01 Nov 2019 14:25 Наряду с металлами в конструкции современных самолетов активно используются композиционные материалы. Разного рода композиты позволяют сократить массу конструкции при сохранении прочих характеристик или обеспечить иные преимущества перед конструкциями из других материалов. В сфере композитов в нашей стране уже достигнуты определенные успехи, но развитие отрасли следует продолжать.
Сферы применения
Ввиду характерных особенностей и некоторых преимуществ перед другими материалами композиты могут широко использоваться в авиастроении. Прежде всего, они интересны в контексте создания и строительства планеров летательных аппаратов. При этом не исключается возможность внедрения композитов в другие сферы, где пока используются только металлы и сплавы.
Композитные детали используются едва ли не на всех современных боевых самолетах отечественного производства. Так, планер многоцелевого истребителя Су-35С выполняется из легких сплавов и композитов, хотя доля последних невелика в сравнении с другими образцами техники.
Более широко композиты на основе углепластика и других материалов применяются в проекте истребителя пятого поколения Су-57. На композитные детали приходится четверть сухой массы такого самолета. Прежде всего, они используются в обшивке. Так, 70% внешней площади истребителя выполнено из композитов. Специфика технологий изготовления композитов позволила упростить конструкцию планера и уменьшить число необходимых деталей.
Новые материалы широко используются в беспилотной авиации. Если легкие БПЛА обходятся пластиковыми корпусами, то на более тяжелых активно используются композитные агрегаты сложных форм и конфигураций. К примеру, планер нового БПЛА "Орион" изготавливается преимущественно из композитов, тогда как доля других материалов сокращена до необходимого минимума. Схожие подходы использовались при разработке других современных БПЛА среднего и тяжелого классов.
Композиты внедряются и в гражданской авиации. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты при разработке среднемагистрального лайнера МС-21. В нем на углепластиковые композиционные материалы приходится 35% сухой массы. На данный момент это является рекордом для отечественных самолетов. Такие результаты были получены, в первую очередь, за счет создания особого крыла, почти полностью выполненного из композитов. Следует отметить, что такое крыло отличается сложностью разработки и производства, из-за чего применяется лишь в нескольких проектах в мире. Таким образом, с точки зрения технологий МС-21 оказывается одним из самых прогрессивных современных самолетов.
Недавно стало известно о возможном проведении исследовательских и конструкторских работ в интересах двигателестроения. НПО "Сатурн" проявляет интерес к теме композитных лопаток для турбореактивных двигателей. Подобные детали могут быть внедрены в проектах ПД-14 и ПД-35. Их появление позволит сократить собственную массу двигателя и обеспечит рост некоторых характеристик.
Отечественное производство
На данный момент в разных проектах отечественной авиационной техники применяются композиты и сырье разного происхождения. Часть такой продукции производится российскими предприятиями, тогда как прочую приходится приобретать у зарубежных поставщиков. При этом осуществляется развитие отечественного производства, направленное на решение актуальных производственных задач и сокращение зависимости от импорта.
Одним из ведущих предприятий отрасли является компания "Аэрокомпозит", входящая в состав Объединенной авиастроительной корпорации. Ее производственные мощности развернуты на базе Казанского авиационного завода и ульяновского "Авиастар-СП". Компания создавалась с целью объединения наработок по композитам в рамках ОАК. Ее задачей является разработка и производство необходимых изделий, технологических циклов и т.д. в интересах различных проектов в авиационной сфере.
Ранее "Аэрокомпозит" разработала особое крыло для лайнера МС-21, а затем занялась его производством. Сообщается о проведении исследовательских и конструкторских работ в интересах других проектов. К примеру, запланирована глубокая модернизация самолета SSJ-100, в ходе которой внедрят новое композитное крыло.
Также в нашей стране осуществляют деятельность несколько других организаций и компаний, разрабатывающих и производящих композитные детали и материалы для их изготовления. Кроме того, принимаются меры, направленные не только на разработку и производство композитов, но и на подготовку кадров.
Буквально на днях при Казанском национальном исследовательском техническом университете им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) при содействии "Росатома" открыли специализированный центр компетенцией "Технологии композитов". Задачей СТЦ станет подготовка специалистов для авиастроительных КБ и заводов. Они будут изучать особенности композитов, сферы их применения и т.д. Также им предстоит осваивать технологии производства, обработки и т.д.
На открытии СТЦ "Технологии композитов" звучали весьма интересные заявления о проблемах отечественной отрасли. Так, утверждалось, что наши предприятия способны выпускать нужные материалы, но их внедрение сталкивается с характерными проблемами. Проектировщики, которые могли бы использовать композиты, попросту не умеют с ними работать. Именно для избавления от таких проблем открывается новый СТЦ.
Новые вызовы
Внедрение и использование композиционных материалов дает известные преимущества, но прямо связано с массой сложных задач. Освоение производства композитов само по себе отличается достаточной сложностью и предъявляет особые требования к предприятиям. Применение новых материалов в конструировании, в свою очередь, требует новых подходов и перестройки некоторых процессов.
Однако итоги и результаты таких процессов полностью оправдывают все затраты. Техника с применением композитов отличается повышенными техническими и экономическими показателями, а потому представляет больший интерес для современного заказчика. Соответственно, подобные самолеты получают конкурентное преимущество на рынке и могут претендовать на получение контрактов.
Впрочем, на данный момент российская промышленность не может претендовать на ведущее положение в мире. В ходе открытия СТЦ "Технологии композитов" назвали текущее положение дел: на Россию приходится менее процента мирового рынка композиционных материалов. За счет деятельности Центра и профильных предприятий к 2025 г. ее планируется довести до 2%. Однако и после этого отечественные достижения будут выглядеть скромно на фоне зарубежных конкурентов.
Развитию отрасли мешают не только сложности технологического характера. В начале 2019 г. появились сообщения о внесении двух российских производителей композитов в санкционный список США, что могло угрожать выпуску продукции и повлиять на деятельность нашего авиастроения. В ОАК заявили, что такой шаг зарубежного государства является попыткой не пустить на международный рынок российские предприятия, способные отвоевать его долю.
Поводы для оптимизма
Тем не менее, работы в перспективном направлении продолжаются. Разрабатываются и внедряются новые виды композитов. Создаются новые образцы авиационной техники с широким применением таких материалов - в том числе и соответствующие передовым мировым идеям. Принимаются меры, направленные на развитие отрасли, подготовку специалистов и т.д.
Авиационная техника, построенная с применением композитов, уже производится серийно; также готовится выпуск новых образцов. Многое еще только предстоит сделать, и все это связано с различными трудностями. Однако работы продолжаются и дают повод для оптимизма. Композиционные материалы прочно вошли в практику, и теперь делается все для развития этого направления, прямо влияющего на успехи других отраслей.
Источник: https://www.aviaport.ru/digest/2019/10/31/612985.html
(опубликовано: OldStrannik)
Случайные статьи
- Актуальные бюджетные затраты - Первые 4 года существования программы - с 2001 по 2005-й включительно бюджет России денег на RRJ не выделял. По госфинансированию (из отчетов ГСС, статья «Средства, полученные от покупателей и заказчиков», с предположением, что всё это деньги от Минпрома) за 9 месяцев 2011 года 1,7 млрд. руб., в...… (+1)
- Планер самолёта - Список статей, описывающих планер самолёта RRJ-95… (+3)
- Повышение надёжности и эффективности эксплуатации - План мероприятий по повышению надёжности и эффективности эксплуатации самолёта RRJ-95B и двигателя SaM-146 (по результатам проведения 1-й ЛТК1) Организовать ежеквартальное переиздание ревизий эксплуатационной документации. Провести ревизию полноты и достаточности содержания РТЭ2, каталога деталей,...… (+5)
Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info
Где сроки серийного русского крыла МС21?? ээээ
Какое отношение это все имеет к суперджету?? )) Там композиты, можно сказать, почти не используются…
Читайте внимательней:
Это все фигня и пустота. В наших реалиях композитное крыло даже МС21 не нужно… а тут региональник… Без спроса со стороны рынка…
Вы действительно верите в то о чем говорите?
Тогда напрашивается вопрос: зачем америкосы вводят санкции против Аэрокомпозта на поставку композитных материалов для МС-21, если это все "фигня и пустота" ?
Практика показывает, что если америкосы за что-то вводят санкции, то значит мы движемся в правильном направлении…
Время - самый честный человек, оно расставит все по своим местам…
Санкции никак не связаны с нашим военным или индустриальным потенциалом… Денег на массовое производство и поддержку у нас все равно нет, это всем понятно.
Это все блоки санкций связанные с нашими военными выступлениями в Украине, Сирии, Сев Кореях и т.п. И это политическое реагирование стран запада и еще повезло что так поступили.
Да время все поставит на свои места. Вот Рогозин признал что без совместных программ с США и ЕС в космосе мы провалились на 4-5 место в отрасли. А если бы оно было заняли бы третье.
Владимир Владимирович уже третий десяток лет сидит в "правильном направлении"
Вы обещали цыплят по осени считать,что все будет хорошо
Сколько еще ждать?Или это какая-то секта "бессмертных"
Ну а не счет санкций америкосов по композитам российским производителям, хотелось бы узнать в каких именно военных выступлениях на Украине, Сирии, Сев Кореях и т.п. принимал участие Аэрокомпозит ??? Может быть я что-то пропустил???
С таким же успехом можно применить санкции например к ЦБ России или к ВШЭ…
Санкции применены ко всей экономике РФ если вы не заметили. Аэрокомпозит предприятие в первую очередь военное… И тут мы выходим на ФИО людей которые почти на все в нашей стране имеют прямое влияние… В пень эти пустые разговоры))
Американцы будут тормозить всё, что только могут достать, особенно в сфере двойных технологий. Они это начали делать даже по отношению к своим вассалам, а к РФ применяют санкции даже без напоминания.
Не Путин ответственный за производство "новых" материалов в стране, а другие лица, например Цубайс. Этого рыжего давно надо было повесить за развал страны и целых отраслей.
Чубайс и его команда заняты производством херни какой-то за огромный бюджет, и таких направлений, где осваивают народные деньги - больше чем вы можете себе представить, особенно в авиации.
Роснано Чубайса прибыльна
А что с прибылью в авиации?
Давайте попробуем похоронить этот тупой трёп )) Чубайс как Гитлер, если его упомянули — все кто пишут далее идут в бан ;)))) Гыы
Поддерживаю.