Научная статья на тему 'Использование композиционных материалов в воздушной робототехнике'

Использование композиционных материалов в воздушной робототехнике Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
205
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ / ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Подтелкина Ольга Александровна

Представлен общий обзор композиционных материалов, проанализированы преимущества и недостатки композиционных материалов и рассмотрены перспективы их развития.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Использование композиционных материалов в воздушной робототехнике»

максимальным отделением из сепарируемой среды крупной фракции капельной жидкости и механической примеси;

- коалесценцию тонкодисперсной жидкостной фазы с последующей очисткой потока «сырого» газа от капельной жидкости в (концевой секции очистки) с регламентированным качеством;

- минимизацию гидравлического сопротивления аппарата и др.

Список литературы

1. «Новое оборудование для очистки природного газа перед промысловой ДКС на Ямсовейской месторождении». А.А. Пигарев, В.А. Толстов, М.В. Немцов, В.А. Соколов (ДОАО ЦКБН», Ю.А. Кудояр (ОАО «Газпром»), М.А. Малышкин (Надымгазпром). «Газовая промышленность», 2008. № 1. С. 79-81.

2. Зиберт Г.К., Седых А.Д., Михайлов Н.В., Демин В.М. «Подготовка и переработка углеводородных газов и конденсата. Технологии и оборудование»: Справочное пособ. М.: ОАО «Недра-Бизнесцентр», 2001. 316 с.: ил.

3. Совершенствование оборудования с прямоточными центробежными элементами. А.Г. Зиберт, Г.К. Зиберт, И.М. Валиуллин (ООО «УК «РусГазИнжиниринг». «Газовая промышленность», 2008. № 9. С. 72-74.

4. Синайский Э.Г., Лапига Е.Я., Зайцев Ю.В. «Сепарация многофазных многокомпонентных систем». М.: ООО «Недра-Бизнес центр», 2002. 621с.; ил.

5. «Краткий справочник физико-химических величин». Изд. 8-е, перераб. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. Л.: «Химия», 1983. 232 с., ил.

6. «Основы массопередачи». Изд. 2-е, переработан. и дополнен. Учебное пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1972. 496 с. с ил.

7. Чеботарев В.В. Расчеты основных технологических процессов при сборе и подготовке скважинной продукции: Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. 144 с.

8. Прикладная гидродинамика газожидкостных смесей. М. Всероссийский научно -исследовательский природных газов и газовых технологий. Ивановский государственный эергетический университет, 1998. 400с. Авт.: Г.Э. Одишария, А.А. Точигин.

9. Гриценко А.И., Клапчук О.В., Харченко Ю.А. «Гидродинамика газожидкостных смесей в скважинах и трубопроводах». М.: «Недра», 1994. 238с.: ил.

10. Движение газожидкостных смесей в трубах. М. «Недра», 1978. 270 с. Авт.: В.А. Мамаев, Г.Э. Одишария, О.В. Клапчук и др.

11. Бекиров Т.М., Шаталов А.Т. «Сбор и подготовка к транспорту природных газов». М.: «Недра», 1986. 261 с.

12. Мильштейн Л.М., Бойко С.И., Запорожец Е.П. «Нефтегазопромысловая сепарационная техника: Справочное пособие / Под ред. Л.М. Мильштейна. М. «Недра», 1992. 236 с.: ил.

13. Маслов В.М. Концепции анализа и совершенствования техники и технологии промысловой подготовки и транспорта газа. Ташкент: «Фан», 1997.

14. «Сбор, транспорт и хранение природных углеводородных газов. Учебное пособие. М. «Недра», 1978. 405 с. Авт.: А.И. Гужов, В.Г. Титов, В.Ф. Медведев, В.А. Васильев.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВОЗДУШНОЙ

РОБОТОТЕХНИКЕ Подтелкина О.А.

Подтелкина Ольга Александровна - научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники» Министерства обороны Российской Федерации, г. Москва

Аннотация: представлен общий обзор композиционных материалов, проанализированы преимущества и недостатки композиционных материалов и рассмотрены перспективы их развития. Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, композиционные материалы, перспективы применения.

Одним из наиболее приоритетных направлений развития беспилотных летательных аппаратов (БЛА) является повышение степени автономности и повышение экономической эффективности аппарата за счет

снижения веса конструкции. Этого можно достичь путем использования новых композиционных материалов (КМ), которые превосходят традиционные материалы по многим параметрам.

Традиционные однородные материалы имеют микроповреждения. Для устранения данной проблемы целесообразно использовать подобные материалы в виде тонких волокон: чем тоньше волокно, тем меньше дефектов остается в сечении. Волокна (упрочнители) заключаются в матрицу, обеспечивающую изгиб, сжатие или растяжение волокон. Свойства КМ позволяют достичь высокой прочности и жесткости.

Решающее влияние на механические свойства композиции зависит от объемного соотношения упрочнителей и матрицы, вида и ориентации волокон. При использовании упрочнителей в виде частиц передача нагрузки ложится на основу материала. Преимуществом данного варианта является простота изготовления. При использовании упрочнителей в виде непрерывного волокна увеличивается способность материала принимать растягивающие нагрузки путем частичного снятия нагрузки с матрицы.

Чем выше прочность и жесткость волокон, тем выше прочность получаемого материала к растяжениям. Свойства матрицы определяют прочность материала при сдвиге и сжатии и сопротивление усталостному разрушению.

Малая чувствительность композиционных материалов к концентрации напряжений и низкая скорость распространения усталостных трещин увеличивает долговечность структур в композиционных материалах, также увеличивает показатели радиопрозрачности и коррозионной стойкости.

Основное преимущество композиционных материалов - возможность самостоятельно определять тип материала, ориентацию и объемное содержание волокон, что позволяет получать конструкционные материалы с требуемыми функциональными свойствами и делает использование композиционных материалов перспективным направлением в проектировании БЛА.

В настоящее время использование композиционных материалов при строительстве БЛА неуклонно растет. Примеры использования КМ:

БЛА самолетного типа S100 (ООО «Беспилотные Системы» г. Ижевск) имеет конструкцию, выполненную из карбона и КМ, благодаря чему может транспортироваться любым транспортным средством до места эксплуатации.

Микро-БЛА Mosquito-1 производства фирмой IAI (Израиль) изготовлен из КМ на основе углерода, имеет массу около 250 граммов при размахе крыла 30 сантиметров.

БЛА «Аса-2», предназначенный для тестирования навигационных комплексов, комплексов управления, управляющих систем, силовых установок и т.д., изготовлен с использованием КМ, благодаря чему обладает высокой прочностью конструкции при малом весе.

Помимо многих положительных свойств КМ обладают рядом недостатков, которые ограничивают их распространение и использование. К ним относятся: высокая стоимость; анизотропия; низкая ударопрочность; высокий удельный объем; токсичность и т.д.

Из-за низкой ударной вязкости применение КМ ограничено изготовлением элементов, воспринимающих статические нагрузки.

Однако несмотря на перечисленные недостатки, КМ уже достаточно широко применяются при изготовлении БЛА, и дальнейшее развитие в этом направлении имеет большие перспективы.

Список литературы

1. Бобович Б.Б. Неметаллические конструкционные материалы: Учебное пособие. М.: МГИУ, 2009.

384 с.

2. Интеллектуальные авиаконструкционные материалы и микросистемная техника / В сборнике

материалов конференции «Будущее индустрии». М.: МФТИ, 2012. 32 с.

3. Каблов Е.Н. Современные материалы - основа инновационной модернизации России // Металлы

Евразии, 2012. № 3. С. 10-15.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.