В чем особенности российского самолета МС-21 с композитным крылом
Сегодня новейший российский самолет МС-21-300, крыло которого изготовлено из полимерных композиционных материалов российского производства, совершил первый полет. Он поднялся в воздух с аэродрома Иркутского авиационного завода. Полет был произведен в штатном режиме – глава Ростеха отметил, что машина показала себя достойно. Подробнее про особенности уникального лайнера – в материале РЕН ТВ.
Успешный полет
Самолет пилотировал экипаж в составе летчика-испытателя Героя России Романа Таскаева и летчика-испытателя Героя России Олега Кононенко.
«Полетное задание выполнено полностью. Системы самолета работали в штатном режиме», – отметил Роман Таскаев.
«Машина показала себя весьма достойно, – подчеркнул глава Ростеха Сергей Чемезов. – Это еще одна победа отечественного авиастроения, в том числе это победа над санкциями, с помощью которых наши конкуренты пытались затормозить производство нового современного самолета МС-21″.
Министр промышленности и торговли Российской Федерации Денис Мантуров отметил, что первый полет самолета доказывает – Россия все сделала правильно. Он подчеркнул, что программа МС-21 последовательно и неуклонно продвигается вперед, несмотря на санкции и недобросовестную конкуренцию.
По словам Мантурова, внедренная для производства крыла МС-21 технология обладает рядом преимуществ. Она поможет увеличить производительность, снизить трудозатраты и себестоимость, обеспечить возможность формования крупных деталей. Сейчас изготовлено композитное крыло для двух самолетов, идет изготовление третьего комплекта. Получение изменений в сертификат типа в части композитного крыла из российских материалов запланировано на вторую половину следующего года.
Первый в мире, несмотря на санкции
Перспективный лайнер МС-21 – российский проект ближнесреднемагистрального пассажирского самолета. Самый первый полет состоялся 28 мая 2017 года. МС-21 предназначен для перевозки пассажиров, багажа и грузов на внутренних и международных авиалиниях и призван конкурировать с иностранными аналогами на всех географических рынках.
Данный самолет имеет самый широкий фюзеляж в классе среднемагистральных самолетов (4,06 м). Первые МС-21 оснащались двигателями американской компании Pratt & Whitney. В 2019 году из-за санкций США были остановлены поставки американских композитных материалов для изготовления крыла, запуск МС-21 в серию из-за этого пришлось перенести. Российские специалисты создали отечественный двигатель и композит для крыльев. В ноябре 2020 года была завершена постройка первого опытного самолета МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14.
МС-21-300/310 – среднемагистральный самолет нового поколения вместимостью от 163 до 211 пассажиров. Его ключевой особенностью стало крыло из композиционных материалов. Отечественные материалы для силовых композитных конструкций крыла МС-21-300 были разработаны при участии ученых МГУ и Росатома, специалистов авиапрома. Квалификационные испытания материалов показали их соответствие требованиям к конструкции самолета МС-21. Консоли крыла и центроплан самолета МС-21-300 производятся на предприятии «АэроКомпозит-Ульяновск». При производстве крыла применяется технология вакуумной инфузии, которая запатентована в России.
«МС-21 – первый в мире среднемагистральный самолет, на который устанавливается композитное крыло. И доля композитов в ее конструкции составляет порядка 40 процентов – это рекордный показатель в авиастроении», – отметил глава Ростеха Чемезов.
По его словам, в конструкции самолета множество инноваций.
«У лайнера самый широкий в классе салон. МС-21 ориентирован на самый массовый сегмент рынка пассажирских перевозок. Его основными конкурентами являются Airbus семейства А320 и Boeing семейства 737», – добавил Чемезов.
МС-21 ориентирован на самый массовый сегмент рынка пассажирских перевозок в России и в мире. В настоящее время завершается сертификация самолета МС-21-300, начать его поставки в авиакомпании планируется в 2022 году. Одновременно проходит летные испытания самолет МС-21-310 с новым российским двигателем ПД-14. Постройка первого опытного самолета МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 была завершена в ноябре 2020 года.
Программа МС-21
«Помимо трех самолетов, находящихся в цехе окончательной сборки, на разных стадиях производства находятся еще три МС-21-300. Все они получат крыло из российских композитов», – сообщил генеральный директор ОАК Юрий Слюсарь.
Он отметил, что в рамках программы МС-21 был сделан большой шаг в развитии кооперации самолетостроительных заводов России. В структуре ОАК созданы центры компетенций, специализирующиеся на выпуске отдельных агрегатов.
«Так, «Авиастар» производит панели фюзеляжа и хвостовое оперение МС-21, воронежское ВАСО – пилоны двигателей и обтекатели шасси. «АэроКомпозит-Ульяновск» выпускает кессон крыла, «КАПО-Композит» – механизацию крыла. Эти центры задействуются в перспективных проектах российского авиастроения», – поделился информацией Слюсарь.
Черное крыло: запекаю — улетаю
N+1 побывал в «колыбели» композитного крыла МС-21
Марина Лысцева / ОАК
Недавно российская корпорация «Иркут» провела выкатку нового пассажирского самолета МС-21. После завершения испытания и начала серийного производства он станет первым российским среднемагистральным пассажирским самолетом и первым в мире узкофюзеляжным лайнером, имеющим крыло из композиционных материалов. Корреспондент N+1 побывал в Опытной лаборатории технологий и конструкций из полимерных композиционных материалов компании «АэроКомпозит», где разрабатывались и проверялись технологии «черного» крыла для МС-21, выпускались демонстрационные образцы и проводились различные испытания.
Создание МС-21 ведется с первой половины 2000-х годов. Разработчики полагают, что на мировом рынке лайнер сможет конкурировать с американскими узкофюзеляжными Boeing 737 MAX и европейскими Airbus A320neo. В зависимости от конфигурации российский самолет сможет перевозить от 150 до 210 пассажиров. Дальность его полета составит более пяти тысяч километров, а скорость полета — около 870 километров в час. Одна из комплектаций МС-21 получит новые турбовентиляторные двигатели ПД-14, первые за последние почти 30 лет новые российские силовые установки. В своем классе лайнер получил самый широкий фюзеляж. Его ширина составляет 4,06 метра.
Крыло, верхние и нижние панели которого полностью изготовлены из сухой углеродной ленты и полимерного связующего, является, пожалуй, одним из самых интересных элементов конструкции МС-21. С использованием композитов в конструкции крыла разные авиаразработчики экспериментировали относительно давно. В 1990-х годах такие исследования вела, например, канадская Bombardier. Композитное крыло получил американский широкофюзеляжный пассажирский самолет Boeing 787 Dreamliner и европейский сверхширокофюзеляжный лайнер Airbus A350 XWB. В поиске ключа к дальним, комфортным, эффективным и экономичным полетам композиционные материалы играют важную роль.
Композитные детали по своей прочности соответствуют современным авиационным сплавам, а иногда даже и превосходят их. При этом использование углеродного наполнителя и полимерного связующего позволяет сделать такие детали легче металлических аналогов, а значит и уменьшить массу пустого самолета. Дальше работает относительно простая цепочка — более легкие, но прочные, элементы конструкции самолета позволяют устанавливать в него больше бортового оборудования или уменьшать потребление топлива в полете в зависимости от поставленной перед конструктором задачи. Грубо говоря, сэкономив полтонны благодаря композитам, можно добавить новые системы такой же массы.
Выкатка лайнера МС-21
В зависимости от того, где будут использоваться те или иные детали, применяются и разные технологии их производства из композиционных материалов: от банальный заливки смеси эпоксидки с углеволокном в заранее подготовленную форму до сложной кропотливой выкладки из препрегов, то есть заранее пропитанной связующим углеткани, с последующим «выпеканием» в огромных автоклавах при заданной температуре определенное время. Из препрегов, например, создают различные элементы фюзеляжа истребителей МиГ-29. Крыло МС-21 выполнено по методу вакуумной инфузии. Иначе ее иногда называют безавтоклавной, хотя применительно к ней этот термин не совсем корректен.
Упрощенно производство композитных элементов методом вакуумной инфузии выглядит так: из углеткани по выкройкам вырезаются детали, затем на специальной оснастке они выкладываются слоями, упаковываются в специальный пакет, из которого затем откачивается воздух и в который постепенно подается полимерное связующее. Затем деталь «выпекается» при определенной температуре, требуемой для качественного отверждения того или иного связующего материала. По такой технологии, например, изготовлен корпус тральщика нового поколения «Александр Обухов», головного корабля проекта 12700, сегодня проходящего испытания.
Марина Лысцева / ОАК
Методом вакуумной инфузии изготавливаются композитные детали для крыла МС-21. Работы по проекту «черного» крыла для нового российского лайнера начались во второй половине 2000-х годов, когда была создана компания «АэроКомпозит». Эта компания совместно с несколькими иностранными фирмами занималась исследованиями на этапе выбора полимерных композиционных материалов для проекта МС-21, а также подбором технологии и изготовлением первых конструктивно подобных образцов.
В июле 2011 года компания создала Опытную лабораторию технологий и конструкций из полимерных композиционных материалов. Лаборатория отвечала за исследование полимерных композиционных материалов, отработку технологии изготовления опытных образцов элементов конструкции с использованием новых материалов, а также проверку заложенных конструктивных и технологических параметров. Специалисты лаборатории отвечали и за подготовку технологической документации для производства. В августе 2011 года лаборатория уже создала первый простой опытный композитный образец.
В целом лаборатория включает в себя несколько участков. В первом производится раскройка углеткани и различных слоевых заполнителей по лекалам. Они выводятся на раскроечный стол при помощи специальных лазерных проекторов. Для изготовления композитных элементов крыла МС-21 в лаборатории использовалась ткань, в которой углеволокно не переплеталось и небольшими полосками была скреплена в единое полотно при помощи полимерной нити. Благодаря тому, что волокно не переплетается, оно практически не имеет механических повреждений, сказывающихся на прочности детали.
МС-21 с импортозамещенным крылом совершил первый полет
Опытный самолет МС-21-300 с крылом из российских композитов и американскими двигателями PW1400G совершил первый испытательный полет. Это произошло в субботу, 25 декабря, на Иркутском авиазаводе, сообщили РБК в пресс-службе «Ростеха».
«Первый полет самолета с крылом из российских композитов доказывает: мы все сделали правильно, программа МС-21 последовательно и неуклонно продвигается вперед, несмотря на санкции и недобросовестную конкуренцию», — заявил глава Минпромторга Денис Мантуров.
Общий объем выделенных министерством средств на создание российских материалов для композитного крыла составил 4,4 млрд руб. Такую господдержку министр назвал «беспрецедентной по масштабу».
По словам главы «Ростеха» Сергея Чемезова, доля композитов в конструкции МС-21 составляет около 40%, и это «рекордный показатель для среднемагистральных самолетов».
«Применение прочных и легких композиционных материалов позволило создать крыло с уникальными аэродинамическими характеристиками, недостижимыми для металлического крыла. Улучшение аэродинамики дало возможность увеличить ширину фюзеляжа МС-21 и расширить салон, что дает новые преимущества с точки зрения комфорта для пассажиров. Это первый в мире среднемагистральный самолет, где применены такие решения», — рассказал он.
Разработкой и производством деталей и агрегатов планера МС-21 из полимерных композиционных материалов занимается компания «Аэрокомпозит» (входит в Объединенную авиастроительную корпорацию (ОАК) — «дочку» «Ростеха»). Изначально для крыла МС-21 «Аэрокомпозит» использовал материалы американской компании Hexcel и японской Toray Industries. Но осенью 2018 года Министерство торговли США внесло «Аэрокомпозит» в санкционный список из-за поддержки деятельности российских компаний из военной аэрокосмической отрасли.
Активная стадия работ над среднемагистральным самолетом МС-21 ведется с конца 2000-х годов. Воздушное судно МС-21-300 рассчитано на перевозку от 163 до 211 пассажиров. Сроки его ввода в коммерческую эксплуатацию неоднократно переносились, изначально планировалось, что это произойдет в 2016 году. Сначала авиакомпании будут получать самолеты с российским композитным крылом и американскими двигателями PW1400G. Это произойдет после допуска этой версии МС-21 к перевозке пассажиров со стороны Росавиации, что, по словам Мантурова, запланировано «на вторую половину 2022 года». Машину МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 планируется сертифицировать до конца 2022 года, говорил РБК первый замгендиректора корпорации «Иркут» (производитель МС-21; входит в ОАК) Анатолий Гайданский.
Еще в июле 2021 года стартовый оператор МС-21-300 — входящая в группу «Аэрофлот» авиакомпания «Россия» собиралась начать перевозить пассажиров на новом самолете летом 2022 года при условии его приемки весной 2022 года. Но теперь в «России» ожидают, что первый МС-21 поступит в авиакомпанию в сентябре 2022 года, сообщил РБК официальный представитель перевозчика Сергей Стариков.
Общий портфель твердых заказов на МС-21 не меняется много лет и сегодня насчитывает 175 машин, в основном от лизинговых компаний, подконтрольных государству. МС-21 ориентирован на самый массовый сегмент рынка пассажирских перевозок в России и в мире, отмечают в пресс-службе «Ростеха». Конкуренты МС-21 — европейские самолеты семейства Airbus A320 neo и американские Boeing 737 MAX (не допущены для полетов в России).
Композитные войны: МС-21 vs Airbus и Boeing
Новый российский самолет МС-21, получивший отечественное композитное крыло, может попасть под санкции. Чтобы проект не зависел от этого финансово, российский премьер выделил на доводку, производство и послепродажное обслуживание лайнера 61 млрд рублей.
Новый российский узкофюзеляжный среднемагистральный самолет МС-21 с крылом из композиционных полимерных материалов отечественного производства и отечественными продвинутыми двигателями ПД-14 может из-за санкций «пролететь» мимо большинства зарубежных рынков, полагают некоторые эксперты.
Премьер-министр Михаил Мишустин завил сегодня в этой связи, что из казны будет выделено по поручению президента на минимизацию рисков, выполнение опытно-конструкторских работ по проекту «Магистральный самолет ХХI века», на импортозамещение комплектующих для этого типа воздушных судов, а также на их производство и послепродажное обслуживание более 61 млрд рублей. Решение было принято после того, как в конце минувшей недели борт с крылом из российских композитов совершил свой первый полет, а базовая модель МС-21-300 прошла российскую летную сертификацию, о чем заявил глава Минпромторга Денис Мантуров.
Отечественные композиты на высоте
Глава курирующей проект Госкорпорации «Ростех» Сергей Чемезов подчеркнул, что полет МС-21 с отечественным композитным крылом есть ни что иное, как победа над санкциями, с помощью которых конкуренты пытались затормозить производство нового современного самолета.
Речь идет о том, что Бюро промышленности и безопасности Министерства торговли Соединенных Штатов Америки включило одну из российских компаний, участвующих в проекте, в список юрлиц с ограничениями по экспорту — из-за связи этой компании с оборонным сектором РФ. После этого нам пришлось обходиться своими материалами, тогда как ранее предполагалось закупать их за океаном или в Японии.
Создание из отечественных химических материалов и углеродного волокна композитов, использованных при изготовлении крыла МС-21, — заслуга целого ряда предприятий, среди которых следует отметить Группу компаний «Унихимтек» и ее главу Виктора Авдеева, АО «АэроКомпозит» и ПАО «Корпорация «Иркут», где проектом занимался первый заместитель гендиректора Анатолий Гайданский, а также Umatex Росатом и ее генерального директора Александра Тюнина. По словам производителей, показатель прочности системы материалов, из которых изготовлено крыло, при сжатии после ударных воздействий даже выше, чем у тех композитов, которые пришлось замещать. Тот факт, что крыло показало себя достойно, отметил и Чемезов.
Сигнал для рынка
Очевидно, что в случае с МС-21 российские власти, «Ростех» и ОАК пытаются не допустить повторения ошибок, имевших место при создании Sukhoi Superjet 100 и приведших к низкому, согласно отзывам некоторых зарубежных эксплуатантов, качеству послепродажного обслуживания и нехватке запчастей.
О необходимости господдержки реализации проекта «Магистральный самолет XXI века» заявлял ранее Евгений Дитрих — генеральный директор Государственной транспортной лизинговой компании, через которую вероятен выход на зарубежные рынки.
«Важно, что выделяются деньги для обеспечения нормального постпродажного обслуживания, — считает руководитель отраслевого портала Avia.ru Роман Гусаров. — Если у самолета будут нормальные эксплуатационные показатели, рынок получит сигнал, что это эффективный продукт. А значит, при условии выделения дополнительного финансирования и наличии твердых контрактов с ведущими российскими авиакомпаниями, за востребованность на внутреннем рынке МС-21 можно не волноваться.
«И господин Мантуров, и господин Чемезов говорили, что сначала самолеты должны принять, что называется, боевое крещение в России. Нужно удовлетворить спрос на домашнем рынке, а заодно отладить систему постпродажного обслуживания. После этого можно активно продвигаться на внешние рынки», — заявил руководитель аналитической службы агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев. По его мнению, при отлаженных механизмахобслуживания МС-21 вполне сможет найти спрос у внешних покупателей — композитная составляющая в 40% дает ему определенное преимущество перед конкурентами в аэродинамике, топливной эффективности, комфорте и даже цене.
Санкции за санкции
Однако в экспортную судьбу нового российского лайнера, по своим заявленным техническим характеристикам превосходящего конкурентов —Airbus A320neo и Boeing 737 МАХ — скорее всего, вмешается политика. Особенно тревожно ситуация выглядит на фоне последних апелляций к ВТО со стороны Соединенных Штатов и Европейского Союза по поводу, якобы, неправомерности российского импортозамещения.
Абсурдность ситуации в том, что импортозамещающие меры Российской Федерации вызваны именно действиями американских и европейских властей. Однако США и ЕС через ВТО могут потребовать модификации или даже полной отмены импортозамещающих мероприятий в РФ. А если Всемирная торговая организация в столь одиозных мерах американцам откажет, то не исключено, что они начнут на страновом уровне блокировать продукцию, произведенную с использованием импортозамещения — в том числе и перспективный самолет.
Что ж, на войне как на войне — пусть война эта, фигурально выражаясь, пока композитная.
«Хотим мы того или нет, но образование нового Западного и нового Восточного блоков будут определять доступные для любой высокотехнологичной российской продукции рынки», — считает Олег Пантелеев.
Роман Гусаров, в свою очередь, тоже уверен, что МС-21, к его сожалению, наверняка попадет под санкции. Он напомнил фразу президента Путина о том, что вряд ли наши, как говорится, партнеры не воспользуются шансом и не вставят нам палки в колеса. И проблемы на этом поле могут возникнуть не только с крылом, но и с двигателем. Уже подготовлена, по словам Гусарова, почва, чтобы обвинить российский авиапром в воровстве технологий. Удастся ли новому воздушному судно в такой ситуации вообще получить международный сертификат?
Все будет зависеть, считает Гусаров, от того, удастся ли сторонам выйти на некую официальную или неофициальную сделку.
Замещать так замещать
По словам Романа Гусарова, российский рынок для западных компаний достаточно важен — в том числе для той же корпорации Boeing. К тому же, рынок авиаперевозок в РФ, вероятно, после окончания пандемии будет расти. Если сейчас у нас летает 600-700 самолетов, то через 10 лет их будет в два раза больше, полагает авиаэксперт. И американская корпорация, возможно, просто не захочет таким рынком пожертвовать.
Если США будут жестко ограничивать рынки для МС-21, то и Boeing из России будут выдавливать. Но важнее другое: в ближайшие десятилетия российские самолетостроители в любом случае не смогут составить конкуренцию Airbus или Boeing по общим объемам выпуска и продаж.
«Пусть у нас будет очень хороший самолет, но сильно потеснить в мировом масштабе мы американцев и европейцев не сможем, — констатирует Гусаров. — Производственные мощности не позволят. Те заказы на МС-21, которые есть сейчас, уже лет на 5 вперед загружают производство. Соответственно, стороны могут просто договориться: они не трогают наш самолет, а мы не импортозамещаем полностью на своем рынке их продукцию», — заключил эксперт.
Олег Пантелеев добавляет к этому, что как только МС-21 завершит мероприятия по импортозамещению и снизит число комплектующих американского происхождения до уровня менее 10%, для него будут открыты рынки тех стран, которые для США являются изгоями, а также нейтральные рынки в Юго-Восточной Азии, ряде стран Африки и Южной Америки. Там, надеется Пантелеев, будет честная конкуренция, в которой сыграет роль история домашней эксплуатации самолета. Поэтому, горизонт выхода МС-21 на международные рынки — конец десятилетия, — полагает эксперт
Композитные преимущества
Фото: Александр Уткин
Композиты в свое время совершили настоящую революцию в авиастроении и продолжают развиваться. Сегодня самолеты уже больше, чем наполовину состоят не из металла. На новейшем МС-21 используется целое крыло, изготовленное из углепластика. Это нововведение не только для отечественной гражданской авиации, но и для среднемагистральных лайнеров во всем мире. Корпорация «Иркут» уже завершила постройку первого самолета МС-21-300, крыло которого изготовлено из полимерных композиционных материалов.
Рассказываем, из чего строят современные самолеты, как создают «черное крыло» и какие преимущества предоставляет лайнеру углепластик.
Композиты в небе
Композит – это материал, состоящий из двух или более компонентов, которые в сочетании друг с другом создают новый материал или улучшают характеристики одного из них. Таким образом, все композиционные материалы в своем составе имеют матрицу и жесткий армирующий наполнитель. Как правило, роль наполнителя играют углеродные или стеклянные волокна, а матрица – это полимерный материал. Такая конструкция позволяет создавать легкие, но очень прочные детали. Поэтому именно в авиастроении композиты стали особенно популярны – они увеличивают прочность авиационных деталей, снижают их вес и увеличивают антикоррозийную стойкость.
Применять композиционные материалы авиаконструкторы начали примерно с 1960-х годов. С того времени объем использования композитов в авиации неуклонно возрастает. Например, ровно половину веса самолета Boeing 787 Dreamliner составляют композиционные материалы, 20% – алюминий, около 15% – титан, 10% – сталь.
В конструкции российских лайнеров также используются композиты, причем давно. Еще в начале 1990-х в среднемагистральном Ту-204 из композитных материалов было сделано 25% деталей, в том числе вся механизация крыла, а также панели люков, полов и интерьера. В самолете Sukhoi Superjet 100 из композитных материалов выполнены закрылки, створки шасси, обтекатели и другие элементы. Рекордсменом среди отечественных лайнеров стал среднемагистральный МС-21 – на композиты приходится 40% массы. Кроме того, это первый российский самолет с крылом, полностью состоящим из композиционных материалов, а также первый в мире среди лайнеров такого класса.
Долгое время было распространено мнение, что композиты выгодно использовать только на больших летательных аппаратах – широкофюзеляжных дальнемагистральных лайнерах. Не такие большие, хотя и более массовые узкофюзеляжные самолеты, получали лишь некоторые композитные детали, такие как элементы механизации крыла. В проекте МС-21 конструкторы корпорации «Иркут» продемонстрировали, что использование композитов для изготовления крыла среднемагистрального самолета выгодно по всем параметрам.
«Черное крыло» для российской авиации
При создании самолета конструкторы всегда стараются увеличить удлинение крыла – отношение размаха крыла к средней хорде крыла. Ведь, чем длиннее крыло, тем меньше сопротивление. Однако проблема в том, что удлинение крыла приводит к увеличению массы конструкции. Ведь алюминий – мягкий металл, и чтобы крыло из него вышло достаточно жестким и не прогибалось в полете, нужно существенно увеличить его толщину. Поэтому удлинение алюминиевого крыла на самолетах не превышало 8-9. Углепластик – более жесткий материал, поэтому крылья из него могут достигать удлинения 10-11, и даже выше. Для углепластикового крыла МС-21 удалось достичь этого показателя на уровне 11,5.
Фото: ОНПП «Технология»
Композитное крыло, которое часто называют «черным крылом» из-за характерного цвета углепластика, считается главной особенностью МС-21. Оно позволяет новейшему российскому лайнеру расходовать на 8% меньше топлива по сравнению с существующими аналогами. Специалисты подсчитали, что за свою «жизнь» среднемагистральный самолет с «обычным» алюминиевым крылом тратит порядка 140 тыс. тонн горючего. Только за счет композитного крыла МС-21 сможет сэкономить более 11 тыс. тонн топлива. Плюс к этому преимуществу – увеличенная крейсерская скорость и высота полета.
Прочнее, легче и дешевле
Композиты считаются достаточно дорогим удовольствием – килограмм дюрали для самолета стоит в разы дешевле, чем килограмм углепластика. Несмотря на это, производство и применение композитов в авиастроении остается выгодным. При этом выбор правильной технологии изготовления композитов может даже снизить суммарную себестоимость лайнера.
На сегодняшний день известны два основных способа производства композитных элементов. Первый –– традиционный, автоклавный. В этом случае формируется своеобразный «сэндвич»: внутри – алюминиевые соты, сверху и снизу – сотни слоев углепластика, которые наносятся лазерным проектором слой за слоем. После выкладки этот «сэндвич» (препрег) проводит восемь часов в автоклаве, где превращается в прочную и легкую авиационную деталь.
Второй способ производства композитных элементов – инфузионная технология. Главное достоинство данного метода – возможность изготовлять за один технический передел весьма сложные конструкции, например, панель крыла. С препрегами такое не провернуть – конструкцию пришлось бы собирать из отдельных деталей, то есть потратить больше времени, а главное увеличить вес из-за использования крепежа. Кроме того, для инфузионной технологии не нужны автоклавы, которые особенно затратны для крупных деталей. Все эти преимущества делают производство «черного крыла» выгодным.
«АэроКомпозит-Ульяновск» – единственный в России завод по производству авиадеталей из композитов при помощи инфузионной технологии. Здесь данная технология впервые в мире применяется при изготовлении крупногабаритных конструкций – панелей кессона крыла. Именно на «АэроКомпозите» производят целиком «черное» крыло для МС-21. На предприятии проходит полный технологический цикл – из Ульяновска в Иркутск приходит уже готовая консоль крыла. Тем самым не нужно тратить время и затраты на сборку непосредственно на авиазаводе.
Корпорация «Иркут» уже завершила постройку первого самолета МС-21-300, крыло которого изготовлено из полимерных композиционных материалов российского производства. 30 ноября 2021 года самолет был переведен из цеха окончательной сборки Иркутского авиационного завода в летно-испытательное подразделение.
Вклад композитных материалов в авиастроение сложно переоценить. В то же время, авиастроительная отрасль сыграла значительную роль в эволюции самих композитов. Стремление конструкторов сделать самолеты прочнее и легче, становится стимулом для создания все более легких и прочных материалов. Ими стали композиты и совершили своеобразную революцию в авиастроении и ракетно-космической области. Сегодняшнее применение композитов в этой сфере – лишь начало большого пути.
