Войти

Российская разработка защитит самолеты от молний

2705
4
+2

В России будет сделана попытка создать конкурентоспособную индустрию полимерных композиционных материалов (ПКМ). На Международном авиакосмическом салоне в Жуковском в августе 2011 года подписано соглашение между "Объединенной авиастроительной корпорацией", Всероссийским институтом авиационных материалов (ВИАМ), "Роснано" и холдинговой компанией "Композит". Участники будут внедрять в российское авиационное производство препреги - то есть полуфабрикаты для ПКМ, - разработанные в ВИАМе.


ПКМ - материалы из двух или нескольких компонентов, один из которых полимер. Они легче, прочней и долговечней традиционных авиационных материалов, например алюминия. Самый известный пример использования ПКМ в авиастроении - Boeing 787 Dreamliner: 55% планера сделано из углепластика.


Препреги для ПКМ изготавливаются из углеродного, органического или стекловолокна. Специальный конвейер, похожий на ткацкий станок, выкладывает волокна, создавая из них полотно; оно затем пропитывается связующим веществом - искусственной смолой или эпоксидным клеем. Полотно скатывают в рулоны и отправляют заказчику. Заказчик уже сам раскраивает препреги и выкладывает в форме нужной детали, а потом запекает в автоклаве: максимальная температура - 175?C, максимальное давление - 5 атмосфер. Препреги позволяют резко - в разы по сравнению с штамповкой или вытачиванием - сократить технологический цикл: деталь сложной конфигурации изготавливается за одну операцию.


Режим запекания как минимум так же важен для конечных характеристик детали, как и материалы для препрегов. К примеру, углепластик для панелей стабилизатора "Сухой суперджет - 100" требует 130?С и 5 атмосфер; гибридный стеклоуглепластик для шумопоглотителей двигателя "Пермских моторов" ПС-90А2 (ставятся на Ту-204 или 214, а также на Ил-76) - 170?С и 2 атмосферы.


У ПКМ есть и минусы. ПКМ - диэлектрик, а когда в конструкции самолета диэлектриков больше 40%, возникающий в полете статический заряд делает более вероятным попадание в самолет молнии. Когда ПКМ в самолетах было меньше 50%, детали, сделанные из ПКМ - передние кромки и задние створки крыльев, - с внутренней стороны покрывалась алюминиевой фольгой, и электричество уходило на разрядники. Первыми столкнулись с этой проблемой разработчики Dreamliner.


В ВИАМе решили эту проблему - введением в связующую пропитку препрегов наночастиц - фуллеренов С60. Они обеспечивают конечному материалу проводимость, и на нем не скапливается статическое электричество.


Препрег (англ. prepreg или pre-impregnated material) - полуфабрикат композиционного материала, полученный путем пропитки армирующей основы полимерным связующим


Виктор Великанов, менеджер по развитию авиабизнеса компании "Композит":


У полимерных композиционных материалов очень высокая прочность при очень низком удельном весе. А в авиастроении есть четкая формула: 1 кг веса самолета - это расход 2 тонн керосина в год. Но углеродные композиционные материалы не очень хорошо стыкуются с традиционными алюминиевыми сплавами, которые ранее применялись в авиастроении, поэтому комбинированные конструкции делать сложно. Композиционные материалы очень трудно сверлить, очень дорогое, совершенно особенное оборудование нужно, чтобы делать правильные отверстия.


Евгений Каблов, генеральный директор ВИАМа:


СССР даже раньше США начал заниматься композиционными материалами. Перед войной наш ученый Яков Аврасин предложил сделать дельта-древисину. Листы фанеры под действием высокой температуры и давления пропитывали смолой, получался композиционный материал, по прочностным характеристикам равнозначный алюминию. Дельта-древесина широко применялась в конструировании истребителей.



Илья Арзуманов

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
4 комментария
№0
04.10.2011 05:03
"Но углеродные композиционные материалы не очень хорошо стыкуются с традиционными алюминиевыми сплавами, которые ранее применялись в авиастроении, поэтому комбинированные конструкции делать сложно."

- совершенно согласен. Сделать в крыло прочную вставку из титана весьма неудобно. По хорошему надо саму металлическую деталь весьма витиеватой делать чтобы потом проблем меньше было.

"Композиционные материалы очень трудно сверлить, очень дорогое, совершенно особенное оборудование нужно, чтобы делать правильные отверстия."
- у меня в 1993 году преподаватель этим вопросом занимлся - там и свёрла особые и режим резания весьма строгий.


Помнится в 2002 году сам композит делал из эпоксидки с ультрадисперсной сажей - нужно было токопроводящее покрытие. До 10Мом был рост прочности, затем падение. Диспергировал ультра и мегазвуком, весьма долго и неприменяемым на производствах способом. Убил не один кг полимера пока нашёл.
0
Сообщить
№0
04.10.2011 09:51
Цитата
Но углеродные композиционные материалы не очень хорошо стыкуются с традиционными алюминиевыми сплавами, которые ранее применялись в авиастроении, поэтому комбинированные конструкции делать сложно. Композиционные материалы очень трудно сверлить, очень дорогое, совершенно особенное оборудование нужно, чтобы делать правильные отверстия.
Мы сверлим отверстия обычным пневмоинструментом со спецсвёрлами и нормально. Положенные нагрузки держит на 115-125%. И с соединением металла с композитом у нас всё нормально. И токопроводящие шины интегрируем в конструкции. Может быть это у нас и прошлый век, но он пока результат даёт.
Цитата
Участники будут внедрять в российское авиационное производство препреги - то есть полуфабрикаты для ПКМ, - разработанные в ВИАМе.
Интересно, на каком заводе они будут их изготавливать и когда отечественные препреги по конкурентным ценам появятся?
0
Сообщить
№0
04.10.2011 15:10
ЗАО КОМПОЗИТ строит производство в КЛИМОВСКЕ ( Подмосковье) по выпуску препрегов - ООО ПРЕПРЕГ СКМ.
+2
Сообщить
№0
04.10.2011 20:39
Спасибо за ссылку.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 22.12 20:46
Ответ на "«Прототип бомбардировщика ПАК-ДА может быть близок к завершению»: британский министр оценил состояние стратегической авиации РФ"
  • 22.12 20:01
  • 3
Еще немного в тему о танках (конечно, не без повторений :))
  • 22.12 19:04
  • 62
Уроки Сирии
  • 22.12 16:55
  • 6575
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 22.12 16:54
  • 8546
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 22.12 07:45
  • 1
Китай показал запуск гиперзвуковых беспилотников с борта воздушных носителей
  • 22.12 03:15
  • 1
Немного о терминах.
  • 21.12 20:11
  • 2756
Как насчёт юмористического раздела?
  • 21.12 13:42
  • 1
Израиль нанес массированные авиаудары по Йемену
  • 21.12 13:02
  • 1
Путин заявил, что если бы и изменил решение о начале СВО в 2022 г., то в том, что его нужно было принимать раньше
  • 21.12 02:42
  • 1
Ответ на "Оружие, спровоцировавшее новую гонку ядерных вооружений, — в которой побеждает Россия (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 20.12 17:19
  • 1
РХБЗ: теория или практика
  • 20.12 16:07
  • 0
В системе стандартов серии ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году
  • 20.12 09:18
  • 0
Азиатский кейс Беларуси
  • 20.12 08:47
  • 0
Ответ на "В ЦРУ оценили легендарный Т-34. Как принципы производства советского танка влияют на СВО"