Войти

Российские ученые нашли способ предсказывать поломки самолетов

1327
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
  • 12.08 20:34
  • 9910
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.08 17:57
  • 0
Ответ на "ОАК передала Минобороны России партию новых истребителей-бомбардировщиков Су-34"
  • 12.08 15:44
  • 56
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 12.08 15:43
  • 0
О "коммунизме"
  • 12.08 14:52
  • 0
Ответ на "Кораблю ВМФ России предсказали повторение судьбы «Адмирала Кузнецова»"
  • 12.08 13:46
  • 1
Заниматься кадрами для судостроения будут министерства, заявил Патрушев
  • 12.08 09:51
  • 3
Россия покажет Западу свое авиационное превосходство
  • 11.08 06:37
  • 2
Чуть было не упустив Трампа, Путин все же добился идеальной встречи (The New York Times, США)
  • 10.08 22:37
  • 1
Вместо санкций Дональд Трамп объявил о проведении саммита с Россией (The Economist, Великобритания)
  • 10.08 02:58
  • 1
О "левых", "правых", и России (в разных ее ипостасях)
  • 10.08 02:46
  • 0
Ответ на "Британия готовит России новую угрозу из стратосферы"
  • 10.08 00:08
  • 1
Британия готовит России новую угрозу из стратосферы
  • 09.08 11:47
  • 1
В России начали прятать «Герани» от ВСУ
  • 08.08 23:25
  • 1
«Тоже из стиральных машинок?» - на авианосце Gerald R. Ford ВМС США выявлено более 6500 китайских микрочипов
  • 08.08 23:21
  • 1
Ростех начал серийное производство оборудования для нейросетей с инновационной системой охлаждения