Оценка эффективности замены металлических сплавов композиционными материалами при изготовлении деталей аэрокосмической техники

Авторы: Кононова Д.В., Сабуров Ф.А.
Опубликовано в выпуске: #7(84)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-7-916
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
Ключевые слова: композиционные материалы, углепластик, стеклопластик, аэрокосмическая техника, ракетно-космическая техника, авиастроение, прочность изделий
Опубликовано: 24.07.2023

Обоснована возможность замены металлических сплавов композиционными материалами при изготовлении деталей авиа- и ракетно-космической техники. Проанализированы свойства композиционных материалов, показано преимущество композиционных материалов по сравнению с металлами и их сплавами. С помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks созданы 3D-модели деталей, используемых для нахождения параметров, необходимых для дальнейшего исследования. Для оценки эффективности применения новых материалов предложен коэффициент, показывающий экономическую и технологическую целесообразность замены. Результаты исследования свидетельствуют о том, что использование композитов может снизить материальные затраты на производство деталей аэрокосмической техники, а также в разы повысить их прочностные характеристики.

Литература

[1] Жаропрочные сплавы для промышленных газовых турбин. URL: https://viam.ru/review/3800 (дата обращения 12.05.2023).

[2] Использование композиционных пластмасс в народном хозяйстве. URL: https://studentopedia.ru/lib/ispolzovanie-kompozicionnyh-plastmass-v-narodnom-hozyaystve-f28.html (дата обращения 13.05.2023).

[3] Дуюнова В.А., Леонов А.А., Молодцов С.В. Вклад ВИАМ в разработку легких сплавов и борьбу с коррозией изделий ракетно-космической техники. Труды ВИАМ, 2020, № 2. http://doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-2-22-30

[4] Савин С.П. Применение современных полимерных композиционных материалов в конструкции планера самолетов семейства МС-21. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2012, № 4 (2), c. 689–693.

[5] Дориомедов М.С. Российский и мировой рынок полимерных композитов. Труды ВИАМ, 2020, № 6–7, c. 29–37. http://doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-67-29-37

[6] Сенюшкин Н.С., Ямалиев Р.Р., Ялчибаева Л.Р. Применение композиционных материалов в конструкции БПЛА. Молодой ученый, 2011, т. 1, № 4 (27), с. 59–61.

[7] Оспенникова О.Г., Подъячев В.Н., Столянков Ю.В. Тугоплавкие сплавы для новой техники. Труды ВИАМ, 2016, № 10. http://doi.org/10.18577/2307-6046-2016-0-10-5-5

[8] Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года». Авиационные материалы и технологии, 2015, № 1 (34), с. 3–33.

[9] Гращенков Д.В. Стратегия развития неметаллических материалов, металлических композиционных материалов и теплозащиты. Авиационные материалы и технологии, 2017, № S, с. 264–271. http://doi.org/10.18577/2071-9140-2017-0-S-264-271

[10] Раскутин А.Е. Стратегия развития полимерных композиционных материалов. Авиационные материалы и технологии, 2017, № S, с. 344–348.  http://doi.org/10.18577/2071-9140-2017-0-S-344-348

[11] Гуняев Г.М., Кривонос В.В., Румянцев А.Ф., Железина Г.Ф. Полимерные композиционные материалы в конструкциях летательных аппаратов. Конверсия в машиностроении, 2004, № 4, c. 65–69.