Цитата: Страшный Кубаноид от 07.08.2016 01:16:26Отрасль создают под ПАК-ФА и ПАК-ДА. А МС-21 - просто конверсия. Именно, чтобы отбить затраты на создание отрасли.
Ну, о том, что МС-21 - конверсия технологий ПАК-ФА и ПАК-ДА, было очень интересно услышать. Хотелось бы узнать, "откуда дровишки"?..
Начнем с того, что кессон крыла у МС-21 создается по технологии вакуумной инфузии, а есть некоторые основания считать, что вышеназванные самолеты имеют детали, сделанные методом автоклавного формования.
Подтверждением этого следует посмотреть на ссылку от 2008 года:
http://www.aviaport.…62276.htmlЭто програмное заявление по создании инфузионного производства для МС-21, заметьте не специалиста по авиационным материалам, а администратора. Почему это важно? Метод вакуумной инфузии имеет серьезное преимущество в том, что не требуется автоклав. На этом его преимущества заканчиваются. Это было известно специалистам ВИАМа еще в 60-е годы. И если бы они делали выбор, то не все было бы так однозначно. Но у нас администрация посчитала, что нашла неразработанную золотую жилу... Сказалась деградация отраслевой науки и дрязги в отрасли. Но из этой статьи можно сделать заключение, что инфузионной технологии на авиазаводах России не было.
А теперь о проблемах инфузии. По этой технологии трудно создать детали с резкими изгибами, гранями. При попытках это сделать связующее и волокно "расслаиваются" и углы не имеют прочности. В случае автоклавного формования из препрегов связующее уже нанесено на волокно и выкладывать можно практически любую конструкцию. Это видно на фотографии кессона крыла - простые формы, соединенные болтами! (композиты страшно не любят концентраторы напряжений). Другой проблемой является одноразовость оснастки - мешка с трубочками, по которым подается связующее/вакуум. Этот мешок импортный, как и само связующее. Если связующее может быть можно заменить на что-то отечественное, то для мешка импорту альтернативы нет.
Чтобы поговорить о других недостатках инфузионных композитов следует провести небольшой ликбез. Люди с образованием инженера-конструктора об этом знают, но судя по форуму их тут не много. Постараюсь объяснит на пальцах.
Прочность композита имеет разную природу по направлениям. При растяжении работает только волокно - его модуль растяжения много больше соответствующего модуля связующего, которое при этом является только балластом и при изготовлении деталей, работающих на растяжение стараются применить как можно меньше последнего. На сжатие в основном работает связующее, прочность детали определяется химическим составом связующего и его технологией отверждения.
И вот тут то возникает большая засада, связанная с инфузионной технологией - необходимость делать весьма жидкое связующее. Вынужденная оптимизация по этому параметру наносит ущерб прочностным свойствам - такова природа нашего мира. Инфузионные связующие дают прочность на сжатие с теми же волокнами в 1,5-2 раза меньше, чем препреги для автоклавного формования. А если взять другие виды прочности - межслоевой сдвиг, изгиб, то там тоже всё довольно печально.
В реальных условиях кессон крыла работает в нижней части на растяжение, а в верхней части на сжатие. Низкая прочность на сжатие заставляет делать эту часть толще - и другие свойства композита - трещиностойкость, вакуумплотность, что при эксплуатации может оказаться принципиальным, то картина может оказаться довольно страшненькой.
Характерный пример - на сайте ВИАМа можно найти свойства препрегов, из которых изготовлены детали "суперджета" - ищем КМКС и КМКУ, а вот прочностных свойств материала кессона крыла МС-21 нигде не узнать. Хотя может кто даст ссылку?..
Кстати на сайте ВИАМа есть и более теплостойкие варианты, что как то намекает, на применение в существенно более скоростных машинах автоклавного формования.
Вот почему инфузионная технология МС-21 никак не является конверсией, а представляет собой отдельное направление. Часть специалистов считает его неправильным для изготовления силовых конструкций большого размера, ведь из-за более низкой прочности конструкция будет иметь худшую весовую отдачу, а ограничение на форму еще добавит веса. Кстати, читатели могут сейчас понимать, почему это мнение хотя бы частично обосновано. В большинстве своем, как я упоминал выше, глупость связана с клановыми разборками в отрасли, причем белых и пушистых тут совсем нет.
Вот примерчик для смеха:
http://www.business-…cle/96040/ Была попытка протащить на уже летающий и испытанный суперджет импортные материалы на КАПО-Композит
(тогда только построенный). Хоть конструктора доперли, что прочность материалов ниже, и на импортном оборудовании стали использовать наши материалы. А то бы довесили на самолет килограмм 300.
Кстати "Боинг-787" - весь автоклавный, но и на нём с трещинами боролись.
В результате, выигрыш от применения углепластика, по сравнению с конструкцией из алюминиевых сплавов, снижается вплоть до нуля. Фактически становится бессмысленной сама затея с углепластиком.