В XXI веке полимерные композиционные материалы приобретают все большую роль, как основные конструкционные и функциональные материалы для авиационных изделий и используются взамен традиционных металлических сплавов.
В авиастроении применение современных полимерных композиционных материалов (ПКМ) обеспечивает не только существенное
снижение массы конструкции планера, но и повышение ресурса, живучести конструкции, снижение затрат на производство и эксплуатацию самолётов.
В современных отечественных и зарубежных пассажирских авиалайнерах количество ПКМ, применяемых в конструкции самолёта, колеблется от 5-15% («ТУ 204», «Ил-96», «Сухой Суперджет-100») и до 50-55% (А350, А380, В787).
В конструкции «A350» 52 % от веса самолёта составляют композиционные материалы, 20 % - алюминий, 14 % - титан, 7 % - сталь, 7 % - остальные. В самолёте «В787» схожее соотношение: 50% - композиционные материалы, 20% - алюминий, 15% - титан, 10% - сталь, 5% - остальные.
В октябре 2013 года впервые в воздух поднялся новый военно-транспортный самолёт «Ил-476» (Ил-76МД-90А). Самолёт 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. Благодаря новым двигателям ПС-90А-76 и усиленным композитным крыльям грузоподъёмность транспортника увеличилась с 50 до 60 тонн.
Если вы не знаете, где можно решить контрольные на заказ , это можно сделать на сайте Work5.
.
Сейчас в России разрабатывается инновационный проект «Иркут МС-21» (Магистральный Самолёт XXI века) — проект среднемагистрального пассажирского самолёта, который в будущем должен прийти на смену «Ту-154» и семейству «Ту-204» на российском рынке пассажирских самолётов и выйти на международный рынок, где доминируют компании «Airbus» и «Boeing» с самолётами «Airbus A320» и «Boeing 737».
Главная инновация - самолёт будет иметь композитное крыло. Из композитов у «МС-21» будут сделаны также отдельные элементы фюзеляжа, центроплан и оперение. По сравнению с российским самолётом «Ту-204», у которого доля углеродных композитов в массе планера составляет 14%, у нового лайнера это число увеличено почти до 40%.
Значительно увеличилась доля конструкций из композитных материалов и в новом региональном самолёте «Сухой Супер-Джет 100», из композиционных материалов выполнены агрегаты механизации крыла, рулевые поверхности, створки шасси и обтекатели.
Широко применяются композиты в военной авиации и вертолётостроении.
Большинство вертолётов производства холдинга «Вертолёты России» корпорации «Оборонпром» оснащаются несущими винтами с лопастями из композиционных материалов. Детали планера вертолёта «Ка-62», на 50% выполненные из композиционных материалов, позволяют существенно облегчить конструкцию и повысить экономическую эффективность эксплуатации вертолёта.
Композиционные материалы применяются и на лёгком многоцелевом вертолёте «Ансат», серийный выпуск которого освоен Казанским вертолётным заводом. Вся несущая система – винт, втулка несущего винта, рулевой винт – полностью выполнены из композитных материалов. Двери, капот и обтекатели тоже изготовлены из композитных материалов.
Лопасть несущего винта является главным агрегатом вертолёта, определяющим его лётные характеристики и безопасность эксплуатации.
С технической точки зрения лопасть – агрегат, который должен обладать максимально возможным уровнем надёжности и который требует в связи с этим самого пристального внимания на всех стадиях проектирования, производства и эксплуатации. Лопасть несущего винта изготавливают из металла или полимерных композиционных материалов.
Главные преимущества лопастей из полимерных композиционных материалов заключаются в следующем:
-лопасти из композиционных материалов не имеют ограничений ресурса по усталостной прочности;
-лопасти из композиционных материалов не подвержены коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях;
-лопасти из композиционных материалов не требуют активной системы обнаружения повреждений. При наличии даже очень серьёзных повреждений и дефектов усталостное разрушение композиционного волокнистого материала развивается достаточно медленно и может быть обнаружено по изменению внешнего вида и жёсткостных характеристик лопасти при осмотрах;
-лопасти из композиционных материалов позволяют улучшить лётные характеристики вертолёта, так как эти материалы имеют более высокие характеристики удельной прочности и жёсткости.
Холдинг «Вертолёты России» корпорации «Оборонпром» принял программу технологического развития производств для изготовления конструкций вертолётов из ПКМ.
Цель программы: обеспечение производства деталей и конструкций из ПКМ для изготовления серийных вертолётов на период до 2017 года.
Задачи программы:
- освоение производства изделий из ПКМ для обеспечения серийного выпуска вертолётов Ми-38, Ансат, Ми-171А2, Ка-62, Ка-52К, Ми-28Н/НМ, Ми-35М;
- повышение технологического уровня производственного оборудования для обеспечения качества и надёжности изделий из ПКМ.Учитывая вышесказанное можно сделать вывод, что тема дипломного проекта актуальна, связана с перспективами развития гражданской авиации и процессами её эксплуатации и ремонта.
90 страниц
87% уникальность
2013 год
144 просмотров
