Композитные материалы в авиации. Часть 2. Преимущества и недостатки

Часть 1

Композитные материалы имеют несколько существенных преимуществ перед другими материалами, применяемыми в авиастроении: металлами, деревом или тканью.

Чаще всего в качестве основного преимущества называют меньший вес. Однако следует понимать, что корпус самолёта, изготовленный из композитов, не обязательно будет легче металлического. Это зависит от характеристик корпуса, равно как и от используемого материала.

⏭️Более важным преимуществом является возможность создания очень гладкой и сложно искривлённой аэродинамической поверхности, которая позволяет существенно снизить сопротивление воздуха.

⏭️Композитные материалы не подвержены коррозии. Поэтому фюзеляж, изготовленный из композитов, выдерживает больший перепад давлений и влажность в кабине, чем это допускали воздушные суда предыдущих поколений.

⏭️Ещё одним преимуществом композитов является хорошие эксплуатационные качества в изгибающей среде (например, при использовании в лопастях несущего винта вертолётов). Они не страдают от усталости металлов, трещинообразования и поэтому имеют более высокое нормативное время эксплуатации, чем металлические структуры.
В силу этого большинство современных вертолётов имеют полностью композитные лопасти, а иногда и композитную втулку несущего винта.

#inside_top

❕ Композитные конструкции имеют и характерные недостатки, к самым важным из которых относится отсутствие визуальных следов повреждения. Композиты реагируют на удар иначе, чем другие материалы и зачастую повреждения не заметны при внешнем осмотре.

В зависимости от силы удара характер повреждения условно разделяют на 3 категории:

1️⃣Удар малой силы (например, при столкновении или падении инструмента) часто не оставляет видимых следов повреждения на поверхности. При этом в зоне удара может возникнуть широкая зона расслоения, которая распространяется воронкообразно от точки удара. Повреждения на задней поверхности структуры могут быть существенными и при этом совершенно невидимыми.

2️⃣ Удар средней силы приводит к локальным повреждениям поверхности, что видимо невооружённым глазом. Зона разрушения больше, чем повреждения на поверхности, и требует ремонта.

3️⃣ Удар высокой силы (например, удар птицы или градины в корпус самолёта во время полёта) приводит к появлению пробоины и значительному повреждению структуры.

Если удар вызвал расслоение, разрушение поверхности или пробоину, в обязательном порядке необходимо проведение ремонта. В ожидании ремонта повреждённая область должна быть накрыта и защищена от дождя. Пористый внутренний слой подвержен проникновению влаги, что позже может привести к серьёзным проблемам.

❕ Ещё одним недостатком композитных материалов является относительно низкая термостойкость. Большинство смол начинают терять прочность при температурах выше 65°С. Для снижения температурного воздействия часто применяется окрашивание композитного корпуса в белый цвет. Производители композитных ВС часто дают конкретные рекомендации по допустимым цветам окраски корпуса.

❕ Композитные материалы также легко повреждаются различными растворителями, поэтому такими химикатами композиты обрабатывать нельзя. Для удаления краски с композитных деталей используются только механические методы, например, обдув металлическим порошком или пескоструйная обработка.

✈️ Inside Avia – простыми словами о сложном механизме авиации

⚡️«Известия» сообщают, что 51 авиакомпанию России ждут масштабные проверки в части безопасности полётов.

Кабинет министров РФ поручил Ространснадзору проверить непосредственную деятельность авиаперевозчиков, также выполнение ими ТОиР ВС, что имеет прямое влияние на летную годность, и процесс подготовки авиаспециалистов — всё из-за «роста авиапроисшествий вдвое по отрасли».

❕Под проверку попадут «Азимут», «Алроса», «Аврора», «Ижавиа», «ИрАэро» и другие региональные авиаперевозчики.

Интересно, что согласно публикуемой ранее статистике, за первое полугодие в России авиационных происшествий не было, а «число авиационных событий сократилось более чем на 10%». Однако во втором полугодии в коммерческой авиации уже были зафиксированы 4 авиационных происшествия, одно из которых (Ан-24 в Тынде, разбор по ссылке) стало крупнейшим по количеству жертв с 2018 года.

ℹ️ Согласно ПРАПИ-98, авиационные события подразделяются на: авиационные происшествия (АП), авиационные инциденты (АИ) и производственные происшествия. АП делятся на аварии (без человеческих жертв) и катастрофы (с человеческими жертвами).

Основной причиной проведения проверок, скорее всего, стала катастрофа Ан-24 в Тынде, разбор которой прикреплен выше, однако помимо человеческого фактора в аспектах поддержания летной годности и безопасности полетов в целом есть и техническая сторона вопроса — авиационные запчасти, которые на иностранные самолеты закупаются и поставляются через другие страны, а на советскую технику обнаруживаются на складах или снимаются с нелетающих самолетов.

Сейчас в стране ведутся работы по продлению ресурса самолетам Як-40, Ан-24 и Ан-26 с 50 до 60 лет, решаются сложности с производством "Байкала", относительно неплохо идет процесс сертификации импортозамещенных самолетов "Суперджет 100" и МС-21.

ℹ️ Цикл публикаций по безопасности полетов:

Часть 1 (приемлемый уровень БП, пути его повышения);
Часть 2 (статистические показатели; интегральный показатель, особая ситуация);
Часть 3 (проактивный подход).

💳 CRM. Crew resource management. Управление ресурсами экипажа
💳 Роль психологии в авиации и безопасности полётов
💳 Система управления безопасностью полетов

✈️ Inside Avia – простыми словами о сложном механизме авиации