Научная статья на тему 'Выбор параметров несущей системы для транспортного БПЛА вертолетного типа'

Выбор параметров несущей системы для транспортного БПЛА вертолетного типа Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
194
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СООСНЫЙ ВЕРТОЛЕТ / БПЛА / ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ / РУЧНОЙ РАСЧЕТ / ЛОПАСТЬ НЕСУЩЕГО ВИНТА / КОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ / COAXIAL HELICOPTER / UAV / PRELIMINARY DESIGN / MANUAL CALCULATION / ROTOR BLADE / COMPOSITE MATERIAL

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Карабут Виктор Викторович, Дудник Виталий Владимирович, Самсонов Илья Константинович

Беспилотные летательные аппараты все чаще используются в различных сферах деятельности человека. Одной из проблем, существующих при создании беспилотных вертолетов, является выбор параметров несущей системы, обладающей малой массой и выдерживающей все виды нагрузок. Соответственно, целью представленной работы является разработка эффективной несущей системы вертолета. В рамках данной статьи основной задачей является определение наиболее оптимального количества слоёв в композиционном материале несущего винта в соответствии с нормами летной годности АП-27/29/CS-LURS. Для решения поставленной задачи рассматривались направление действия и величин нагрузок в лопасти и в слоях композиционного материала. В статье графически представлена конструкция композиционной лопасти экспериментального вертолёта «Шмель», а также определены исходные данные, используемые при расчёте. Определены и сведены в таблицу основные параметры лопасти при различных вариантах нагружения. Графически представлена схема распределения сил на участке лопасти. Вычислена и сведена в график зависимость расчетных напряжений от относительного радиуса элемента лопасти. Определены напряжения в отдельных слоях лонжерона лопасти. При помощи критерия Цая-Ву проведён анализ композиционного материала и определён коэффициент, характеризующий взаимное влияние на напряжения и прочности материала. Представлено соотношение количества слоев ориентированных под определённым углом в пакете к общему количеству слоёв. Графически представлена зависимость критерия Цая-Ву от доли слоев имеющих непрямое расположение для многослойного пакета лопасти. По результатам работы было выявлено наиболее оптимальное соотношения количества слоёв, расположенных под определённым углом укладки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Карабут Виктор Викторович, Дудник Виталий Владимирович, Самсонов Илья Константинович

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

SELECTION OF ROTOR SYSTEM PARAMETERS FOR TRANSPORT UAV OF HELICOPTER TYPE

Unmanned aerial vehicles are increasingly used in various fields of human activity. One of the problems that exist while creating of unmanned helicopters is the choice of parameters of the rotor system, which should have a low mass and able to withstand all types of loads. Accordingly, the purpose of the presented work is the development of an effective helicopter rotor system. Within this article, the main objective is to determine the most optimal number of layers in composite material of the main rotor in accordance with the airworthiness standards of the AP-27/29 / CS-LURS. To solve this problem was considered force direction and loads values of the blade and the composite material layers. In the paper composite blade design of experimental helicopter “Shmel” was depicted, and initial data, that was used for calculation, was defined. Main blade parameters with various loading was determined and tabulated. Force distribution scheme on the blade section was depicted. Calculated tension dependence with relative radius of blade section was calculated and depicted. Tensions in separate layers of blade spar was defined. Composite material was analyzed and ratio, which characterize tension and durability of material mutual influence, was determined. Number of layers quantity ratio, which was directed at a certain angle in the pack with the layers total amount was presented. Dependence Tsai-Wu criterion on layers part having nonlinear location for multi-layered blade pack was depicted. With the result, the most optimal correlation of layers number, which directed at a certain angle, was carried out.

Текст научной работы на тему «Выбор параметров несущей системы для транспортного БПЛА вертолетного типа»

15. Danilin B.S., Kireev V.Yu. Primenenie nizkotemperaturnoy plazmy dlya travleniya i ochistki materialov [Application of low-temperature plasma for etching and cleaning materials]. Moscow: Energoatomizdat, 1987, 264 p.

16. Orlikovskiy A.A. Plazmennye protsessy v mikro- i nanoelektronike. Ch. 1. Reaktivnoe ionnoe travlenie [Plasma processes in micro-and nanoelectronics. Part 1. Reactive ion etching], Mikroelektronika [Microelectronics], 1999, No. 5, pp. 344-362.

17. Lapshinov B.A. Tekhnologiya litograficheskikh protsessov: ucheb. posobie [The technology of lithographic processes: a tutorial]. Moscow: Moskovskiy gosudarstvennyy institut elektroniki i matematiki, 2011, 95 p.

18. Berlin E.V., Dvinin S.A., Seydman L.A. Vakkumnaya tekhnologiya i oborudovanie dlya naneseniya i travleniya tonkikh plenok [Vacuum technology and equipment for application and etching of thin films]. Moscow: Tekhnosfera, 2007, 176 p.

19. Tarasov P.A., Zatsepilov N.I. Lazernaya i poverkhnostnaya dovodka tonkikh RS plenok [Laser and surface fine-tuning of thin PC films], Sb. nauchno-tekhnicheskikh statey Voprosy spetsial'noy radioelektroniki [Collection of scientific and technical articles on special radio electronics], 2013, No. 1, pp. 61-69.

20. Tarasov P.A., Zatsepilov N.I. Metod dovodki poverkhnostnogo sloya, prakticheskoe primenenie i optimizatsiya [Surface layer finishing method, practical application and optimization], Sb. nauchno-tekhnicheskikh statey Voprosy spetsial'noy radio-elektroniki [Collection of scientific and technical articles on special radio electronics], 2014, No. 1, pp. 39-46.

Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н. профессор Л.П. Милешко.

Зацепилов Николай Иванович - АО «ТНИИС»; e-mail: niis@pbox.ttn.ru; 347913, г. Таганрог, ул. Седова, 3; начальник производства.

Григорьев Михаил Николаевич - e-mail: gregoryevmikhail@mail.ru; инженер.

Пташник Виталий Владимирович - e-mail: vitptashnik@gmail.com; инженер.

Тарасов Павел Анатольевич - e-mail: einj@yandex.ru; инженер.

Zacepilov Nikolay Ivanovich - AO «TNIIS»; e-mail: niis@pbox.ttn.ru; 3, Sedova street, Taganrog, 347913, Russia; director of operations.

Grigoryev Mikhail Nikolaevich - e-mail: gregoryevmikhail@mail.ru; engineer.

Ptashnik Vitaliy Vladimirovich - e-mail: vitptashnik@gmail.com; engineer.

Tarasov Pavel Anatolyevich - e-mail: einj@yandex.ru; engineer.

УДК 629.735.45 DOI 10.23683/2311-3103-2019-2-221-231

В.В. Карабут, В.В. Дудник, И.К. Самсонов

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО БПЛА ВЕРТОЛЕТНОГО ТИПА

Беспилотные летательные аппараты все чаще используются в различных сферах деятельности человека. Одной из проблем, существующих при создании беспилотных вертолетов, является выбор параметров несущей системы, обладающей малой массой и выдерживающей все виды нагрузок. Соответственно, целью представленной работы является разработка эффективной несущей системы вертолета. В рамках данной статьи основной задачей является определение наиболее оптимального количества слоёв в композиционном материале несущего винта в соответствии с нормами летной годности АП-27/29/CS-LURS. Для решения поставленной задачи рассматривались направление действия и величин нагрузок в лопасти и в слоях композиционного материала. В статье графически представлена конструкция композиционной лопасти экспериментального вертолёта «Шмель», а также определены исходные данные, используемые при расчёте. Определены

и сведены в таблицу основные параметры лопасти при различных вариантах нагружения. Графически представлена схема распределения сил на участке лопасти. Вычислена и сведена в график зависимость расчетных напряжений от относительного радиуса элемента лопасти. Определены напряжения в отдельных слоях лонжерона лопасти. При помощи критерия Цая-Ву проведён анализ композиционного материала и определён коэффициент, характеризующий взаимное влияние на напряжения и прочности материала. Представлено соотношение количества слоев ориентированных под определённым углом в пакете к общему количеству слоёв. Графически представлена зависимость критерия Цая-Ву от доли слоев имеющих непрямое расположение для многослойного пакета лопасти. По результатам работы было выявлено наиболее оптимальное соотношения количества слоёв, расположенных под определённым углом укладки.

Соосный вертолет; БПЛА; предварительное проектирование; ручной расчет; лопасть несущего винта; композитный материал.

V.V. Karabut, V.V. Dudnik, I.K. Samsonov

SELECTION OF ROTOR SYSTEM PARAMETERS FOR TRANSPORT UAV

OF HELICOPTER TYPE

Unmanned aerial vehicles are increasingly used in various fields of human activity. One of the problems that exist while creating of unmanned helicopters is the choice of parameters of the rotor system, which should have a low mass and able to withstand all types of loads. Accordingly, the purpose of the presented work is the development of an effective helicopter rotor system. Within this article, the main objective is to determine the most optimal number of layers in composite material of the main rotor in accordance with the airworthiness standards of the APP-27/29 / CS-LURS. To solve this problem was considered force direction and loads values of the blade and the composite material layers. In the paper composite blade design of experimental helicopter "Shmel" was depicted, and initial data, that was used for calculation, was defined. Main blade parameters with various loading was determined and tabulated. Force distribution scheme on the blade section was depicted. Calculated tension dependence with relative radius of blade section was calculated and depicted. Tensions in separate layers of blade spar was defined. Composite material was analyzed and ratio, which characterize tension and durability of material mutual influence, was determined. Number of layers quantity ratio, which was directed at a certain angle in the pack with the layers total amount was presented. Dependence Tsai-Wu criterion on layers part having nonlinear location for multi-layered blade pack was depicted. With the result, the most optimal correlation of layers number, which directed at a certain angle, was carried out.

Coaxial helicopter; UAV; preliminary design; manual calculation; rotor blade; composite material.

Введение. Беспилотные летательные аппараты уже сейчас находят широкое применение в различных сферах деятельности. К сожалению, в гражданской сфере применяются они гораздо реже чем в военной. Тем не менее, целый ряд транспортных компаний предпринимают попытки разработать и внедрить воздушные суда, осуществляющие доставку грузов без участия человека [18].

Наиболее простым и быстрым методом создания беспилотного аппарата является создание универсального воздушного судна, которое может иметь пилотируемую и беспилотную версии. Наличие пилотируемой версии значительно упрощает процесс синтезирования системы автоматического управления.

Одним из таких примеров является белорусско-российский проект вертолета «Шмель» [1]. Применяемая на нем соосная схема несущих винтов позволяет достигать высокой весовой эффективности и простоты управления на различных режимах. Разрабатываемая несущая система состоит из двух двухлопастных винтов. Она должна выдерживать максимальные нагрузки в соответствии с нормами пилотируемых легких вертолетов АП-27 [16] и международными нормами беспилотных винтокрылых аппаратов CS-LURS. Одним из наиболее нагруженных случаев расчета является полет с перегрузкой 3,5 при максимальной скорости полета

(АП-27.337) [2, 3], несмотря на то, что расчеты показали, что несущая система "Шмель" не может достичь уровня перегрузки более 1,56 [15]. Выполненная из композиционных материалов она имеет D-образный лонжерон, требующий неравномерной выкладки слоев, в зависимости от направления нагрузки [17]. Наибольшую точность вычислений на сегодняшний день обеспечивают, конечно, элементные методы, реализованные в пакетах NASTRAN или ANSYS. Однако ручные методы расчета, оказываются также важны, так как могут использоваться при выборе конструктивно-прочностных параметров лопасти несущей системы и в качестве контрольной части документов для получения разрешения на испытательные полеты.

Основной задачей выбора параметров лопасти является определение внутренней структуры лопасти - количества и направления слоев способных выдерживать требуемые нагрузки с учетом минимального веса [4].

Проектирование деталей из композиционных материалов имеет некоторую сложность, по сравнению с металлическими деталями обусловленную значительной анизотропией слоев материала.

Рис. 1. Изображение экспериментального пилотируемого вертолета и его

беспилотной версии

Основным материалом для разрабатываемой лопасти был выбран стеклопластик. Такой выбор обусловлен низкой ценой и высокой доступностью стеклопластика в сравнении с другими композиционными материалами [11]. Конструкция лопасти приведена на рис. 2.

Рис. 2. Конструкция композиционной лопасти вертолета «Шмель»

Лопасть состоит из лонжерона - 1, наполнителя носка - 2, свинцовых проти-вофлаттерных грузов - 3, наполнителя хвостика - 4, обшивки - 5.

D-образный лонжерон - основной силовой элемент конструкции лопасти. Стеклопластиковый лонжерон имеет переменное по длине сечение [19]. В носовой части лонжерона расположены свинцовые противофлаттерные грузы. Лопасть имеет монолитную конструкцию без отдельных хвостовых отсеков. Длина лопасти составляет 3.15 м.

Определение основных параметров лопасти в зависимости от параметров нагружения

Определение нагрузок

Нагрузки, действующие на лопасть вертолета, были определены с помощью теории элемента лопасти [5]. Все расчеты выполнены с учетом максимальной перегрузки, согласно (АП-27.337) [3]. Исходные данные, используемые при расчете, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Параметр Значение

Радиус несущего винта - r, м 3.65

Крутка лопасти - Аф, град 5

Окружная скорость - cr , м/с 160

Максимальная скорость - v , км/ч 160

Статический момент инерции лопасти - S л, кгм 21

Момент инерции лопасти - / л, кг м2 55

Хорда лопасти - b, м 0.23

Максимально возможная перегрузка для указанной скорости 1.56

Угол компенсации взмаха лопасти - Sf, град 0

Конструктивный угол конусности - ß0, град 3.5

Количество лопастей - z , шт. 2

Масса лопасти - mb, кг 9.5

Планируется изготовление лонжерона из стеклопластика на основе ткани

T25(BM)-78 [12, 14]. Характеристики данного материла представлены в табл. 2 [13].

Таблица 2

Основные характеристики стеклопластика на основе ткани Т25(ВМ)-78

Параметр Значение

Продольный модуль упругости - Е1, МПа 55000

Поперечный модуль упругости - Е2, МПа 19000

Коэффициент Пуассона - /л12 0.26

Поперечный модуль сдвига - б12, МПа 6500

Прочность на растяжение вдоль волокна - ст* , МПа 1750

Прочность на сжатие вдоль волокна - , МПа 340

Центробежная сила и изгибающий момент в вертикальной плоскости оказывают наибольшее влияние на лопасть в процессе нагружения [6, 7]. Центробежная и аэродинамические силы образуют изгибающие и крутящие моменты на лопасти. Суммарный изгибающий момент определен по результирующей силе для каждого элемента лопасти. Схема определения этой силы представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема распределения сил на участке лопасти

Угол Р - аэродинамический угол конусности лопасти, согласно расчету, он равен 5 . 6 5 Это значение угла соответствует азимутальному положению лопасти - 8 5

Угол между перпендикуляром к оси вращения несущего винта и вектором приложения результирующей силы О равен:

а = аг^ап

V N ■ ,

V а У

(1)

где Г;и NсI - удельные сила тяги и центробежная сила на участке лопасти.

Угол между вектором приложения результирующей силы и осью лопасти 8 определяется как разность углов О и @

8 = а-р. (2)

Плечо изгибающего момента для элемента лопасти определяется как

1 = г ■ 81п(8), (3)

где - радиус элемента лопасти.

Результирующая сила элемента лопасти

F . =л 1с/Г2 +Ы2. . (4)

sшml \ 1 а 4 '

Тогда, изгибающий момент на элементе лопасти равен

М = F .• 1.. (5)

Ь1 sшml 1 4 '

Напряжения в сечении лонжерона определяются следующим образом

N . М

О = _^шт_ + _Ь_ (6)

^аг1 А IV.

spaгi 1

где - момент сопротивления в сечении лонжерона, - площадь сечения

лонжерона.

Результаты расчета представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты расчетов распределения нагрузок лопасти по сечениям

Элемент лопасти 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Удельная тяга - Ть Н 223 277 339 409 490 583 689 812 953 1115

Удельная центробежная сила - N с ь Н 1664 1763 1905 2209 2597 3765 6931 6788 7348 11935

Удельный изгибающий момент -М ь 1, Нм 73 153 259 374 514 514 10 411 715 -221

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расчетные напряжения -<гь МПа 6.2 23.4 43.6 76.9 109.5 113.4 11.4 87 148.1 -28.5

Зависимость расчетных напряжений от относительного радиуса лопасти представлена на рис. 4. Относительный радиус лопасти определяется как отношение середины радиуса текущего элемента лопасти к ее полному радиусу.

«100

• "\ у

.■■"■ "•...... _•_ •

,2 0,3 0,4 0 5 0,6 0,7 0,8 0 9 • 1

Рис. 4. Зависимость расчетных напряжений от относительного радиуса

элемента лопасти

По результатам было определено, что наиболее нагруженным является девятое сечение лонжерона лопасти.

Определение напряжений в слоях лонжерона лопасти

В девятом сечении лонжерон лопасти представляет собой многослойный Б-образный профиль. Количество слоев в пакетеп равно 16, толщина одного слоя кр - 0.34 мм. Используется два основных направления ориентации слоев композита: 0/ 9 0 ° и 45/ -45

Напряжения в слое [8] определяются как

^ = K

pi cm

vFL

1 F

Fpi

(7)

где Кст - коэффициент, учитывающий недостаточно изученные свойства композиционного материала, равный 1.5 [2], ЕРь - модуль упругости пакета в расчетном сечении.

Th -E\

E = T ' 1 , (8)

EPi = n

Th

i

где - продольный модуль упругости заданного слоя.

Характеристики стеклопластика на основе ткани Т25(ВМ)-78 с нормальным углом ориентации волокон ( 0/9 0 °) известны и указаны в табл. 2. Для расчета необходимо определить продольный модуль упругости в слое, ориентированном под углом 45/ -45° [20].

Неизвестный модуль упругости [9] определяется как

R2

Ex = B - B, (9)

1 11 B22

где В у - коэффициент жёсткости слоя в пакете [9];

1 - продольный коэффициент жёсткости слоя;

- касательный коэффициент жёсткости слоя;

- поперечный коэффициент жёсткости слоя.

Эти коэффициенты определяются следующим образом

B'u = E[ cos4 p. + 2E[v[2 sin2 p. cos2 (p. + E'2 sin4 p + G[2 sin2 2p. (10)

B'i2 = (E -E') sin2 p cos2 p + E'^2 (sin4 p + cos4 p) - G'2 sin2 2p. (11)

B22 = E' sin4 p + 2Ej ^|2 sin2 p cos2 p + E'2 cos4 p + G'2 sin2 2p . (12)

где Ei,2 - эффективный модуль упругости вдоль и поперек армированных волокон, p - угол укладки слоя.

Эффективный модуль упругости определяется как

—i F'

Ei,2 =-12-, (13)

1 ^12 X

где ц21 - коэффициент Пуассона, характеризующий сокращение расстояния вдоль волокон при поперечном растяжении. Данный коэффициент определяется следующим образом

E1 '^12 = E2 '^21 . (14) E1 'А

An =■

. (15)

21 Е

Коэффициент безопасности определяется как

Г = О. (16)

а .

р1

Критерий Цай-Ву был использован для анализа композитного материала [8, 10]. Критерий представлен ниже

К = Fа + Fа + F а2 +F а2 +F т2 + 2f оо< 1, (17)

Г-№ 11 2 2 11 1 22 2 44 12 1 2 ' у у

где о1 - напряжения вдоль волокон; о2 - напряжения поперек волокон; т - касательные напряжения.

n

Коэффициенты для критерия Цая-Ву определяются следующим образом

/7 1 1

Е =—+--

/7 1 1

Е =—+—

а а

2т 2т

Eii =

а а.

1т 1т

Е = ■

22

а -а

2т 2т

Е =-1.

44 2 Т12т

(18)

(19)

(20) (21) (22)

Неизвестный коэффициент , характеризующий взаимное влияние напряжения и прочности материала, может быть определен с помощью критерия Хофмана

Е

Еп =-Е1. (23)

12 2

Поскольку, влияние касательных и поперечных напряжений не учитывается в данном расчете, формула 17 примет вид

К =Еа +Е <у2 < 1. (24)

Г-№ 11 11 1 — у '

Определение оптимальной конфигурации многослойного пакета

Для определения наиболее эффективной конструкции лопасти в процессе проектирования была выполнена оптимизация соотношения слоев с углами укладки и .

Представлены 6 возможных вариантов соотношения пакета из 16 слоев. Для удобства, данные соотношения представлены в виде процентных отношений количества слоев ориентированных под в пакете к полному количеству слоев. Результаты расчетов представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты расчетов

Процентное отношение слоев (количество слоев) 50% (8) 31.25% (5) 25% (4) 18.75% (3) 12.5% (2) 6.25% (1)

Напряжения в слое 0 / 9 0 ° , МПа 399.5 307.5 285.5 266.5 249.9 235.2

Напряжение в слое , МПа 44.9 34.5 32.1 29.9 28.1 26.4

Критерий Цай-Ву 1.671 1.239 1.14 1.056 0.983 0.919

График, иллюстрирующий количество вариантов структуры многослойного пакета лопасти, удовлетворяющий критерию Цая-Ву, показан на рис. 5.

1

1

2

1,8

>- 1,6

СО

о: 1,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

пз

ZT 1,2

X 1

О. 0,8

си

ь

X а. 0,6

а: 0,4

0,2

а

граница допустимых значений

по критерию Цая-Ву

О 10 20 30 40 50

Процентное отношение слоев расположенных под углом 45/-45°

Рис. 5. Зависимость критерия Цая-Ву от доли слоев имеющих непрямое расположение для многослойного пакета лопасти

Выводы. Анализ показал, что увеличение количества слоев, расположенных под углом 45/—45оказывает негативное влияние на прочность конструкции лонжерона лопасти. Максимальное количество слоев, расположенных под углом 45/—45° , не должно превышать двух, что и было принято для рассматриваемого воздушного судна.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Dudnik V. Project of very light helicopter "Shmel" // Transactions of the INSITUTE of AVIATION. - 2016. - No. 1 (242).

2. МильМ.Л. [и др.]. Вертолеты. Расчет и проектирование. Т. 2. Колебания и динамическая прочность. - М.: Машиностроение, 1967. - 424 с.

3. Авиационные правила. Ч. 27: Нормы лётной годности винтокрылых аппаратов нормальной категории. - 2012. - 171 с.

4. Самсонов И.К. Исследование зависимости прочности стеклопластиковых композиционных материалов на разрыв от типа плетения ткани и количества слоёв // Инженерная наука и образование. - 2017. - № 4. - URL: http://engineering-science.esrae.ru/7-62.

5. Миль М.Л. [и др.]. Вертолёты. Расчёт и проектирование. Т. 1: Аэродинамика. - М.: Машиностроение, 1966. - 450 с.

6. Hui Ma. A new dynamic model of rotor-blade systems // Journal of Sound and Vibration.

- 24 November 2015. - Vol. 357. - P. 168-194.

7. Suesse S., Hajek M. Rotor Blade Displacement and Load Estimation with Fiber-Optical Sensors for a Future Health and Usage Monitoring System // Conference: AHS 74th Annual Forum, At Phoenix, AZ, USA. May 2018.

8. Skvortsov Y. Mechanic of Composite Materials. - Samara: SGAU, 2013. - 94 p.

9. Basharov E., Dudchenko A. Design of Helicopter Parts from Polymer Composite Materials.

- Moscow: MAI, 2014. - 268 p.

10. Кулиш Г.Г., Цветков С.В. Критерии прочности однонаправленного органопластика при трёхосном напряжённом состоянии // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». - 2018.

11. Углеродные волокна и углекомпозиты: пер. с англ. / под ред. Э. Фитцера. - М.: Мир, 1988. - 336 с. ISBN 5-03-000632-Х.

12. Крысин В.Н. Крысин М.В. Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с. ISBN 5-217-0533-5.

13. Бондалетова Л.И., Бондалетов В.Г. Полимерные композиционные материалы (часть 1): учеб. пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013.

14. Лапицкая Т.В., Лапицкий В.А. Отвердитель Этал-1472 АО «ЭНПЦ ЭПИТАЛ». - URL: http: //www. epital. ru/hardenere s/e-1472. html.

15. Карабут В.В., Дудник В.В. Оптимизация параметров двухместного вертолёта малой взлётной массы // Перспектива 2015: Матер. международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. T. IV. - С. 32-36.

16. Бурцев Б.Н., Вагис В.П., Селеменев С.В. Соосный несущий винт вертолета. Конструкция и аэромеханика. Технический обзор. - М.: фирма Камов, 2004. - 30 с.

17. Дьяченко Ю.В., Кошеров В.В., Мещеряков А.Н. Технология изготовления лопастей вертолетов: учеб. пособие. - Харьков: Изд-во Харьковского авиационного института, 1992. - 54 с.

18. Беспилотные летательные аппараты: справочное пособие. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2015. - 616 с.

19. Резниченко В.И. Изготовление лопастей вертолетов из неметаллических материалов: учеб. пособие. - М.: Изд-во Московского авиационного института, 1977. - 59 с.

20. Карабут В.В., Дудник В.В., Лесняк С.В., Мордовцев А.А., Самсонов И.К. Исследование зависимости прочности стеклопластиковых композиционных материалов на разрыв от типа плетения ткани и количества слоев // Инженерная наука и образование. - 2017. - № 4. - Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2017. - Режим доступа: http://engineering -science.esrae.ru/7 -62.

REFERENCES

1. Dudnik V. Project of very light helicopter "Shmel", Transactions of the INSITUTE of AVIATION, 2016, No. 1 (242).

2. Mil' M.L. [i dr.]. Vertolety. Raschet i proektirovanie. T. 2. Kolebaniya i dinamicheskaya prochnost' [Helicopters. Calculation and design. Vol.2. Oscillation and dynamic strength]. Moscow: Mashinostroenie, 1967, 424 p.

3. Aviatsionnye pravila. Ch. 27: Normy letnoy godnosti vintokrylykh apparatov normal'noy kategorii [Aviation rules. Part 27: Airworthiness Standards rotorcraft normal category], 2012, 171 p.

4. Samsonov I.K. Issledovanie zavisimosti prochnosti stekloplastikovykh kompozitsionnykh materialov na razryv ot tipa pleteniya tkani i kolichestva sloev [Investigation of the dependence of the tensile strength of fiberglass composite materials on the type of weaving and the number of layers], Inzhenernaya nauka i obrazovanie [Engineering science and education], 2017, No. 4. Available at: http://engineering-science.esrae.ru/7-62.

5. Mil' M.L. [i dr.]. Vertolety. Raschet i proektirovanie. T. 1: Aerodinamika [Helicopters. Calculation and design. Vol. 1: Aerodynamics]. Moscow: Mashinostroenie, 1966, 450 p.

6. Hui Ma. A new dynamic model of rotor-blade systems, Journal of Sound and Vibration, 24 November 2015, Vol. 357, pp. 168-194.

7. Suesse S., Hajek M. Rotor Blade Displacement and Load Estimation with Fiber-Optical Sensors for a Future Health and Usage Monitoring System, Conference: AHS 74th Annual Forum, At Phoenix, AZ, USA. May 2018.

8. Skvortsov Y. Mechanic of Composite Materials. Samara: SGAU, 2013, 94 p.

9. Basharov E., Dudchenko A. Design of Helicopter Parts from Polymer Composite Materials. Moscow: MAI, 2014, 268 p.

10. Kulish G.G., TSvetkov S.V. Kriterii prochnosti odnonapravlennogo organoplastika pri trekhosnom napryazhennom sostoyanii [Failure criteria of unidirectional organoplastic under triaxial stress state], VestnikMoskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N.E. Baumana. Seriya «Mashinostroenie» [Bulletin of Moscow state technical University. N.E. Bauman. Series "Mechanical Engineering"], 2018.

11. Uglerodnye volokna i uglekompozity [Carbon fiber and uglekompozitov]: translation from English, ed. by E. Fittsera. Moscow: Mir, 1988, 336 p. ISBN 5-03-000632-X.

12. Krysin V.N. Krysin M.V. Tekhnologicheskie protsessy formovaniya, namotki i skleivaniya konstruktsiy [Technological processes of forming, winding and bonding structures]. Moscow: Mashinostroenie, 1989, 240 p. ISBN 5-217-0533-5.

13. Bondaletova L.I., Bondaletov V.G. Polimernye kompozitsionnye materialy (chast' 1): ucheb. posobie [Polymer composite materials (part 1): tutorial]. Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2013.

14. Lapitskaya T.V., Lapitskiy V.A. Otverditel' Etal-1472 AO «ENPTS EPITAL» [Hardener etal-1472 JSC "ANPZ APITAL"]. Available at: http://www.epital.ru/hardeneres/e-1472.html.

15. Karabut V.V., Dudnik V.V.Optimizatsiya parametrov dvukhmestnogo vertoleta maloy vzletnoy massy [Optimization of the parameters of a two-seat helicopter of low take-off weight], Perspektiva 2015: Mater. mezhdunarodnoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh [Perspective 2015: Proceedings of the international conference of students, postgraduates and young scientists], Vol. IV, pp. 32-36.

16. Burtsev B.N., Vagis V.P., Selemenev S.V. Soosnyy nesushchiy vint vertoleta. Konstruktsiya i aeromekhanika. Tekhnicheskiy obzor [Coaxial rotor of the helicopter. Construction and aeromechanics. Technical review]. Moscow: firma Kamov, 2004, 30 p.

17. D'yachenko Yu.V., Kollerov V.V., Meshcheryakov A.N. Tekhnologiya izgotovleniya lopastey vertoletov: ucheb. posobie [Technology of manufacturing helicopter blades: tutorial]. Khar'kov: Izd-vo Khar'kovskogo aviatsionnogo instituta, 1992, 54 p.

18. Bespilotnye letatel'nye apparaty: spravochnoe posobie [Unmanned aerial vehicles: reference manual]. Voronezh: Izdatel'sko-poligraficheskiy tsentr «Nauchnaya kniga», 2015, 616 p.

19. Reznichenko V.I. Izgotovlenie lopastey vertoletov iz nemetallicheskikh materialov: ucheb. posobie. [Production of helicopter blades from non-metallic materials: tutorial]. Moscow: Izd-vo Moskovskogo aviatsionnogo instituta, 1977, 59 p.

20. Karabut V.V., Dudnik V.V., Lesnyak S.V., Mordovtsev A.A., Samsonov I.K. Issledovanie zavisimosti prochnosti stekloplastikovykh kompozitsionnykh materialov na razryv ot tipa pleteniya tkani i kolichestva sloev [Investigation of the dependence of the tensile strength of fiberglass composite materials on the type of weaving and the number of layers], Inzhenernaya nauka i obrazovanie [Engineering science and education], 2017, No. 4. Rostov-on-Don: DGTU, 2017. Available at: http://engineering -science.esrae.ru/7 -62.

Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н. Г.С. Панатов.

Карабут Виктор Викторович - Южный федеральный университет; e-mail: karabut@sfedu.ru; 347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский ,44; тел.: +79604670580; аспирант.

Самсонов Илья Константинович - e-mail: samsonov@sfedu.ru; 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42; тел.: +79054328909; аспирант.

Дудник Виталий Владимирович - Донской государственный технический университет; e-mail: vvdudnik@mail.com; 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1; тел.: +78639085121038; д.т.н.; профессор.

Karabut Viktor Viktorovich - Southern Federal University; e-mail: karabut@sfedu.ru; 44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russia; phone: +79604670580; postgraduate student.

Samsonov Ilya Konstantinovich - e-mail: samsonov@sfedu.ru; 105/42, Bolshaya Sadovaya street, Rostov-on-Don, 344006, Russia; phone: +79054328909; postgraduate student.

Dudnik Vitaly Vladimirovich - Don State Technical University; e-mail: vvdudnik@mail.com; 1, Gagarina sq., Rostov-on-Don, 344000, Russia; phone: +78639085121038; professor.

УДК 535.37:546.65 Б01 10.23683/2311-3103-2019-2-231-238

В.А. Воробьев, У.А. Марьина, Р.В. Пигулев, А.П. Марьин

ВЛИЯНИЕ ИОНОВ ЦИНКА Zn2+ НА ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА СТАННАТОВ CaSnO3 И Ca2SnO4, АКТИВИРОВАННЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ

Разработка новых и усовершенствования известных люминесцентных материалов для современных приборов и устройств оптоэлектроники и фотоники является важной задачей. С развитием лазерной техники возрастает потребность в источниках инфракрасного излучения, которые находят применение в медицине, геолокации, системах связи. Большинство известных инфракрасных люминофоров на основе ортофосфатов, оксисульфидов, фторидов излучает в диапазоне 900-1600 нм. Поэтому актуальным является поиск новых люминес-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.