Добро пожаловать на крупнейший портал бизнес-авиации
Меню
Изменения в обшивке самолета могут принести большие преимущества
Изменения в обшивке самолета могут принести большие преимущества
 Изменения в обшивке самолета могут принести большие преимущества
При упоминании о конструкции самолета и современных материалах в голову приходят мысли о силовых элементах — шпангоутах, стрингерах, лонжеронах и балках, которые формируют скелет ВС. Но исследования, затрагивающие внешние слои обшивки самолета (всего миллиметры, даже микроны толщины), обещают оказать огромное влияние на вес, стоимость и эффективность машины. Обшивка самолета приобрела новое, особое значение с переходом на композиционные планеры, что влечет необходимость обеспечить защиту от молний диэлектрических углеволоконных материалов, используемых вместо электропроводящего алюминия. Сейчас это достигается добавлением слоя проводящей сетки из металлической фольги поверх композитов, что увеличивает вес, усложняет производство и повышает стоимость. В качестве альтернативы расположенная в США корпорация Lord Corp. разработала простое в изготовлении проводящее эпоксидное покрытие, которое весит вдвое меньше сетки из медной фольги, но имеет такую же эффективность при защите от ударов молнии. Как говорит ведущий инженер Lord Chemical Engineering Сет Каррузерс, покрытие UltraConductive, созданное на основе технологий, применяемых для отвода тепла от микрочипов и дисплеев, сейчас проходит изучение у самолетостроителей, а на следующий год запланированы летные испытания. Вещество UltraConductive наносится в виде пленки или напыляется на углеволоконный препрег, после чего подвергается обработке в автоклаве вместе с основной композитной деталью. В процессе обработки сырой материал становится проводящим. При нагреве проводящие частицы, взвешенные в эпоксидном полимере, самоупорядочиваются так, что начинают касаться друг друга. "Самая большая тонкость в том, чтобы не дать полимерной матрице снова покрывать частицы и предотвратить формирование трехмерной сетки", — поясняет Каррузерс. По сравнению с сеткой из медной фольги, которая весит 312,5 г/м2, пленка весит 190,5 г/м2, а напыленное покрытие — 141,6 г/м2, что дает экономию до 55%. Улучшенная обработка поверхности по сравнению с медной сеткой, также дает косвенную экономию в весе требуемых грунтовки и краски. Компания Lord оценивает общую экономию в весе на уровне 176,9 кг для узкофюзеляжного и почти 532 кг для широкофюзеляжного самолета. Также сокращается и количество ручного труда при производстве. Сейчас, чтобы обеспечить безопасное распространение энергии от удара молнии по всей поверхности планера, композитные панели необходимо зачищать до открытия медной фольги и обеспечивать их электрический контакт. "Материал UltraConductive проводит в любом направлении. Вам не надо зачищать края, вы просто устанавливаете контактное соединение или полосу. Получается большая экономия в весе и трудозатратах", — говорит Каррузерс. Разработанный с целью удовлетворять требованиям по защите от молний Zone 2A, которые применяются к большей части крыла и фюзеляжа самолета, UltraConductive должен обеспечить ту же эффективность, что и металлические сетки. "Мы не ставим целью превзойти металлическую фольгу, наша задача — экономия веса, — продолжает Каррузерс. — Мы попытались добиться соответствия по всем остальным свойствам, чтобы обеспечить нехудшие качества и работоспособность на протяжении всей жизни самолета". UltraConductive может также использоваться как дополнение к металлической сетке, чтобы обеспечить избыточную надежность на критических поверхностях, таких как топливные баки. Компания Lord занимается освоением производства нового материала. "В этом году предстоит завершить несколько испытаний, — говорит Каррузерс, — чтобы сертификационные процедуры прошли гладко". Сертификация остается препятствием для скорого принятия новой технологии, так что маловероятно, что для какого-либо типа самолета, находящегося в производстве, будет произведен переход от металлической фольги к веществу UltraConductive. "Это может быть проведено при серьезной модернизации или переходе на новую платформу", — считает Каррузерс. Он отмечает, что Lord отказалась от использования наночастиц, чтобы избежать опасений по защите здоровья и сократить расходы. Однако некоторые исследовательские группы рассматривают использование наноматериалов для создания проводящих композитов. Например, Институт им. Фраунгофера в Германии изучает вопрос интегрирования наноматериалов в композиционную обшивку крыла, чтобы улучшить защиту от молний и обеспечить подогрев крыла для борьбы с обледенением. Кроме того, гидрофобное или водоотталкивающее покрытие, создаваемое путем внесения добавок во внешний слой краски, можно использовать для того, чтобы растаявшая вода с подогреваемой передней кромки крыла не замерзала снова на нижней части крыла. Однако создание покрытий, остающихся стабильными на протяжении нескольких лет, остается проблемой, отмечают в Институте им. Фраунгофера. В институте также изучают использование материалов, запоминающих форму, для обшивки крыла, которая меняет свой объем при прохождении через нее электрического тока, что позволит сбрасывать формирующийся лед. Такая технология обещает экономию энергии до 80% по сравнению с обычными методами подогрева. Кроме того, Институт им. Фраунгофера разрабатывает методику нанесения микроскопических канавок на верхний слой краски, что позволит снизить трение обшивки о поток воздуха и аэродинамическое сопротивление.

Поделиться: http://www.ato.ru/content/izmeneniya-v-obshivke-samoleta-mogut-prinesti-bolshie-preimushchestva Грэм УОРВИК

Более 140 моделей самолетов и вертолетов бизнес-класса;

Летно-технические характеристики, компоновки салонов, карты дальности полета из Москвы;

Эксклюзивные фото воздушных судов и VIP-интерьеров;

Ориентировочную стоимость авиатехники в 2016-2017 гг;