Композитный кессон крыла

В ЦАГИ из российских ПКМ изготовлен демонстратор кессона крыла лёгкого самолёта

В Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского в рамках выполнения научно-исследовательских работ по созданию конструктивно-технологической платформы самолётов малой авиации (шифр «МА 19-20») разработан и изготовлен из полимерных композиционных материалов демонстратор силовой конструкции крыла перспективного 9-местного самолёта. Работы проводились по государственному контракту от 22 июля 2019 года, заключённого между ЦАГИ и Минпромторгом РФ.

В соответствии с техническим заданием специалисты ЦАГИ провели определение отечественных импортозамещающих ПКМ, разработали и изготовили квалификационные образцы из российских полимерных композиционных материалов. Выполнили сравнительные прочностные исследования образцов, включая проверку статической прочности и ресурса при знакопеременных нагрузках. Изготовление моделей проводилось с применением технологий вакуумной инфузии, вакуумного формования с "влажным ламинатом", автоклавного формования, а также с применением клеевых композиций и клеемеханических соединений применительно к сборке крыла.

 

Было изготовлено более 400 специальных тематических и конструктивно-подобных образцов. Результаты исследований показали, что отечественные материалы не уступают зарубежным и могут быть использованы в конструкции крыла самолёта малой авиации.

Полученные оценки прочности на образцах были положены в основу разработки силовой конструкции, включающей лонжероны и нервюры, а также трёхслойные панели обшивки. Изготовление демонстратора выполнялось на двух площадках: лонжероны — в СибНИА им. С.А. Чаплыгина в автоклавном формовании, остальные элементы — в ЦАГИ по технологии вакуумного формования.

«Мы впервые разработали и изготовили демонстратор силовой конструкции крыла самолёта малой авиации из отечественных композиционных материалов. Были применены такие новые решения, как использование метода вакуумной инфузии при изготовлении панели кессона, её размах составляет порядка 5 м, хорда — около 1 м, которая представляет собой интегральную трёхслойную обшивку; защита с её помощью основных силовых элементов от ударных повреждений, отказ от механического крепежа и замена его клеевыми соединениями. Таким образом, на примере данного демонстратора мы показываем основные технологии, которые будут применяться при создании самолёта малой авиации нового поколения», — рассказал руководитель работы, начальник конструкторско-производственного отдела № 3 НТЦ НПК Юрий Евдокимов.

В 2020 году в ЦАГИ прошло техническое перевооружение, в рамках которого была выполнена реконструкция участка площадью 2,5 тысячи квадратных метров по изготовлению крупномасштабных моделей и экспериментальных авиационных конструкций из ПКМ. На участке установили термоинфузионный автоматизированный центр для изготовления композитных деталей методом вакуумной инфузии. Технология вакуумной инфузии заключается в совмещении операций пропитки углеродного или стекловолокна полимерной смолой и формования детали. По этой технологии сухое углеродное волокно предварительно выкладывается на оснастке с закреплённым на ней вакуумным мешком. Полимерное связующее закачивается в форму за счёт разряжения, создаваемого под вакуумным мешком.

«Метод достаточно экологичный и экономичный, а современное промышленное оборудование позволяет настроить процесс формования индивидуально для каждой детали и использовать широкий спектр связующих и армирующих материалов», — отмечает Юрий Евдокимов.

Если раньше площадь изготавливаемых в ЦАГИ методом вакуумной инфузии изделий из ПКМ была небольшой и достигала всего одного квадратного метра, то сейчас институт получил возможность создавать аэродинамические модели с размахом крыла до 20 метров.

В этом году будут проведены прочностные испытания изготовленной конструкции крыла, результаты которых должны подтвердить правильность выбранных технических решений, а также возможность рекомендации её для применения в самолётах малой авиации.



Отвратительно!ПлохоНи о чёмХорошоОтлично! (8 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...