В России создали авиадетали из сверхтонких композитных материалов
Ученые Московского авиационного института (МАИ) протестировали технологию производства деталей из сверхтонких композиционных материалов. Это позволяет уменьшить вес элементов каркаса крыла, фюзеляжа и оперения самолета на 20-25%, как сообщила пресс-служба вуза. Эту информацию сообщает издание ТАСС.
Сверхтонкие композиты уже находят применение в медицине, электронике и других сферах. МАИ стал первым, кто адаптировал эту технологию для авиационных деталей. Толщина одного слоя такого композита составляет всего 0,05 мм, но по прочности он сопоставим со стандартным материалом, толщина которого в 2,6 раза больше. Особенно заметен эффект применения данного материала в легких летательных аппаратах средней и малой нагруженности.
Композит представляет собой материал, состоящий из отдельных монослоев специального волокна, пропитанных клеевым составом. Для обеспечения прочности и жесткости в разных направлениях слои укладываются под различными углами. Стандартная толщина одного слоя составляет 0,13 мм, а общее количество слоев не менее семи. Если требуется композит толщиной 0,20 мм, необходимо использовать два слоя стандартной толщины, что приводит к избыточному весу детали. Применение сверхтонкого композита позволяет достичь нужной толщины без лишнего расхода материала.
В проекте принимали участие опытные конструкторы и технологи из лаборатории "Моделирование композиционных конструкций" института Передовой инженерной школы и лаборатории "Прочность" Центра композитных конструкций МАИ.
Работа проводилась поэтапно. На основе предварительных данных о материале, полученных от производителя, были разработаны собственные компьютерные модели, изготовлены и протестированы образцы, которые сравнили со стандартными. С помощью томографа и микроскопа проверяли количество внутренних дефектов, влияющих на прочность, например, микроскопические пустоты. Материал также исследовали под нагрузкой. По итогам работ компьютерные модели были откалиброваны, и сформированы рекомендации для производства.
