Новости / Техника и вооружение / Новые разработки

7:02 / 12.02.19

Ученые НИТУ "МИСиС" протестировали новые материалы для тормозов самолета

Ученые НИТУ "МИСиС" протестировали новые материалы для тормозов самолета

НИТУ "МИСиС" / Фото: Spravda.ru

Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" протестировали новые композитные материалы для авиационных тормозных систем, которые оказались значительно выносливей аналогов. Статья об исследовании опубликована в журнале Engineering Fracture Mechanics.

Повышение надежности и выносливости тормозов самолета – важная проблема, решением которой занимаются ученые и компании по всему миру.

Тормозная система пассажирского самолета находится внутри колеса и представляет собой "пакет" неподвижных и вращающихся тормозных дисков. При включении тормоза поршни сжимают этот пакет, поверхности дисков приходят в соприкосновение, и за счет трения происходит торможение.

1550576930_0_107_2048_1259_600x0_80_0_0_8707d6b6707ba29462bf4db4cdb8769e.jpg

Излом тормозного диска / Фото : пресс-служба НИТУ "МИСиС"

В большинстве тормозных систем диски изготавливаются из композиционных "углерод-углеродных" материалов, сильно нагревающихся при нагрузках. Требования к выносливости таких материалов непрерывно возрастают.

Команда исследователей Центра композиционных материалов НИТУ "МИСиС" под руководством старшего научного сотрудника Андрея Степашкина по заказу ПАО "Авиационная корпорация "Рубин"" изучила, как у различных композиционных материалов меняется сопротивление возникновению и росту трещин под действием периодически меняющихся нагрузок.

В качестве образцов ученые НИТУ "МИСиС" использовали материалы на основе дискретных углеродных волокон и на основе углеродных тканей, разработанные специалистами ПАО АК "Рубин". Исходные материалы различались по температуре финальной термической обработки и схемам армирования. Задачей исследователей было выяснить, как эти факторы влияют на сопротивление материала развитию и распространению трещин, и выбрать направления для дальнейшего совершенствования технологии.

"Тормозные системы обычно инспектируют не после каждого полета – так как это требует частичной разборки колес – а после некоторого установленного числа посадок. Авиаконструкции и используемые в них материалы должны обладать, в том числе, таким качеством, как "безопасность повреждения". Это значит, что если сразу после осмотра в материале тормозного диска образуется трещина, то она не должна до следующего осмотра вырасти настолько, чтобы вызвать разрушение в конструкции", – рассказал Андрей Степашкин РИА Новости.

1550577110_0_107_2048_1259_600x0_80_0_0_92d50f413b6e807507327aebc543300d.jpg

Ученые с фрагментом тормозного диска (слева) и большим диском, из которого выпиливался материал для испытаний (справа)./ Фото : пресс-служба НИТУ "МИСиС"

При совмещении обоих типов армирования (например, при создании слоистого материала) можно существенно повысить устойчивость материала к трещинам в обоих направлениях и увеличить надежность и безопасность эксплуатации воздушных судов.

По его словам, испытания в НИТУ МИСиС показали, что материалы, армированные дискретными углеродными волокнами, лучше выдерживают распространение трещины поперек укладки волокна, а материалы, армированные углеродными тканями, – вдоль углеродного волокна.

"Чем надежнее материал, тем большие промежутки времени можно делать между осмотрами тормозных систем, что, соответственно, удешевляет эксплуатацию самолета и техническое обслуживание воздушных судов", – заявил Андрей Степашкин.

По итогам тестирования экспертами университета были разработаны рекомендации по повышению устойчивости к трещинам как существующих, так и разрабатываемых композиционных материалов для тормозных систем.



МОСКВА, РИА Новости
21


Оригинал










Теги: НИТУ "МИСиС", "Авиационная корпорация "Рубин"", Андрей Степашкин, новые композитные материалы, авиационные тормозные системы