкий круг использования СКМ обусловлен возможностью получения необходимых свойств при определенных и конкретных условиях, соответственно в процессе производства различных сооружений, элементов конструкции, приборов, устройств, деталей сложных наукоемких изделий мы имеем возможность улучшения качественных показателей при значительном снижении материалоемкости.

При проектировании СКМ на основании выводов теорий «перколяции» и «эффективной среды», образование их структуры представляется как процесс заполнения заданного объема («случайным» образом) геометрическими элементами разных форм и ориентацией [2,3,4]. При этом, основной значимой перколяционной характеристикой является значение критического параметра – порога перколяции/протекания . В процессе проектирования состава СКМ и их дальнейшего изготовления, а так же в зависимости от поставленной задачи (требуемого набора характеристик), можно отслеживать как взаимодействие компонентов и соответственно параметры  влияющие на его свойства (прочность, износостойкость, теплопроводность, электропроводность и т.п.), так и вкрапления пор — пористую среду (получаемые свойства материала при определенной концентрации пор)[1].

В основе проектирования СКМ по  теории перколяции лежит положение, что при определенном значении  происходит качественное изменение свойств всей среды, за счет объединения отдельных элементов среды с одинаковыми свойствами, но рассредоточенных по объему, в общую область (перколяционный кластер), которая способна обеспечить прохождение направленного процесса (перколяционного процесса)[1].

Прогнозируемость получаемых параметров СКМ основана на исследовании глобального поведения системы, которое довольно сильно отличается в двух зонах относительного критического значения отслеживаемого параметра ( и ), соответственно изменяющееся при пересечении перколяционного порога (поведение всей системы качественно изменяется при перколяционном переходе).

Предположим, что при увеличении объёмной концентрации  заполнителя с основополагающими свойствами СКМ приводит в улучшению какого-либо «свойства» СКМ [1,3]. Качественная зависимость основополагающего «свойства» — электропроводности СКМ от объёмной концентрации заполнителя на примере электропроводного бетона представлена на рис. 1. Рассматривается увеличение концентрации электропроводного заполнителя и его влияние на электропроводное «свойство» всего СКМ.

Рис. 1 — Качественная зависимость электропроводности всего СКМ от объёмной концентрации электропроводного заполнителя СКМ

Поведение кривой для наглядности условно разделено на 3 части: зоны «А», «Б» и «В». Ход кривой изменения свойства СКМ в зонах «А» и «В» (см. рис.1) описывает теория «эффективной среды», в свою очередь теория «перколяции» объясняет пороговый характер изменения электропроводных свойств СКМ в зоне «Б» (см. рис.1) [1].

Рассматривая зону «А» на рис. 1 (малую объемную концентрацию электропроводного заполнителя) поведение кривой объясняется концентрационными характеристиками: в связующей матрице частицы заполнителя СКМ образуют изолированные неупорядоченные островки или группы островков (кластеры). Электропроводные свойства СКМ в этом случае близки к свойству связующей матрицы (СскмМ) и постепенно возрастают с ростом концентрации электропроводного заполнителя.

При объемной концентрации электропроводного заполнителя, достаточно близкой к 100%, уже остаются островки и кластеры из связующей матрицы. «Свойство» такого теоретического СКМ будет близко к свойству самого заполнителя (СскмЗ) и стабилизируется у этого значения (рис. 1. зона «В», верхняя пунктирная линия). Однако, при такой объёмной концентрации электропроводного заполнителя связующая матрица СКМ уже не в состоянии скреплять частицы заполнителя, соответственно сам СКМ существовать не может, соответственно и рассматривать какие либо свойства реального СКМ не целесообразно. Например, при перенасыщении электропроводного бетона  углеродными добавками происходит разрушение структуры под действием веса частиц не связанного заполнителя (нижняя пунктирная линия в зоне «В» на рис. 1).

При некоторой «средней» концентрации заполнителя с основополагающими свойствами начинает образовываться и развиваться перколяционный кластер, при котором наблюдается пороговое возрастание свойства СКМ  (зона «Б» на рис. 1) которое соответственно и объясняет теория «перколяции». По данной теории концентрационное значение при котором наблюдается резкое скачкообразное изменение свойства называется «критической концентрацией» Vккон.

Исходя из теорий «перколяции» и «эффективной среды» критическая концентрация заполнителя (с основополагающими свойствами) является наиболее важным и трудноопределимым параметром. Для проектирования состава СКМ и в частности для определения критической концентрации заполнителя была создана имитационные модель на основе решеток и математическая модель разработанная но основе выводов представленных теорий и метода случайных упаковок. На основании результатов моделирования могут быть изготовлены детали и элементы конструкций различного назначения с улучшенными техническими характеристиками, получаемыми за счет управления концентрационным составом.

Примером практического применения теорий «перколяции» и «эффективной среды» при исследовании свойств СКМ может служить математическая модель, описывающая зависимость критической концентрации заполнителя от гранулометрического состава электропроводного СКМ – электропроводного бетона [2,4]. Сущность определения критической концентрации, в этом случае, заключается в расчетном определении сопротивления гипотетического образца электропроводного СКМ, т.е. упакованных сфер или других геометрических фигур наиболее точно описывающих заполнитель, в зависимости от объемной концентрации этого заполнителя. При этом любая структура КМ матричного типа, искусственно ограниченная неким объемом, определяется набором обобщенных координат каждого элемента заполнителя являющегося частью не упорядоченной структуры, систему которой можно представить в виде некой матрицей с фиксированными координатами элементов заполнителя.

  1. Зарипова И.И. Влияние перколяционного порога на свойства композиционных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2016. –№ 3. – С. 13-18.
  2. Зарипова И.И. Моделирование процесса формирования структуры композиционного материала матричного типа методом случайных упаковок // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2016. – № 3. – С. 35-38.
  3. Зарипова И.И. Применение теории перколяции для моделирования структуры композиционного материала на примере бетона // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2014. – № 11. – С. 25-30.
  4. Zaripova I.I., Iluhin A.V., Marsov V.I., Gubanov V.A. Computer modeling of structural — concentration characteristics of building composite material // International Journal of Advanced Studies. – 2015. – Т. 5. – № 3. – С. 80-84.
    ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СОСТАВОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫВОДОВ ТЕОРИЙ «ПЕРКОЛЯЦИИ» И «ЭФФЕКТИВНОЙ СРЕДЫ»
    В статье рассмотрены подходы к проектированию составов строительных композиционных материалов на основе выводов теорий «перколяции» и «эффективной среды». Основное внимание уделено структурно-концентрационным характеристикам строительного композиционного материала. В качестве примера строительного композиционного материала рассмотрен электропроводный бетон, что не исключает возможность использования рассмотренного подхода при проектировании составов, изготовлении и исследовании аналогичных композиционных материалов матричного типа (матрица из одного материала и распределенные по объему определенным образом частицы другого вещества).
    Written by: Зарипова Ирина Ильясовна
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/12/2016
    Edition: euroasia-science_28_28.07.2016
    Available in: Ebook
28 Июл

ПАССИВНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ГЕРОНТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОРОХОВОГО ЗАРЯДА НА ДАЛЬНОСТЬ СТРЕЛЬБЫ РЕАКТИВНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ МОРСКОЙ НОМЕНКЛАТУРЫ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

По мере поступления на вооружение надводных кораблей противолодочных управляемых ракет, самонаводящихся телеуправляемых торпед с большой дальностью подводного хода, оснащения надводных кораблей противолодочными вертолетами, реактивные снаряды морской номенклатуры постепенно теряли свои позиции, и в конечном итоге перешли в разряд вспомогательных. Однако, не смотря на это, реактивные глубинные бомбы, которые являются реактивными изделиями морской номенклатуры, как простое и низкое по стоимости оружие продолжает оставаться в составе комплекса вооружения современных боевых кораблей (проекты 11356 и 11661). При этом в современных условиях основным его назначением является обслуживание ближней зоны противолодочной обороны, которая недоступна при применении ракетного оружия.

Основной целью написания статьи является доведение экспериментальных исследований по определению зависимостей для величин максимального и минимального недолетов при стрельбе реактивными глубинными бомбами от сроков их хранения.

Реактивные бомбометные установки стоят на вооружении у 84% надводных кораблей Военно-Морского Флота Российской Федерации (проекты 1164, 1135, 1135.1, 1135М, 1135.6, 1124П, 1124М, 1241.2, 266, 956, 1144, 1155, 11356 и 11661).

Не смотря на наличие производственных мощностей реактивных глубинных бомб (РГБ) в РФ, сроки их эксплуатации характеризуются длительными 29-30 и более лет сроками хранения.

Опыт хранения пороховых метательных зарядов боеприпасов показывает, что со временем, по мере окончания гарантийного срока хранения, повышается воздействие, вызванное факторами, влияющими на изменение физико-химических свойств порохов. Это, в свою очередь, приводит к геронтологическим изменениям порохового заряда реактивного двигателя твердого топлива [7].

Учитывая то, что согласно требований руководящих документов по проверкам качества РДТТ противолодочного вооружения срок с момента изготовления порохов до первичных лабораторных испытаний устанавливается продолжительностью до 18 лет, возникает необходимость проводить исследования баллистических и боевых свойств РГБ с учетом геронтологических изменений пороховых зарядов твердотопливных двигателей.

В период с 2009 по настоящее время на Черноморском флоте Российской Федерации в ходе выполнения мероприятий по боевой подготовки проводился ряд практических стрельб реактивными глубинными бомбами (РГБ-60 и РГБ-12) со сроками хранения от 29 лет до 41 года, а именно:

2009 год – РГБ-60 – 3 шт., РГБ-12 – 10 шт.;

2010 год – РГБ-60 – 3 шт., РГБ-12 – 12 шт.;

2011 год – РГБ-60 – 2 шт., РГБ-12 – 52 шт.;

2012 год – РГБ-60 – 7 шт., РГБ-32 – 10 шт.;

2013 год – РГБ-60 – 28 шт., РГБ-12 – 79 шт.;

2014 год – РГБ-60 – 40 шт., РГБ-12 – 76 шт;

2015 год – РГБ-60 – 64 шт., РГБ-12 – 60 шт.

2016 год – РГБ-60 – 96 шт., РГБ-12 – 76 шт.

Учитывая то, что постановка специальных экспериментов зависит от вложения значительных затрат как временных, так и материальных ресурсов, было признано целесообразным использовать метод исследования в виде косвенного эксперимента, тоесть на основе имеющихся данных о выполненных практических стрельб РГБ. Данные этих стрельб были использованы для анализа влияния геронтологических изменений в пороховых зарядах РДТТ и их влиянии на боевые характеристики реактивных изделий морской номенклатуры [5, 6].

Результаты практических стрельб реактивными глубинными бомбами приведены в таблицах 1 и 2.

Стрельба реактивными глубинными бомбами (табл. 1), проводилась по торпеде вероятного противника из РБУ-6000:

дистанция 1112 м, пеленг 317 град, угол вертикального наведения – 200, угол горизонтального наведения – 50 пр.б. Маневрирование по курсу не проводилось;

дистанция 1200 м, пеленг 222 град, угол вертикального наведения – 300, угол горизонтального наведения – 720 л.б. Маневрирование по курсу не проводилось [5, 6].

Таблица 1 — Обобщенные данные при стрельбе реактивными глубинными бомбами РГБ-60

№ партии, год выпуска Стрельба на дистанцию, D (м) Фактически зафиксированная стрельба, Dстр (м) ΔD, (м) Процентное соотношение ΔD от D,

%

Примечания
2-83-Ц, 1983 1112 1100 12 1,1  
2-83-Ц, 1983 1200 1148 52 4,3  

Анализ результатов стрельбы проводили определяя разность между заданной (D) и фактически зафиксированной (Dстр) дистанциями стрельбы реактивными глубинными бомбами:

  (1)

Как видно из данных приведенных в таблицах 1 и 2 все выстрелы РГБ характеризуются недолетами. Причем для партии со сроком хранения 41 год величина ΔDmax= 64 м, а ΔDmin = 17 м. При условии, что при залповой стрельбе обеспечивается накрытие площади возможного нахождения цели в виде эллипса с осями 70 и 150 м, а также принимая во внимание, что для реактивных снарядов вообще, и РГБ в частности, рассеивание составляет величину порядка 1% от дальности. Показатели стрельбы боеприпасов длительного хранения следует считать такими, что требуют коррекции исходных данных при подготовке стрельбы и их применения по назначению [1, 4]. При этом для 25 % выстрелов ΔD составляет величину более 5% от D, для 37,5 % — от 3 до 5%, а для 37,5 % менее 3% от D. Таким образом, можно заключить, что у 60% РГБ срок хранения, которых составляет 41 год, наблюдается недолет, превышающий 3% дальности стрельбы.

Таблица 2 — Обобщенные данные при стрельбе реактивными глубинными бомбами РГБ-12

№ партии, год выпуска Стрельба на дистанцию, D (м) Фактически зафиксированная стрельба, Dстр (м) ΔD (м) Процентное соотношение ΔD от D,

%

Примечания
1-71-322, 1971 1200 1152 48 4,00  
1-71-322, 1971 1200 1136 64 5,33  
1-71-322, 1971 1200 1175 25 2,08  
1-71-322, 1971 1200 1138 62 5,17  
1-71-322, 1971 1200 1154 46 3,83  
1-71-322, 1971 1200 1168 32 2,67  
1-71-322, 1971 1200 1161 39 3,25  
1-71-322, 1971 1200 1183 17 1,42  

С целью решения задачи введения коррекции в исходные данные при стрельбе РГБ длительных сроков хранения было признано целесообразным построить зависимости минимального и максимального недолетов от времени хранения боеприпасов. Используя данные стрельбы РГБ (табл. 1 и 2) и методику учета геронтологических изменений порохового заряда реактивного двигателя твердого топлива такие зависимости были построены для интервала срока хранения от 29 до 41 года (рис.1). На этом же рисунке представлены ΔD соответствующие рассеиванию в 1% и 3% от дальности стрельбы при стрельбе на 1200 м. Отметим, что область между линиями ΔDmax и ΔDmin определяет диапазон недолетов для соответствующего срока хранения.

 

Рисунок 1. Зависимость максимального и минимального недолетов реактивных глубинных бомб от сроков их хранения.

1% и 3% — рассеивание реактивных глубинных бомб;

τхр ≤ 18 лет – гарантийный срок хранения;

18 ≤ τхр ≤ 41 – текущий период;

41 ≤ τхр < 50 – оптимистический прогноз;

τхр = 50 предельный срок хранения.

Функции максимального и минимального недолетов ΔDmax  и ΔDmin  от времени хранения τхр имеют следующий вид:

,(2)

,(3)

при 29 ≤ τхр ≤ 41

где ΔDmax — максимальный недолет РГБ;

      ΔDmin  — минимальный недолет РГБ;

      τхр — срок хранения РГБ.

Экстраполяция полученных зависимостей (2) и (3) на период до 50 лет, как максимального срока эксплуатации РГБ, показывает, что ΔDmax превысит 70 метров, а ΔDmin будет составлять 20-21 метр. Если принять во внимание размеры типовой цели типа подводная лодка и эллипса при залповой стрельбе, то можно отметить, что все РГБ залпа будут лежать как минимум на 8-10 метров с недолетом от допустимого рассеивания в 1%. Кроме этого, с увеличением диапазона недолетов следует ожидать увеличения площади эллипса и расстояний между точками падения РГБ в воду, что в свою очередь снизит степень воздействия на ПЛ, поскольку при массе ВВ в тротиловом эквиваленте 100 кг глубинная бомба имеет радиус поражения ПЛ 6-7 м. Этим обусловлены жесткие требования к рассеиванию [1-3].

Кроме этого, величина максимального недолета превысит 70 м, что превышает меньший диаметр эллипса разброса РГБ. Как видно из приведенного графика, интенсивность роста максимального недолета выше, следует ожидать, что более половины бомб залпа вообще не попадут в расчетный эллипс.

В результате анализа экспериментальных данных можно сделать следующие выводы по геронтологическому изменению порохового заряда РДТТ реактивных глубинных бомб и его влиянию на внешние баллистические параметры:

  1. Все выстрелы характеризуются недолетом.
  2. ΔDmax от сроков хранения возрастает гораздо быстрее, чем ΔDmin.
  3. После 26-27 лет хранения даже ΔDmin превышает рассеивание в 1%, а ΔDmax— рассеивание в 3%.
  4. Область между ΔDmin= f(τ) и ΔDmax = f(τ) соответствует возможному диапазону недолетов на соответствующем сроке хранения.
  5. Считая закон изменения таким же для периода хранения 41 ≤ τхр < 50 лет (оптимистический прогноз) можно заключить, что при достижении срока хранения 50 лет ΔDmax превысит 70 метров, а ΔDmin будет составлять ~ 20-21 метр.

Таким образом, достижение требуемой эффективности применения реактивных изделий морской номенклатуры обуславливает необходимость внесения поправок на их недолет в исходные данные при подготовке стрельбы и коррекцию методов их боевого применения при стрельбе по цели.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Новиков, В.В. Геронтологические изменения зарядов реактивных двигателей двухсредных морских аппаратов специального назначения / В.В. Новиков, А.Н. Володин, А.А. Больших // М., Научный журнал ЕСУ — 2014. — №8 – С. 24 – 26.
  2. Веннен Л. Пороха и взрывчатые вещества / Л. Веннен, Э. Бюрло, А. Лекорше // Пер. с фран. – М.: ОНТИ, 1936. – 652 с.
  3. Окунев, Б.Н. Основная задача баллистики и аналитические методы ее решения / Б.Н. Окунев // Л.: Технико-теоретическое издательство, 1934. – 524 с.
  4. ПМС № Г-120. Реактивные глубинные бомбы РГБ-12 и бомба-ориентир «Свеча-12». Описание и правила обращения, 1983 г, 25 с.
  5. Отчет о проведении боевого упражнения ПК-2 от 11.09.2011 г. – 5 с.
  6. Отчет о проведении боевого упражнения ПК-2 от 14.09.2011 г. – 9 с.
  7. Новиков, В.В. Геронтологические изменения пороховых зарядов реактивных двигателей твердого топлива реактивных глубинных бомб на различных этапах хранения. / В.В. Новиков, А.А. Больших, В.В. Русин // Сб. науч. тр. ЧВВМУ им. П.С. Нахимова. — 2015 — Вып. 1(1). — С. 15-21.
    ПАССИВНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ГЕРОНТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОРОХОВОГО ЗАРЯДА НА ДАЛЬНОСТЬ СТРЕЛЬБЫ РЕАКТИВНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ МОРСКОЙ НОМЕНКЛАТУРЫ
    Проведен анализ экспериментальных данных стрельбы реактивными изделиями морской номенклатуры длительных сроков хранения. Установлены соотношения для зависимостей максимального и минимального недолетов.
    Written by: Новиков Владимир Витальевич, Синкин Сергей Владимирович, Больших Александр Александрович, Русин Вадим Витальевич
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/12/2016
    Edition: euroasia-science_28_28.07.2016
    Available in: Ebook
28 Июл

ИНТЕРАКТИВНЫЙ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС, БАЗИРУЮЩИЙСЯ НА ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Успешное освоение  дисциплины требует организации учебного процесса, при которой учитываются индивидуальные особенности учащихся и обеспечивается вовлеченность студента в учебный процесс, чего можно добиться лишь в процессе интерактивных форм обучения и отказа от устаревших форм документооборота, включая предоставление отчетов на бумажных носителях. Данные условия могут быть выполнены в рамках интерактивного мультимедийного учебно-методического комплекса, базирующегося на технологии виртуальных предприятий.

Особенностями технологий виртуальных предприятий являются высокая гибкость в управлении отношениями между участниками, поддержка географически распределенных коллективов, устранение потребности в дублировании информации и сведение к минимуму рутинной работы. Учитывая данные свойства технологии виртуальных предприятий, построение информационных систем высшего и среднего образования целесообразно реализовывать на ее основе.

В основу киберсреды виртуальных предприятий, разрабатываемой коллективом кафедры автоматизации предприятий связи Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича и ООО «Инновационные технологии», положены три базовых принципа: 1) агентности, 2) информационного самообслуживания и 3) управляемой информационной открытости [2]. Принцип агентности предполагает формирование мультиагентной сети, в которой каждый участник (юридическое или физическое лицо) самостоятельно регистрируется в виде независимого агента, имея полный контроль над собственным информационным профилем и управлением информационными связями с другими агентами, установка которых осуществляются по запросу с последующим подтверждением. Все участники (агенты) киберсреды являются равноправными вне зависимости от их положения в иерархии корпоративных отношений. Информационное самообслуживание подразумевает размещение информации автором, в донесении которой до ограниченного или неограниченного числа лиц (управляемая информационная открытость) он заинтересован.

Данные принципы делают киберсреду кардинально отличной от современных корпоративных информационных систем, имеющих централизованное управление, при котором регистрация сотрудников, формирование структуры предприятия и управление правами доступа осуществляется из единого центра. Жесткая централизация корпоративных информационных систем отрицательно сказывается на актуальности информации. В децентрализованной киберсреде обеспечивается большая гибкость, а, следовательно, и оперативность в представлении актуальной информации. Каждый участник, будучи владельцем информации и заинтересованным лицом в ее доведении до ограниченного или неограниченного круга лиц, обеспечит ее актуальность.

Предложенная технология ориентирована на обеспечение поддержки участников на протяжении всех профессиональной карьеры (рис. 1), сокращая время на заполнение бланков и подготовку документов [1]. Это достигается путем создание портфолио участника, которое формируется на протяжении всей карьеры, путем своевременного добавления информации о достижениях (принцип информационного самообслуживания). Таким образом, формируется и поддерживается в актуальном состоянии портфолио участника сети, отражающее, в частности, его деловую и/или академическую репутацию.

Рисунок 1. Информационная поддержка участника сети на протяжении профессиональной карьеры

На рис. 2 представлена структура мультимедийного учебно-методического комплекса. Данный комплекс ориентирован на формирование единого образовательного пространства учебного заведения и призван системно объединить процессы разработки учебно-методических материалов, проведение занятий, выполнение студентами индивидуальных и групповых заданий, включая регулярное прохождение тестирования, проводимого в автоматическом режиме.

Особенностью комплекса является его глубокая интеграция в киберсреду виртуальных предприятий, реализованную в системе EJ-IK (рис. 3). В частности, комплекс использует систему авторизации и коммуникационные средства данной среды.

Рисунок 2. Структура мультимедийного учебно-методического комплекса

Рисунок 3. Интеграция мультимедийного учебно-методического комплекса в киберсреду виртуальных предприятий

Внедрение в учебный процесс интерактивного мультимедийного учебно-методического комплекса, базирующегося на технологии виртуальных предприятий, обеспечит:

— единую среду представления учебно-методических материалов, выполненных с привлечением новейших технологий, интегрированную в киберсреду, обеспечивающую поддержку участников на всех этапах профессиональной карьеры;

— адекватную информационную поддержку сетевой формы реализации образовательных программ;

— предоставление студентам возможности изучать дисциплины наиболее удобным способом, с учетом индивидуальных особенностей восприятия информации (текстовой, визуальной в виде статической картинки или видеоряда);

— унификацию представления данных, входящих в состав учебно-методического комплекса дисциплины, упрощение контроля полноты информации, содержащейся в комплексе, сокращение трудоемкости ее модификации;

— создание единой электронной библиотеки образовательных ресурсов, тиражирование опыта ведущих преподавателей, поддержку модульного принципа построения дисциплин.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта  Благотворительного фонда В. Потанина (№ ГПК-19/16)

Список литературы:

  1. Акимов С.В., Верхова Г.В. Распределенная информационно-аналитическая система комплексной автоматизации академической деятельности / Телекоммуникации. 2014. № 5. С. 15-19.
  2. Научно-деловая социальная сеть EJ-IK (Education Job International Keeper) [сайт], URL: http://ej-ik.ru
    ИНТЕРАКТИВНЫЙ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС, БАЗИРУЮЩИЙСЯ НА ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
    Целью работы является изложение концепции построения системы электронного образования, базирующейся на технологии виртуальных предприятий. Представлены результаты разработки кибресреды виртуальных предприятий и виртуальной учебной лаборатории, интегрированной в данную среду. Внедрение интерактивных мультимедийных учебно-методических комплексов, базирующихся на технологии виртуальных предприятий, будет способствовать процессу создания единой киберсреды постиндустриального общества.
    Written by: Акимов Сергей Викторович, Верхова Галина Викторовна
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/12/2016
    Edition: euroasia-science_28_28.07.2016
    Available in: Ebook