Авиация переходит на пластик
Прошедшая в Москве международная выставка вертолетной индустрии HeliRussia 2013 показала, что композиты становятся едва ли не основным конструкционным материалом для винтокрылых машин. В ближайшее время и в самолетостроении существенно расширится использования перспективных материалов, при этом важное место в мировой индустрии будет играть и Россия.
В конструкции некоторых современных вертолетов доля пластиков уже достигает шестидесяти процентов. В самолете Boeing 787 Dreamliner доля композитных материалов - около пятидесяти процентов.
Наиболее широко эти материалы сейчас применяют в крыльях. Это объясняется тем, что именно от конфигурации, размеров и поверхности несущих плоскостей во многом зависит экономичность лайнера в целом и его летные характеристики. Важный параметр - длина и толщина крыла. Однако использование классических алюминиевых сплавов не позволяет увеличить размеры и создать более совершенные аэродинамические формы, сохранив весовые и прочностные характеристики. Это можно сделать только при помощи композиционных материалов.
Однако долгое время по совершенно объективным причинам отечественные авиастроители не имели возможности применять композиционные материалы так же широко, как их западные коллеги. Ситуация начнет меняться уже в этом году. Летом Объединенная авиастроительная корпорация откроет сразу два новых - построенных с нуля завода по выпуску деталей из композитных материалов в Ульяновске и Казани. По оценке президента ОАК Михаила Погосяна инвестиции в новое производство составят 8,5 млрд рублей.
По словам Анатолия Гайданского, отвечающего в ОАК за направление композиционных материалов, при разработке технологии и строительстве заводов велась плотная работа с мировыми лидерами в этом направлении производства. На предприятии в Ульяновске используется вакуумная инфузионная технология, которая позволяет сделать цельную панель крыла, выражаясь профессиональным языком, за один технологический передел. Пока такая технология серийно не применяется ни в одной стране мире. Здесь будут выпускать крылья для магистральных самолетов ХХI века - МС-21, работа над которыми сейчас идет очень активно. МС-21 станет первым самолетом в России, у которого будут крылья, полностью сделанные из композитов. Их еще называют "черными" из-за характерного цвета углепластика. Длина крыла - 18 метров, ширина - до 3 метров в хорде. Применение "черных крыльев" в МС-21 позволит добиться ряда конкурентных преимуществ: лучших аэродинамических свойств, меньшего по сравнению с алюминием веса, что позволяют достичь существенной экономии топлива.
Параллельно с подготовкой производства статические испытания "черных" крыльев проходят в ЦАГИ. Испытания пока подтверждают конструкторские расчеты. После запуска завода в Казани и прохождения необходимой сертификации австрийский партнер ОАК собирается начать поставки деталей российского производства из композитных материалов для Boeing и Airbus. Так что в ближайшие годы Россия имеет шанс стать серьезным экспортером композитных деталей для крупнейших международных авиастроительных концернов.
Сергей Птичкин
