В России разработана система непрерывного мониторинга состояния композитного крыла

Фонд перспективных исследований (ФПИ), Научно-инновационный центр «Институт развития исследований, разработок и трансферта технологий» (НИЦ «ИРТ») и химики МГУ завершают разработку образца интеллектуальной конструкции крыла из композитных материалов с внедренными в его структуру лазерными датчиками, сообщают «Известия». Лазерное волокно для мониторинга композитных конструкций используется впервые, и его применение призвано существенно увеличить надёжность и уменьшить вес изделия.

Современные гражданские лайнеры А-350 и Boeing 787 Dreamliner состоят из композитов более чем наполовину, новый отечественный самолёт МС-21 — на треть. Но в сравнении с привычным для авиастроения алюминием композиты менее изучены. По словам генерального директора ФПИ Андрея Григорьева, существует насущная необходимость разработки системы непрерывного мониторинга состояния конструкции современного самолёта, которая позволит безопасно эксплуатировать технику в течение длительного времени в жёстких условиях неблагоприятного климата и экстремальных нагрузок, при нанесении ударов и прочих внешних воздействиях. ФПИ завершает работу над проектом интеллектуальной конструкции крыла, в структуру материала которого лазерные датчики, находящиеся в микроскопической оптоволоконной «паутине», вживляются непосредственно на этапе изготовления.

Как сообщил директор НИЦ ИРТ Николай Львов, на сегодняшний день специалисты компании разработали программное обеспечение и сам агрегат из композитных материалов со встроенным оптоволокном, передающим лазерный сигнал. В случае повреждения конструкции — столкновение с птицей в воздухе, удар при обслуживании самолета в аэропорту, лазер точно устанавливает место и степень повреждения, а также представляет пилоту необходимые данные о надёжности конструкции. Ряд технологических решений данной системы применяется в лётных испытаниях перспективного вертолёта, разработанного в конструкторском бюро «МВЗ им. М.Л. Миля».

При повреждении композиты обычно издают характерное потрескивание. Группе учёных, специалистов в области материаловедения, оптики, электроники и химии удалось создать технологию, при которой автоматика контролирует «правильность» шума композита, выделяя его из множества других звуков самолёта — работающего двигателя, воздушных потоков и пр. Несколько месяцев назад успешные испытания конструкции для самолётов ОАК прошли в ЦАГИ (входит в Национальный исследовательский центр им. Н.Е. Жуковского) — агрегат с вмонтированными датчиками продували в аэродинамической трубе в потоке, скорость которого была эквивалентна скорости полёта современного лайнера.

— Мы наделяем материал новой сенсорной функцией, рождаются конструкции новых поколений авиационной техники, — рассказал директор Института новых углеродных материалов и технологий (ИНУМИТ МГУ) Виктор Авдеев. — Наша организация в данном проекте решает технологические вопросы изготовления композита и интеграции в него датчиков.

При бесспорных преимуществах композитов возникшие при эксплуатации дефекты конструкции — разрыв волокон, микротрещины, в том числе внутренней структуры — на начальном этапе не видны человеческому глазу.

— Необходимо обеспечить контроль за поведением композитов в процессе эксплуатации, чтобы избежать появления угрожающих ситуаций, — отметил директор научно-технического центра Объединенной авиастроительной корпорации Владимир Каргопольцев. — Проверять крыло гражданского лайнера площадью в 300 кв. м рентгеновским снимком или ультразвуковым сканированием после каждого полёта, конечно, не удастся. Поэтому часто при проектировании агрегатов из композитов конструкторы для обеспечения надёжности конструкции вынуждены увеличивать запас прочности, что приводит к увеличению веса самолёта, повышению стоимости и снижению эффективности эксплуатации. Новая технология поможет кардинально улучшить безопасность агрегатов из углепластика, а также в дальнейшем сократить вес композитных конструкций.

Рейтинг статьи:   +1+2+3+4+5 (оценок - 4, средняя - 5,00)
Загрузка...


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ





СТАТЬИ ПО ТЕМЕ