Войти

Российские ученые нашли способ предсказывать поломки самолетов

1415
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
  • 18.02 22:42
  • 14500
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 18.02 22:23
  • 0
Комментарий к "Стало известно о полном провале лучшего в мире танка на Украине"
  • 18.02 18:48
  • 3
Starlink отключена две недели, но это не повлияло на БПС, заявил Криворучко
  • 18.02 18:33
  • 7
«Блокаду прорвёт ВМФ». Патрушев — о защите судоходства и морских границ РФ
  • 18.02 17:48
  • 124
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 18.02 16:21
  • 3
Нетаньяху назвал требования, выдвинутые Израилем Ирану в рамках сделки с США
  • 18.02 16:03
  • 1
Около 20 новых самолетов МС-21-310 находятся в процессе сборки
  • 18.02 12:21
  • 1
Франция и Италия просят возобновить прямой диалог с Владимиром Путиным (El País, Испания)
  • 18.02 06:36
  • 1
Помощник Кремля предостерег Запад от захвата российских судов (Reuters, Великобритания)
  • 17.02 23:45
  • 0
Комментарий к "НАТО готовится к блокаде гражданского судоходства России с прицелом на Арктику и Балтику (Military Watch Magazine, США)"
  • 17.02 23:11
  • 0
Комментарий к "Украинский эксперт: Западные системы ПВО были разработаны для войны другого типа"
  • 17.02 21:21
  • 492
Претензии к администрации сайта
  • 17.02 18:28
  • 537
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 17.02 17:22
  • 4
В Омском госуниверситете будут готовить юристов для концерна «Уралвагонзавод»
  • 17.02 12:28
  • 1
В описании новейшего украинского лазерного оружия против дронов нашли несостыковки