Plastics_4_2024

П Л А С Т И К С № 4 ( 2 4 3 ) 2 0 2 4 w w w . p l a s t i c s . r u 17 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ отверждения приходилось осуществлять путем многих опытов. Композитные материалы были много- обещающим, но их все еще требовалось «приручить». Благодаря упорному труду и терпению инженеры преуспели в их дальнейшем освоении и приведении их в соответствие с самыми строгими авиа- ционными стандартами. Сегодня на долю композитов при- ходится до 50% веса некоторых широ- кофюзеляжных самолетов. Компания Boeing была первой, кто добился этого в процессе создания своего самолета модели 787, который получил лицензию на полеты в 2011 году. Это был настоя- щий подвиг, учитывая, что в то время у конкурента — модели Airbus A380 — этот показатель составлял всего 25%. Не желая отставать, европейский Airbus представил модель A350 не- сколько лет спустя — и превысил отмет- ку в 50%. На этих самолетах фюзеляж, хвостовое оперение и часть крыльев и элеронов были полностью изготовлены из панелей на базе углеродного волокна и эпоксидной смолы. Всего за 50 лет производители само- летов добились невероятного прогресса, особенно если учесть, что Boeing 747 в свое время получил широкую извест- ность благодаря своей конструкции из алюминиевого сплава. Корпусные детали Композитные материалы привлека- ют внимание преимущественно своим облегченным весом. Однако произво- дители самолетов также интересуются материалами из-за других, менее из- вестных качеств. Например, их непревзойденная жесткость идеально подходит для из- готовления крупных деталей, таких как элементы крыла. Кроме того, процесс формовки позволяет сократить коли- чество деталей, собранных с помощью винтов или заклепок, ведь состояние та- ких компонентов необходимо тщательно контролировать, а при малейших непо- ладках их заменять. В связи с этим тре- буется гораздо меньше затрат на обслу- живание, тем более что эти материалы, в отличие от металлов, не подвержены воздействию влаги и коррозии. Подвижные части в хвосте и элеронах могут также быть произведены из компо- зитов, но здесь они имеют многослойную структуру. Такой тип конструкции по- зволяет композитным пластинам лучше противостоять кручению. Они состоят из сотового заполнителя, который позволя- ет минимизировать количество необхо- димого материала и при этом достичь максимальной прочности, выпускаемого на основе арамидного волокна Kevlar ® и помещенного между двумя слоями угле- родного волокна. Эта же технология используется для формования радиокупола— выпуклой ча- сти носовой части самолета. Снаружи он выглядит как простая «крышка», которая, как многие думают, служит исключительно для аэродинамических целей. Однако это не единственная его функция. За радио- куполом скрывается радар, способный обнаруживать большие облака. Чтобы радар работал эффективно, он должен пропускать электромагнитные волны в оба направления. Полимеры особенно эффективны в этом отношении, хотя при этом менее приспособлены к выдержи- ванию сильных ударов от летящих на- встречу самолетам птиц. Именно сотовая конструкция делает радары практически неразрушимыми. В большинстве случаев они также снабжены медной проволокой для рассеивания ударов молнии. Гибкие решения Область, соединяющая крылья с фю- зеляжем, выполнена из композитного стекловолокна, которое славится своей прочностью. Металлическими являются только передние кромки крыльев и опо- ры двигателя: первые изготавливаются из алюминия, вторые — из стали или даже титана. Это по-прежнему лучшие материалы с точки зрения ударопрочности, но всегда ли так будет? В настоящее время компа- ния Airbus усиливает часть крыльев моде- ли A320 арамидным волокном, которое устойчиво практически ко всему. Boeing оснастил самолет модели 777x композитными складными крылья- ми — доказательство зрелости компо- Модель самолета Airbus A350, эксплуатируемого в том числе российскими авиалиниями, более чем наполовину состоит из полимеров и полимерных композитов Кессон крыла самолета МС-21 из российских полимерных композитов