Plastics_10_2013

СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 1 0 ( 1 2 8 ) 2 0 1 3 w w w . p l a s t i c s . r u 22 Плюсы композитов В авиации, как и в остальных видах транс- порта, огромная роль отводится полимер- ным композиционным материалам (ПКМ). Целесообразность применения ПКМ в авиастроении обусловлена их легкостью, разнообразием состава и строения и, следо- вательно, широким диапазоном технических свойств. За период 1940-1970 годов число ави- ационных деталейиз полимерныхматериалов увеличилось с 25 до 10 тыс. единиц. Использование ПКМ при производстве авиационной техники позволяет сэкономить от 5 до 30% веса летательного аппарата, что приводит к удешевлению полетов и на поря- док увеличивает ресурс узлов и агрегатов. В качестве наполнителейПКМиспользу- ется множество различных веществ. Среди ПКМ выделяют стеклопластики, углепла- стики, боропластики, органопластики, по- рошковые полимеры и текстолиты. Из множества объективных преимуществ авиационных деталей, изготовленных из композитных материалов, можно выделить малый вес (на 60-80% меньше аналогич- ных из алюминия), отличную проч- ность, устойчивость к давлению, пре- красную гибкость и устойчивость к коррозии. Композиционные мате- риалы имеют также высокие эко- логические свойства, не требуют трудоемкого ухода и имеют новый вид на протяжении многих лет. Первый в мире авиационный композиционный материал был создан в нашей стране еще в кон- це 1930-х годов. Он представлял собой различные слои шпона ка- рельской березы, уложенные на синте- тический органический клей. В результате была получена дельта-древесина, которую авиаконструктор Антонов, опередив тогда зарубежные компании, использовал при строительстве самолетов. В созданных им самолетах уже в 1980-е годы было 25% по- лимерных композиционных материалов. В авиалайнере Ту-214 около четверти всех конструкций выполнено из композиционных материалов, а в новейшемBoeing-787—около 60%. Они обеспечивают монолитность фю- зеляжа и крыльев самолета, при этом эконо- мится до 1500 алюминиевых листов и 50 тыс. крепежных деталей на каждый самолет. Как следствие, значительно уменьшается масса летательного аппарата, что позволяет снизить расход топлива на 20% по сравнению с рас- ходом предыдущих моделей, а грузоподъем- ность при этом возрастает на 45%. Первые попытки применить композиты вместо металла в конструкции передней ча- сти авиационных реактивных двигателей, де- тали которых подвержены длительному воз- действию температур от 100 до 300°С, были сделаны еще в начале 50-х годов XX века. Разработки касались газотурбинных подъ- емных двигателей самолетов вертикального взлета и посадки, для которых увеличение отношения тяги к массе за счет облегчения веса двигателя особенно важно. Значитель- ный эффект должен был быть получен и в маршевых реактивных двигателях. Перспективными для авиастроения пресс-материалами являются реактопласты, наполненные нитевидными монокристал- лами («усами») графита, сапфира, карбидов кремния и бора, обладающими очень высо- кой прочностью и жесткостью. Изделия из них могут успешно сочетать функции как не- сущих силовых элементов, так и тепловой защиты. Например, фирма Philco (США) Воздушный транспорт по своим функциям относится к узкоспециализи- рованным видам: он осуществляет в основном пассажирские перевозки на дальние и средние расстояния, хотя имеет большое значение и в транспортировке ряда ценных, скоропортящихся или срочных грузов. Авиастроение — один из наиболее высокотехнологичных секторов экономики, потребляющих высокоэффективные материалы и технологии Артем БОГДАНОВ Пластики в авиастроении