Журнал технических исследований, 2020, № 4

ISSN 2500-3313 
 
ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 
Сетевой научный журнал 
Том 6 
■ 
Выпуск 4 
■ 
2020 
 
Выходит 4 раз в год  
 
 
 
 
 
 
 
      Издается с 2015 года 
 
 
Свидетельство о регистрации средства 
массовой информации  
Эл № ФС77-61336 от 07.04.2015 г. 
 
Издатель:  
ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 
127282, г. Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 
Тел.: (495) 280-15-96 
Факс: (495) 280-36-29 
E-mail: books@infra-m.ru 
http://www.infra-m.ru 
 
Главный редактор: 
Сальков Н.А., канд. техн. наук, профессор, 
Московский государственный академический 
художественный институт имени В.И. 
Сурикова, г. Москва  
 
Ответственный редактор:  
Титова Е.Н. 
E-mail: titova_en@infra-m.ru 
 
© ИНФРА-М, 2020 
 
Присланные рукописи не возвращаются.  
Точка зрения редакции может не совпадать 
с мнением авторов публикуемых материалов.  
Редакция 
оставляет 
за 
собой 
право 
самостоятельно 
подбирать 
к 
авторским 
материалам иллюстрации, менять заголовки, 
сокращать тексты и вносить в рукописи 
необходимую 
стилистическую 
правку 
без 
согласования 
с 
авторами. 
Поступившие 

в редакцию материалы будут свидетельствовать 
о 
согласии 
авторов 
принять 
требования 
редакции.  
Перепечатка 
материалов 
допускается 

с письменного разрешения редакции.  
При цитировании ссылка на журнал «Журнал 
технических исследований» обязательна.  
Редакция 
не 
несет 
ответственности 
за 
содержание рекламных материалов.  
 
САЙТ: http://naukaru.ru/ 
E-mail: titova_en@infra-m.ru 

СОДЕРЖАНИЕ

Химическая технология 

 
Кондратьева Л.А.  
Схема азидной технологии 
саморапространяющегося высокотемпературного 
синтеза порошков нитридов 
 

Приборостроение, метрология 

и информационно-измерительные приборы 

и системы 

 
Габдуллин Р.Б.  
Методика расчета основных параметров 
функциональной схемы приемной части системы 
радиосвязи 
 

Материаловедение 

 
Шлякова Е.В., Безруков Д.А.  
Повышение микротвердости жаропрочных сталей 
путем лазерной термической обработки 
 
Королев А.Е.  
Зависимость долговечности двигателей  
от технологии обкатки 
 
Никонова Т.Ю., Юрченко В.В.,  
Жунуспеков Д.С., Мукушева А.Е.  
Анализ проблем надежности быстроходных 
станков с ЧПУ в условиях предприятия  
ТОО «Maker-Майкер» 
 

Транспорт 

Манешин С.Ю., Орлов Е.В.  
Современные транспортные проблемы 
Щелковского шоссе 

Баженов Ю.М.  
Мировая транспортная система: политическое 
измерение 

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ

Сальков Николай Андреевич, канд. техн. 
наук, профессор, Московский государственный 
академический художественный институт 
имени В.И. Сурикова, г. Москва 
 
Вышнепольский Владимир Игоревич, канд. 
пед. наук, доцент, МИРЭА – Российский 
технологический университет, г. Москва 

Харин Александр Александрович — д-р техн. 
наук, ФГБОУ ВО «Московский авиационный 
институт (национальный исследовательский 
университет)», г. Москва 

Трушин Сергей Иванович — д-р техн. наук, 
профессор, ФГБОУ ВО «Национальный 
исследовательский Московский 
государственный строительный университет», 
г. Москва 

Басовский Леонид Ефимович  — д-р техн. 
наук, профессор, заведующий кафедрой 
экономики и управления Тульского 
государственного педагогического 
университета им. Л.Н. Толстого (ТГПУ им.  
Л.Н. Толстого), почетный работник высшего 
профессионального образования Российской 
Федерации 

Луканин Александр Васильевич — д-р техн. 
наук, профессор, кафедра общей, фармационной 
и биомедицинских технологий, ФГАОУ ВО 
«Российский университет дружбы народов»,  
г. Москва 

Волков Г.М. — д-р техн. наук, профессор, 
ФГБОУ ВО «Московский политехнический 
университет», г. Москва 

Орлов Евгений Владимирович — канд. техн. 
наук, доцент, доцент кафедры «Водоснабжение 
и водоотведение», ФГБОУ ВО «Национальный 
исследовательский Московский 
государственный строительный университет», 
г. Москва 

Кропочева Людмила Владимировна — 
доцент кафедры электротехники, Гродненский 
государственный университет имени Янки 
Купалы, Республика Беларусь, г. Гродно 

Строительство и архитектура 

Сергеева Е.А., Орлов Е.В.  
Архитектурный образ современного жилого дома 
 
Бойтемирова И.Н., Гороновская Е.П., 
Гороновская Е.П., Дрозд Д.А.  
Деревянные кварталы Москвы.  
Современные конструктивные решения 
 
 
 
 
 

Схема азидной технологии  
саморапространяющегося высокотемпературного  
синтеза порошков нитридов 
 
Scheme of azide technology for self-propagating  
high-temperature synthesis of nitride powders 
 
Кондратьева Л.А. 
д-р 
техн. 
наук, 
профессор 
кафедры 
«Металловедение, 
порошковая 
металлургия, 
наноматериалы» Самарского государственного технического университета 
e-mail: schiglou@yandex.ru 
 
Kondratieva L.A.  
Doctor of Technical Sciences, Professor, Department «Metal science, powder metallurgy, 
nanomaterials», Samara State Technical University  
e-mail: schiglou@yandex.ru 
 
Аннотация 
В статье представлена схема проведения исследований по получению порошков нитридов по 
азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Описан сам 
процесс 
проведения 
самораспространяющегося 
высокотемпературного 
синтеза 
в 
лабораторном реакторе СВС-Аз и последовательные операции, проводимые до синтеза 
конечного продукта и после его получения.  
Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, азидная 
технология, порошок, нитрид. 

Abstract 
The article presents a scheme for conducting research on the production of nitride powders using 
the azide technology of self-propagating high-temperature synthesis. The process of selfpropagating high-temperature synthesis in a laboratory SHS-Az reactor and the sequential 
operations performed before and after the synthesis of the final product are described. 
Keywords: self-propagating high-temperature synthesis, azide technology, powder, nitride. 

Процесс синтеза нитридов по азидной технологии самораспространяющегося 
высокотемпературного синтеза (СВС-Аз) в лаборатории азидной технологии СВС-Аз (рис. 
1) состоит из следующих этапов (рис. 2) [1, 4]: 
1. 
Определить 
исходные 
компоненты 
реакционной 
шихты 
и 
составить 
стехиометрическое уравнение химической реакции.  
Например:  
Ме + NaN3 + Hal = МеN + NaF  + N2, 
где Ме – металл (неметалл) в твердом состоянии (Mg, B, Al, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Cr, Mo, 
Mn, Fe, Ni, B, Si), Hal – галоидная соль в твердом состоянии (например, NH4F, Na2TiF6, 
(NH4)2TiF6 и др.). 
Количество азотирующего элемента (азота из азида натрия NaN3) и связывающего 
фтора, выделяющегося в процессе горения из галоидной соли, берут в таком соотношении, 
которое позволяет полностью увязывать натрий в процессе синтеза в химически нейтральное 
соединение − фторид натрия.  
2. Рассчитать количество исходных компонентов шихты. Для расчетов используется 
компьютерная программа «Stehio», которая позволяет, зная молярную массу, плотность 

исходных элементов, их чистоту, а также относительную плотность шихты рассчитать 
количество каждого исходного компонента.  
3. Если необходимо, то провести подготовку исходных компонентов  реакционных 
смесей: рассев, измельчение, сушка. 
4. По отдельности взвесить порции порошков исходных компонентов на электронных 
весах (рис. 3).  
 

а)
б)

 
Рис. 1. Лаборатория азидной технологии СВС: 
а) лабораторная установка СВС-Аз в вытяжном шкафу;  
б) установка для промывки синтезированного продукта и сушка образцов на воздухе  
в вытяжных шкафах 
 
5. Поместить отвешенные компоненты шихты в керамическую ступку и перемешать 
ручным способом с помощью керамического пестика в течение 5-7 мин. (рис. 3).  
6. Смешанную шихту засыпать в предварительно подготовленный кальковый стакан 
диаметром 30 мм и высотой 45 мм. 
7. Стакан с шихтой поместить на предметную полочку лабораторного реактора СВСАз постоянного давления с рабочим объемом 4,5 литра. 
8. К шихте в кальковом стакане сверху подвести вольфрамовую спираль (рис. 4) для 
инициирования химической реакции в форме горения, которая соединена посредством 
электроконтактов с системой воспламенения. Вольфрамовая спираль при этом погружается 
на небольшую глубину в шихту [2]. 
9. В исходную смесь ввести две вольфрам-рениевые термопары ВК5/20 для измерения 
максимальной температуры и линейной скорости горения. Термопары предварительно 
свариваются из вольфрам-рениевой проволоки ВР-5 и ВР-20 диаметром от 100 до 200 мкм 
(рис. 4).  
Концы термопары за поверхностью образца изолируются с помощью керамической 
«соломки» из оксида алюминия. Электрический сигнал от термопары, позволяющий 
регистрировать температуры и скорости горения, идет на аналого-цифровой преобразователь 
(АЦП), подсоединенный к компьютеру [3]. Глубина погружения термопары в образец 

соответствует радиусу образца, расстояние между спаями горизонтально расположенных 
термопар должно быть не менее 10 мм (рис. 5). 
 

 
 
Рис. 2. Схема азидной СВС-технологии получения порошков нитридов 
 
 
 

 
 
Рис. 3. Приготовление исходных смесей 
 
10. Предметную полочку реактора, с размещенным на ней образцом, погрузить в 
лабораторный реактор СВС-Аз. К вольфрамовой спирали подключить тоководы реактора.  
11. Из реактора удалить воздух путем его вакуумирования при помощи вакуумнасоса. Затем реактор промыть используемым рабочим газом, повторно провести 
вакуумирование и заполнить газом (в качестве газа берется азот) до необходимого значения 
рабочего давления.  

12. Для инициирования химической реакции в форме горения на электроконтакты 
вольфрамовой спирали кратковременно подать напряжение постоянного тока, и шихта 
воспламенится (рис. 6). Одновременно зарегистрировать давление по манометру. При 
превышении начального давления на 1 МПа избыточное давление из реактора сбросить с 
помощью вентиля сброса. 
 

  
 
Рис. 4. Внешний вид термопар и вольфрамовой спирали 
 
 

 
 
Рис. 5. Схема размещения вольфрам-рениевых термопар в образце с исходной смесью:  
1 – кальковый стакан; 2 – исходная шихта;  
3 – спай вольфрам-рениевой термопары ВР5/20; 4 – вольфрамовая спираль;  
5 – вольфрам-рениевая термопара ВР5/20; 6 – керамическая «соломка»  
из оксида алюминия; 7 – расстояние между вольфрам-рениевыми термопарами  
ВР5/20; 8 – предметный столик 
 

13. По завершении процесса горения для остывания синтезированного продукта 
предусмотрена его выдержка в реакторе без сброса давления в течение 15-20 мин., в 
зависимости от плотности загрузки реактора и химического состава смеси исходных 
компонентов. После чего в реакторе сбросить давление, разгерметизировать и извлечь 
полученный остывший продукт.  

 
Рис. 6.  Процесс воспламенения СВС-шихты:  
1 − верхний слой шихты; 2 – верхний слой синтезированного продукта; 
3 – синтезированный продукт внутри образца; 4– вольфрамовая спираль; 
5 – фронт горения; 6 – смесь исходных компонентов внутри образца;  
7 – кальковый стакан 
 
14. Целевой продукт представляет собой в большинстве случаев цилиндрический 
образец, состоящий из частиц от белого до черного цвета, в зависимости какой продукт 
получают и легко разрушающийся до порошкообразного состояния при механическом 
воздействии. Снаружи продукт частично может быть покрыт черным слоем. Этим слоем 
является не сгоревший до конца в процессе синтеза кальковый стакан. Этот слой 
механически счищается с поверхности образца.  
15. Полученный продукт поместить в керамическую ступку и с помощью 
керамического пестика измельчить вручную до сыпучего порошкообразного состояния 
(рис. 7).  
 

 
 
Рис. 7. Измельченный в фарфоровой ступке конечный продукт 

16. 
Далее 
синтезируемый 
продукт 
подвергнуть 
химическому 
обогащению, 
заключающемуся в водной промывке с целью удаления фторида натрия оставшегося в 
продукте после синтеза. Промывка заключается в разбавлении синтезируемого порошка 
дистиллированной водой в соотношении 1:10, взмучивании полученной суспензии и 
последующей фильтрации на вакуум-воронке Бюхнера (рис. 8). При промывке с помощью 
индикаторной бумаги произвести замер кислотно-щелочного баланса промывной воды (pH). 
 

 
 
Рис. 8. Фильтрация взмученной суспензии на вакуум-воронке Бюхнера 
 
17. Сушка продукта после промывки и фильтрации на вакуум-воронке проводится 
естественным способом на открытом воздухе (рис. 9) в течение не менее двух дней [1].  
18. Высушенный продукт взвешивается. Находится практический выход продукта по 
формуле  

%
100

1

2 ×
= m
m
η
, 

где m1 – теоретическая масса продукта, рассчитанная по стехиометрическому уравнению, 
m2 – масса образца после зачистки, измельчения и промывки.  
 

 
 
Рис. 9. Сушка конечного промытого продукта на воздухе 

Литература 
1. Амосов А.П., Бичуров Г.В. Азидная технология самораспространяющегося 
высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов: Монография. − Москва: 
Машиностроение-1,2007. − 526 с.  
2. 
Кондратьева 
Л.А. 
Роль 
вольфрамовой 
спирали 
в 
азидной 
технологии 
самораспространяющегося 
высокотемпературного 
синтеза 
/ 
Журнал 
технических 
исследований. − Т.5. − №4. − 2019. − С. 40−42. 
3. 
Кондратьева 
Л.А. 
Термопары 
ВР5/20 
для 
самораспространяющегося 
высокотемпературного синтеза азотсодержащих продуктов / Журнал естественнонаучных 
исследований. − Т.4. − №3. − 2019. − С. 2-6. 
4. Кондратьева Л.А. Процесс синтеза азотсодержащих продуктов по азидной 
технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Сборник научных 
трудов 9-й Международной научно-практической конференции «Техника и технологии: пути 
инновационного развития» (30 июня 2020 г.), Т.1. – Курск, 2020. –  C. 132-136. 
 
 

Методика расчета основных параметров 
функциональной схемы приемной части системы 
радиосвязи 
 

Method for calculating the main parameters  
of the functional scheme of the receiving part  

of the radio communication system 

 
Габдуллин Р.Б. 
Студент 
кафедры 
«Средства 
связи 
и 
информационная 
безопасность» 
Омского 
государственного технического университета 
e-mail: Rustem.gabdullin@mail.ru 
 
Gabdullin R. B. 
Student, Department "Communications and information security", Omsk State Technical University 
e-mail: Rustem.gabdullin@mail.ru 
 
Аннотация 
Неотъемлемую роль в системе связи играет ее приемная часть. Довольно серьезным 
аспектом при проектировании приемной части системы является расчет ее параметров. В 
данной статье рассмотрен порядок расчета таких параметров приемной части системы связи, 
как полоса частот генерации ЧМ-канала, полоса частотной нестабильности канала, общий 
коэффициент усиления приемного тракта и т.д. Перед проведением данных расчета 
произведено ознакомление с функциональной схемой радиоприемной части системы.  
Ключевые слова: приемная часть, усилитель, схема, фильтр, частота, помеха. 
 
Abstract 
An integral role in the communication system is played by its receiving part. A rather serious aspect 
in the design of the receiving part of the system is the calculation of its parameters. This article 
describes the procedure for calculating such parameters of the receiving part of the communication 
system as the frequency band of the FM channel generation, the frequency instability band of the 
channel, the total gain of the receiving path, etc. Before carrying out these calculations, the 
functional diagram of the radio receiving part of the system was familiarized. 
Keywords: the receiving part of the amplifier circuit, filter, frequency, interference. 

Для начала будет рассмотрена функциональная схема приемной части системы связи 

(рис. 1). Для данной схемы помимо коммутатора (К) рассматриваются: 

− два усилителя радиочастоты (УРЧ1 и УРЧ2); 
− 1-й смеситель (VT1), на 2-ой вход которого через буферный усилитель (БУ2) подается 

сигнал с генератора, управляемого напряжением (ГУН2), который выполняет роль первого 
гетеродина приемника [1]. 

 Диапазон перестраиваемой частоты 1-го гетеродина - 173,125 ÷ 177,400 МГц (N = 172 

канала). В схеме ГУН2 не должна производиться частотная модуляция. В целях увеличения 
мощности сигнала 1-го гетеродина и его надежной развязки от смесителя и синтезатора 
частоты должен использоваться БУ2. Данный буферный усилитель должен быть собран по 
каскодной схеме «ОЭ – ОБ» [2]. 

Рис. 1. Функциональная схема приемной части 

Большая интегральная схема (БИС) синтезатора частоты приемника выполнена на 
микросхеме D2 типа КФ1015ПЛ4Б (или КР1015ХК2). Напряжение рассогласования, 
воссозданное частотно-фазовым детектором синтезатора, через ФНЧ проходит на варикапы 
колебательного контура ГУН2 и управляет его частотой.  
В приемном синтезаторе предусмотрена схема контроля (вывод 4), формирующая 
сигнал исправности синтезатора при наличии захвата в кольце фазовой автоподстройки 
частоты (ФАПЧ). 
Преобразованный сигнал со смесителя (СМ1) через фильтр сосредоточенной 
избирательности (ФСИ1) проходит на усилитель первой промежуточной частоты fПЧ1. С её 
нагрузки (2-контурного фильтра) сигнал проходит на вход микросхемы D3 (типа МС3371Р). 
Данная микросхема производит второе преобразование частоты сигнала во вторую 
промежуточную частоту fПЧ2, ее усиление, частотное детектирование и предварительное 
усиление звуковой частоты речевого сигнала. К выводу 1 микросхемы подсоединен 
кварцевый резонатор (Z1). Кварцевый генератор в данном случае необходим для генерации 
2-м гетеродином частоты. Сигнал 2-ой промежуточной частоты выделяется кварцевым 
ФСИ2, усиливается и детектируется [3]. Сигнал, усиленный микросхемой, проходит на 
активный фильтр нижних частот (ФНЧ) и конечный усилитель в блоке автоматики и 
управления (используется как частотный корректор, обеспечивает спад («завал») частотной 
характеристики сигнала -6 дБ/октава). В дальнейшем сигнал звуковой частоты используется 
в блоке автоматики. 
Перейдем к расчетам параметров приемной части системы радиосвязи со следующими 
исходными параметрами: 
- fраб = 152,350 МГц; 
- Uвх min = 0,25 мкВ; 
- fг2 = Δfпч1+455 кГц=21,855 МГц; 
- ΔfПЧ1 = 21,4 МГц; 
- ΔfПЧ2 = 455 кГц; 
- Seз.к = 55 дБ;  
- Seс.к = 58 дБ; 
- δf = 10-5; 
- Δfmax =  4 кГц; 

- Δfном = 3,5 кГц; 
 -ΔF = 300÷3400 Гц. 
Для начала произведем расчет полосы частот генерации ЧМ-канала по формуле: 

)
1(
2
max
f
f
с
M
М
F
П
+
+
=
,                                                                                                 (1) 

где 
max
max / F
f
М f
∆
=
 − индекс частотной модуляции (ЧМ); 
max
f
∆
 − максимальная девиация 

частоты ЧМ-сигнала; 
max
F
 − максимальная частота телефонного спектра. 

176
,1
4,3
/
4
=
=
f
М
; 

1,
22
)
176
,1
176
,1
1(
3400
2
=
+
+
⋅
⋅
=
с
П
кГц. 
Обратим внимание на полосу частотной нестабильности канала: 

,)
(
2
2
2
2
2
1
2
1
2
ПЧ
г
ПЧ
г
с
нест
f
f
f
f
f
П
∆
+
∆
+
∆
+
∆
+
∆
=
 
                                                             (2) 

где 
в
раб
раб
f
f
f
δ
⋅
=
∆
 и 
Г
Г
Г
f
f
f
δ
⋅
=
∆
1
1
 − абсолютная нестабильность частоты возбудителя и 
гетеродина. 

4,
21
1
⋅
=
∆
раб
Г
f
f
МГц. 
Абсолютная нестабильность трактов промежуточной частоты (ПЧ) определяется 
следующим образом: 

ПЧ
ПЧi
ПЧi
f
f
f
δ
⋅
=
∆
,                                                                                                                 (3) 
где δf = 10-5. 
Производим расчеты: 
52
,1
10
10
350
,
152
5
6
=
⋅
⋅
=
∆
−
раб
f
кГц; 

737
,1
10
10
75
,
173
5
6
1
=
⋅
⋅
=
∆
−
Гf
кГц; 

218
,0
10
10
855
,
21
5
6
2
=
⋅
⋅
=
∆
−
Гf
кГц; 

75
,
173
10
4,
21
10
350
,
152
6
6
1
=
⋅
+
⋅
=
Гf
МГц; 

214
10
10
4,
21
5
6
1
=
⋅
⋅
=
∆
−
ПЧ
f
Гц; 

55
,4
10
10
455
5
6
2
=
⋅
⋅
=
∆
−
ПЧ
f
Гц. 

53
,2
)
55
,4
218
214
1737
1520
(
2
2
2
2
2
=
+
+
+
+
=
нест
П
 кГц 
Теперь 
же 
определим 
ширину 
полосы 
пропускания 
приемного 
тракта 
по  
формуле: 

нест
с
общ
П
П
П
+
=
                                                                                                                  (4) 

кГц
Побщ
25
63
,
24
10
53
,2
10
1,
22
3
3
<
=
⋅
+
⋅
=
 
Найдем 1-ю промежуточную частоту в зависимости от заданной избирательности по 
зеркальной помехе Se′з.п, числа колебательных контуров в тракте высокой частоты (ВЧ) nВЧ и 
их эквивалентного затухания dэ (dэ = 0,06): 

1
'
4

2
.
1
−
≥
ВЧ
n
п
з
э
с
ПЧ
Se
d
f
f
.                                                                                                 (5) 

В качестве 1-ой промежуточной частоты возьмем стандартную, принятую в 
радиостанциях (fПЧ1 = 21,4 МГц, nВЧ = 3). 

20

.
.
,
.
.
10

к
з
Se

п
з
Se
=
                                                                                                                         (6)  

562
10 20

56

,
.
.
=
=
п
з
Se

6
6
3
2
6
6
10
7,
18
10
4,
21
1
562
4
10
06
,0
350
,
152
10
4,
21
⋅
≥
⋅
⇒
−
⋅
⋅
≥
⋅
 

2-ю промежуточную частоту вычислим по формуле: