家用飞机行业的复合材料。 成功,计划,问题

复合材料与金属一起被积极地用于现代飞机的制造中。 各种复合材料可以在保持其他特性的同时减少结构的质量,或者提供优于其他材料的结构的其他优点。 在我国复合材料领域已经取得了一些成功,但是工业的发展应该继续。





应用领域


由于其特征和相对于其他材料的某些优势,复合材料可广泛用于飞机制造中。 首先,它们在机身的创建和构造方面很有趣。 同时,不排除将复合材料引入迄今为止仅使用金属和合金的其他区域的可能性。

复合零件几乎用于所有现代国产战斗机。 因此,Su-35С多功能战斗机的滑翔机由轻合金和复合材料制成,尽管与其他型号的设备相比,后者的份额很小。

更广泛地说,基于碳纤维和其他材料的复合材料被用于第五代战斗机Su-57。 复合零件占这种飞机干重的四分之一。 首先,它们用于套管。 因此,70%战斗机的外部区域由复合材料制成。 复合材料制造技术的细节可以简化机身的设计并减少必要零件的数量。

新材料广泛用于无人飞机。 如果轻型无人机要花费塑料外壳,那么在重型无人机上,将积极使用形状和配置复杂的复合材料单元。 例如,新型Orion UAV的滑翔机主要由复合材料制成,而其他材料的份额则降至所需的最低限度。 在开发其他现代中型和重型无人机时也使用了类似的方法。

复合材料正在民用航空中引入。 在开发中程客机MS-21方面,在这一方向上取得了最大的成功。 其中,碳纤维复合材料占干重的35%。 目前,这是国产飞机的记录。 首先,由于创造了一种几乎完全由复合材料制成的特殊机翼,因此获得了这样的结果。 应该注意的是,这种机翼以其开发和生产的复杂性而著称,这就是为什么在世界上只有少数几个项目使用它的原因。 因此,就技术而言,MS-21是最先进的现代飞机之一。



最近,人们知道为了发动机制造的利益而可能进行的研究和开发。 NPO土星对涡轮喷气发动机的复合材料叶片感兴趣。 类似的细节可以在PD-14和PD-35项目中实现。 它们的出现将减少发动机自身的重量,并确保某些特性的增长。

国内生产


目前,各种来源的复合材料和原材料被用于国内航空技术的各种项目中。 其中一些产品由俄罗斯企业生产,而其他则必须从国外供应商处购买。 同时,正在开发国内生产,以解决紧急生产问题并减少对进口的依赖。

该行业的领先企业之一是Aerocomposite公司,该公司隶属于联合飞机公司。 其生产设施是在喀山航空工厂和乌里扬诺夫斯克Aviastar-SP的基础上进行部署的。 该公司的创建旨在将UAC框架内复合材料的发展结合起来。 它的任务是开发和生产必要的产品,技术周期等。 为了航空领域的各种项目的利益。

早期,Aerocomposite为MS-21衬管开发了一种特殊机翼,然后开始生产。 报告了为其他项目的利益进行研发工作的情况。 例如,计划对SSJ-100飞机进行深度升级,在此期间将引入新的复合机翼。

同样在我国,还有其他一些组织和公司开发和制造用于其制造的复合零件和材料。 此外,不仅针对复合材料的开发和生产,还针对人员的培训。





前几天在喀山国立研究技术大学。 A.N. 图波列夫(KNITU-KAI)在Rosatom的帮助下,开设了一家具有复合材料技术能力的专业中心。 STC的任务将是培训飞机构造设计局和工厂的专家。 他们将研究复合材料的特性,其范围等。 他们还必须掌握生产,加工等技术。

在STC“复合技术”的开幕式上,对国内工业的问题进行了非常有趣的陈述。 因此,有人认为我们的企业有能力生产必要的材料,但其实施面临着典型的问题。 可以使用复合材料的设计人员根本不知道如何使用它们。 为了消除此类问题,需要打开一个新的STC。

新的挑战


复合材料的引入和使用具有众所周知的优势,但与大量复杂任务直接相关。 掌握复合材料本身的生产非常复杂,并且对企业有特殊要求。 反过来,在设计中使用新材料需要新方法和某些过程的重组。

但是,这些过程的结果和结果完全证明了所有成本的合理性。 使用复合材料的技术以增强的技术和经济指标而著称,因此,现代客户非常感兴趣。 因此,这种飞机在市场上获得了竞争优势,并且有资格获得合同。



但是,目前,俄罗斯工业尚不能在世界上占据领先地位。 在STC开幕期间,“复合技术”列出了当前的状况:俄罗斯在世界复合材料市场中所占的份额不到百分之一。 由于中心和核心企业的活动,计划由2025将其提高到2%。 但是,即使在此之后,在外国竞争对手的背景下,国内成就也显得微不足道。

该行业的发展不仅受到技术难题的阻碍。 2019开始时,有报道称,有两家俄罗斯复合材料制造商被列入美国制裁名单,这可能威胁到生产并影响我们飞机工业的活动。 解放军说,外国的这一举动是为了阻止俄罗斯企业进入能够赢得其份额的国际市场。

乐观的原因


尽管如此,朝着有希望的方向继续进行工作。 正在开发和引入新型复合材料。 随着这种材料的广泛使用,正在创造出新的航空设备模型,包括那些与世界先进思想相对应的材料。 正在采取措施发展行业,培训专家等。

使用复合材料制造的航空设备已经开始批量生产。 还准备发布新样品。 还有许多工作要做,所有这些都与各种困难有关。 但是,工作仍在继续,并给予了乐观的理由。 复合材料已在实践中牢固确立,现在已竭尽全力发展这一领域,这直接影响到其他行业的成功。
作者:
使用的照片:
UAC / uacrussia.ru,KNITU-KAI / kai.ru
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