употребление ПКМ в малой авиации

П

Прочнист

Старожил
Аааа... Понял :) Я имел ввиду то, что ХАИ и ОКБ Антонова уже давно с 1965 года начали развивать тематику проектирования элементов и агрегатов авиационной техники из ПКМ. Так сказать развивать «школу». Ничего быстро не делается и для некоего массового перехода на ПКМ требуется серьезный научно-технический задел, не хуже чем по алюминиевым сплавам в авиации. И другое... Уже в то время были попытки перейти на ПКМ для АН-2. Это всего лишь история! Не более...
Увы, стат испытания стеклопластикового фюзеляжа Ан-2 и было наивысшей точкой "видимых достижений". Я не застал этого момента, но позже был лично знаком со всеми "участниками", перечисленными в ваших ссылках, за исключением Л.А. Колесникова (он был профессором в мою бытность студентом, но уже ушел в мир иной к началу моей трудовой деятельности).

Как я понял, этот проект окончился разочарованием. Стеклопластик не годится для силовых конструкций. Ничего подобного (по объему) в ХАИ больше не создавали. Но, действительно, была основана школа, по тематике работало много людей, было какое-никакое экспериментальное оборудование. Уже тогда в 1970-х стало понятно, что надо переходить на углепластик. Но и стеклопластик не бросили. Началась обычная рутина научной работы. Судя по Ан-70, кое-каких результатов достигли, наверняка, на ракетчиков работали. Но о каких-то прорывах я не слышал. А в 90-х годах ребята выживали ширпотребом, вроде спортивных снарядов или удилищ для спиннингов.

Тем не менее, мое впечатление о состояниии вопроса - пессимистическое. Ибо препреговая технология - тупик для силовых конструкций. А для современых технологий нужны большие деньги на оборудование, которых на Украине никогда не было.

(Все это сугубо субъективное впечатление дилетанта).
 
Реклама
Swoop-77

Swoop-77

Местный
Прочнист, Спасибо! Интересно было прочитать ваше мнение. Про дилетантство поскромничали :)
Про ПКМ того времени все понятно. Это было начало. Конечно я согласен с вами, что стеклопластиковый фюзеляж для такого самолета как АН-2 это мягко говоря «проблема». Но это и были начальные исследования. Мне очень нравятся научные работы профессорского состава ХАИ по ПКМ. Очень много наработок. То что дальше были 90-е это история для всех. Много чего произошло.
А вот с вашей точкой зрения - «Тем не менее, мое впечатление о состояниии вопроса - пессимистическое. Ибо препреговая технология - тупик для силовых конструкций» я с удовольствием готов конструктивно подискутировать, в том числе это будет полезно в ключе ветки и применительно к самолетам категории АП-23. Да и вообще АТ. Скажите пожалуйста - в чем вы видите этот пессимизм? Вы твёрдо поставили эту технологию как тупик - почему?
 
М

МиГ-31

Старожил
Прочнист, Спасибо! Интересно было прочитать ваше мнение. Про дилетантство поскромничали :)
Про ПКМ того времени все понятно. Это было начало. Конечно я согласен с вами, что стеклопластиковый фюзеляж для такого самолета как АН-2 это мягко говоря «проблема». Но это и были начальные исследования. Мне очень нравятся научные работы профессорского состава ХАИ по ПКМ. Очень много наработок. То что дальше были 90-е это история для всех. Много чего произошло.
А вот с вашей точкой зрения - «Тем не менее, мое впечатление о состояниии вопроса - пессимистическое. Ибо препреговая технология - тупик для силовых конструкций» я с удовольствием готов конструктивно подискутировать, в том числе это будет полезно в ключе ветки и применительно к самолетам категории АП-23. Да и вообще АТ. Скажите пожалуйста - в чем вы видите этот пессимизм? Вы твёрдо поставили эту технологию как тупик - почему?
А давайте заведем под это обсуждение отдельную ветку? Типа "Применение ПКМ в малой авиации" Чтобы в ней концентрированно обсуждать эту интереснейшую тему.
А здесь концентрированно обсуждать великую битву малышей ;)
#АУ
 
Последнее редактирование:
Swoop-77

Swoop-77

Местный
А давайте заведем под это обсуждение отдельную ветку? Типа "Применение ПКМ в малой авиации" Чтобы в ней концентрированно обсуждать эту интереснейшую тему.
А здесь концентрированно обсуждать великую битву малышей ;)
Я с удовольствием приму участие в ней! Как раз ее можно было бы начать с мысли Прочнист в части его мнения о неком «тупике» препреговых технологий для силовых конструкций. Конечно если Прочнист, не возражает. А я там буду отвечать на его вопросы и выскажу своё мнение относительно ПКМ, как в части исходного сырья, так и технологий производства. Особенностей проектирования и возможных перспектив. Вплоть до технологий 3D weaving и компрессионного высокоэнергетического формования, а также методологические подходы проектирования из ПКМ, весовой эффективности и др. Возможно из этого что-то и получится?!

#автоудаление
 
П

Прочнист

Старожил
Мне, безусловно льстит, внимание серьезных инженеров и конструкторов, но увы, в композитах я таки настоящий дилетант. Ну, т.е., я знаю как оно работает и могу посчитать на прочность, но практического опыта у меня нет, и в моем предписании "Делегирование полномочий подписания инженерной документации" на предприятии во всех графах "Композит" у меня стоят либо прочерки, либо "Неприменимо". Многое я почерпнул просто из бесед с профессионалами. Поэтому, я чистый "металллист". Тем более широкое внедрение композитов нанесет удар по моей специализации - усталость металла.

Так что, при всем желании, конструктивно участвовать в вашей дискуссии я не могу.

По поводу технологии. Конечно, препреги находят свое место. Но чисто по наблюдениям: попытки создать самолет целиком, даже черный, на этой технологии не завершились серийным производством. У ракетчиков полегче, все таки одноразовые изделия. Но в авиастроении прорыв случился только с приходом технологии инфузии.

Такое вот впечатление у меня сложилось. Я таким образом проделал логические построения, которые не имеют под собой инженерного основания (хотя я считаю, что "здравый смысл" - интуиция - это часть квалификации авиационного инженера).

Мой пессимизм - это о лаборатории КМ в ХАИ, не об общем процессе. Мировые технологии ушли выше возможностей этой лаборатории. Нужно переоснащение, а денег нет.


#автоудаление
 
М

МиГ-31

Старожил
Мне, безусловно льстит, внимание серьезных инженеров и конструкторов, но увы, в композитах я таки настоящий дилетант. Ну, т.е., я знаю как оно работает и могу посчитать на прочность, но практического опыта у меня нет, и в моем предписании "Делегирование полномочий подписания инженерной документации" на предприятии во всех графах "Композит" у меня стоят либо прочерки, либо "Неприменимо". Многое я почерпнул просто из бесед с профессионалами. Поэтому, я чистый "металллист".

#автоудаление
Вот в этом посте и дан ответ на вопрос "Почему у нас нескоро начнется производство "непрестижных" мелких самолетов из композитов"
Отсутсвие компетенций в этом вопросе. Нужно время на выпуск студентов, обученых этому, а после этого время на то, чтобы они набили шишек и стали профессионалами.
 
П

Прочнист

Старожил
Вот в этом посте и дан ответ на вопрос "Почему у нас нескоро начнется производство "непрестижных" мелких самолетов из композитов"
Отсутсвие компетенций в этом вопросе. Нужно время на выпуск студентов, обученых этому, а после этого время на то, чтобы они набили шишек и стали профессионалами.
Ну, вы обобщили!

Просто я, отдельный, конкретный человек, специализировался по другому направлению. А в лаборатории КМ работали точно такие же ребята, проходившие путь от студентов-практикантов до докторов наук по-честному. Кадры-то есть, готовят их, и есть кому готовить.

Проблема в общем технологическом отставании страны.
 
М

МиГ-31

Старожил
Ну, вы обобщили!

Просто я, отдельный, конкретный человек, специализировался по другому направлению. А в лаборатории КМ работали точно такие же ребята, проходившие путь от студентов-практикантов до докторов наук по-честному. Кадры-то есть, готовят их, и есть кому готовить.

Проблема в общем технологическом отставании страны.
Тут, ИМХО, проблема в том, что массового выпуска инженеров , которые так же компетентны в КМ, как наше поколение в Д-16Т :) нет. И на налаживание этого выпуска в вузах нужно время.
Кроме того нужен выпуск самих КМ в том же масштабе, как и Д-16Т и 30ХГСА. НО это уже другая проблема.
 
Swoop-77

Swoop-77

Местный
Тема применения ПКМ в авиации не только малой (АП-23), но и большой (АП-25) является сложным и системным вопросом. Все правильно стали говорить о том, что важна именно «школа», как теоретическая, так и практическая (которую действительно можно было бы начать с самолетов категории АП-23).
Попробую ответить на ряд комменнтариев выше:

Мне, безусловно льстит, внимание серьезных инженеров и конструкторов, но увы, в композитах я таки настоящий дилетант. Поэтому, я чистый "металллист". Тем более широкое внедрение композитов нанесет удар по моей специализации - усталость металла.
Вы знаете, как раз конструктивный диалог с «металлистом» не менее полезен, чем например, с «заядлым» композитчиком. Суть в том, что развивая школу или методологию расчетов ПКМ, многие ориентируются на методы именно «металистов». Субъективно считаю, да и не только я, подобные подходы в расчетных моделях не сопоставимыми. То есть подходы будут разные. Вы упомянули про усталостную долговечность металла. Это тема на столько актуальная для методологии самих испытаний элементов из ПКМ, что тут не одну докторскую люди еще напишут. Например, наблюдая за подходами к расчетам прочнистов в СибНИА (отделение НИО-2, НИО-9) и статических / ресурсных испытаний элементов и агрегатов из ПКМ, столько было споров о том какие циклические режимы ставить, что просто пар из ушей шёл. Я это говорю к тому, что развитие расчетной базы и экспериментальной базы должно осуществляться совместно, как вы выразились, с «металлистами». Да и понимание ситуации вокруг новых сплавов тоже является актуальным, например применением алюминиево-литиевых сплавов.

По поводу технологии. Конечно, препреги находят свое место. Но чисто по наблюдениям: попытки создать самолет целиком, даже черный, на этой технологии не завершились серийным производством. У ракетчиков полегче, все таки одноразовые изделия. Но в авиастроении прорыв случился только с приходом технологии инфузии.
Такое вот впечатление у меня сложилось. Я таким образом проделал логические построения, которые не имеют под собой инженерного основания (хотя я считаю, что "здравый смысл" - интуиция - это часть квалификации авиационного инженера).
По поводу технологий. В частности некоего сравнения вакуумной инфузия и препреговой (автоклавной и безавтоклавной) технологий. Изначально (исторически можно сказать) развивали именно препреговую автоклавную технологию формования изделий. Есть много и научных обоснований и технологических подходов. В серийном производстве сейчас по данной технологии находятся 3-и ВС - это В-787, А-350, крыло А-220 (бывший CS-300). На всем семействе А-320, А-321 вертикальное (ВО) и горизонтальное (ГО) оперение, а также вся механизация и крыла и ГО с ВО выполнена по препреговой автоклавной технологии. Да действительно Аэрбас развил технологию вакуумной инфузии, но с учетом так называемой полупроницаемой мембраны и изготавливают по этой технологии гермошпангоут А-350, рампу А-400 и ряд других. Но не весь самолёт! К стати, механизация семейства В-737 также выполнена по препреговой технологии. Это все большие самолеты. Вот несколько примеров маленьких самолетов. Даймонд DA-42. В этом самолете тоже применены две технологии. Первая это технология «Влажного ламината» (так назвали ее авторы) по сути это изготовление того же препрега, но с ограниченным временем его хранения (около 10...12 часов). К стати Кристиан Дриз считает, что это его выдающееся ноу-хау, а Аэрбас у него своровал эту технологию. Даже судились по этому поводу. Вторая - это комбинация влажного ламината с автоклавным формованием. Что хотелось бы сказать. Препреговая автоклавная технология дает более низкий и стабильный коэффициент вариации (СV) ФМХ конечного изделия по сравнению с вакуумной инфузией. Отсюда будет вытекать и весовая эффективность изделий, так как не нужно будет назначать дополнительные коэффициенты безопансности из-за CV. Еще одним примером является Epic-1000. Я хорошо знаком с его конструкцией и могу сказать следующее. Этот самолёт полностью сделан из препрегов марки TORAY. Но полимеризация осуществляется в термошкафу, а не в автоклаве. Из-за этого увеличилась и масса. Хотя они этого не признают.
К чему все это сказанное. В настоящее время наиболее стабильные характеристики показывает автоклавная препреговавя технология. Разработан ряд расчетных моделей, есть понимание методологии слоистых ПКМ и т.п. Поэтому все особоответственные элементы ВС стараются делать именно в автоклаве. Вакуумная инфузия имеет право на существование, как и любая другая технология. Но все должно рассматриваться через некую призму «прочность - технология производства - себестоимость». Это если кратенько и по существу :)
Вашу мысль «здравый смысл- интуиция» - это часть квалификации авиационного инженера я полностью поддерживаю 👍👍👍

Мой пессимизм - это о лаборатории КМ в ХАИ, не об общем процессе. Мировые технологии ушли выше возможностей этой лаборатории. Нужно переоснащение, а денег нет.
Да это понятно. Все давно ушло далеко вперёд. Очень далеко! Я историю с ПКМ и ХАИ приводил исключительно в качестве исторической справки и как некоего начала развития именно школы проектирования. А дальше всем известно - это 90-е которые все перемололи.
 
Swoop-77

Swoop-77

Местный
Тут, ИМХО, проблема в том, что массового выпуска инженеров , которые так же компетентны в КМ, как наше поколение в Д-16Т :) нет. И на налаживание этого выпуска в вузах нужно время.
Кроме того нужен выпуск самих КМ в том же масштабе, как и Д-16Т и 30ХГСА. НО это уже другая проблема.
Полностью согласен с вами! Для того, чтобы развивать технологии ПКМ, нужно развивать это на системном уровне. И начинать нужно со студенческой скамьи. Нужна база, основа... Нужны молодые ребята, студенты, которые будут вовлечены в процесс. Без людей без «школы» заниматься развитием вообще чего либо это утопия. Тем более технологии ПКМ не стоят на месте. Чего только один TORAY, TenCate, TohoTenax стоят со своими материалам.

Проблема в общем технологическом отставании страны.
Если брать технологическое отставание РФ в области ПКМ, то я как то отвечал на ветке по ТВС-2ДТС, что наше отставание от мировог уровня порядка 50-и лет. Некоторые товарищи даже возмутились. А когда начинаешь объяснять сколько лет требуется для разработки только одной марки углеродного волокна вместе с ПАН-прекурсором, то циферки начинают сходится. И это только по материалам. В мире уже давно начинают осваивать новые технологии производства и поверьте о них у нас в Минпроме РФ даже еще не знают и мало того даже НИЦ Жуковского не хочет проводить работы по их изучению. Я столько времени тратил на доказательство того, что необходимо комплексное развитие данного технологического направления, что «тупо» устал и мне это надоело. Не хотят воспитывать новое поколение инженеров, не хотят развивать передовые технологии, так в чем смысл бороться с ветряными мельницами?! К сожалению это действительность.
 
Реклама
П

Прочнист

Старожил
Кстати, вспомнил еще одну историю, имеющую отношение к стеклопластиковому фюзеляжу Ан-2. Я ее слышал в конце 1975 года на довольно серьезном мероприятии.
Один товарищ, очень молодой, рассказал, что среди прочих "работ" группы композитных материалов на кафедре прочности ХАИ (ОНИЛ КМ тогда не еще была образована) был срочный заказ "органов". После вторжения в Чехословакию в 1968 году для борьбы с тамошними "партизанами" были заказаны радиопрозрачные колпаки для пеленгационных антенн. Так чтобы выглядело, как маленький пикапчик, и не привлекало внимания. И заказ был успешно выполнен, и товарищ (или его товарищи) был отправлен в составе технической группы в Чехословакию для отладки этого дела.

Вот такие были времена.
 
Swoop-77

Swoop-77

Местный
Очень полезное кино. Может быть кто-нибудь и до конца досмотрит...
Досмотрел до конца :) Полезноле видео для тех, кто только начинает работать с ПКМ и производством элементов (деталей) и конструкций из них. Видно, что велась отработка технологических процессов производства так называемых «омега - стрингеров». Они применяются в А-350 (например) в основном в панелях фюзеляжа. А вот технологический процесс их производства немного приврали на конченом этапе подготовки вакуумного мешка. При таком подходе, когда на полуфабрикат кладут пленку (пусть и перфорированию типа Р3), качество поверхности будет оооочнь корявое и для дальнейших технологичекхи процессов очень даже плохо. Также отсутствует так называемый боковой барьер обеспечивающий препятствие течения смолы в стороны. Это все таки тонкие технологические фишки, которые нарабатываются в процессе изучения технологий. В настоящее время применяют специальные разделительные пленки, в том числе с полупроницаемой мембраной. Это улучшает отвод газов возникающих в процессе полимеризации и обеспечивает меньшую пористость детали после автоклавного или печного формования. По сверлению тоже много своих тонкостей. Это вообще один из сложных процессов связанных с соединением деталей из углепластика или комбинированных соединений «металл - композит». То что показано на видео очень хорошо применимо на простых прямолинейных деталях. А вот с доступом (подступом) при сборке к закрытым участкам возникает «бяда». Нужен очень специализированный инструмент и крепёж. С крепежом, который показан на видео, в России так вообще проблема. Его попросту нет. Все импортное, например фирмы ALCOA. Ну и если системно смотреть на вопрос, то представьте на сколько должно быть технологически организовано подобное производство. Здесь важна именно культура производства.
 
fynnext

fynnext

Llwyd - ирландский космонавт
Очень полезное кино. Может быть кто-нибудь и до конца досмотрит...
детский сад, лямки набок!
я ещё в 4-5 классе в судомодельном кружке небольшого райцентра клеил композитный корпус модели торпедного катера.
на фанерный каркас три слоя дамских чулок на эпоксидке, с посадочными местами из металла для дейдвудной трубы, крепления электродвигателя, пера РН, держателя для батареи и пр., гораздо сложнее этой поделки.
правда, подрабатывал, руководил кружком авиамоделист, в 1974 - ЧМ в командном, 4-е в личном зачёте по летающим кордовым копиям.
он тогда как раз строил у нас этот свой Ту-2, пацанов к разной мелочёвке привлекал.
кроме бальзы, и КМ вовсю использовались.
почти пол-века прошло, а у нас как в первый раз увидели, услышали!