Технология изготовления крыльев МС-21 по мнению издания Japan Business Press самая передовая в мире

Дата: 12:15, 23.04.2017
Категории:  Новости, Авиастроение, Сибирский

Современные технологии и материалы

Рыночная доля авиалайнеров размерности МС-21 — от 150 до 210 пассажиров, составляет более 50% от всего мирового парка пассажирских воздушных судов. Конкуренция в этом сегменте рынка особенно острая. Конкурентоспособность самолётов семейства МС-21 на внутреннем и международном рынках пассажирских авиалайнеров нового поколения обеспечивается инновационными решениями.

Применение материалов в конструкции планера самолёта МС-21

Применение материалов в конструкции планера самолёта МС-21

В производстве самолёта используются все последние мировые наработки в области авиа- и двигателестроения, современные технологии сборки и изготовления элементов конструкции. В планере МС-21 сбалансировано сочетаются усовершенствованные алюминиевые сплавы и композиционные материалы, доля углепластиков в МС-21 составляет более 30%, - это позволяет уменьшить взлётную массу, сохраняя при этом высокую надёжность и относительно низкую стоимость лайнера.

Силовые элементы крыла, киля, хвостового оперения и панели центроплана МС-21, изготовленные на ульяновском заводе «АэроКомпозит» из углепластиков, относятся к структурным элементам первого уровня. Важнейшим фактором при изготовлении композиционных материалов является стоимость, и главное преимущество МС-21 заключается в использовании недорогой инновационной технологии.

Композитный кессон киля самолёта МС-21

Композитный кессон киля самолёта МС-21

В современном гражданском авиастроении композитные детали изготавливаются из препрегов. Препрег - от англ. pre-impregnated - это заготовки, где углеволокно предварительно пропитывается связующей полимерной смолой. Деталь формируется из нескольких слоёв препрега и помещается в автоклав для полимеризации. Основное требование этой технологии заключается в том, чтобы полимеризация происходила в вакууме при определенной температуре и давлении, нагреве и охлаждении материала, что и обеспечивает автоклав.

Если отказаться от препрега и автоклава, то можно существенно снизить себестоимость изготовления композитных деталей и существенно увеличить их размер, этот метод называется VARTM - технология вакуумной инфузии. Заключается он в следующем: сначала из сухой углеродной ленты создаётся преформа детали, которая затем помещается в термоинфузионную установку, где происходит пропитка полимерным связующим и при повышенных температурах идёт процесс полимеризации. Термоинфузионная установка имеет только функцию нагрева - это принципиальное отличие от технологий, использующих препреги.

Фюзеляж и крылья Boeing 787 изготовлены из композитов автоклавным методом. Из-за большого размера крыльев метод VARTM при их производстве на Boeing не применяется. "АэроКомпозит" первым в мире освоил изготовление надёжных кессонов крыла методом вакуумной инфузии.

По информации издания Composites World, исследования, проведённые в 2009 году, показывают, что использование термоинфузионной печи, вместо автоклава может снизить капитальные затраты с $2 млн до $500 тыс. Для деталей от 8 м2 до 130 м2 стоимость печи может составить от 1/7 до 1/10 стоимости автоклава сопоставимого размера. Кроме того, стоимость сухого волокна и жидкой смолы может быть на 70% меньше, чем те же материалы в составе препрега.

Элемент крыла с композитной обшивкой / Фото (с) АО

"Чёрное " крыло - названо так из-за чёрного цвета композиционных материалов. Изготовлено методом VaRTM без использования препрегов 
Фото (с) АО "Авиастар-СП "

С точки зрения экономики, технология, применяемая при изготовлении крыльев МС-21, по мнению японского издания Japan Business Press, является самой передовой в мире. «Россия преуспела в разработке композитных крыльев для МС-21, тогда как компании Boeing не удалось с помощью технологии VARTM изготовить крылья (для их производства используются препреги - прим. Авиация России). Это свидетельствует о высоком развитии технологий в России», — утверждает издание.

Когда технологи и специалисты Boeing и Airbus посетили завод «АэроКомпозит» и своими глазами увидели производственную линию, они были крайне удивлены: «Мы не верили, что завод способен на такое, пока не увидели всё сами».

http://aviation21.ru/ms-21/

Комментарии для сайта Cackle