Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
person

КРЫЛО БУДУЩЕГО НА ВЗЛЁТЕ

КРЫЛО БУДУЩЕГО
Октябрь 16, 2015 1952 Просмотра
Поделиться

КРЫЛО БУДУЩЕГО НА ВЗЛЁТЕ
Российская технология производства крыла из композиционных материалов вступает в конкурентную борьбу с мировыми лидерами авиастроения.
Делать крыло самолёта из композиционных материалов до недавнего времени умели только три производителя авиатехники: Boeing, Airbus и Bombardier. Эту группу монополистов потеснила отечественная компания «АэроКомпозит», причём не повторяя их технологию, а во многом превзойдя её.
Началось всё в 2008 году, когда в структуре Объединенной авиастроительной корпорации появилось новое звено – ЗАО «АэроКомпозит», главной задачей которого стало производство композитных элементов конструкции воздушных судов. Компания вошла в проект ПАО «Корпорация «Иркут» по созданию нового отечественного ближне-среднемагистрального пассажирского самолета МС-21. Возглавил «АэроКомпозит» Анатолий Гайданский, опытный специалист в области робототехники и комплексной автоматизации, выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для создания композитного крыла самолёта МС-21 требовалось построить технологический процесс с чистого листа, разработать технологию производства абсолютно нового продукта, уникального по своим техническим характеристикам.КРЫЛО БУДУЩЕГО
Хотя в России и в странах бывшего СССР был накоплен значительный опыт создания конструкций из композиционных материалов, использовать традиционную технологию с применением препрега (пропитанного углеродного материала) оказалось нецелесообразно. Дело в том, что работа с препрегом требует применения крупногабаритного специализированного оборудования и осложняется жёсткими требованиями к жизненному циклу материала. К примеру, срок хранения современных препрегов в холодильной камере составляет 12 месяцев при условии герметичной упаковки и строгом соблюдении температурного режима. А после вскрытия упаковки препрег «живёт» всего 10 дней.
Специалисты «АэроКомпозита» пошли по иному пути, применив инфузионную технологию, одной из особенностей которой является работа с сухим углеродным материалом. Это стало одним из главных преимуществ, обеспечившим свободу технологического манёвра за счёт продления времени, в течение которого материал можно обрабатывать.
«В результате исследований была создана преформа – заготовка конструкции, которая может храниться длительное время, не теряя своих качеств. А после её пропитки достигаются те же параметры, что и при работе с препрегом. В результате можно создавать значительные заделы заготовок (преформ), хранящихся неограниченное время, а затем по мере надобности пропитывать и обрабатывать их, изготавливая конструкционные элементы», – рассказывает главный технолог «АэроКомпозита» доктор технических наук, член-корреспондент РИА Андрей Громашев.
Подобными технологиями создания крупных деталей крыла, таких как панели консоли, лонжероны, дренажные короба – никто в мире не владеет, ниша инфузионных технологий для силовых конструкций была свободна. Да и в обозримом будущем западные авиагиганты вряд ли смогут применять метод вакуумной инфузии для изготовления несущих силовых деталей.
«Мы и компания Bombardier сделали акцент на применении более прогрессивного метода вакуумной инфузии, который характеризуется большими технологическими возможностями при меньших затратах. Но технический уровень нашего производства выше, чем у канадских коллег, так как мы внедрили автоматическую выкладку материала в форму с помощью специально спроектированных роботов и портальных машин, минимизируя влияние человеческого фактора на качество изделий», – поясняет глава компании Анатолий Гайданский.
Процесс создания изделий методом вакуумной инфузии в компании «АэроКомпозит» начинается с автоматической выкладки преформ деталей из сухой углеродной ленты, так называемых сухих заготовок. Далее происходит выкладка этих преформ в оснастку, где впоследствии производится пропитка. Преформы фиксируются оснасткой в нужную геометрию, укрываются вакуумным мешком, куда подводится связующее вещество. После пропитки связующим компонентом производится формование конструкции в автоматизированном термоинфузионном центре. Далее полученная отверждённая деталь проходит неразрушающий контроль, механическую обработку, убираются излишки материала, идёт грунтовка, покраска, и деталь подаётся на сборку. КРЫЛО БУДУЩЕГО
На начальном этапе проекта были изготовлены четыре прототипа кессона крыла для испытаний на базе ФГУП «ЦАГИ» – два для статических и два для ресурсных. Первый этап испытаний завершился в конце 2011 года, и результате было доказано, что полномасштабные силовые конструкции, получаемые методом вакуумной инфузии, не уступают автоклавным по прочности и точности геометрии. Разработанная специалистами компании «АэроКомпозит» технология была защищена двумя российскими патентами.
Под реализацию проекта в 2011 году в Москве была создана Опытная лаборатория технологий и конструкций из полимерных композиционных материалов, а спустя год началось строительство двух производственных площадок в Казани и Ульяновске.
Лабораторное оборудование позволяло моделировать технологию и отрабатывать её на элементарных образцах разной толщины, от плоских и стрингерных панелей до демонстраторов панелей крыла. Необходимо было выяснить экспериментально, какая конструкция панели может отвечать всем прочностным требованиям.
«Помимо изготовления опытных образцов в лаборатории отрабатывались все стадии технологического процесса: входной контроль исходных материалов, раскрой армирующих материалов с использованием лазерного оборудования, выкладка на оснастку, формирование вакуумного мешка и сам процесс инфузии», – перечисляет начальник Опытной лаборатории технологий и конструкций из ПКМ Алексей Слободинский.
В 2014 году состоялся ввод в эксплуатацию первой очереди завода «АэроКомпозит-Ульяновск». Уникальное предприятие расположилось на площади свыше 9 гектаров. Площадь основного производственного помещения – «чистой комнаты» – достигает 11 тыс. квадратных метров. «АэроКомпозит» впервые в мире реализовал инфузионную технологию с применением автоматизированного оборудования: автоматических портальных выкладочных машин, роботизированных установок, термоинфузионных автоматизированных центров длиной 22 м и шириной 6 м.КРЫЛО БУДУЩЕГО
Сегодня это единственное в России предприятие по производству силовых композитных конструкций для авиации, включающее полную линию сборки крыла. Продукция завода – верхние и нижние панели кессона крыла, передние и задние лонжероны, стрингеры, дренажные короба, панели центроплана. Готовые технологические единицы – левая и правая отъёмная часть крыла, а также центроплан.
Летом 2013 года в Казани была запущена первая очередь завода «КАПО-Композит», задачей которого стало изготовление композитных агрегатов механизации крыла лайнера методом автоклавного формования. Специалисты компании усовершенствовали метод, и теперь изготовление изделия происходит за два технологических цикла, в то время как на других предприятиях, использующих данную технологию, – за три. Это позволяет добиваться существенной экономии при выпуске продукции.
Сейчас «АэроКомпозит» находится на стадии опытного производства, идёт изготовление конструкций для первого лётного экземпляра МС-21, эти конструкции будут переданы на Иркутский авиационный завод – филиал ПАО «Корпорация «Иркут» – в ближайшие месяцы. Первая технологическая единица – композитный центроплан с элементами фюзеляжа – была доставлена в Иркутск в середине апреля текущего года.
Композитное крыло на МС-21 улучшит топливную экономичность самолёта на 6-8 %, что обеспечит существенное снижение себестоимости полёта. Применение композитов позволяет также уменьшить вес воздушного судна. Анатолий Гайданский генеральный директор АэроКомпозита
В ближайших планах «АэроКомпозита» поставить консоли для проведения испытаний МС-21, а к концу 2017 года совместно с ПАО «Корпорация «Иркут» предполагается довести самолет до сертификациии наладить серийный выпуск. При этом стоит задача расширения производства.
Композитное крыло – только первый шаг к самолёту будущего. Российские авиастроители из Объединенной авиастроительной корпорации совместно с китайской компанией COMAC уже начинают работать над созданием полностью композитного широкофюзеляжного самолета, который должен выйти на рынок к 2022 году. Поле ответственности российской стороны – изготовление композитных консолей крыла и центроплана.

Поделиться

Читайте также

Обзор Соц Сетей 2018

Обзор Социальных Сетей — Vk,Facebook,Vsvoemgorode

По данным исследования, проведенного в начале 2018 года аналитическим агентством We Are Social совместно с SMM-платформой Hootsuite, в России интернетом пользуются 110 млн человек.