Войти на сайт Зарегистрироваться Забыли пароль?

Взять вес

16.02.2017 Российская газета 1426 6
0
Понравилась новость?
+12
Самолет Ил-96
Самолет Ил-96 в сборочном цехе ОАО "Воронежское акционерное самолетостроительное общество"
Источник: ИТАР-ТАСС/Михаил Вязовой

Новый композит сделает самолет прочней и легче

Как сделать самолет прочней и легче? Чтобы он тратил меньше топлива и брал на борт больше груза? Наука нашла ответ: применяйте вместо металла, в частности алюминия и титана, полимерные композиты. Они прочней в 6-8 раз и легче в два раза. К примеру, на 50 процентов из них состоит самолет Boeing 787 Dreamliner, а истребитель Eurofighter - даже на 70. Но ученые неугомонны, хотят выжать из композитов максимум. Сегодня цель лабораторий в ведущих странах - создать композиты, способные выдерживать высокие температуры. Это позволит заменить металл и в тех узлах летательных аппрататов, где ему пока нет альтернативы. Речь прежде всего идет о двигателях и обшивках, к примеру, сверхзвуковых самолетов. Разработка таких термостойких материалов давно идет во всем мире. Но без особого успеха. Почему?


- Причина в специфике самих композитов, - объясняет сотрудник химического факультета МГУ им. Ломоносова, кандидат химических наук Александр Бабкин. - Они состоят из полимерной матрицы, на которую "наброшена" углеродная ткань. Но если ткань способна выдержать даже 1000 градусов Цельсия, то полимер максимум 250 градусов. В принципе, конечно, можно создать композит, который держит и 450 градусов, но он должен быть технологичным. Ведь он нужен не сам по себе, из него надо делать сложные детали. А все нынешние технологии "заточены" под эпоксидные полимеры, работающие максимум при 150 градусах. Кардинально менять технологии никто не будет, проще оставить все, как есть, по прежнему изготавливать детали из металла.


Говоря образно, российским ученым требовалось обмануть технологию. Создать композит, который на входе технологического процесса по своим свойствам похож на эпоксид, чтобы технология его не отторгала, а на выходе получился материал, способный держать высокую температуру. И это удалось. Специалисты МГУ первыми в мире создали термостойкий материал для работы при очень высоких температурах, до 450 градусов Цельсия. И что принципиально важно, он не требует каких-либо изменений в существующей технологии.


Почему россиянам удалось опередить конкурентов? Казалось бы, сами методы создания композитов уже хорошо известны. Поиск ведется на суперкомпьютерах, где разрабатываются и просчитываются разные варианты материала и отбираются лучшие.


- Здесь есть своя специфика. Дело в том, что на суперкомпьютерах удается рассчитать только очень приблизительный вариант композита, но он далек от того, что получается в реалии, - говорит Александр Бабкин. - Хотя мы тоже применяли компьютерные модели, но все же работа больше основана на эмпирике, исходя из накопленного опыта, знаний и интуиции.


Скорей всего, если бы все решала вычислительная техника, то с задачей быстрей справились бы зарубежные конкуренты, ведь в их руках мощные суперкомпьютеры. Но в данном случае, как говорится, голь на выдумки хитра. На создание российского композита ушло четыре года. Проверено более 100 вариантов материала, из них отобрано десять. Сейчас изготавливаются опытные образцы деталей самолета в Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова, в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А.Н. Туполева. Работа велась в рамках ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса РФ на 2014-2020 годы".


Сергей Деменко

15.02.2017
Права на данный материал
принадлежат Российская газета
  • В новости упоминаются
Страны
Продукция
Проекты

  • Похожие новости
Предложить изображение по теме
  • Комментарии
Комментариев 6, отображено с 1 по 6
RU
Тектор
1047
№1
16.02.2017 23:04
Я бы немедленно применил бы новый сверхлёгкий и прочный композит в изготовлении модификации зенитной ракеты комплекса Бук-М3. Если удастся довести дальность до 120 км, то на (Полимент)-Редуте можно поставить крест. Полимент попытаться адаптировать, а пусковую заменить на Штиль.
0
Сообщить модератору
RU
ash
3050
№2
17.02.2017 14:06
Цитата, Тектор сообщ. №1
Я бы немедленно применил бы новый сверхлёгкий и прочный композит в изготовлении модификации зенитной ракеты комплекса Бук-М3.
И какие составные части будем переводить на композит?
+2
Сообщить модератору
RU
BorSch
3268
№3
17.02.2017 20:41
Цитата, q
применяйте вместо металла, в частности ...титана, полимерные композиты. Они прочней в 6-8 раз
Да ну!
+1
Сообщить модератору
RU
Тектор
1047
№4
17.02.2017 23:17
Цитата, ash сообщ. №2
И какие составные части будем переводить на композит?
Корпус и внутренние силовые элементы в диапазоне температур до 450 С.
-1
Сообщить модератору
RU
ash
3050
№5
20.02.2017 09:13
Цитата, Тектор сообщ. №4
) Это вполне себе возможно. Да вот беда - РКД придётся полностью переделать. И испытания все заново. Как думаете, пойдёт руководство предприятий на такие вот затраты. Пока льют и варят. Ракеты летают. И неплохо летают.
Процесс замены корпусных СЧ на некоторых изделиях идёт. Пусть пока медленно, но идёт. Медлительность объясняется как субъективными факторами, так и объективными. При замене даже одного агрегата следует вся цепочка испытаний. И это при всём при том, что оригинальные изделия давным-давно в серии со всеми вытекающими...
Забыли, кстати, о крыльях, стабилизаторах, рулях. ;)
+1
Сообщить модератору
RU
ash
3050
№6
20.02.2017 09:20
Цитата, q
применяйте вместо металла, в частности алюминия и титана
С алюминием за вес побороться можно и нужно. А вот с титаном вопрос далеко не однозначный. Надо ещё посмотреть в силу каких обстоятельств его применили. Если в силу соотношения веса/прочности/жёсткости, то бороться с ним довольно тяжело. Но можно. При этом, как правило выигрыш в технологических процессах: уменьшение трудоёмкости, уменьшение количества ПКИ. При этом вес может и не сильно снизиться.
Вот как-то так.
+1
Сообщить модератору
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Новости отраслей
  • Обсуждаемые темы
другие обсуждаемые темы
  Архив Источники Рекомендованные Справка О проекте Контакты Помощь проекту