В Петербурге разработали "исчезающую" форму для легких композитных баллонов
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) нашли способ сделать баллоны для авиации и аэрокосмической техники значительно легче, а также увеличить их срок службы. Об этом сообщила пресс-служба вуза. Об этом пишет сайт ТАСС.
Согласно исследованиям, баллоны могут быть вдвое легче и выдерживать более одного миллиона циклов перезаправки, если устранить главный недостаток современных композитов — металлическую болванку внутри. Ученые предложили заменить тяжелую основу специальной формой, которая растворяется в горячей воде, при этом сохраняя прочность баллона.
"Мы выяснили, что смеси песка с поливиниловым спиртом обладают высокой прочностью и могут выдерживать нагрев до 180 градусов. Для повышения эффективности процесса формования и вымывания использовались многокомпонентные смеси с добавлением аморфного углерода", — отметил доцент кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД Андрей Кузнецов.
Традиционно композитные баллоны изготавливаются путем наматывания стеклоткани или углеткани, пропитанной смолой, на металлическую заготовку. Извлечь такую "оправку" из готового изделия невозможно, что приводит к ржавчине металла и увеличению веса, а также снижению прочности при многократных нагрузках.
По словам исследователей, преформы вымываются горячей водой при температуре 90-95 градусов. Полное удаление занимает 40-50 минут, при этом структура изделия остается неизменной. В ходе экспериментов химики разработали составы композита и изучили их характеристики: прочность на сжатие, ударную вязкость, скорость растворения, термостойкость и теплопроводность.
Разработка, по замыслу авторов, позволит перейти на использование прочных, легких и коррозионностойких баллонов в таких отраслях, как автомобилестроение, судостроение, газодобыча, нефтепереработка и машиностроение, где оборудование работает в экстремальных условиях.
