Информационное агентство
22 Февраля, 2016  09:55

Российский авиационный завод создал карбоновые крылья для МС-21 лучше чем у Боинга 787

АэроКомпозит-Ульяновск,карбоновые,крылья,Боинг,МС-21

О том, что Россия создала карбоновые крылья, превосходящие крылья Boeing 787, может вызвать неоднозначные чувства у людей, которые разбираются в авиационной технике, однако это действительно так. 

Боинг 787 это суперсовременный авиалайнер одноименной авиастроительной компании. 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 не подвержен коррозии, удается снизить расход топлива и повысить комфортабельность салона. Все это не оставляет сомнений в том, что Боинг 787 — самый передовой авиалайнер в мире.

Статус программы самолета МС21 >>

После развала Советского Союза Россия долгое время не вела новых разработок - старые технологии откинули российскую авиапромышленность назад. Несмотря на это, России удалось разработать технологию, превосходящую Боинг 787. В особенности сложно поверить в то, что эта технология касается карбона — изюминки Боинг 787.

Самолет Боинг-787

Самолет Боинг-787 "Дримлайнер"

Когда американские и европейские технологи и специалисты 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».

Ситуация с разработкой авиалайнеров в России

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.

Авиационный двигатель ПД-14 >>

В конце 80-х годов прошлого столетия 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.

Самолет Сухой Суперджет 100

Российский самолет "Сухой Суперджет 100"

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 Боинг 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 Боинг 737 или Аэрбас 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.

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 зарубежных специалистов? Главное преимущество МС-21 состоит в применении передовой, но при этом недорогой производственной технологии. Важные детали Боинга 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. 

Макет магистрального самолета

Макет ближне-среднемагистрального самолета МС-21

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.

Русские использовали другую технологию, которая 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).

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.  Поэтому Боинг и Аэрбас отказались от использования метода VaRTM при изготовлении крыльев.

«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.

Как  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. 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.

Магистральный самолет 21 века - первая выкатка >>

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 Боинг 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 Боинг 787?

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.

Магистральный самолет МС-21

Полноразмерный макет кабины МС-21

«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.

Самолет МС-21

Полноразмерный макет салона МС-21

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 Боинг — 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.

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.

Новая поточная линия сбоки агрегатов для МС 21 >>

Лидеры и перспективы

Большую часть рынка композитов занимают крупные международные компании, штаб-квартиры большей части которых — в США или Японии. Самый крупный производитель композитов – японский химический конгломерат Toray, оборот примерно $18 млрд и 10% выручки приходится, собственно, на композиты. Композиты японцы начали выпускать в начале 70-ых годов, после того как освоили выпуск нейлона, синтетических материалов и другой продукции. В пятерке лидеров – азиатские Mitsubishi, Toho, Formosa, они специализируются в том числе на выпуске сырья – белой нити, из которой потом делают углеродное волокно. Среди крупнейших производителей ткани и препрегов – американские Hexcel и Cytec (последняя совсем недавно вошла в европейский концерн Solvay с оборотом свыше 12 млрд евро). Есть в списке заметных потребителей и компании с интересной историей. Например, австрийская FACC с оборотом более 1,2 млрд евро выросла из композитного направления европейского производителя спортивного инвентаря Fischer. По оценкам экспертов в настоящее время мировой рынок углекомпозитов оценивается  свыше $3,1 млрд с потенциалом удвоения каждые пять лет.

По прогнозам экспертов  университета Tennessee и Oak Ridge National Laboratory, в ближайшие 5 лет аэрокосмическая отрасль будет конкурировать с другими потребителями композитов. В 2018 году потребление композитов аэрокосмической индустрией оценивается в 13%, автомобильной промышленностью – в 20%, производстве всевозможных баллонов – от аквалангистов до цистерн —  22%, а ветряной энергетике – более 10% от общего объема потребляемых материалов.

Статьи, которые Вам могут быть интересны:

 

Окраска самолетных деталей по новейшей технологии >>

Стройка Крымского моста перешла на зимний режим >>

Заменить украинские двигатели >>

Перспективы развития системы ПВО России >>

Двигатель ПД-35 – отводится 10 лет и 180 млрд рублей >>

СМОТРИТЕ ВИДЕО:

    

      Испытания нового самолета МС-21         Как собирают Боинг                        Самолет МС-21                            Самолет Ил-76МД-90А

Просмотров: 3230
Загрузок: 158
Тэги : Магистральный самолет МС21 , САМОЛЕТОСТРОЕНИЕ
Рейтинг:
81 / 404 ( Отлично )

В этом разделе

Последние комментарии : 5

Брага 22 Февраля, 2016  10:28


Ну хоть здесь все слава богу.
Ekaterina 22 Февраля, 2016  10:30


Автор статьи, как мантру, постоянно через некоторые промежутки текста повторяет что Россия не производит углеводородное волокно сама. Это он успокаивает так себя и читателей в том, что они пока все ещё круче нас? Ну так ещё не вечер. Уверена, что работа и в этом направлении ведётся.
Скучно 22 Февраля, 2016  10:34


Как глоток свежего воздуха - ни слова о политике в статье, всё о карбоне и самолетах.
nikola 22 Февраля, 2016  10:36


Неплохо. Но, как следует из статьи, крылья эти произведены из импортного волокна на импортном оборудовании. А теперь введите в это производственное уравнение технологическое эмбарго, введенное в отношении России как один из компонентов западных санкций. Станки, поставленные в предыдущие годы, не вечны. А своих собственных российская промышленность не производит. Так что достаточно Вашингтону дать отмашку, и Россия останется и без крыльев, и без углеволокна, и без высокотехнологичных станков. И без современных самолетов.Злюсь
Матрос 22 Февраля, 2016  12:34


Вообще то аатор как то забыл ,что Россия является одной из немногих стран, которая способна производить современную боевую авиацию. А в ней очень много различного композита, и карбон лишь один из этих материалов. В 90е годы на СУ-47 как раз и были реализованы первые карбоные крылья. Они показали хорошие результаты по прочности и гибкости, но не удовлетворительные по сопротивлению поражению осколками и ремонтопригодности (карбоновое крыло варить нельзя, сразу менять весь элемент_. А то, что не годиться в военной авиации вполне сгодиться для гражданской. Один черт никто не собирается оставлять пассажирам шансы на выживание в случае критической поломки самолета, парашютов нет даже у стюрадесс

Добавить комментарий

Обновить

Десять минус три будет, прописью?

Реклама
Популярные публикации
«Афганит» расстроил США сильнее «Арматы» просмотров: 29063

Российский комплекс активной защиты  "Афганит" самая впечатляющая особенность нового танка "Армата" - заявили эксперты  американского журнала The National Interest. 

Российский спецназ вооружат новым автоматом АК-400 просмотров: 27523

Концерн "Калашников" вооружит российские элитные спецподразделения и ФСБ новейшими "адаптивными" автоматами, на которые не только можно установить любой прицел, фонарь или лазерный целеуказатель,

Лучшие автокемпинги Крыма просмотров: 27080

Один из лучших способов добраться до Крыма и осмотреть его — конечно же, автотуризм. Республиканские власти выбрали девять лучших автокемпингов полуострова.

Спущена на воду подводная лодка «Великий Новгород» просмотров: 23025

Накануне 110-летия со дня основания подводного флота России на "Адмиралтейских верфях" прошла церемония спуска на воду большой дизель-электрической подводной лодки "Великий Новгород" для ВМФ России. 

Поиск
Реклама
Календарь публикаций
« Декабрь 2017 »
Пн. Вт. Ср. Чт. Пт. Сб. Вс.
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031