Новые технологии в авиастроении

Форум о военной авиации

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение EvMitkov » 28 дек 2015, 21:52

Понятно, Сань. Спасибо.

Что ж - турецкая бравада остается на уровне "модернизации М60" :mrgreen:
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 17468
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение Володя » 29 дек 2015, 08:49

Брешет турок Женя. Если израильтяне опасаются российского зонтика ПВО на Сирией, то туркам то куда...
Всем привет из Обетованой... Канады!
Володя
 
Сообщения: 2855
Зарегистрирован: 04 апр 2012, 04:51
Откуда: Торонто Онтарио Канада

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение Палестинский Казак » 12 янв 2016, 13:51

Долгие занятия в авиамодельных кружках дали результаты (нюханье клея, растягивание резины)
Пионеры выросли и началось http://topwar.ru/88559-bolshe-chem-vidi ... -boya.html
Палестинский Казак
 
Сообщения: 1392
Зарегистрирован: 24 май 2012, 03:53
Откуда: родился в Новороссии, служил в ГСВГ - Baumwolle

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение EvMitkov » 12 янв 2016, 19:14

То есть, Казаче - вертикальные взлет-посадка за счет винтомоторной группы и полет за счет плоскости?
"Осуществилась вековечная мечта авиаторов"? :mrgreen:

Но насколько я знаю, зависимости в аэродинамике далеко не линейные - потому вопрос: насколько допусима максимальная масса такого аппарата? Одно дело - приподнять и заставить летать машинку в несколько килограмм - и совсем другое - полноценный, как ты говоришь - "летак", способный нести полезную нагрузку хотя бы в центнер?

И какова стоимость подобных аппаратов? Хотя бы соотносительная? Если они имеют
литий-полимерный аккумулятор
нужной ёмкости при сравнительно невысокой удельной массе, то эта хреновинка далеко не из дешовых.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 17468
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение Палестинский Казак » 13 янв 2016, 17:30

Поздравляю с Новогодними праздниками, Рождеством и Крещением!
Стоимости у авиамоделистов не имеют верхней границы:-))
Да, самая главная и не компактируемая вещь - это Аккумулятор, все гаджеты достигли минимума и повышают свою производительность ежегодно, а его величество аккум прогрессирует медленно!
Если летак тащит массу равную массе аккума - это хорошо, имея при этом необходимые лётные парраметры: дальность, потолок и время барражирования....
Можно применять авиамодельные двигатели Отто, которые работают на эфире и керосине, но они гады сильно шумят як гарный мотоцикл:-))
Поэтому все от них отказались, хотя ТТХ очень интересные.
БПЛА должны стремится к своим биологическим прообразам т.е. насекомым - КПД шикарный!!!
Я думаю, шо прорыв произойдёт в ближайшие годы, яйцеголовые создадут нанопупер аккум и будет всем счастье.....
Палестинский Казак
 
Сообщения: 1392
Зарегистрирован: 24 май 2012, 03:53
Откуда: родился в Новороссии, служил в ГСВГ - Baumwolle

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение EvMitkov » 16 янв 2016, 00:22

Палестинский Казак писал(а): яйцеголовые создадут нанопупер аккум и будет всем счастье.....
Ну-да ну-да... Наплюют на законы физики и на химиоэлектрический КПД накопителя - и создадут. До Перпетуум мобиле они еще годика три будут работать (наверное), а вот нанопупераккумулятор с КПД 110 процентов (заряжаешь киловатт - получаешь мегаватт :mrgreen: ) вот-вот создадут! По цене шапки сухарей и пол-ведра щепок...

Ну, да ладно - я в науку верю. Мне тут один молодой человек письмом на почту на полном серьезе предлагал применять в МЧС гравилеты. И очччень удивлялся, когда я ему сдуру ответил, что принцип гравитации до сих пор не изучен, и подвижки тут ещеменьше чем в понимании природы поля. Приводил мне в пример "парящий магнит" и писал, что (орфография сохранена)
Если электромагнит нужной мощности и полярности тойже что наша планета Земля прикрепить под днищем вездехода МЧС, то ему будут нестрашны никакие дороги, потому что он тоглалетать сможет, потому что магниты одной полярности отталкивается и об этом знает каждый студент
И почему это до сих пор не сделано несет ответственность политическое лоби в МЧС которая наживается на государственных закупках машин и вездеходов


Чем не ноу-хавность? Комментировать я не стал - что тут умному и грамотному человеку возразишь? Лобби в МЧС - она такая: опасная. С ней лучше не связываться.

Но что скажешь, Казаче, и как прокомментируешь материал, раскопанный нашей Аллой Станиславовной?

С миру по нитке-18

Нитка № 1

Движок и шапка-невидимка в одном флаконе

Тот, кто читал русские сказки, тот конечно же знает, как выручала Иванов-дураков и царевичей шапка-невидимка. Правда, в руки она давалась не каждому и не за просто так: ее нужно было заслужить за добрые дела, или выкрасть у какой-нибудь злобной нечисти.

Китайцы попытались сработать по второму варианту, - с амерами, и, как им показалось, надежно застраховались от неудач, став единственной страной в мире, взявшейся за выпуск сразу двух видов самолетов-невидимок, - силами двух отдельных конструкторских бюро. Самолет J-20 у них удивительно похож на американский F-35, а более массивный J-31, судя по всему, скопирован с F-22. Однако, к глубокому разочарованию китайцев, скомунизденная ими у нечисти продукция оказалась некачественной, - желанную невидимость не слишком то обеспечивающей.

Вдобавок к этой неприятности, китайцы осознали, что копировать самолеты гораздо легче, чем двигатели для них.

В 2012 году российские источники сообщили, что на J-31 был поставлен российский двигатель RD-93. Китай с тех пор изготовил копию этого двигателя, однако заложенных в наш движок характеристик этой копии достичь не удалось. Мало того, повторились проблемы 1990-х, когда при оснащении закупленных у России SU-27 китайскими движками оказалось, что надежной работы от них ждать не приходится. Межремонтный ресурс у этих движков составлял всего 30 часов, тогда как российские двигатели спокойно отрабатывали положенные им 400 часов.

Так что, несмотря на десятилетия копирования российских двигателей, китайские движки продолжают «страдать от низкого качества и проблем с совместимостью узлов и деталей». В общем, пришлось китайцам с шапкой в руках к России идти, - и не только за движками, но и за SU-35.

Ведь эти наши самолеты мало того, что по многим характеристикам американских «невидимок» за пояс затыкают, так еще, оказывается сами в невидимок превращаться могут. Опять же, как в русских сказках, где у шапки-невидимки была интересная особенность: пока она надета правильно - выглядит как обычный головной убор. Но стоило перевернуть ее задом наперед, как чары вступали в силу и герой становился невидим.

Финтом «задом наперед» в случае с SU-35 явилась «кобра». По словам пилота-испытателя Сергея Богдана: «В результате имеющего место при исполнении этого элемента высшего пилотажа быстрого изменения скорости, SU-35 может освободиться от захвата в прицел допплеровской РЛС противника», то есть, - может стать невидимым.

18 декабря 2015
*****
Нитка № 2

О проблемах китайцев с копированием наших движков пресса начала писать не вчера. Вот, например, статья от мая 2012 года:

Почему Россия держит Китай за … двигатели

... Только 20 процентов военных самолетов КНР в настоящее время используют двигатели китайского производства, остальные 80 процентов имеют иностранные двигатели, и правительство не может держать данное обстоятельство в тайне...

... два года тому назад китайцы объявили, что заменят двигатели АЛ-31ФН на своем истребителе J-10 движками китайского производства WS-10A. Однако в прошлом году Пекин потихоньку заказал в России еще несколько сотен двигателей АЛ-31ФН. И больше - никаких разговоров о масштабном использовании WS-10A...

Конечно, китайцы утверждают, что WS-10A превосходит АЛ-31ФН по своим характеристикам, хотя в нем очень многое скопировано с российского образца. Китайцы говорят, что провели дальнейшее усовершенствование двигателя. Однако у русских такого рода усовершенствования уже были реализованы; например, у АЛ-31 межремонтный ресурс был увеличен с 900 до 1500 часов. А недавно его увеличили до 2000 часов. Китайцам, между тем, не удалось освоить даже некоторые базовые производственные технологии по реактивным двигателям с высокими показателями. Недавно руководители КНР открыто подняли вопрос о неспособности китайской компании освоить навыки, необходимые для производства турбинных лопаток к высококачественным реактивным двигателям...

Долгие годы Китай импортировал два типа российских двигателей: АЛ-31 стоимостью 3,5 миллиона долларов (для Су-30 и его местного клона J11, а также для самолета китайской конструкции J10), и РД-93 (версия РД-33 с МиГ-29) для JF-17 (самолет типа F-16, разработанный совместно с Пакистаном). Тогда китайские инженеры думали, что сумеют освоить технологии производства местной копии российского двигателя АЛ-31. Эта китайская копия под названием WS-10A является частью программы, в рамках которой также проектируется двигатель WS-13 на замену РД-93. Китайцы сумели создать достаточно долговечные двигатели, но у них до сих пор есть проблемы с надежностью. А это - настоящая смерть для истребителя, поскольку в воздушном бою неисправность двигателя может оказаться фатальной...

Количество российских двигателей АЛ-31, проданных Китаю, превысило тысячу, поскольку в прошлом году русские получили несколько новых заказов. Это вызвано тем, что КНР хочет увеличить свой парк современных реактивных истребителей (J-10 и J-11), а также дать своим летчикам достаточно летной практики, чтобы они аккумулировали и поддерживали свои боевые навыки и мастерство. А из-за этого двигатели быстрее изнашиваются...

В этом году увеличилось количество заказов от российских ВВС, и производителю АЛ-31 пришлось в текущем году увеличить объемы производства более чем на треть. Похоже, что русские уверены в неспособности китайцев в скором времени решить свои производственные проблемы. Это видно на примере того, что Китай открыто (но безуспешно) протестует против тех ограничений, которые Россия хочет ввести на использование своих двигателей АЛ-31ФН.

России нужны гарантии, что АЛ-31ФН будут использоваться исключительно на китайских военных самолетах, и что ни один из них не будет разобран, чтобы помочь китайским инженерам в создании и совершенствовании незаконных клонов этого двигателя - WS-10A. Китай много лет крадет российские военные технологии, особенно после окончания холодной войны.

В то время покупать новую военную технику России было не по карману, и лишь заказы из Индии и Китая помогали многим российским оборонным предприятиям держаться на плаву. Сейчас, когда пошла масса заказов от российских военных, производители боевой техники почувствовали себя увереннее, считая, что могут играть с Китаем гораздо жестче. Россия держит Китай за... двигатели, и усиливает нажим.
22 мая 2012 г.
*****
Нитка № 3

Будем печь, как пирожки, расчудесные движки


... в мире есть только четыре страны, обладающие полным циклом производства ракетных двигателей и реактивных двигателей для самолётов. Среди них Россия, которая не только находится в лидерах по некоторым из уже имеющихся видов продукции, но и активно занимается разработкой новых методов изготовления деталей авиационных двигателей.

Проект, над которым работает группа профессора Глеба Андреевича Туричина, директора Института лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, называется: «Создание технологии высокоскоростного изготовления деталей и компонентов авиационных двигателей методами гетерофазной порошковой металлургии».

Струя металлического порошка и других компонентов подаётся на заготовку, а лазерный луч разогревает порошок, что приводит к его спеканию. И так несколько раз до получения нужного изделия. Процесс напоминает послойное выращивание деталей. Состав порошка можно менять по ходу изготовления и получать детали с разными свойствами в разных частях.

Получаемые таким способом изделия обладают прочностью на уровне горячего проката. При этом для них не требуется дополнительная обработка после изготовления. Раньше, на изготовление сложных изделий могло уйти до трёх тысяч часов, новый метод позволяет сократить время изготовления в 15 раз!


Экспериментальная установка для прямого лазерного выращивания деталей на базе мощного волоконного лазера

Первый этап проекта был закончен ещё в прошлом (2014) году. Тогда были разработаны математические модели переноса частиц порошка к поверхности изделия и их нагрева лазерным лучом. К тому моменту сотрудники института смогли вырастить на опытной технологической установке коническую воронку с заданными свойствами, что убедило ОАО «Кузнецов» (подразделение Объединённой двигательной корпорации, г.Самара) присоединиться к проекту, профинансировав половину его стоимости. Проект также поддержан Научно-техническим советом Военно-промышленной комиссии РФ.

Проект должен быть завершён к концу следующего года, но уже сейчас он выполняется с опережением графика. Готова одна технологическая машина и монтируется вторая. Разработана новая технология, в соответствии с которой вместо одной детали специалисты из Санкт-Петербурга научились делать двадцать.

Другая немаловажная часть работы – это перепроектирование двигателей и их деталей под технологию выращивания. И это тоже сделано. Работники ОАО «Кузнецов» уже составили всю документацию для производства этим методом газотурбинного генератора и готовятся к приёму оборудования для лазерного выращивания изделий, обучая сотрудников работе на этом оборудовании.

Автор: Евгений Радугин
*****
Нитка № 4
FT: Индия вновь вернулась к российской военной технике после знакомства с американской
Премьер-министр Индии Нарендра Моди приехал в Москву с большими ожиданиями. И не ошибся, полагает Financial Times, изложение материала которой приводит ИноТВ.

Россия и Индия ещё со времён Советского Союза были друг для друга приоритетными партнёрами в области обороны. Но некоторое время назад, желая разнообразить каналы импорта военного оборудования, Индия предпочла поставки из США.

В последние годы Индия старается исправить сделанное. Моди уверил Путина, что по-прежнему считает Россию «одним из самых верных друзей» своей страны и надеется «возродить и углубить старые стратегические связи, особенно в таких сферах, как ядерная энергетика и оборона».

В период с 2010 по 2014 годы на российское оборудование пришлось 70% индийского импорта вооружений, что составило 39% от всего российского экспорта, приводит Financial Times данные Стокгольмского института исследования проблем мира.

Сотрудничество с Индией открывает большие перспективы: страна — крупнейший импортёр оборонной техники. В течение последующих 10 лет она намерена потратить на модернизацию устаревшего оборудования $250 млрд.

При этом основная цель политики Моди — добиться того, чтобы новые системы вооружений и другое оборудование были произведены в Индии, а не за границей.
25 декабря 2015 г.

http://aftershock.news/?q=node/364139.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 17468
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение g.A.Mauzer » 16 янв 2016, 13:59

Всем доброго времени суток!

Но насколько я знаю, зависимости в аэродинамике далеко не линейные


В детской ( :mrgreen: ) книжке из серии "Я познаю мир" обр. начала 2000-ных была целая статья на тему микро-БПЛА (и даже темин для них введён - энтомоптеры, т.е., "насекомолёт"); так вот, среди прочих проблем того ещё уровня развития этих штучек, была названа такая: сложность компенсации всяких непредсказуемых завихреней аэродинамики, типа бокового ветра, восходящих потоков и т.п. именно в микро-размерности аппарата. Допустим, время реакции у тогдашних, десяти-пятнадцатилетней давности, аппаратов было дольше в десятки-сотни раз, но главное - это как раз мощность двигателей и расход энергии на корректировочные манёвры. С этим туго.

Ну, и, к тому же, РЭБ - как в микро-размерности реализовать экранировку и т.п. от паразитных (и, тем более, целенаправленно-паразитных :mrgreen: ) воздействий?
Прежде чем забивать гвоздь пистолетом, удостоверься, что он заряжен.
g.A.Mauzer
 
Сообщения: 2328
Зарегистрирован: 23 ноя 2013, 21:39
Откуда: Новокузнецк, Кемеровская обл.

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение EvMitkov » 10 фев 2016, 17:53

По наводке нашего Андрея Сиротенко:

В сети опубликованы видео первых полетов разработанного московским КБ "Современные авиационные технологии" самолета СР-10. Название летательного аппарата расшифровывается как "Самолет реактивный со стреловидностью крыла минус 10 градусов".


Первый летный опытный образец самолета СР-10 разработки и постройки ООО "Конструкторское бюро "Современные авиационные технологии" в первом полете. Орешково (Калужская область),
Источник: www.facebook.com/albaaero


Обратная стреловидность позволяет сделать самолет компактным, улучшает устойчивость на малых скоростях и взлетно-посадочные характеристики, что делает СР-10 пригодным для обучения азам пилотажа. Поступающий в ВВС учебно-боевой Як-130 является, по сути, самолетом повышенной подготовки, у простых и дешевых реактивных машин для получения первоначальных навыков в России нет, считают в КБ. Курсанты занимаются на устаревших и гораздо более тяжелых L-39.

phpBB [video]


Летные испытания прототипа проходят на аэродроме Орешково в Калужской области. И, судя по видео, проходят успешно - в третьем полете самолет выполнил несколько фигур высшего пилотажа. Кстати, обратная стреловидность крыла улучшает и маневренность машины, поэтому СР-10 может использоваться не только как учебный, но и как спортивный самолет.

phpBB [video]


- Если пойдет в серию и для гражданских - будет "бомба". Реактивный самолёт по цене б/у сесны


- Однако впечатляет. За счет низкой цены проект может и "выстрелить"


- Удивило количество будильников. Хотя может для первоначального обучения оно и к лучшему. Тяговооруженность похоже ок. В общем, отличная птичка!
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 17468
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение Olenevod Beldyev » 22 фев 2016, 19:09

Японамать! ;)

Глубоко погруженный в тему «черных крыльев» японский автор, убедительно показывает, как русские мозги могут успешно интегрировать японское сырье, австрийские станки, испанские автоматические погрузчики в эффективные технологические процессы, позволяющие обойти на вираже лидеров отрасли.
Тема уже поднималась, но материал интересен именно своими подробностями...



Карбоновые крылья суперсовременного авиалайнера МС-21 совершеннее крыльев Boeing 787
21.02.20169350798
Котаро Ватанабэ (Kotaro Watanabe)

Заголовок, который заявляет о том, что Россия создала карбоновые крылья, превосходящие крылья Boeing 787, может вызвать противоречивые чувства у тех людей, которые разбираются в ситуации, однако это действительно так. Boeing 787 — новейший авиалайнер компании Boeing. Его главная особенность состоит в том, что фюзеляж, который раньше был из алюминиевого сплава, теперь изготавливается из карбона. Поскольку этот карбон разработала японская компания Toray, японская пресса активно обсуждала эту тему.
Благодаря применению карбона, который легче алюминия и практически не подвержен коррозии, удается снизить расход топлива и повысить комфортабельность салона. Все это не оставляет сомнений в том, что Boeing 787 — самый передовой авиалайнер в мире.
При этом российские самолеты, как правило, вызывают страх. Вряд ли можно говорить о том, что они действительно опасны, однако авиалайнеры, разработанные в советское время, отстают с технологической точки зрения. Кроме того, они отличаются большим расходом топлива и многочисленным экипажем для управления самолетом, поэтому они не столь привлекательны в сравнении с продукцией Boeing или Airbus.
После развала СССР Россия долгое время не вела новых разработок. Естественно, старые технологии откинули российскую авиапромышленность назад.
Несмотря на это, России удалось разработать технологию, превосходящую Boeing 787. В особенности сложно поверить в то, что эта технология касается карбона — изюминки Boeing 787.
Когда технологи и специалисты Boeing и Airbus посетили авиационный завод «АэроКомпозит-Ульяновск» и своими глазами увидели производственную линию, они были крайне удивлены: «Мы не верили, что завод способен на такое, пока не увидели все сами».
Когда директор завода рассказал мне о своих технологиях, я тоже не удержался и сказал, что не верил в это.

Ситуация с разработкой авиалайнеров в России

Я хотел бы сказать несколько слов о разработке авиалайнеров в России. Производство пассажирских авиалайнеров начало быстро развиваться после Второй мировой войны. В СССР технологии развивались быстрыми темпами, поэтому реактивные авиалайнеры появились там на два года раньше, чем в США (в СССР в 1956 году, а в США — в 1958).
До 60-х годов СССР немного опережал США. Если сравнивать с Великобританией и Францией, то советская авиапромышленность намного превосходила эти страны.
Тем не менее, после того, как в конце 60-х появился Jumbo Jet, СССР начал отставать с точки зрения размеров, электроники и экономичности. При этом считается, что Россия отстает в сфере карбоновых технологий.
В конце советского периода СССР попытался наверстать упущенное. Он разработал такие самолеты, как Ту-204 и Ил-96, в которых применялись новые технологии (президент России летает на самолете того поколения).
Между тем, Союз развалился еще до окончания разработки. Само существование авиационной промышленности оказалось под вопросом, поэтому отставание от Запада только увеличилось. Можно сказать, что Россия проиграла холодную войну и в сфере разработки авиалайнеров.
Российская экономика быстро восстановилась после 2000 года: пришедший к власти Владимир Путин навел порядок, росли цены на нефть. Авиационная промышленность, выжившая за счет экспорта военных самолетов в развивающиеся страны в 90-е годы, начала заниматься гражданскими разработками.
Началось массовое производство авиалайнера Сухой Суперджет-100 (SSJ100). По информации компании, в 2014 году было произведено 37 самолетов.
В SSJ100 широко использовались западные технологии, в результате чего получился современный самолет, резко контрастирующий с советскими авиалайнерами.
Несмотря на это, он не идет ни в какое сравнение с Boeing 787, который создавался в тот же период. Возможно, SSJ100 не отставал от уже летающих самолетов, однако его, вряд ли, можно сравнивать с авиалайнерами, которые находились на стадии разработки.
В настоящее время Россия разрабатывает второе поколение авиалайнеров: МС-21. По размеру он практически ни чем не отличается от Boeing 737 или Airbus А320, которые являются наиболее продаваемыми самолетами.
SSJ100 изготавливается из алюминиевого сплава, поэтому можно сказать, что это «обычный самолет». В свою очередь, у МС-21 карбоновые крылья и хвост. Мне кажется, этот самолет сможет конкурировать с новейшими образцами. Карбоновые крылья были изготовлены в конце прошлого месяца.
Если заменить алюминий на карбон, вес снижается примерно на 20%, однако не так-то просто изготовить надежную деталь. Кроме того, стоимость была слишком высокой. Сначала карбон стали применять при производстве военных самолетов, затем он появился в гражданской авиации, однако его применяли в частях, которые не представляют большой важности.
Например, если в карбон попадает даже небольшая пылинка, то он становится некачественным, поэтому при производстве самолетов крайне сложно обеспечить абсолютную надежность. В связи с этим сделать крылья из карбона технологически очень непросто.

Российские крылья, превосходящие 787

Что же представляют собой российские карбоновые крылья, которые смогли произвести впечатление на Boeing и Airbus? Главное преимущество МС-21 состоит в применении передовой, но при этом недорогой производственной технологии.
В авиационной промышленности применение карбона развивается по двум направлениям. Первое состоит в том, какие детали изготавливать из карбона. Некоторые детали не могут привести к серьезным неприятностям, несмотря на поломку.
Поворотные лопатки (рули направления и закрылки) и обтекатели в определенном смысле не столь важны. Такие детали называют структурными элементами второго уровня. При этом очевидно, что если сломаются крылья или фюзеляж, трагедии не избежать. Такие части называют структурными элементами первого уровня.
Сначала карбон начали применять для изготовления элементов второго уровня. Затем — для таких элементов первого уровня, как хвост, крылья и фюзеляж.
Например, поворотные лопатки и обтекатели Boeing 767, который появился в 80-х годах, изготовлены из карбона. В свою очередь, у Boeing 777, эксплуатация которого началась в 90-е годы, карбоновый хвост.
Фюзеляж и крылья Boeing 787, совершившего первый рейс в 2011 году, полностью изготовлены из карбона. Что касается МС-21, то у него алюминиевый фюзеляж, но карбоновые элементы первого уровня, то есть хвост и крылья. Значит, такой важнейший элемент МС-21, как крылья, изготовлен из карбона.
Еще одно направление заключается в снижении себестоимости. Неспециалисты незнакомы с производственной технологией карбоновых самолетов. Для большинства людей термины, связанные с производственным процессом карбоновых крыльев, будут звучать как иностранный язык.
Я использую слово «карбон», которое означает пластик, армированный углеродным волокном. Углеродное волокно укрепляется при помощи пластика, который напоминает эпоксидную смолу.
Предел прочности углеродистой стали составляет 400МПа, в то время как углеродного волокна — 3000 — 6000 МПа, однако само по себе волокно тонкое, поэтому оно не может стать прочным промышленным материалом.
Благодаря укреплению пластиком оно становится таким крепким, что его можно использовать для самолетостроения.
Производственный процесс пластика, армированного углеродным волокном, можно разделить на процесс изготовления углеродного волокна и процесс его укрепления пластиком. Углеродное волокно производят такие компании, как Toray.
Авиапроизводители уже сами укрепляют пластиком углеродное волокно.
Авиапроизводители стремятся снизить себестоимость этого процесса. В этом смысле технология производства МС-21 — самая передовая в мире.
Говоря простым языком, компании «АэроКомпозит-Ульяновск» удалось удешевить производственные процессы, связанные с автоклавом и пропиткой синтетической смолой для упрочнения.
Изначально авиапроизводители приобретали углеродное волокно, пропитанное пластиком (называется препрег), и изготавливали авиационные детали из нескольких слоев углеродного волокна. Затем детали укреплялись в автоклаве.
При этом пластик, применяемый в авиапромышленности, отличается от обычного пластика. Этот пластик представляет собой термореактивную смолу, которая укрепляется при помощи температуры.
Как и крылья, которые производит компания Mitsubishi Heavy Industries, важные детали Boeing 787 изготавливаются при помощи препрега и автоклава. Производители материала покрывают тонкий слой углеродного волокна жидким пластиком и укрепляют это волокно под давлением, благодаря чему они получили сравнительно простой и надежный производственный метод.
Тем не менее, препрег стоит очень дорого. При этом его срок хранения ограничен. Кроме того, если материал не используется, его необходимо замораживать. Если ошибиться с температурным режимом и сроком хранения, дорогостоящий материал приходится выбрасывать. Что касается автоклава, то оборудование и его эксплуатация также являются дорогостоящими.
Если отказаться от препрега и автоклава, можно существенно снизить себестоимость. В других отраслях, где надежность не настолько важна, уже распространилась технология, в которой не применяются препрег и автоклав.
Эта технология заключается в следующем: на углеродное волокно наносится жидкий слой пластика, затем волокно укрепляется в печи, у которой есть только функция нагрева. Этот метод называется трансферное формование пластмасс с помощью вакуума (VaRTM).
Авиапроизводители также проводили исследования в области применения метода VaRTM. В результате элементы второго уровня Boeing 787 изготовлены по этой технологии. Хвост японского MRJ также изготовлен методом VaRTM.
Тем не менее, из-за большого размера крыльев при их производстве метод VaRTM не применялся. Российской компании первой в мире удалось изготовить надежные крылья методом VaRTM.
Этот метод сложно применять в авиационном мире, поскольку в сравнении с препрегом и автоклавом крайне сложно добиться высокой надежности.
Карбон состоит из нескольких слоев углеродного волокна, укрепленных пластиком, однако, если используется недостаточное количество пластика, слои углеродного волокна могут отклеиться. И наоборот, если пластика слишком много, снижается плотность углеродного волокна, в результате чего деталь перестает быть крепкой. То есть пластика должно быть строго определенное количество.
При использовании препрега нанести пластик ровным слоем на тонкий лист волокна не очень сложно, однако при использовании метода VaRTM пластик наносится после того, как из углеродного волокна формируется деталь самолета, поэтому необходимо наносить его ровным слоем на деталь сложной формы. Крылья самолета не только сложные, но и большие, поэтому задача усложняется.
Иногда при нанесении жидкого пластика вымываются углеродные волокна, в результате чего теряется форма детали. Кром того, при использовании метода VaRTM сложно обеспечить необходимую текучесть, а также функциональность детали самолета после ее затвердевания.
В других отраслях это не настолько критично, поэтому иногда пластик распределяется не равномерным слоем или же не обладает необходимыми прочностью или формой.
В случае самолетных деталей первого уровня это недопустимо. Boeing и Airbus отказались от использования метода VaRTM при изготовлении крыльев.
Строго говоря, этот метод использовался при производстве Bombardier CSeries, однако «АэроКомпозит-Ульяновск» стала первой в мире компанией, которая полностью исключила из производственного процесса препрег и автоклав.
Крылья МС-21 являются передовыми именно благодаря производственному процессу. Поэтому с точки зрения функциональности их нельзя назвать инновационными. Тем не менее, тот факт, что российской компании удалось снизить себестоимость карбона, который не получает широкого распространения в силу высокой цены, имеет огромное значение.

Каким образом Россия получила новейшую технологию?

На самом деле, в СССР также шли исследования в области производства карбоновых деталей для самолетов. В настоящее время украинская компания «Антонов» применяет карбоновые детали. В транспортном самолете АН-124, который хорошо известен в Японии, используются различные карбоновые элементы второго уровня.
Более того, карбоновые элементы первого уровня есть в транспортном самолете АН-70, который был разработан в конце советского периода и совершил первый полет в 1994 году. Карбоновые детали второго уровня планировалось установить и на Ту-204, который был разработан в конце советского периода.
(АН-70 до сих пор не введен в эксплуатацию по политическим и экономическим причинам. Если рассмотреть применение карбоновых материалов, то АН-70 отставал от Airbus, но не от Boeing. При этом АН-70 — скорее военный самолет. Углеродное волокно, применявшееся в нем, было не таким крепким, как западные образцы).
Таким образом, в СССР применялись карбоновые элементы, однако Союз распался до того, как карбон получил широкое применение, поэтому производство авиалайнеров с карбоновыми деталями не развивалось. Что касается «Антонова», то, несмотря на частичное применение карбоновых технологий, в целом компания отставала от мировых авиапроизводителей.
Также российский технологический уровень, связанный с углеродным волокном, был ниже западного. Предел прочности материала T800S компании Toray, который используется для производства деталей первого уровня для Boeing 787, составляет 5880МПа, в то время как российского — 3500МПа.
Это значение находится примерно на одном уровне с материалом Т300 компании Toray, который был разработан 40 лет назад. После развала СССР России было не до разработки технологий, поэтому считалось, что она отстает от Запада в сфере карбоновых технологий.
Каким же образом России удалось сделать карбоновые крылья, превосходящие Boeing 787? Во-первых, углеродное волокно импортируется. Не так-то просто выйти на мировой уровень производства углеродного волокна. В России углеродное волокно укрепляется пластиком.
Для производства углеродного волокна требуется дорогостоящее оборудование и огромный технологический опыт, поэтому сложно произвести передовое углеродное волокно. В основном этот материал производят три японские компании: Toray, TOHO TENAX и Mitsubishi Rayon, которые практически монополизировали этот рынок.
При этом укрепить углеродное волокно можно в домашних условиях. Компаний, которые занимаются этим, бесчисленное количество (используется не только углеродное волокно, но и стеклопластик).
Требования авиапроизводителей по качеству намного жестче, однако в этой сфере монополизации нет.
В последнее время стали применять автоматизированное оборудование, однако ноу-хау, касающееся такого оборудования, находится в руках производителей оборудования и системных интеграторов, которые продают свои решения любым авиапроизводителям.
Другими словами, если есть технологии для применения оборудования, капитал на это оборудование и решимость применить новейшие технологии, можно получить в свои руки технологию производства карбоновых деталей для самолетов, даже если нет технологического капитала, касающегося производства углеродного волокна.
На заводе «АэроКомпозит-Ульяновск» используют технологию австрийской компании FACC, благодаря чему удалось овладеть технологией изготовления карбонового крыла. Также на заводе есть роботы немецкой компании Kuka и автоматические погрузчики испанской MTorres. Большая часть оборудования — западного производства.
Как я отметил выше, исследования в области применения метода VaRTM в авиастроении велись в разных странах. Что касается проблемы неравномерного распределения жидкого пластика, то появились методы контроля потока, например, за счет создания канала потока.
Что касается проблемы потери формы, когда жидкий пластик вымывает углеродное волокно, то ее преодолевали за счет временной фиксации углеродного волокна при помощи термопластика.
Некоторые компании вели разработки пластика, который обладает низкой вязкостью, необходимой для метода VaRTM, и правильными физическими параметрами при затвердевании. Компания FACC получила ноу-хау изготовления авиационных деталей методом VaRTM.
Например, «АэроКомпозит-Ульяновск» наслаивала углеродное волокно, временно фиксируя его термопластиком. При этом в ходе этого процесса термопластик разогревался лазером, временно фиксируя слои углеродного волокна. Благодаря этому деталь не теряет свою форму во время укрепления термореактивного углеродного волокна смолистым веществом.
При этом термопластик обладает свойством укрепления термореактивного пластика. На месте можно посмотреть результаты испытаний применения метода VaRTM для изготовления авиационных деталей.
Компания FACC собрала воедино все эти технологии и подготовила полное решение, включая ноу-хау и оборудование, для изготовления авиационных элементов первого уровня методом VaRTM. В основном FACC производит для авиации карбоновые детали, однако она также торгует комплексными технологиями.
«АэроКомпозит-Ульяновск» приобрела технологический пакет, благодаря чему смогла пользоваться результатами многолетних исследований. В результате технологическое отставание, включая советский период, было сведено на нет за короткое время. Благодаря этому компания преуспела в производстве крыльев для МС-21 без использования препрега и автоклава.
«АэроКомпозит-Ульяновск» получила в свои руки только технологию укрепления углеродного волокна при помощи пластика. Дело в том, что не так-то просто приобрести технологию производства углеродного волокна для авиационных элементов первого уровня, прочность которых должна составлять 6000МПа. Подобный материал не производится в России.
Тем не менее следует уважать решение России производить крылья по новейшей технологии, которая не применялась в других странах, к тому же страна действительно преуспела в этом.
Завод «АэроКомпозит-Ульяновск» произвел огромное впечатление на зарубежных авиационных специалистов. Эта компания, производящая передовые карбоновые крылья с применением новейшего автоматизированного оборудования, способна улучшить сложившийся имидж России.

Значение карбоновых крыльев МС-21
Поражает способность компании овладеть передовой технологией за короткий период. Карбоновые крылья МС-21 продемонстрировали то, что российские технологии, казавшиеся безнадежно устаревшими, находятся в полном порядке. Производство карбоновых крыльев для авиалайнера способом, превосходящим технологии Boeing, — это действительно выдающееся достижение.
Тем не менее говорить о том, что Россия вышла на первое место по карбоновым технологиям, еще рано. Россия не разрабатывала эту технологию с нуля. Она применила иностранную технологию производства авиационных деталей методом укрепления углеродного волокна пластиком.
При этом само углеродное волокно импортируется (в ближайшее время Россия вряд ли сможет стать ведущим игроком в сфере производства углеродного волокна).
Это означает, что другие страны также могут применить подобную технологию для производства карбоновых крыльев. Япония производит хвост MRJ на основе собственных технологических разработок. При этом Япония — родина углеродного волокна.
Если японская компания решит изготавливать карбоновые крылья для MRJ следующего поколения таким же методом, я думаю, она преуспеет в этом (хотя это будет непросто). Безусловно, между «возможностью» и «реальностью» существует огромная разница.
Россия обладает большим экспериментальным опытом, однако в сравнении с опытом, которым обладают японские производители углеродного волокна, он небольшой.
За короткий период России удалось овладеть методом применения углеродного волокна для изготовления авиационных деталей. При этом она импортирует углеродное волокно, несмотря на то, что в советский период страна производила этот материал. О чем это говорит?
Существует два пути: накопление технологий в течение длительного периода и овладение технологиями. В 90-х годах японская промышленность, до этого лидировавшая в различных областях, начала терять свою конкурентоспособность: ее обошли такие быстроразвивающиеся страны, как Южная Корея. Западные компании также вернули свои позиции. Типичный пример — производство полупроводников.
Что касается полупроводников, то, как и в случае с методом укрепления углеродного волокна пластиком, технологией их производства можно овладеть сравнительно за короткий период за счет применения соответствующего оборудования.
При этом есть сферы, в которых Япония до сих пор находится на первых ролях. Углеродное волокно — одна из таких сфер. Япония лидирует в сфере производства высоколегированной стали и другого сырья. Подобную продукцию невозможно производить только за счет внедрения оборудования. Необходим опыт.
Россия овладела технологией укрепления углеродного волокна, однако сам материал ей приходится импортировать. Можно сказать, что так проявилась разница в двух технологиях.
При осуществлении стратегического планирования в промышленной сфере важную роль играют оба вида технологий. В России, чья промышленность находится в застое, может помочь быстро вернуть свои позиции и стать эффективной стратегия, при которой компании сосредоточатся на сферах, обеспечивающих быстрое развитие за счет применения новейших технологий. Крылья МС-21 стали примером подобного успеха.
Если же государству, например, Японии, необходимо сохранить свои позиции в качестве высокоразвитой промышленной страны, ему нельзя просто приобретать комплексные решения. Важно сохранить свое лидерство за счет бережного отношения к накопленному опыту.
Россия преуспела в разработке карбоновых крыльев для МС-21. По всей видимости, это не единственное явление в российской промышленности, которое свидетельствует о развитии индустрии и технологий.

Оригинал публикации: http://jbpress.ismedia.jp/articles/-/46034

Перевод ИноСМИ.ру https://inosmi.ru/science/20160221/235494694.html
Мы – мирные люди, но нашими бронепоездами забиты все запасные пути!..
Аватара пользователя
Olenevod Beldyev
 
Сообщения: 1006
Зарегистрирован: 02 ноя 2012, 05:22
Откуда: ВнутриМКАДье (надеюсь, за это еще не побивают камнями?)

Re: Новые технологии в авиастроении

Сообщение Olenevod Beldyev » 22 фев 2016, 19:28

Интересные подробности в дополнение к материалу «Карбоновые крылья суперсовременного авиалайнера МС-21 совершеннее крыльев Boeing 787»
В тексте говорится о технологиях углекопозитов, разработанных японской компанией Toray Industries Inc.
А сегодня в интернет-версии журнала «Эксперт» опубликован материал, дополняющий текст японского издания JB Press с неожиданной стороны


Кто украл "стелс"
«Expert Online» 22 фев 2016

Сергей Мануков


В год двадцатилетия подачи первого иска компания Zoltek Corp. из Сент-Луиса вновь вернулась к старому делу. Вернее, фирма, специализирующаяся на разработке и изучении композиционных материалов, помнила о нем все это время, но только сейчас ей представился случай вновь попытаться доказать, что Пентагон пользуется технологией «стелс», не заплатив за нее. Или попросту говоря, украв ее.
Апелляционный суд решил вернуться к рассмотрению иска Zoltek Corp., поданного еще в марте 1996 года. В заявлении суда говорится, что судья ошибочно признал патент компании Zoltek недействительным на том основании, что ученые якобы и без патента знали, при какой температуре меняется электрическое сопротивление углеводородных волокон. Речь идет о технологии «стелс», позволяющую при помощи различных материалов и в частности углеводородных волокон значительно снизить возможность обнаружения радарами боевых самолетов и других объектов.
Апелляционный суд Вашингтона обязал Федеральный претензионный суд вернуться к рассмотрению иска, в котором Zoltek утверждает, что правительство США в лице Министерства обороны, и правительственный подрядчик Lockheed Martin Corp. нарушили его патенты. Первый «невидимый» истребитель F-22 изготовлен из углеводородного волокна Tyranno, при разработке которого использованы методики Zoltek. Такие же претензии у Zoltek и к компании Northrop Grumman Corp., создавшей первый «невидимый» бомбардировщик B-2.
Документацию в Патентное бюро Zoltek подал, напоминает Bloomberg, в 1984 году. Патент датируется 1988 годом. В этом же году публике впервые, к слову, показали бомбардировщик В-2, в котором была использована революционная технология «стелс».
Федеральный претензионный суд в Вашингтоне отказал Zoltek в удовлетворении иска, потому что дело касается государственной безопасности. На основании этого закона правительственные подрядчики обладают иммунитетом от судебного преследования. Согласно законодательству США первоначально иск был подан правительству США и только после этого переадресован Lockheed.
С тех пор иск Zoltek «кочует» между Претензионным и Апелляционным судом, к слову, расположенным в том же здании. В 2004 году Претензионный суд признал патент Zoltek недействительным. Однако Апелляционный суд отменил это решение на основании письма от 1987 года, написанного инженером из Northrop Grumman Corp. Автор письма признался, что впервые увидел "невидимый" материал, как разработанный именно Zoltek.
Сейчас столичный судья вновь собирается рассмотреть жалобу Zoltek на нарушение патента. Пентагон не скрывает намерений вновь прибегнуть к испытанной защите – закону о гостайне и безопасности государства. В 2013 году тогдашний министр ВВС Майкл Донли подчеркнул в письме в суд, что речь идет о деле государственной безопасности и о секретах, которыми могут воспользоваться враги США для создания собственных самолетов-невидимок.
Любопытно, что, пока иск кочевал между Претензионным и Апелляционным судами, компанию Zoltek в 2014 году купила за 584 млн долларов японская фирма Toray Industries Inc. Так что фактически с американскими правительством сейчас судятся японские бизнесмены.
Мы – мирные люди, но нашими бронепоездами забиты все запасные пути!..
Аватара пользователя
Olenevod Beldyev
 
Сообщения: 1006
Зарегистрирован: 02 ноя 2012, 05:22
Откуда: ВнутриМКАДье (надеюсь, за это еще не побивают камнями?)

Пред.След.

Вернуться в Военная авиация

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1