наиболее важных требований, предъявляемых к конструкциям современных ЛА можно назвать: минимальную массу, максимальную жесткость и прочность узлов, максимальный ресурс работы конструкций в условиях эксплуатации, высокую надежность.
В настоящее время главным классом материалов, удовлетворяющих всему комплексу перечисленных требований, являются КМ-композиционные материалы на основе современных стеклянных волокон в сочетании с полимерными, металлическими, углеродными и другими видами матриц(связующих).
Сама идея композитов известна давно. Принцип усиления синтетических смол волокнистыми материалами впервые был запатентован 1909 году. Однако широкое применение их в конструкциях началось только в 60-е годы ХХ столетия. Этому способствовали два обстоятельства:
- создание методов получения тонких высокопрочных волокон малой плотности;
- получения синтетических смол с высокими механическими, адгезионными и технологическими свойствами.
Принципиальное значение замены традиционных конструкционных материалов на композиты состоит, очевидно, в том, что вместо металлов с равными во всех направлениях свойствами появляется возможность использования большого числа новых материалов со свойствами, различающимися в различных направлениях в зависимости от ориентации наполнителя. Причем это различие свойств является регулируемым, и у конструктора появляется возможность целенаправленно создавать КМ под конкретную конструкцию в соответствии с действующими нагрузками и особенностями ее эксплуатации. Немаловажным являются также технологические возможности полимерных композитов. В композитах армирующие элементы соединены изотропной полимерной, металлической или другими видами матрицы, которая обеспечивает монолитность материала, фиксирует форму изделия, способствует совместной работе волокон и перераспределяет нагрузку при разрушении части волокон. Тип матриц определяет также метод изготовления конструкции.
Важнейшие преимущество композитов — возможность создания из них элементов конструкции с заранее заданными свойствами, наиболее полно соответствующими характеру и условиям работы. Многообразие волокон и матричных материалов, а также схем армирования, используемых при создании композитных конструкций, позволяет направленно регулировать прочность, жесткость, уровень рабочих температур и другие свойства путем подбора состава, изменения соотношения компонентов и микроструктуры композита.
Определение механических свойств материалов. Условия прочности ...
... adm , τ adm – соответственно допускаемые нормальные, допускаемые касательные напряжения. Допускаемое напряжение связывают с механическими свойствами материала детали и определяют по формуле σ adm = σu / n, (4) где σ ... Наибольшее распространение имеют испытания на растяжение статической нагрузкой, так как они наиболее просты и дают достаточную информацию о поведении материала при других видах ...
1. Применение композиционного материала в отечественном авиастроении
Композиты давно используются, например, Казанским авиационным производственным объединением (КАПО) им. Горбунова. В выпущенном в начале 90-х среднемагистральном Ту-204 из композитных материалов сделано 25% деталей, в том числе вся механизация крыла: закрылки, элероны, интерцепторы, рули высоты и направления, а также панели люков, полов и интерьера.
Рис. 1 Самолет Ту-204
В октябре этого года впервые в воздух поднялся новый военно-транспортный самолет Ил-476 (Ил-76МД-90А).
Самолет на 70% состоит из новых компонентов, по сравнению с предыдущими версиями Ил-76. Помимо новой силовой установки, адаптера аналоговых и цифровых систем было сделано новое композитное крыло. Ил-476 является глубокой модернизацией транспортника Ил-76МД. Благодаря новым двигателям ПС-90А-76 и усиленным композитным крыльям максимальная взлетная масса самолета составляет 210 тонн, по сравнению с 217 тоннами у Ил-76МД. При этом грузоподъемность транспортника увеличилась с 50 до 60 тонн.
Рис. 2 Самолет Ил-476 (Ил-76МД-90А)
Сейчас в России разрабатывается новый проект Иркут МС-21 («Магистральный Самолёт XXI века») — проект ближне-среднемагистрального пассажирского самолёта, который в будущем должен прийти на смену Ту-154 и семейству Ту-204 на российском рынке пассажирских самолётов и выйти на «тесный» международный рынок, где доминируют гиганты Airbus и Boeing с самолётами-бестселлерами Airbus A320 и Boeing 737.
Рис. 3 Самолет Иркут МС-21
МС-21 задумывался как инновационный самолет. Главная из инноваций: впервые в России и, более того, ранее чем у многих ведущих авиационных производителей самолет будет иметь композитное крыло. Принципиально важно, что речь идет не просто о широком применении композитов, а о их использовании в высоконагруженных конструкциях.
Это в свою очередь оказывает существенное влияние на аэродинамическую компоновку и на аэродинамику самолета. Традиционно аэродинамики стараются увеличить удлинение крыла (отношение размаха крыла к средней хорде крыла), поскольку это способствует уменьшению сопротивления. Однако это стремление упирается в увеличение массы конструкции, что заставляет искать оптимум, компромисс.
Рис.4 Композиционные материалы в самолёте МС-21
Исследования подтвердили, что композитная конструкция позволяет заметно увеличить удлинение крыла по сравнению с металлическими конструкциями, — что и реализуется на МС-21. Типовое удлинение крыла у самолетов прошлого поколения около 8-9, в современных самолетах — 10-10,5, а на МС-21 закладывается 11,5. В результате аэродинамическое качество — а это основной параметр, характеризующий совершенство самолета, — на больших скоростях полета у МС-21 выше, чем у лучших современных аналогов, на 5-6%. По нынешним меркам это большое преимущество. Отсюда существенная экономия топлива, увеличенная крейсерская скорость и высота полета.
Таким образом, главная особенность данного самолета заключается в так называемом «черном» (композитном) крыле лайнера. Из композитов у МС-21будут сделаны также отдельные элементы фюзеляжа, центроплан и оперение (см. рис.1).
Механизация крыла
... устройства получили название механизации крылг а крылья с такими устройствами называют механизированным^ Кроме того, механизация крыла все шире начинает использовать ся для повышения маневренности самолета Щиток — простейшая механизация крыла (рис. 6.12, ...
По сравнению, например, с российским самолетом Ту-204, у которого доля углеродных композитов в массе планера составляет 14%, у нового лайнера это число увеличено почти до 40%.
На данный момент производство и использование «крылатых композитов» на территории России не такое обширное, как за рубежом. Однако, наша страна стремительно набирает обороты в этой отрасли самолетостроения. Совместно с компаниями «Объединенная авиастроительная корпорация» и «Авиационная холдинговая компания «Сухой» была создана компания «Аэрокомпозит», которая будет вести производство деталей на заводах Казани (совместно с КАПО им. С.П. Горбунова) и Ульяновска уже не только для российского, но для зарубежного рынка. На заводах будут выпускаться элементы кессона крыла, лонжероны, интегральные панели крыла, и элементы механизации для российских самолетов МС-21 и Superjet 100. В Казани также будет организовано производство деталей для самолетов компаний Boeing и Airbus, которые будут выпускаться под маркой партнера предприятия, австрийской компании FACC. Первое композиционное крыло для самолета МС-21 будет произведено в конце 2013 года. Компания планирует выпускать детали для 60-80 самолетов в год, на каждый из которых приходится около 3 тонн композитных материалов.
В производстве спортивных и военных самолетов компания «ОКБ Сухого» впервые применила композиционные материалы в самолетах третьего и начала четвертого поколения — обтекатели радаров производились из фенолформальдегидных композиционных материалов. Сейчас компания производит детали из углеволокна, а препрег (композиционный материал-полуфабрикат) изготавливается на специализированных предприятиях.
Данный материал используется для производства носовых обтекателей истребителей пятого поколения и почти всего планера спортивных самолетов. Авиация предъявляет специальные требования к материалу. Он должен быть радиопрозрачным и обладать высокой стабильностью свойств. Одним из важных свойств препрега для компании является возможность его хранения длительный период без потери свойств. Показатель для нового препрега составляет 2 месяца.
2. Крыло летательного аппарата из полимерных композиционных материалов
Изобретение относится к области авиационной техники и касается разработки обтекаемых конструкций для летательных аппаратов (ЛА) из композиционных материалов (КМ), в частности крыльев и крыльевых устройств. Крыло ЛА из полимерных КМ имеет обшивку, расположенные вдоль размаха крыла лонжероны и ребра жесткости — внутренние нервюры на основе стекло-, углеткани (углеленты).
Обшивка содержит верхнюю и нижнюю оболочки и состоит из наружных слоев на основе стекло-, углеткани (углеленты) и внутреннего между ними слоя из пенопластового заполнителя.
Верхняя и нижняя оболочки обшивки крыла, переходящие в корневой и концевой частях крыла в нервюры, и лонжероны изготовлены методом инфузии связующего с полимеризацией материала в соответствующих матрицах, с соединением оболочек между собой у передней и задней кромок крыла посредством клеевой пленки, нанесенной на сопряженные соединительные поверхности. В средней вдоль профиля части крыла соединение верхней и нижней оболочек выполнено с помощью лонжеронов через парные приформовочные угольники, изготовленные из углеткани со связующим и предварительно установленные через клеевую пленку на внутренние поверхности верхней и нижней оболочек обшивки, соединение которых с лонжеронами, введенными между ними, осуществлено также посредством клеевой пленки. Внутренние нервюры изготовлены методом инфузии связующего и соединены с верхней и нижней оболочками и с лонжеронами через введенную между соединяемыми поверхностями клеевую пленку. Достигается повышение качества изготовления наружных поверхностей крыла при одновременном обеспечении надежности и прочности конструкции крыла, снижение веса.
Исследовательская работа» Какие летательные аппараты стали ...
... летательным аппаратом с фюзеляжем и пропеллером, как у аэроплана. Подъемная сила его создавалась ротором (большим несущим винтом), свободно вращающимся под действием набегающего воздушного потока. Аппарат имел и маленькие крылья ... в 1890 г. прервала труды изобретателя. Во Франции летательными аппаратами совершенно иной конструкции, но также приводимыми в движение паровыми двигателями занимался ...
2.1 Изготовление крыла летательного аппарата из полимерных композиционных материалов
Изготовление крыла летательного аппарата из полимерных композиционных материалов и его работа осуществляются следующим образом. Верхнюю и нижнюю оболочки обшивки крыла с пенопластовым заполнителем и его лонжероны изготавливают из стекло, -углеткани (углеленты) путем укладки в соответствующие матрицы для последующей пропитки связующим методом инфузии связующего и полимеризации материала. При помощи шаблонов на внутренние поверхности верхней и нижней оболочек обшивки крыла через клеевую пленку устанавливают парные приформовочные угольники из углеткани со связующим в отвержденном состоянии для последующего крепления указанных лонжеронов. Методом инфузии из слоев стекло-, углеткани и связующего изготавливаются три части внутренней нервюры, с образованием по их периметрам двухсторонних фланцев. Посредством клеевой пленки, нанесенной на вертикальные части парных угольников, установленных на внутреннюю поверхность нижней оболочки обшивки крыла, к ней крепятся лонжероны. Через клеевую пленку, нанесенную на фланцы частей внутренней нервюры, эти части также устанавливаются на внутреннюю поверхность нижней обшивки крыла и через свои фланцы соединяются с лонжеронами.
Верхняя обшивка крыла соединяется с нижней обшивкой при помощи клеевой пленки, наносимой на сопряженные соединительные поверхности в районе передней (носовой) и концевой кромок крыла, усиленных пенопластовыми вкладышами, и клеевой пленки, наносимой на внутренние вертикальные поверхности установленных на верхнюю обшивку парных приформовочных угольников, между которьми через клеевую пленку помещаются лонжероны, а также верхние части фланцев внутренней нервюры.
В процессе полета летательного аппарата, при воздействии воздушного потока на аэродинамические поверхности крыла в элементах его конструкции возникает поле деформаций. При этом рассчитанное количество силовых слоев в обшивках и лонжеронах, а также рассчитанная форма раскроя каждого слоя по поверхностям крыла приводит к оптимизации конструкции по деформациям и более равномерному их распределению по силовым элементам конструкции, тем самым обеспечивая заданную прочность крыла при минимальном весе.
Изготовление нижней и верхней обшивок в соответствующей оснастке приводит к повышению качества изготовления наружных аэродинамических поверхностей крыла. Благодаря наличию пенопластовых вкладышей в местах соединения нижней и верхней обшивок в районе передней и задней кромок крыла обеспечивается надежное и прочное соединение оболочек обшивки и прочность крыла в целом.
3. Способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата из композитного материала
Способ изготовления фюзеляжа содержит внутренний каркас, образующий форму для изготовления наружной обшивки из композитного материала. Внутренний каркас окружают наружной обшивкой из композитного материала. Способ содержит сборку множества шпангоутов и конструктивных деталей для образования внутреннего каркаса фюзеляжа, установку корпусной оснастки в пространство между двумя шпангоутами каркаса и крепление каждой из этой оснастки на двух шпангоутах при помощи съемного крепления для получения сплошной конструкции, нанесение слоя композитного материала вокруг сплошной конструкции, обжиг сплошной конструкции, покрытой слоем композитного материала, и удаление корпусной оснастки для получения внутреннего каркаса, покрытого наружной обшивкой. Достигается упрощение сборки фюзеляжа.
Организация и тактика тушения пожаров летательных аппаратов на земле и в ангарах
... что затрудняет тушение пожара. При пожарах внутри фюзеляжа происходит быстрое нарастание концентрации отравляющих веществ, продуктов горения и термического разложения горючих материалов, обусловливающих основную опасность для людей, находящихся на борту горящего ...
Объектом настоящего изобретения является способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата, наружную обшивку которого выполняют из композитного материала. Способ, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет выполнять наружную обшивку из композитного материала вокруг внутренней конструкции фюзеляжа, что облегчает монтаж упомянутой внутренней конструкции. Объектом настоящего изобретения является также фюзеляж летательного аппарата, полученный при помощи такого способа изготовления. Изобретение находит свое применение в области авиации, в частности в области изготовления фюзеляжей летательных аппаратов.
3.1 Уровень техники
Фюзеляж летательного аппарата является корпусом этого летательного аппарата. На фюзеляже крепят крылья, киль, шасси, двигатели и многие другие элементы. Поэтому изготовление фюзеляжа представляет собой важный этап постройки летательного аппарата.
Классически фюзеляж летательного аппарата представляет собой полый корпус, выполненный из металла. Этот полый корпус содержит металлические панели, установленные и закрепленные вокруг внутренней конструкции, как правило, металлической, называемой внутренним каркасом летательного аппарата. Металлические панели соединяют при помощи крепежных средств, и они после сборки образуют наружную обшивку летательного аппарата. Такие фюзеляжи очень распространены в настоящее время. Вместе с тем, их недостатком является большая масса, поскольку фюзеляж полностью является металлическим. Кроме того, их недостатком является наличие стыковых швов между металлическими панелями, которые образуют утолщения. Эти утолщения увеличивают массу и могут стать причиной лобового сопротивления во время полета летательного аппарата, что снижает его аэродинамические характеристики.
Для уменьшения массы фюзеляжа авиаконструкторы пытаются заменять некоторые металлические элементы элементами из композитных материалов. Эти композитные материалы используют, в частности, для выполнения одной или нескольких частей фюзеляжа летательного аппарата, например, для нижнего обтекателя фюзеляжа летательного аппарата. Как правило, эти части фюзеляжа являются панелями, выполненными из сухих волокон, предварительно пропитанных смолой. Эти панели изготавливают из полотен и/или кусков тканей, выполненных из сухих волокон, предварительно пропитанных термоотверждаемой смолой, размещая эти полотна и/или куски тканей в изложницы, которые затем нагревают. Под действием тепла смола полимеризуется, что позволяет волокнистому усилителю сохранить форму изложницы. После охлаждения изложницу удаляют. Такой способ изготовления в основном предназначен для изготовления панелей, то есть деталей с открытым профилем, поскольку после формования и охлаждения изложницу необходимо удалить. Его сложно применить для изготовления полых корпусов, в частности, меняющейся формы, например, полых корпусов конусной формы.
Авиационное и радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов
... реостатные датчики рычажно-поплавкового типа, устанавливаемые в баки летательного аппарата. Указателем служит магнитоэлектрический логометр. Авиационные электрические поплавковые топливомеры классифицируются по типу измеряемой жидкости, ... подвесе: 1 - ротор гироскопа; 2 - внутренняя рамка гироскопа; 3 - наружная рамка гироскопа; 4 - подставка; y - собственная угловая скорость вращения ротора ...
Чтобы обеспечить изготовление части фюзеляжа меняющейся формы из композитного материала, применяют способ, который состоит в изготовлении участка наружной обшивки фюзеляжа летательного аппарата. Этот участок наружной обшивки выполняют, наматывая полотна из волокон, предварительно пропитанных смолой, вокруг формы соответствующей формы. Форма может быть полым цилиндром. Форму с намотанными на него полотнами из предварительно пропитанных волокон нагревают для полимеризации смолы. После охлаждения полученный слоистый материал образует наружную обшивку летательного аппарата. Эту наружную обшивку отделяют от формы либо скольжением, либо путем демонтажа на месте, после чего форму удаляют. После выполнения наружной обшивки внутренний каркас вставляют внутрь наружной обшивки деталь за деталью, либо группами элементарных деталей, установленных на комплексные станины. Внутренний каркас летательного аппарата представляет собой набор шпангоутов и других конструктивных деталей, таких как стрингеры и полы. Таким образом, внутренний каркас устанавливают на место, вставляя каждый шпангоут и конструктивную деталь каркаса внутрь наружной обшивки и затем закрепляя каждую из этих деталей изнутри упомянутой наружной обшивки. Если детали внутреннего каркаса являются слишком объемными, их разрезают на несколько частей и вставляют часть за частью в наружную обшивку, затем крепят между собой при помощи заклепок.
Такой способ является сложным в применении, в частности, по причине большой площади наружной обшивки, отделяемой от формы. Кроме того, наружная обшивка может также содержать элементы типа утолщений, которые еще больше усложняют извлечение из формы. Кроме того, этот способ занимает много времени при реализации, поскольку требует поочередного введения и крепления всех деталей, образующих внутренний каркас фюзеляжа внутрь наружной обшивки, элементарными группами, или деталь за деталью, или даже по частям деталей.
3.2 Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков вышеупомянутых технологий. В этой связи изобретением предлагается способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата, наружную обшивку которого выполняют из композитного материала и внутренний каркас которого образует, по меньшей мере, частично форму для изготовления наружной обшивки и/или опору для упомянутой формы.
Согласно этому способу, сначала монтируют внутренний каркас, затем изготавливают наружную обшивку вокруг внутреннего каркаса.
В частности, объектом настоящего изобретения является способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата, содержащего внутренний каркас, окруженный наружной обшивкой из композитного материала, отличающийся тем, что внутренний каркас образует, по меньшей мере, частично форму для изготовления наружной обшивки из композитного материала.
Преимуществом этого способа является то, что он не требует установки внутреннего каркаса после изготовления наружной обшивки. Кроме того, его преимуществом является возможность выполнения фюзеляжа без швов, независимо от его формы.
Экологические материалы в современном строительстве. Деревянное ...
... внутренняя обшивка и фасадное покрытие. Они опираются на нижние опорные пластины или обвязочную балку. На каркасе закрепляют стеновую обшивку из древесных материалов ... для создания разнообразных архитектурно-планировочных решений, высокого эксплуатационного качества и ремонтопригодности. Технологии строительства деревянных домов каркасно-панельной конструкции Каркасная технология Каркас ...
Этот способ может содержать следующие операции:
- сборка множества шпангоутов и конструктивных деталей для образования внутреннего каркаса фюзеляжа,
- установка корпусной оснастки между шпангоутами каркаса для получения сплошной конструкции (эта корпусная оснастка может заполнять пространство между более чем 2 шпангоутами),
- нанесение слоя композитного материала вокруг сплошной конструкции,
- обжиг сплошной конструкции, покрытой слоем композитного материала, и удаление корпусной оснастки для получения внутреннего каркаса, покрытого наружной обшивкой.
Способ, в соответствии с настоящим изобретением, может содержать также один или несколько следующих отличительных признаков:
- слой композитного материала наносят в виде ленты из волокон, пропитанных смолой;
- шпангоуты внутреннего каркаса являются предварительно изготовленными шпангоутами;
- предварительно изготовленные шпангоуты устанавливают целиком;
- корпусную оснастку крепят на шпангоутах, расположенных по обе стороны от упомянутой корпусной оснастки;
- корпусная оснастка представляет собой части цилиндров;
- шпангоуты устанавливают на станину, выполненную с возможностью поддержания внутреннего каркаса;
- станина выполнена с возможностью приведения во вращение каркаса перед устройством нанесения композитного материала;
- корпусную оснастку извлекают изнутри каркаса после отсоединения от внутреннего каркаса;
- на месте расположения дверей и/или иллюминаторов фюзеляжа вырезают проемы;
- корпусная оснастка покрыта материалом, облегчающим ее извлечение;
- корпусную оснастку выполняют из антиадгезивного материала;
- корпусную оснастку выполняют из материала с тепловым расширением, по существу не отличающимся от теплового расширения наружной обшивки.
Объектом настоящего изобретения является также фюзеляж летательного аппарата, полученный при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением.
Этот фюзеляж отличается также тем, что наружную обшивку можно наклеивать на шпангоуты, образующие внутренний каркас.
Необходимо отметить, что корпусная оснастка выполнена из такого материала, тепловое расширение которого по существу не отличается от коэффициента теплового расширения волоконной ленты.
Ее можно выполнять, в частности, из композитных материалов. Таким образом, обжиг сплошной конструкции не создает никаких проблем дифференциального теплового расширения между корпусной оснасткой и внутренним каркасом. Кроме того, внутренний каркас также не создает проблем теплового расширения, так как он выполнен из композитных материалов. Таким образом, обжиг сплошной конструкции влияет только на ленту из предварительно пропитанных волокон.
После полимеризации волоконной ленты получают наружную обшивку. После этого, согласно способу в соответствии с настоящим изобретением, корпусную оснастку удаляют.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения корпусную оснастку покрывают материалом, способствующим их извлечению, то есть материалом, исключающим какое-либо сцепление со смолой. В одном варианте корпусную оснастку выполняют из антиадгезивного материала. Таким образом, после изготовления наружная обшивка приклеивается к внутреннему каркасу, в частности, к шпангоутам внутреннего каркаса, но не приклеивается к корпусной оснастке. Поэтому корпусную оснастку можно отделить, а затем легко удалить изнутри каркаса, при этом оставляя упомянутый внутренний каркас на месте внутри наружной обшивки.
Сварочные материалы и оборудование
... Проволоку СВ08А можно использовать для сварочного оборудования разных уровней сложности. Проволока маркировки Св08Г2С лучше других ... и экономичность процесса. Это достигается тем, что сварочные материалы участвуют: в защите расплавленного металла в зоне ... трубопроводов и оборудования, мелкие фундаменты, а также крепления изоляции и отделки помещений, устанавливаемые на корпусные конструкции. Методы ...
После удаления корпусной оснастки в наружной обшивке можно выполнить вырезы для получения проемов, предназначенных для иллюминаторов, дверей других устройств.
Таким образом, понятно, что этот способ обеспечивает существенный выигрыш во времени, так как внутренний каркас выполняют перед выполнением наружной обшивки. То есть его выполняют, не испытывая проблем ограниченного пространства. Кроме того, этот способ требует только установки и удаления корпусной оснастки, которую можно соответственно выполнять из нескольких частей для облегчения их удаления.
Кроме того, фюзеляж, полученный при помощи способа, в соответствии с настоящим изобретением, можно выполнять целиком, что позволяет отказаться от выполнения швов между двумя панелями, что тоже дает выигрыш во времени, в массе и существенно улучшает аэродинамические характеристики летательного аппарата.
4. Современное вертолётостроение
Российский вертолётостроительный холдинг Вертолёты России примет участие в международном проекте по изучению перспективных композиционных материалов. Цель проекта — разработка и применение новейших композиционных материалов в авиастроении, в частности внедрение углепластиковых и гибридных авиационных конструкций в производство вертолетов. Нововведения позволят существенно снизить себестоимость и стоимость эксплуатации машин, увеличить их надежность и долговечность.
Экономическая эффективность вертолетов — одно из ключевых требований, предъявляемых операторами к производителями вертолётной техники. С помощью новейших композиционных материалов Вертолёты России» смогут упрочить свое положение на мировом вертолетном рынке, удовлетворив основное требование покупателей.
В современном вертолётостроении композиционные материалы на основе стекло- либо углеродного волокна применяются в конструкциях лопастей несущего винта и фюзеляжа. Композиционные материалы обладают по сравнению с металлами значительно более высокой усталостной прочностью. За счет этого свойства увеличиваются интервалы сервисного обслуживания, вплоть до перехода к обеспечению эксплуатации вертолета «по состоянию» на текущий момент, снижается стоимость жизненного цикла машины.
Общая практика мирового вертолетостроения такова, что доля композиционных материалов в конструкции составляет 20 и более процентов.
Большинство вертолетов производства холдинга Вертолёты России оснащаются несущими винтами с лопастями из композиционных материалов. Например, детали планера вертолета Ка-62, на 50% выполненные из композиционных материалов, позволяют существенно облегчить конструкцию и повысить экономическую эффективность эксплуатации вертолета.
Композиционные материалы применяются и на легком многоцелевом вертолете Ансат. Втулка несущего винта Ансата — бесшарнирная и «необслуживаемая». Шарниры заменены упругим элементом — композитной балкой-торсионом. Четырехлопастная втулка представляет собой две перекрещивающиеся балки, к каждой из которых крепится по две лопасти. Бесшарнирная система подвески лопастей улучшила управляемость и маневренность вертолета, уменьшила стоимость и массу конструкции, и значительно снизила эксплуатационные расходы. Бесшарнирная торсионная конструкция втулки впервые разработана в нашей стране и имеет значительные перспективы развития.
Особенности летной эксплуатации вертолета Ми-8Т в горных условиях (2)
... экипажа. На вертолетах Ми-8, предназначенных для эксплуатации в районах с жарким климатом, вместо керосинового ... этих условиях ухудшается управляемость вертолета, и его конструкция испытывает повышенные нагрузки. В горной местности внеаэродромные ... отделки пассажирской кабины использованы синтетические материалы, применены звуко- и теплоизоляционные материалы. Транспортный вертолет применяется для ...
Специалисты холдинга Вертолёты России продолжают работать над важными проектами, связанными с применением перспективных технологий. Одно из главных направлений исследований мировых вертолетостроительных компаний — улучшение аэродинамических, технологических и экономических характеристик конструкций, имеющих ключевое значение в вертолетостроении — например, лопастей несущего винта, втулки, трансмисии и силовых конструкций фюзеляжа. Внедрение современных композиционных материалов и технологий позволит повысить транспортную эффективность вертолетов при одновременном снижении стоимости эксплуатации, что позволит вертолетам успешно конкурировать с региональной авиацией.
Заключение
Несмотря на объективные трудности, имеющиеся в деле разработки и применения композиционных материалов в самолето- и вертолетостроении, современная наука с уверенностью смотрит в будущее. Прилагаются все усилия для того, чтобы применение и производство композиционных материалов было качественно расширенно и улучшено. В России много делается на государственном уровне для воплощения в жизнь результатов научной деятельности.
Внедрение композиционных материалов в авиастроение позволит радикально повысить прочность, надежность, безопасность и другие эксплуатационные характеристики воздушных судов — поскольку в них будут использоваться усиливающие элементы нитей, волокон или просто вкраплений более прочного материала. Эта технология позволяет получить элементы конструкций с заданными требованиями по самым разнообразным параметрам: прочности, жароустойчивости, упругости и многим другим — вплоть до степени радиопоглощения.
Словом, будущее мирового авиастроения зависит от того, как будет проходить внедрение этих материалов и технологий в массовое производство. И не может не радовать, что научный прогресс не стоит на месте, позволяя осваивать все новые и новые горизонты, а всевозможные инновационные проекты поднимают на новый уровень отечественное самолетостроение.
композиционный авиастроение летательный фюзеляж
Список используемой литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/kompozitsionnyie-materialyi-v-aviastroenii/
1. Статьи Wikipedia
2. http://www.hccomposite.com/
3.
4. Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1988.
