Деловая слава России


Новости



МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты


АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Промышленность » Многослойные композиционные материалы

Промышленность: Многослойные композиционные материалы - 30-05-2013, 15:09

Олег Николаевич КОМИССАР,

генеральный директор ОАО «ОНПП «Технология», кандидат технических наук, академик Российской инженерной академии, член SAMPE

 

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ ДЛЯ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

 

Обнинское научно-производственное предприятие (ОНПП) «Технология» (холдинг «РТ-Химкомпозит») более тридцати лет успешно занимается разработкой технологий, серийным производством и поставкой высокотехнологичной, наукоемкой продукции из полимерных композитов для многих отраслей промышленности и, прежде всего, для авиационной и ракетно-космической техники. Начиная с крупногабаритных углепластиковых створок отсека полезного груза космического корабля «Буран» в 1980-х годах до современного производства интегральных конструкций хвостового оперения пассажирского самолета МС-21 и звукопоглощающих панелей авиационного двигателя Sam-146.

 

В настоящее время использование передовых композиционных материалов (ПКМ) определяет степень совершенства продукции аэрокосмической отрасли. В ряде серийно производимых и вновь разрабатываемых конструкциях для ракет-носителей, таких как головные обтекатели, гаргроты и отсеки ступеней, приборные рамы и воздуховоды, доля композитов на основе углеродных наполнителей составляет о 50 до 90%, что обеспечивает снижение массы ракет-носителей от 16 до 33%.

 

Многослойные композиционные материалы

РИС. 1  Участок сборки и склейки углепластиковых обечаек обтекателей

 

Предприятие ведет непрерывную модификацию головных обтекателей, в том числе увеличенных габаритов с диаметром до 5 метров и удельным весом менее 12 кг/м2. Их применение в составе ракет-носителей позволяет более чем вдвое увеличить внутренний объем для размещения полезного груза. Впервые в России была реализована технология изготовления замкнутого цилиндрического контура для крупногабаритного отсека ракеты-носителя тяжелого класса KSLV-1 республики Корея, успешный запуск которой был осуществлен в конце января с космического центра «Наро».

 

 

Высокие требования по размерной точности и стабильности, предъявляемые в процессе эксплуатации к современному высокоточному оборудованию, удается выполнить, используя композиты на основе высокомодульных углеродных волокон, имеющих высокие жесткостные характеристики и близкий к нулю коэффициент термического расширения. С 2004 года ОНПП «Технология» при серийном производстве конструкций космического назначения применяет высокомодульные углеродные ткани фирмы Porsсhe INDUSTRIES.

 

Многослойные композиционные материалы

РИС. 2 Автоматизированный комплекс для мехобработки


 

Ежегодно в сотрудничестве с ведущими научно-производственными центрами России (Научно-производственное объединение (НПО) имени С.А. Лавочкина, «Научно-производственное объединение машиностроения», Ракетно-космическая корпорация «Энергия») создаются высокоэффективные терморегулирующие и размеростабильные конструкции космического и наземного применения, в том числе для спутников, выполненных в рамках международных проектов: Электро, КазСат, Канопус В, EgyptSap, Интергелиозонд и других.

 

Для космической обсерватории сверхвысокого разрешения «Спектр-Р» («Радиоастрон») совместно с Астрокосмическим центром физического института имени П.Н. Лебедева и НПО имени С.А. Лавочкина созданы размеростабильные трубы каркаса и оболочки зеркала крупногабаритного космического радиотелескопа диаметром 10 метров, которые прошли термовакуумные испытания в исследовательском центре ESTEC Европейского космического агентства.

 

Многослойные композиционные материалыРИС. 3 Установка для автоматизированного раскроя препрегов

 

Решая задачи создания экономически эффективных способов изготовления конструкций из ПКМ и повышения их качества, Обнинское предприятие в последние годы активно внедряет инновационные технологии в производственные процессы. Это технологии автоматизации с использованием программного продукта FiberSim (автоматизированная выкладка и раскрой препрегов, лазерное проецирование), технологии безавтоклавного формования (RTM и Quickstep), технологии пропитки под давлением (RFI и RTI), технологии объемного ткачества и прошивки заготовок агрегатов и элементов, PDM-технологии для ведения электронных паспортов изделий.

 

С помощью компании MIKROSAM (Македония) на предприятии проведена коренная модернизация установки автоматизированной выкладки препрегов. Новое оборудование позволяет осуществлять выкладку препрега не только на прямолинейные, но и более сложные поверхности, при этом существенно увеличены технические возможности установки. Технологии автоматизации производства с использованием программного продукта FiberSim позволили вдвое сократить технологический цикл, а трудоемкость изготовления деталей – на 50-70%, значительное снизив время исходного проектирования.

 

Многослойные композиционные материалы

РИС. 4 Установка для автоматизированной выкладки препрегов

 

 

По заданию ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» (ОАО «ОАК») наше предприятие провело работы по прототипированию и отработке технологии производства высоконагруженных углепластиковых авиакомпонентов для новой российской авиационной техники. ОАК заключила с ОНПП «Технология» контракт на изготовление деталей хвостового оперения пассажирского самолета МС-21. Интегральная стрингерная панель кессонов киля и стабилизатора хвостового оперения обладает улучшенными показателями несущей способности, массовой и технологической эффективности за счет монолитности конструкции.

 

 

Ещё одно из направлений деятельности ОНПП «Технология» в области создания конструкций из ПКМ – разработка технологий производства многослойных композиционных материалов с регулируемыми диэлектрическими характеристиками для изготовления носовых радиопрозрачных обтекателей (РПО) летательных аппаратов (ЛА). Стойкая тенденция к увеличению скоростей и маневренности в мировой практике авиастроения влечет за собой постоянное увеличение требований к радиопрозрачным элементам конструкции, прежде всего к носовым обтекателям ЛА. Конструкция обтекателя должна быть устойчива к силовым нагрузкам, воздействию высоких температур, обеспечивать стабильность радиотехнических характеристик и механической прочности. В зависимости от эксплуатационных параметров применяются монослойные и многослойные конструкции РПО.

 

 

Многослойные композиционные конструкции РПО отличаются от монослойных (монолитных) существенно меньшим весом и более высокими радиотехническими характеристики при достаточной прочности. Многослойные (преимущественно трехслойные) стенки обтекателя состоят из стеклопластиковых обшивок и внутреннего заполнителя, в качестве которого применяются соты и пенопласты с низким значением диэлектрической проницаемости. Высокая радиопрозрачность, жесткость, достаточная прочность делают эти конструкции весьма эффективными. Однако недостаточная межслоевая прочность применяемых стеклопластиков снижает градо-, птицестойкость и отражается на безопасности полетов. Кроме того, в стенке таких обтекателей в процессе эксплуатации из-за малой толщины обшивок (около 0,5 миллиметра) накапливается влага, что приводит к изменению радиотехнических характеристик. Проведенные совместно с ГНЦ РФ ВИАМ (Государственный научный центр Российской федерации Всероссийский институт авиационных материалов) поисковые исследования показали, что указанные недостатки могут быть устранены за счет применения в качестве материала обшивок новых классов стеклотекстолитов, разработкой которых занимаются специалисты ОНПП «Технология».

 

 

Для создания самолетных и вертолетных РПО на предприятии широко используется метод переработки через стадию препрегов (вакуумное или автоклавное формование). Данный способ дает возможность повысить производительность труда и улучшить экологичность процесса производства, а использование в качестве клеевого препрега материалов, разработанных ГНЦ РФ ВИАМ, позволило значительно улучшить однородность характеристик изготовляемых изделий. Получившие в последнее время развитие новые безавтоклавные методы формования (RTM, RTI, RFI и VARTM) элементов летательных аппаратов (РПО) также применяются ОНПП «Технология» для изготовления формовой оснастки и производства РПО с повышенными эксплуатационными характеристиками.

 

 

Уникальные свойства многослойных конструкций из композиционных материалов и уровень их использования во многом определяют облик и параметры конечных изделий (летательных аппаратов, транспортных средств и другого), а также конкурентоспособность их на мировом рынке. В связи с этим в настоящее время рассматривается вопрос о возможном их применении в радиопрозрачных элементах конструкций для изготовления носовых обтекателей самолетов МС-21, Ил-76МД, Ил-476 и других.

 

 

 

На предприятии уделяется большое внимание инновационному развитию. В организационной структуре ОНПП «Технология» создан ряд подразделений, отвечающих за техническое развитие и инновации. На предприятии действуют научно-технический и ученый советы. Регулярно проводятся долгосрочные научно-технологические прогнозы (форсайт) и аналитические исследования на долгосрочный период по тенденциям научно-технического развития полимерных композиционных материалов, керамики со специальными свойствами, оптических стекломатериалов и покрытий, технологий производства и конструкций на их основе по следующим критическим технологиям Российской Федерации: «технологии создания новых поколений ракетно-космической, авиационной и морской техники», «технологии создания эффективных двигателей и движителей для транспортных систем», «базовые и критические военные, специальные и промышленные технологии», «технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов», «технологии создания и обработки полимеров и эластомеров», «технологии создания и обработки кристаллических материалов», «нанотехнологии и наноматериалы».

 

 

В ОНПП «Технология» эффективно действует система управления инновациями и правами на них. Правовая охрана объектов интеллектуальной собственности осуществляется как в форме патентования, так и в форме секрета производства – «ноу-хау». Разработаны и действуют ряд локальных нормативных актов, регулирующих деятельность в этой области. Высокий уровень качества разрабатываемой и серийно выпускаемой продукции из ПКМ определяется наличием на предприятии системы менеджмента качества, сертифицированной на соответствие международным аэрокосмическим стандартам AS/EN 9100, подтвержден дипломом лауреата конкурса «Авиастроитель года» в номинации «За качество авиационной техники».

 

Межотраслевой альманах №40/2013 год




Ключевые теги: ОНПП Технология
 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО:

Анонсы

Календарь событий:

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30