Войти

Российские ученые нашли способ предсказывать поломки самолетов

1311
0
+2
Опытный образец пассажирского самолёта МС-21
Опытный образец пассажирского самолёта МС-21 в испытательном цехе Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) в Московской области.
Источник изображения: © РИА Новости / Сергей Мамонтов

МОСКВА, 17 апр - РИА Новости. Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" впервые предложили бесконтактный метод контроля внутренних напряжений в полимерных композитах, с помощью которого можно предсказывать появление дефектов, а не только диагностировать их. Метод поможет намного проще и дешевле оценивать повреждения композитных конструкций: например, деталей авиатехники или корабельных корпусов. Работа опубликована в "Journal of Alloys and Compounds".

Композиты сегодня особенно часто используются в транспортной сфере. Для того, чтобы оценить качество и долговечность материала важна оценка внутренних напряжений всей конструкции, - как на стадии ее изготовления, так и при использовании. Существуют композиты, где внутреннее напряжение после изготовления достигают 95% от предела прочности, - то есть, ещё немного напряжения - и материал просто треснет.

В углепластиках, стеклопластиках, гибридных композитах нет такого уровня внутренних напряжений после изготовления, но они все равно накапливаются под действием эксплуатационных нагрузок, внешней среды и погодных факторов. Это приводит к повреждениям материала и снижению его несущей способности.

"Методы контроля напряжений в композитных конструкциях зачастую неудобны, - поясняет старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ "МИСиС" Андрей Степашкин. - Например, неконтактные методы (ультразвуковая, акустическая дефектоскопия) позволяют выявлять только уже появившиеся дефекты и не дают информации ни о действующих в материале напряжениях, ни об их распределении по телу конструкции. А традиционные методы оценки напряжений являются контактными и требуют подключения к материалу при помощи наклейки. Получается, что стадия до появления дефекта бесконтактными методами почти не охвачена. Поэтому мы вынуждены были разработать новый способ".

Идея ученых НИТУ "МИСиС" - в оценке напряжений с помощью аморфных магнитомягких микропроводов, которые еще на стадии изготовления закладываются между слоями углепластика и образуют чувствительную к напряжениям сетку.

Напряженное состояние в материале, окружающем микропровод, влияет на то, как вещество в проводе реагирует на внешнее магнитное поле. Соответственно, измерения можно проводить бесконтактно, без подключения чувствительного элемента: его наклейка не требуется, так как он заложен внутрь материала на необходимую глубину еще на стадии изготовления.

Авторы отмечают и возможность пользоваться всего одним датчиком - в отличие от распространенных методов дефектоскопии, требующих размещения аппаратуры по обе стороны изучаемой детали. То есть, данная технология существенно упрощает, ускоряет и удешевляет процесс оценки состояния композита, позволяя не только фиксировать, но и предсказывать появление дефектов бесконтактным способом.

На данный момент исследователи отработали различные режимы измерения и сам способ внедрения проводов в композит, убедившись, что свойства материала от этого не ухудшаются.

Методику НИТУ "МИСиС" уже оценили по достоинству несколько представителей космической и авиационной отрасли, а также разработчики композитных материалов. По словам Андрея Степашкина, теперь коллективу предстоит "выйти из лаборатории" и разработать на основе лабораторного прибора прототип датчика и измерительной системы.

"Мы сделали только первый шаг, но уже видим конкретное применение нашей разработке", - подчеркнул ученый. - Есть у нее и дополнительные возможности: внедряемая в материал сетка из микропроводов может обеспечивать "сток" статического заряда в конструкциях из стеклопластиков. То есть, наши провода вполне могут заменить металлические сетки, которые вставляются в эти материалы сейчас".

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 30.06 19:13
Ответ на "Су-35 отложат про запас"
  • 30.06 16:56
  • 9527
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.06 16:48
  • 1
Ковальчук: первая атомная станция для Луны будет готова к 2030 году
  • 30.06 16:09
  • 455
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 30.06 13:19
  • 2
Всемирное Смутное время: хочет ли в действительности Европа воевать - Мнения ТАСС
  • 30.06 12:40
  • 1074
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 30.06 12:25
  • 1
Вьетнам получил третий американский патрульный корабль типа Hamilton
  • 30.06 11:14
  • 3
Су-35 отложат про запас
  • 30.06 11:03
  • 1
Проблемному российскому самолету сменили конструктора
  • 30.06 10:30
  • 1
Мини-ракеты для "Панцирей" поставили на серийное производство
  • 30.06 10:09
  • 486
Претензии к администрации сайта
  • 30.06 09:56
  • 2
Барражирующие боеприпасы России в СВО: китайская оценка
  • 30.06 09:44
  • 1
Финская наводка: самолеты НАТО отработали прорыв системы ПВО России
  • 30.06 09:25
  • 1
Комиссар ЕС по обороне: Европа должна быть готова построить «миллионы беспилотников», чтобы противостоять РФ в «войне дронов»
  • 30.06 07:26
  • 1
США очертили задачи каждой из бомбивших Иран бомб GBU-57