家用飞机行业的复合材料。 成功,计划,问题

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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。

新材料广泛应用于无人驾驶 航空。 如果轻型无人机花费塑料外壳,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。
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29 评论
信息
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  1. +2
    31十月2019 06:01
    令人惊讶的是,由于臭名昭著的国际一体化,我们的生产被毁了。 像苏联时期那样,依靠国内将不会依赖外部供应商。
    1. +6
      31十月2019 09:05
      令人惊讶的是,由于臭名昭著的国际一体化,我们的生产被毁了。
      集成形式为原材料附件。 在其他地区,障碍重重。 通常,这种情况重复了30年,当时由于铝的短缺,航空使用了高纯木和三角洲木材(实际上是复合材料)。
      1. +11
        31十月2019 09:58
        谁毁了复合材料生产? 到目前为止,通过制裁,您可以购买大量技术并在此处实施。 只是您需要确定财务状况。 奇怪的是,他们在乌兹别克斯坦了解这一点,而在俄罗斯联邦却不了解。 货币应难以撤出(在工业规模上),新技术的进口应免除税收负担。 同时,与我们合作最赚钱的业务是有州参与的银行。 他们愚蠢地拥有州钱,并且愚蠢地从所有者那里获得货币兑换和断奶企业的钱。
        1. +12
          31十月2019 10:33
          这篇文章是乐观的,不是一个单一的数字,只是Su-57机身中复合材料的百分比。 简而言之,“一切都很好!有共识!有建设性的方法!”
          1. +6
            31十月2019 12:32
            西里尔被骗了。 我从另一资源中获得了一篇文章,原文为“在俄罗斯组织生产复合材料的问题”,链接:
            https://bmpd.livejournal.com/3820677.html
            并且他修饰了她,以免引起Urya-Patriots的愤怒。
            1. +1
              31十月2019 23:20
              西里尔假冒。 曾经不同吗?
        2. +1
          31十月2019 12:42
          Quote:Zaurbek
          谁毁了复合材料生产?

          效益。 以国家和人民的需要为基础发展生产。 陆军(必要时有下划线),但没有人会提供外汇收入。
          1. 0
            31十月2019 15:24
            它会给外汇带来什么需要:
            1.刺激所有者进行开发。
            2。 在一家军事控股公司生产民用产品。
            3.现在正是这样的时候,新技术常常会在民用领域……或与军事同时出现。


            因此,有必要加快步伐,刺激生产,并在防御上引入私营企业。
      2. +1
        31十月2019 10:24
        Quote:锯黄杨木
        由于铝缺乏,这种情况重复了30年代

        直到现在,铝并不短缺。 而且,目前供应过剩。 至少在现代技术结构下,在同一食品工业中用铝代替塑料不是问题。 在有翼金属的生产中,甚至在苏联时期,整个城市都被监禁。 虽然,我走进了宏观经济学的荒野,但本质很简单。 如果我们考虑与垃圾填埋场进行同样的斗争,那么我们可以从人口和组织中获利。 您可以立即整理收据中的原材料收据,或将其出售到垃圾根本不够的地方,而无需从任何人那里获取任何东西,也可以赚钱。
        复合材料也是如此。 使用它们的设备将更加昂贵;除了军用飞机外,很难在国外出售飞机。 像苏联那样,人口不会飞:没有钱。 不允许向承运人和制造商提供WTO规范的补贴。 100 ssj,适用于Aeroflot行业范围内的废话,尤其是引擎问题时

        恐怕与国内金融和经济领导者一起,我们将仅是某些应用性最低的技术的所有者。 是的,这很好-我们还可以做其他事情
        1. +1
          22十二月2019 16:15
          全国旅行非常非常昂贵。 火车票有时比飞机票贵。
  2. +13
    31十月2019 06:27
    学科。 当然养好了。 但尚未完全公开。 千吨中会生产多少碳纤维,增加产量的前景如何,预浸料的使用情况如何,薄碳纤维的情况如何?...俄罗斯现实中石墨烯和纳米管的使用前景...等
    1. KCA
      +6
      31十月2019 07:49
      是的,根据苏联的复合材料,这个话题根本没有被披露,在世界上可能排名第一,谁在童年时代就没有使用浸渍环氧树脂的玻璃纤维来修理球杆等等? 玻璃纤维多少船? 这是最复合的材料,比碳纤维重1倍,但是复合材料是相同的,因此没有复合材料的类型及其特性,只是一堆字母
      1. 0
        31十月2019 10:33
        相反,苏联是航空工业复合材料领域中最落后的国家之一。 飞机设计的重量文化在基座之下。 我国复合材料领域目前正在做的事情确实是一个突破。
        1. +1
          31十月2019 18:25
          “上个世纪六十年代和七十年代初,复合材料工业在苏联创立。AN-60Ruslan飞机使用了约70吨CM产品,总面积超过124 m5,5,这可以节省不到1500吨的燃油,这种飞机在复合用途方面超过了世界上所有飞机。

          在AN-70飞机的设计中,使用了2900千克碳纤维和1500千克有机塑料。 由PCM制成的结构面积超过1600平方米(约2个零件)。 如今,俄罗斯在CM的全球生产和消费中所占的份额微不足道,并以4500%的水平波动。 在“高级复合材料”方面,情况甚至更糟。 因此,碳纤维的消费量占世界的0,5%。“ Https://aftershock.news/?q=node/0,2&full
          1. 0
            5十一月2019 13:26
            复合材料,所谓的三角木材(木材-聚合物复合材料)在40年代第二次世界大战中被用于飞机制造,在特性上略逊于硬铝
      2. +5
        31十月2019 10:37
        好吧,让我们把苏联时代的玻璃纤维船不值得记住。 至少是大规模生产的产品。 在适当的时机与这种理性的梦想进行了沟通。 在车库里,恋人有时有时会给人以美好的印象。
        通常,会发生好的例子,但不在指定区域内)))在火箭和太空事务中,美好的事物被烘烤了。 这篇文章只是森林的喧嚣-我完全同意。 根据章程,在21.00,人员应该忙于观看“节目”时间。
        1. KCA
          0
          31十月2019 11:22
          我并不是说玻璃纤维是好的,我是说联盟中有很多玻璃纤维,如果各种木制品(刨花板,MDF等)属于复合材料,甚至胶合板-复合材料,硬纸板-复合材料,因此,在苏联和俄罗斯联邦,复合产品的数量非常高,但这是复合材料的质量。虽然如果需要调整统计数据,它将可以做到。 哦,所以即使混凝土是复合材料,粘合剂也是水泥,并用碎石,砂和铁增强材料加固,而沥青则是沥青加沙子,碎石的增强剂
    2. +5
      31十月2019 08:34
      我会说出老套的想法,但是俄罗斯受到制裁有多幸运。 如果他们仍然没有被抓。 不仅限于复合材料。
      1. +4
        31十月2019 09:25
        引用:西伯利亚75
        我会说出老套的想法,但是俄罗斯受到制裁有多幸运。 如果他们仍然没有被抓。 不仅限于复合材料。

        =======
        我绝对同意,阿列克谢! 早在90年代,如果他们错了,我们就“穿上高科技针”(同时结束本已落后的高科技产业),现在我们不得不跳脱“针”…… 需要,如果该国想“治愈”! 没有这个-不! 俄罗斯不能也不应该成为西方的“原始物”! 不应该
        发展OWN高科技产业是必要的(在某些方面它们已经取得成功),但仍有许多工作要做!
        至于“制裁”-然后(这是我个人的看法!)他们及时到达了-再过7-10年,我们将完全依赖某些类型的高科技产品的进口...。但这是我个人的看法(我可能错了! )...
        1. +1
          31十月2019 10:14
          “发展OWN高科技产业是必要的”
          如果只有背负空头的政府和背负sahekzadova的中央银行会听到,否则他们将成为通货膨胀目标的口头禅,他们认为这对其他所有事情都是紫罗兰色的!...
          ...或者也许他们只是一无所知,他们甚至没有意识到经济中除了通货膨胀之外还有其他事情...
      2. +1
        31十月2019 10:46
        好吧,这要感谢乌克兰。 就像往常一样:在这里俄罗斯处于黑暗之中,然后我们开始实行限制,在那里我们(西方)处于黑暗之中,因此我们在牙齿上接吻并竭尽全力进行合作。 现在,是的,至少在某种程度上,当局开始包括大脑。 也许我们会将有条件的芬兰送回我们的本国港口,那么当局会为我们提供动力,您会看到,我们将照顾该国财富的公平分配,以便创造国内消费,而不是从山上带走钱,因为 仍然不离开。 尽管石油,天然气……不,有条件的伦敦永远不会对俄罗斯富裕的孩子开放。 对他们来说这是神圣的:诊断。
  3. +3
    31十月2019 09:10
    我没有时间读完本文的中间部分-我意识到:作者是Kirill Ryabov! 主啊,有几次重复同一件事的方法是什么? 还是全部从不同来源“拉”并以某种方式编译?
    主题是 有趣....但是在大量的重言式中,有用的信息以某种方式“丢失了”! 真遗憾!
    1. 0
      31十月2019 09:45
      而且那里没有任何具体信息:工厂在这里,科学技术中心在这里,但是到底是什么量产了,不清楚多少。 善与恶的另一种激动。
  4. -1
    31十月2019 10:29
    复合材料也是一种在不施加单独的铁磁隐形涂层的情况下散射雷达辐射的材料,该涂层不可避免地会以超音速脱落(F-22和F-35)。
    1. 0
      5十一月2019 14:39
      复合材料是使用填料(可以是任何一种)和聚合物树脂作为粘合剂的任何材料。 据我所知,SU57机翼还真的是由无能的材料制成的复合材料吗?
      1. +1
        5十一月2019 14:49
        我说的不是进口,而是铁磁体作为碳纤维增强复合材料聚合物基体中的吸收/散射填充物。
  5. +4
    31十月2019 10:54
    在研制中程客机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。

    是的...然后机翼受到制裁。 更确切地说,不是机翼本身,而是复合材料的原材料。
    所有“复合乐观”都基于这样一个事实,即我们拥有生产技术和技术的能力。 零件 从复合材料。 是的-我们有。 但是,与此同时,最主要的东西通常被忽略了-它是从哪里来的 原料 用于复合材料。 在MC-21机翼的情况下,国内原材料的生产与日本和美国挂钩。
  6. 复合是一个广泛的概念。 通常,填充剂和粘合剂组合物。 与作者不同,我不会因为没有复合材料而受苦。 例如,在建筑商店中,复合材料和它们的产品已满。 谁在这里受苦? 和没有任何复合材料? -写。
    MS-21的情况很典型。 可以迅速改变生产的纤维和树脂的特性-极好。 一切都如此。 有任务和能力,一切都会顺利进行。
  7. 复合材料的主要消费者 运输工程(船体/自动运输的细节,货车,内河船)。
    1号 只要制造商对买方要求的产品的能效不感兴趣(或法律没有强迫他们这样做),就不会需要复合材料。
    2号 需要树脂,纤维。 某处有一些能力,不需要。 结果,再次需要状态。 运输工程节能产品的生产和运营的诱导计划(以及:树脂,纤维生产的原材料,工厂的扩建,工程师和研究团队的培训,设计局,合作)

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