іалів на їх основі. Національне управління з аеронавтики і дослідженню космічного простору (НАСА) і ВПС США з'явилися кураторами дослідної та технологічних програм. Реалізація цих розробок дозволила з початку 70-х років розпочати широке застосування композитів для виробництва літальних апаратів.
У 1967 році злетів перший літак з цілком виготовленим з композитів планером - чотиримісний Windecker Eagle (див. малюнок. 2.1.2), який відразу перевершив у швидкості машини свого класу - Cessna 210 і Bonanza V - 35.
Рис. 2.1.2 Літак Windecker Eagle з повністю композитним планером
Через двадцять років безпосадочний кругосвітній переліт здійснив побудований ентузіастами в єдиному екземплярі Voyager, вуглепластиковий планер якого важив всього 450 кг. У сімдесятих почався промисловий випуск кевлара і з'явилися авіаційні органопластікі, а перехоплювач Grumman F - 14. A поклав початок застосування боропластіков в літакобудуванні. Так і росло композитне древо - могутні корпорації випускали нові матеріали, держава підтримувала розвиток інноваційних технологій, а тисячі енергійних приватних компаній швидко знаходили можливості застосування і того, і іншого.
Таким чином, ми бачимо, як мало пройшло часу від лабораторного пошуку до вирішення практичних завдань виробництва і застосуванні композитів. Застосування нових композиційних матеріалів в літальних апаратах підняло на новий якісний ступінь літакобудування, сприяло створенню нової ракетної та космічної техніки. Є всі підстави вважати, що роль композитів у створенні нових літальних апаратів буде провідною.
. 2 Застосування композиційного матеріалу у світовому літакобудуванні
Поява композитних матеріалів на основі вуглецевого волокна в авіабудуванні зробило революцію. Ще в 60-і роки авіаконструктори шукали матеріали альтернативні великоваговим металам. Перевагу було віддано легким і міцним композитам. Крім того, вага композитних деталей становить не більше 20% аналогічних деталей з алюмінію, при перевершує міцності, гнучкості і стійкості до тиску, не кажучи вже про те, що як неметали, вони, природно, можуть не боятися корозії. Варто відзначити також, що, на відміну від деревних композитів, скловолоконні, арамідні і углеволоконние - не містять формальдегіду, отруйних газів, начебто метанолу. Як наслідок в готовому вигляді деталі з композитів вельми екологічні у використанні, не вимагають особливого догляду. При регулярному очищенні композитні деталі роками виглядають як нові.
Область застосування композиційних матеріалів в авіабудуванні вельми обширна. Вони застосовуються для високонавантажених деталей літаків (обшивки, лонжеронів, нервюр, панелей і т. Д.) І двигунів (лопатки вентиляторів і компресори.), В космічній техніці для вузлів силових конструкцій апаратів, що піддаються нагріванню, для елементів жорсткості, панелей.
Застосування композиційних матеріалів забезпечує новий якісний стрибок у збільшенні потужності двигунів, енергетичних і транспортних установок, зменшенні маси машин і приладів. Високомодульні карбоволокніти застосовують для виготовлення деталей авіаційної техніки, карбоволокніти з вуглецевою матрицею замінюють різні типи графітів. Вони застосовуються для теплового захисту, дисків авіаційних гальм, хімічно стійкою апаратури. Вироби з бороволокнітов застосовують в авіаційній і космічній техніці (профілі, панелі, ротори і лопатки компресорів, лопаті гвинтів та трансмісійні вали вертольотів і т. Д.). Органоволокніти застосовують в якості ізоляційного і конструкційного матеріалу; з них виготовляють труби, ємності для реактивів, покриття корпусів та інше.
ріс.2.2.1 Зміст композиційних матеріалів в літаках компаній Airbus і Boeing
Ранні моделі А310 і В767 містили всього 5-6% скловолоконних композиційних матеріалів. Але вже в 1986 році конструкція А310-200 була модернізована, що допомогло підвищити паливну ефективність. Серед змін було впровадження вертикального оперення з вуглепластиків, також гальма коліс стали робити з композитів на основі вуглецевих волокон.
У літаках А320, А340 і В777 було використано 10-15% композиційних матеріалів за вагою. На цьому етапі мінімальну кількість матеріалу використовувалося на силових деталях, в основному КМ застосовувався для оздоблювальних робіт в салонах, в обтічниках, залисини і оперення.
У сучасних літаках цих двох корпорацій А350 (див. Малюнок 2.2.2) і В787 Dreamliner (див. Малюнок 2.2.3) частка композиційних матеріалів за масою перевищує 50%. У конструкції A350 52% від ваги літаки будуть складати композиційні матеріали, 20% - алюміній, 14% - титан, 7% - сталь, 7% - інші. У літаку В787 схоже співвідношення: 50% - композиційні матеріали, 20% - алюміній, 15% - тит...
