УДК 629.735.017 Положевец А. А.

Исследование новых математических моделей и форм факторного резонанса Корнеева.

1. Резонансные процессы как объект научного открытия.

В настоящее время новые виды резонансных явлений представляют собой предмет для научных открытий (рис.1).

Из истории известно, что впервые резонансные явления были обнаружены в механике. Механические резонансы стали использоваться как положительные и отрицательные явления. Первое учитывалось, например, в устройстве типа механические (акустические) резонаторы, со вторым стали бороться, так как для механических конструкций резонансные колебания оказались наиболее опасными и разрушительными. Например, резонансные колебания (вибрации) конструкции самолета, колебания лопаток турбины и т. д. Классификация известных видов резонансных процессов (РП) приведена на рис.2.

Резонанс – явление более или менее резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в колебательной системе при приближении частоты внешней силы к частоте какой-либо из собственных колебаний данной колебательной системы [8].

Незнание резонансных процессов всегда на практике приводило к отрицательным результатам. Поэтому знание природы резонансных явлений всегда составляло важную часть научно-практических, экспериментальных исследований. На протяжении XX века постоянно шли работы по обнаружению новых видов резонансов в различных научных отраслях. Некоторые виды новых резонансов показаны на рис.3.

Из рисунка 2 и 3 видно, что резонансные процессы имеют общие свойства и общие закономерности, которые заключаются в том, что при определенных условиях (определенной частоте, определенном взаимодействии, комбинации и т.д.) происходит количественный рост амплитуды колебательных или других процессов, что вызывает качественно другой результат идущих основных процессов.

Как уже было отмечено выше, резонансные процессы можно рассматривать как с положительной, так и с отрицательной стороны. Для примера приведем исследования резонансных процессов в авиации.

В 2005 году проводились исследования на самолете А380 по борьбе с вибрациями, которые являются основным видом отрицательных резонансных процессов. Исследования носили комплексный характер и проводились европейскими научными центрами.

Согласно циркуляру ИКАО вибрация представляет собой любую форму движения, при котором тело периодически изменяет свое положение по отношению к какой-либо исходной точке.

Немецкий центр авиации и космонавтики совместно с французским центром ONERA (Национальный центр аэрокосмических исследований) предприняли попытку по преодолению вибрации хвостовой части аэробуса А380. При этом достигнутый результат в испытаниях на стенде служит как основа для создания самого большого и современного гражданского самолета в мире.

После испытания на стенде, самый большой аэробус был основательно проверен. Аэробус А380, как и любой другой самолет является тонкостенной конструкцией, которая во время эксплуатации эластично деформируется. Разумеется, воздействие силы тяжести и сил аэродинамики, может привести к поломке в течение нескольких секунд и, как следствие, к падению. Феномен перегрузки встречается при превышении критических скоростей полетов и должен учитываться при разработке самолета, и при установлении его собственной структуры самолета было определена допустимая нагрузка. Дальнейшие испытания будут проведены во время первого полета и во время тестового полета с грузом [9].

Исследования супер-аэробуса нуждались в высококвалифицированных специалистах, методиках, не имеющих аналогов в мире, а также материальных и интеллектуальных вложениях. Более 800 датчиков потребовалось для проведения первого эксперимента. До сих пор еще в авиации не было использовано такое количество измерительных каналов. Примерно 25 км кабеля было необходимо, чтобы соединить датчики между собой. 20 электровозбудителей создавали для самолет колебания. Даже эти электровозбудители должны быть, как и датчики, установлены в чувствительных к помехам точках – на крыльях, в хвостовой части, в двигателе и на шасси. В целом А380 был измерен в двух конфигурациях – не заправленный и заправленный.

DLR (Германский авиакосмический центр) и ONERA ориентировались на стратегию, которая была ими разработана и улучшена во время испытаний по преодолению вибраций.