Чорне крило »для української авіації, військовий портал

В результаті еволюції авіаційних сплавів на зміну металу прийшли композити

Сьогодні чим здійснено літальний апарат, тим більше в ньому неметалічних матеріалів. Унікальне «чорне крило» - високоміцна, а головне, легка авіаційна деталь. Всередині - алюмінієві стільники, зверху і знизу - близько сотні верств вуглепластика, через характерного кольору якого крило і називають «чорним».

Крила потрібні практично всім літальним апаратам, хіба що аеростати та дирижаблі можуть обходитися без них. Навіть лопаті вертольота це не що інше, як обертаються крила. Адже саме при обтіканні крила повітрям створюється підйомна сила - необхідна умова для польоту.

Перші літаки мали крила, виготовлені з дерева і обтягнуті тканиною. Для додання тканини міцності і для того, щоб уберегти конструкцію літака від атмосферних опадів, тканину просочували спеціальним авіаційним лаком. Щоб виконати під час польоту поворот або віраж, пілот згинатися такі крила за допомогою дротяних тяг.

Звичайно ж, літаки з такими «матер'яними» крилами не могли витримувати значних швидкісних і температурних навантажень. Виникла необхідність в інших матеріалах, перш за все в металі.

Суцільнометалеві крила на багатьох моделях літаків почали встановлювати з 30-х років минулого століття. Зігнути в польоті таке крило пілоту було б не під силу. Тому конструктори знайшли вихід - на задній кромці крила почали встановлювати рухливі площині - елерони, змінюючи кут яких пілот міг крениться літак вліво і вправо, або навпаки, усувати мимовільний крен.

В результаті еволюції авіаційних сплавів, на зміну металу прийшли композити. Сьогодні чим здійснено літальний апарат, тим більше в ньому неметалічних матеріалів. Уже спроектовані літаки більш ніж наполовину, що складаються з композитів. Наприклад, в літаку Boeing 787 Dreamliner частка композитних матеріалів - близько 50%.

Найбільш широко композиційні матеріали зараз застосовують в крилах. Адже саме від їх конфігурації, розмірів і поверхні багато в чому залежить економічність лайнера в цілому і його льотні характеристики. Крім зниження ваги характеристики композиційних матеріалів дозволяють домогтися більшого подовження крила. Літак значно поліпшить аеродинамічні характеристики, що впливає на витрату палива. За оцінками фахівців, лише цей фактор дозволяє заощадити до 8% палива. При цьому різниця у вазі може скласти і до 300 кг, «чорне крило» літака важить менше.

Таким чином, незважаючи на те, що композити в шість разів дорожче металу і складні у виробництві, їх серійне виробництво залишається вигідним.

Крім того, наприклад крила винищувачів з урахуванням суперперегрузок не можуть бути зроблені з металу, а тільки з вуглепластика. На Обнінському підприємстві «Технологія», що входить в холдинг «РТ-Хімкомпозіт», сьогодні вже створюються композити для деяких українських винищувачів. Цивільної авіації без композитів також не обійтися. У новому українському магістральному літаку МС-21 їх буде більше 30%.

Розрізняють два основних способи виробництва композитних елементів. Перший спосіб - традиційний, автоклавний. Саме за цією технологією виробляють всі свої компоненти Boeing і Airbus. Таким же чином створюється крило перспективного українського винищувача Т-50. Всередині - алюмінієві стільники, зверху і знизу - близько сотні верств вуглепластика. При цьому шари раскраиваются і укладаються за допомогою лазерного проектора шар за шаром під потрібними кутами. Після викладення цей «сендвіч» (препреги) відправляється на 8 годин на автоклав, де перетворюється в міцну, а головне легку авіаційну деталь.

За такою ж класичною автоклавної технології виробляються композитні елементи механізації крила для нового українського авіалайнера Superjet 100. Виробництво налагоджене на одному з підприємств в Казані.

Другий спосіб виробництва композитних елементів - інфузійна технологія. Її перевага в тому, що вона дозволяє виробляти за один технічний переділ вельми складні конструкції, наприклад панель крила. При використанні препрегів таке неможливо: весь блок довелося б збирати з окремих деталей, тобто використовувати збільшує вагу кріплення і закладатися на пристойні трудовитрати.

Крім того, для інфузійної технології не потрібні автоклави, які вимагають значних витрат для великої деталі. Ці переваги дозволяють значно заощадити на виробництві «чорного крила» і домогтися конкурентних переваг в економічному сенсі.

Єдиний вУкаіни завод з виробництва авіаційних деталей з композиційних матеріалів, що створюються за допомогою інфузійної технології розташований в Рівне. Це підприємство є одним з п'яти найбільших виробництв в світі з подібною специфікою. Саме тут виробляють цілком «чорне» крило для МС-21.

Завдяки розвитку технології виробництва композитів для нових і перспективних лайнерів, український авіапром сьогодні продовжує свою упевнену розвиток і може отримати технологічну перевагу серед світових лідерів галузі.

«Чорне крило» для української авіації