更坚韧的钢铁：如何为飞机T-50的玻璃制造创新技术
俄罗斯已开发出用于制造硅酸盐玻璃军用和民用飞机玻璃舱的新技术。 与先前使用的有机材料相比，这些产品更容易且更耐用。 硅酸盐玻璃用于其他领域 - 从空间到外壳。
在太空探险者中，围绕评估国际空间站安全和运行的争议多年来一直没有消退。 事实是，在国际空间站的俄罗斯部分安装了13窗口。 在国际空间站的联合讨论中，建议用聋塞封闭俄罗斯部分的窗户，因为微陨石撞击可能导致玻璃缺陷 - 他们说，该站的安全性可能会提高。 但俄罗斯方面的代表 - 技术玻璃科学研究所（NITS）主任，科学荣誉工作者，俄罗斯联邦工程科学院副院长，技术科学博士弗拉基米尔索利诺夫教授站在他的立场 - 多年来宇宙微粒影响后的残余强度仍然存在各种辐射和其他对太空的威胁并没有影响到研究所和船员所造成的舷窗的安全，因此有理由限制对我们星球的观察 在轨道站的俄罗斯模块中没有“调暗”宇航员的工作。
轨道站的舷窗只是NITS生产的少数产品之一。 当然，位于莫斯科西南部的研究所的科学家和技术人员的工作的主要部分与为UAC工厂生产的第四代和第五代战斗机创建结构光学，玻璃或他们所说的“复杂透明光学系统”有关。 每年为 航空 变得明显更大。
硅酸盐或有机物
照片中：T-50挡风玻璃毛坯在硬化盒中。
硅酸盐玻璃是一种具有独特性质的材料。 它的透明度，高光学性，耐热性，耐久性，使用各种涂料的能力 - 使其成为玻璃飞机必不可少的。 但是为什么在国外飞机驾驶舱上釉时，我们有机会优先考虑？ 只有一个原因 - 它更容易。 他们还说硅酸盐玻璃太脆弱了。
在过去的几年里，NITS材料科学家的发展使得硅酸盐玻璃作为易碎材料的概念从根本上发生了变化。 现代硬化方法可以为现代战斗机提供上釉，其强度足以承受重量约为2千克，速度为900 km /小时的鸟类的影响。
“今天，表层硬化的方法已经耗尽。 是时候改变玻璃的内部结构，它的缺陷，“弗拉基米尔索利诺夫说。 这一点（如果不是很奇怪的话）有助于西方实施的制裁。 事实是，即使在“预先批准”的时代，外国公司也不会根据北约的决定向俄罗斯提供用于特殊目的的改进质量的硅酸盐玻璃。 这迫使NITS使用建筑玻璃。 虽然俄罗斯制造商生产数百万平方米的这种玻璃，但其质量不适合用于航空。
进口替代已经得到拯救：莫斯科已经启动了一个新项目，以开展研发和设计设备，这对玻璃行业来说是一个全新的基础。
俄罗斯优先考虑的所有玻璃合成工艺都将在此基础上进行。
该项目委托给年轻科学家Tatyana Kiseleva。 26一岁毕业于俄罗斯化学技术大学。 DI Mendeleeva领导实验室，在2015她为自己的论文辩护。 在门捷列夫卡的玻璃部门，塔季扬娜研究了透明装甲的特性。 她的一个专业挑战是开发玻璃，其性能优于世界上最好的类似物之一 - 俄罗斯尚未生产的Herkulit玻璃。
该项目基于一种新的玻璃熔化方法。 目前，已经在实验室中获得了玻璃样品，其结构强度是传统方法获得的类似物的三倍。 加上现有的硬化方法，并得到玻璃，其强度比许多等级的合金钢高几倍。 较轻的产品由更坚固的玻璃制成。 然而，应该指出的是，有机玻璃的开发商正在不断提高其产品的技术性能，关于哪种玻璃更好的争论还没有结束。
T-50手电筒
照片中：T-50飞机上釉套装 - 正面遮阳板和折叠部分。
想象一下，需要简化高速飞机前遮阳板的几个硅酸盐玻璃板包装。
大约四十年前，NITS专家开发了一种深度弯曲技术。 在一个特殊的烤箱中放置几层玻璃。 在高温下，在自身重量的几个小时内，玻璃弯曲，获得所需的形状和曲率。 必要时，特殊机构推动工件，使其按照特殊时间表弯曲。
世界上第一次，这款灯被米格 - 29战斗机取代，该战斗机由三个玻璃组成，配有一个无硅酸盐的besprepletnoe玻璃。
随着速度的提高，有机玻璃无法应对的玻璃窗的耐热性要求也提高了。 与此同时，光学要求和能见度要求也得到了加强。 几年前，与苏霍伊公司和联合飞机制造公司合作，开发了一种新技术，用于生产T-50玻璃。
该项目由飞机制造商资助，部分由工业和贸易部资助。 UAC技术中心主任Yuri Tarasov表示，在进行企业技术改造设备方面提供了大量援助。
因此，T-50飞机的挡风玻璃几乎是MiG-29遮阳板的两倍，而经典气缸的产品形状已成为复杂的3D格式。
结果 - 世界上第一次，T-50飞机手电筒（由苏霍伊公司制造）的正面和折叠部分由3D格式的硅酸盐玻璃制成。 在这种情况下，这些部件的重量低于它们由有机玻璃制成的重量。
所取得的成果推动了装备其他植物的平面和设计包含在KLA中的局与这种玻璃窗。 立即需要升级，例如在Yak-130，Su-35，MiG-31，MiG-35飞机上用硅酸盐代替有机玻璃。 在这样的替换（即，改善玻璃窗的强度特性）之后，例如，MiG-35首先达到2000 km / h的速度，也就是说，可以比世界上任何其他飞机平均飞行40％更快。
近年来，莫斯科科学家的工作作风发生了严重变化。 大约三百名NITS专家执行一个完整的周期 - 从技术任务到小规模生产。 以下是技术的发展，使用玻璃的关键材料的选择，以及在地面和空中影响飞机的所有因素的大周期测试。
现代玻璃有几个关键要求，其中除了高强度外，还具有光学透明性，高透光性，增加视野范围，防眩光性能，防止暴露于太阳辐射和其他辐射，防冰性能，提供均匀的电阻率。
所有这些都是通过气溶胶，真空或磁控管方法涂覆来实现的。 强大而复杂的设备，蒸发金属并将其沉淀在玻璃表面，使NITS可以涂覆任何涂层，包括防止特殊因素。
这组特性使得玻璃产品成为复杂的光学系统成为可能，玻璃的高强度特性构成了飞机机舱的一部分，创造了一个新的科学和技术领域，并引入了术语“结构光学产品”（IR）。
新技术
在照片中：装入一块玻璃进行进一步处理。
当产品 - 用于T-50的手电筒的喇叭形部分 - 从炉子上卸下进行进一步处理时，它与未来的产品不太相似。 当玻璃弯曲时，工件的边缘会变形，即使是复杂的几何形状，也不可能用金刚石工具将它们从大尺寸的工件上移除。 激光来救援。 机器人复合体的激光束不仅根据其中的程序切割工件，而且通过熔化边缘，增加产品边缘的强度，防止裂缝的发生。 激光切割大尺寸3D形式的产品首先在莫斯科使用。 该方法在3月2012获得了专利。 激光束还用于在玻璃表面上的导电层中施加截止，从而产生加热区。 激光加工后，毛坯变得越来越像T - 50手电筒。
切割后，每个坯料在五轴机床上加工。 独特的寄存允许其初始安装电压为零。 该研究所的首席技术专家Alexander Sitkin谈到了使用该复合物研磨和抛光玻璃表面的前景：如果需要，只能手动进行的工作。 开发技术是该研究所的骄傲。
最近，将带有密封剂的成品玻璃块安装在金属框架中。 NITS开发的复合材料的过渡允许将产品重量减少25％，从而将鸟类阻力和玻璃资源增加到滑翔机玻璃资源的水平。 可以更换现场的玻璃。
ICE的整个生产周期大约持续一个半月。 大多数产品都用于UAC制造工厂，一些用于现代化修复工厂，一些用于空军机场，另一些用于所谓的急救包。 NITS产品的主要部分是作为国防订单的一部分进行的。
NITS不愿意分享有关战斗机玻璃特性的信息。 但很明显，为国内民用飞机舱开发的眼镜在许多参数上超过了进口玻璃。
例如，从NITS网站上可以看出，Tu-204平面上的玻璃厚度为17 mm，波音787飞机的玻璃厚度与45 mm相似。
第五代
在过去的几年里，该研究所所长弗拉基米尔·索利诺夫（Vladimir Solinov）成功地使团队重新焕发活力。 最近庆祝60周年纪念的莫斯科作品今天雇佣了年轻人和经验丰富的专家。 在这里心甘情愿地去参加高级课程“Mendeleevka”的学生。 来到该研究所实习并了解到这里70的工资是一千卢布，他们首先受雇于简单的工人，然后迅速成长为技术专家。 许多有经验的工人
其中之一，Nikolai Yakunin，为直升机处理玻璃。 “四十年前，我在军队之后立即来到这里。 但如果不是为了高水平的自动化，我可能不会幸免于难。 Yakunin表示，即使是整天体重达到30 kg的产品也很难。
人和指甲
在世界各地，为飞机制造开发的技术允许制造具有所需强度的玻璃，这些技术被用于国民经济的许多其他部门。
几年前，为了证明硅酸盐玻璃的高强度，该研究所制造了......玻璃钉。 锤子敲了敲。 它们可用于具有抗磁性的产品中。
此外，这些钉子在施工期间进行了测试，而不是在粘合游艇船体时进行夹紧。 但指甲只是异国情调。 现在没有人需要证明玻璃的高强度 - 所有NITS的作品都证明了这种古老的高品质，同时也是全新的材料。
该研究所所长Vladimir Solinov利用他所有的能力证明了确保高强度玻璃的必要性，包括建筑玻璃和建筑玻璃。
他是俄美太空安全委员会的成员，该委员会在本文开头讨论过，以及国家杜马城市规划委员会 - 毕竟，现代建筑的建造是材料玻璃的重要组成部分。 这意味着为航空开发的技术和材料将在不久的将来使数百万人的生活变得越来越舒适和安全。
信息