Это стало возможным благодаря успешно проведенной программе замены зарубежных композитов, поставки которых были приостановлены из-за санкций.

Как создается «черное крыло» для новейшего российского лайнера читайте в нашем материале.

Композитные преимущества

Современный лайнер примерно от 30 до 50 процентов состоит из композитных материалов. В конструкции отечественных пассажирских самолетов их стали использовать достаточно давно. Например, еще в 1990-х годах в авиалайнере Ту-204 доля композитов составляла примерно четверть деталей. В самолете Sukhoi Superjet 100 композитными стали закрылки, створки шасси, обтекатели и прочие элементы. В этой «композитной гонке» все отечественные самолеты обогнал новый среднемагистральный МС-21 – на композиты приходится 40% массы лайнера. Это первый отечественный, а также первый в мире в своем классе, самолет с композитным крылом.

Дело в том, что на протяжении долгого времени считалось, что композиты целесообразно использовать только на широкофюзеляжных лайнерах. На узкофюзеляжных самолетах, хоть они и являются самыми массовыми в мире, применение деталей из композитов было ограничено. В проекте МС-21 российские конструкторы наглядно показали преимущества «черного крыла» для среднемагистрального самолета.

Композитные материалы позволяют создать крыло более совершенной аэродинамической формы и одновременно легкое, что позволяет снизить расход топлива. Конструкторы всегда пытаются увеличить показатель удлинения крыла – отношения размаха крыла к его средней хорде. С алюминием добиться хорошего результата очень сложно, он имеет большую плотность и вес соответственно. Поэтому при большом удлинении собственный вес конструкции становится большим, особенно в корневой зоне. Значение удлинения алюминиевого крыла составляет примерно 8-9. Прочный, но одновременно легкий углепластик позволяет добиться результата повыше – в случае МС-21 он достигает уровня 11,5.

Улучшенная таким образом аэродинамика крыла – это увеличенная крейсерская скорость и высота полета, а также экономия в плане расхода топлива. По подсчетам за все годы эксплуатации среднемагистральный самолет с традиционным алюминиевым крылом тратит около 140 тыс. тонн топлива. Композитное крыло позволяет МС-21 расходовать примерно на 6% меньше. Таким образом, несложно подсчитать, что только за счет «черного крыла» новейший российский лайнер сможет сэкономить свыше 11 тыс. тонн горючего.

Технологии «АэроКомпозита»

Композитное крыло для МС-21 было разработано компанией «АэроКомпозит» в составе Корпорации «Иркут» (входит в ОАК Ростеха). Предприятие отвечает за полный цикл производства крыла – на Иркутский авиазавод поставляется уже готовая консоль. В создании композитного крыла участвуют два предприятия компании «АэроКомпозит». Основные панели и лонжероны выпускает «АэроКомпозит-Ульяновск». Этот ульяновский завод также осуществляет финальную сборку. Вся механизация крыла, часть внутреннего набора производится в Казани компанией «КАПО-Композит».

На предприятиях применяют два основных способа производства композитных элементов. Первый – традиционный, автоклавный. Вначале формируется препрег, так называемый «сэндвич», состоящий из слоев углепластика. Затем препрег размещают в автоклаве, где спустя несколько часов он превращается в авиационную деталь. По автоклавной технологии на казанском «КАПО-Композит» изготавливается механизация крыла и хвостового оперения.

Другой способ производства композитных авиадеталей – инфузионная технология. Данный метод позволяет гораздо быстрее изготовить сложные конструкции, например, панель крыла. При автоклавном способе крупная конструкция может быть собрана только из отдельных элементов и невозможно сделать интегральную деталь в отличие от инфузии. Ну, и явный бонус инфузионной технологии – вовсе не нужны автоклавы. На сегодняшний день «АэроКомпозит-Ульяновск» – единственный в России завод по изготовлению композитных авиационных деталей таким способом. Это ульяновское предприятие Объединенной авиастроительной корпорации Ростеха стало первым в мире, где данная технология применяется при производстве крупногабаритных конструкций панелей кессона крыла. Кроме того, в российской технологии используется автоматизированная выкладка углеродной ленты. Такая технология не используется при производстве композитных конструкций существующих сегодня иностранных  аналогов.

Новое крыло для российской авиации

Первоначально поставщиками композитных материалов для крыла самолета МС-21 были зарубежные компании. Импортировались и препреги, и материалы для инфузии, специально изготовленные по техническим требованиям «АэроКомпозита». Так были произведены комплекты крыла для первых пяти опытных образцов МС-21.

В связи с санкциями и торговыми ограничениями с конца 2018 года поставки композитных материалов из-за границы были прекращены. Российским авиастроителям удалось быстро отреагировать на ситуацию – поставщики композитов были заменены на отечественные. Ускорить процесс импортозамещения помог некий технологический задел – работа в части композитов велась в стране с 2015 года. Материалы для силовых композитных конструкций крыла были созданы при участии ученых МГУ и «Росатома».

Сегодня при создании крыла МС-21 используются материалы исключительно российского производства, и для инфузионной технологии, и для автоклавной. Как рассказывают в «АэроКомпозите», по своим характеристикам они ничем не уступают зарубежным аналогам. Самолет МС-21-300 с полностью российским композитным крылом впервые поднялся в небо 25 декабря 2021 года.

В марте этого года история с импортозамещением композитов подошла к своему логическому завершению – корпорация «Иркут», ее филиал «АэроКомпозит» и ЦАГИ окончили статические испытания «черного крыла» самолета МС-21, изготовленного из российских материалов. Во время этих испытаний кессон в плановом порядке был доведен до разрушения. Согласно нормам авиабезопасности он должен выдержать так называемую расчетную нагрузку, которая в полтора раза больше максимально возможной нагрузки при эксплуатации. В ходе испытаний часть конструкции крыла также нагревалась, чтобы проверить устойчивость композитов к высоким температурам. Кессон МС-21 выдержал нагрузку, намного превышающую расчетную, доказав наглядно свою прочность и безопасность при любых условиях полета.

Источник: ГК «Ростех»

Фото: Минпромторг России

Общий объем производства в этой отрасли составил около 80 млрд рублей, заявил глава Минпромторга Денис Мантуров

Общий объем производства российской отрасли полимерных композитов по итогам 2021 года составил 80 млрд рублей, что на 11% выше показателей 2020 года. Об этом сообщил журналистам глава Минпромторга РФ Денис Мантуров.

«У нас композитная отрасль растет двузначными цифрами в последние годы с учетом востребованности этой продукции и на внутреннем рынке, и в том числе поставками на экспорт. Общий объем производства полимерных композитов по прошлому году составил в этой отрасли около 80 млрд  рублей, рост составил 11% по отношению к 2020 году», — сказал он.

Министр обратил внимание на перспективные проекты, находящиеся на стадии реализации.В их числе он назвал инновационный научно-технологический центр «Композитная долина», который должен появиться в Тульской области в 2024 году, и проекты компании «Аэрокомпозит».

«Отрадно, что в основном используется именно российское сырье, российские материалы», — добавил глава Минпромторга.

Постановление о создании в Тульской области ИНТЦ «Композитная долина» глава кабмина подписал 21 января 2021 года. В числе основных видов деятельности центра — разработка и создание многофункциональных материалов, химических компонентов и технологии их производства, конструирование и производство изделий из композиционных материалов. Заинтересованность в участии в проекте ИНТЦ подтвердили 39 компаний, среди которых структуры Росатома, «Газпром нефть», ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация».

«Аэрокомпозит», входящий в Ростех, является производителем композитного крыла для самолета МС-21.

Источник: ТАСС 04.02.2022

Самолет МС-21 с российским композитным крылом на днях должен совершить первый полет, сообщили ТАСС в госкорпорации «Ростех».

Разработка и производство российских полимерных композиционных материалов для крыла пассажирского самолета МС-21 начались после введения США торговых ограничений в отношении компании «Аэрокомпозит» в сентябре 2018 года. «Аэрокомпозит» использует сырье, разработанное предприятиями Росатома при участии МГУ.

«В 2018 году нам просто перекрыли поставки в надежде затормозить перспективный авиационный проект. В итоге мы в кратчайшие сроки вынуждены была создавать, испытывать и внедрять собственные материалы. С этой работой мы успешно справились, на днях МС-21 с российским «черным» крылом должен совершить первый полет», — сказали в госкорпорации.

Источник: ТАСС

]]> https://niieap.com/2021/12/22/%d1%81%d0%b0%d0%bc%d0%be%d0%bb%d0%b5%d1%82-%d0%bc%d1%81-21-%d1%81-%d1%80%d0%be%d1%81%d1%81%d0%b8%d0%b9%d1%81%d0%ba%d0%b8%d0%bc-%d0%ba%d0%be%d0%bc%d0%bf%d0%be%d0%b7%d0%b8%d1%82%d0%bd%d1%8b%d0%bc-%d0%ba/feed/ 0 https://niieap.com/2020/03/10/%d1%83%d0%bb%d1%8c%d1%8f%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%81%d0%ba%d0%b8%d0%b9-%d1%82%d0%b5%d1%85%d1%83%d0%bd%d0%b8%d0%b2%d0%b5%d1%80%d1%81%d0%b8%d1%82%d0%b5%d1%82-%d0%be%d1%82%d0%ba%d1%80%d0%be%d0%b5%d1%82/ https://niieap.com/2020/03/10/%d1%83%d0%bb%d1%8c%d1%8f%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%81%d0%ba%d0%b8%d0%b9-%d1%82%d0%b5%d1%85%d1%83%d0%bd%d0%b8%d0%b2%d0%b5%d1%80%d1%81%d0%b8%d1%82%d0%b5%d1%82-%d0%be%d1%82%d0%ba%d1%80%d0%be%d0%b5%d1%82/#respond Tue, 10 Mar 2020 06:24:12 +0000 https://niieap.com/?p=42334 Ее студенты станут изучать технологии формирования, обработки и ремонта деталей летательных аппаратов из полимерно-композиционных материалов

Базовая кафедра завода «Аэрокомпозит» появится в Ульяновском государственном техническом университете в 2020 году. Об этом сообщила ТАСС исполняющий обязанности ректора вуза Надежда Ярушкина.

«Сейчас мы обсуждаем создание базовой кафедры с АО «Аэрокомпозит». Решение о ее создании мы приняли, но нужен конкретный проект развития. Это новая деятельность, которая, мы надеемся, возникнет уже в 2020 году», — сказала собеседница агентства.

В университете уже ведется подготовка студентов по направлению композиционных материалов, поэтому основа для создания кафедры заложена. Композиты — группа материалов, состоящих из нескольких компонентов, один из которых выполняет армирующую функцию, а второй — связующую.

«У нас открыто направление новых материалов — композитов. Их них изготавливаются лопасти для ветрогенераторов, крылья самолета и многое другое», — уточнила Ярушкина. По ее словам, на базовой кафедре студенты изучат технологии формирования, обработки и ремонта деталей летательных аппаратов из полимерно-композиционных материалов. На предприятии планируется проведение практических занятий и производственной практики.

Предприятие «Аэрокомпозит» производит конструкции из полимерных композиционных материалов: панелей центроплана, а также лонжеронов и интегральных панелей отъемной части крыла в интересах программы МС-21 и других перспективных программ Объединенной авиастроительной корпорации. Технология является уникальной, поскольку традиционно из композитных материалов делались детали крыла, но не элемент целиком.

Композитное крыло позволяет экономить авиакомпании на топливе до 6-7%. Соглашение о сотрудничестве между правительством Ульяновской области, ОАК и компанией «Аэрокомпозит» по реализации инвестиционного проекта «Строительство завода по производству композиционных конструкций» на территории Ульяновска было подписано 15 февраля 2010 года.

Источник: ТАСС 04.03.2020