ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Современное использование КУС в летательных аппаратах из "Справочник по композиционным материалам Книга 2 " Стоимость большинства современных летательных аппаратов возрастает более чем вдвое через каждые 3—4 года. Быстрый рост использования композитов представляет собой попытку снизить быстро возрастающую стоимость производства. Как упоминалось ранее, наибольшее снижение цен происходит при использовании композитов в новых конструкционных решениях. Замена ранее использовавшихся или существующих металлических деталей дает очень ограниченный результат. [c.549] Композиты могут быть также эффективны при улучшении эксплуатационных свойств летательных аппаратов за счет снижения массы или обеспечения более высокой теплостойкости, большей жесткости и уникальной стойкости к усталостным напряжениям. [c.549] Массовая доля КУС в конструкционных деталях, как показано на рис. 28.6, продолжает возрастать, и летательный аппарат будущего будет, по-видимому, наполовину состоять из композитов. Фирма Грумман показала, что организация по разработке улучшенных летательных аппаратов на основе композитов AD A) может осуществить специальную разработку летательного аппарата существенно меньшего и более легкого, чем это было бы возможно при использовании металла, и при этом можно будет обеспечить уменьшение не только массы, но и стоимости [11. [c.551] КОМПОЗИТЫ примерно на 25 % легче аналогичных изделий из металла, разница Б стоимости материала оказывается не столь значительной. [c.552] Одна из наиболее впечатляющих программ по использованию композитов была создана по совместной инициативе ВВС США и фирмы Грумман в июле 973 г. Целью этой программы было изготовление и испытание горизонтального стабилизатора из композита для самолета В-1. [c.552] Результат р азр аботки этой конструкции показан на рис. [c.552] Силовой набор стабилизатора состоит из эпоксиуглепласти-ковых синусоидальных промежуточных лонжеронов и нервюр, а также переднего и заднего швеллерных лонжеронов. Синусоидальные лонжероны имеют стенки, состоящ,ие только из шести слоев толщиной 0,8 мм, формуемые в одну операцию в разъемных металлических штампах. [c.553] Для защиты конструкции от грозовых разрядов напыляли слой алюминия на 50 % площади наружной обшивки. [c.553] Детали, подвергнутые статическим испытаниям, разрушалась при нагрузке, составляющей 132 % от предела прочности при сжатии. Аналогичные детали, подвергнутые усталостному нагружению, разрушались при удвоенной усталостной долговечности. [c.553] Реальная масса испытуемого стабилизатора из композита была на 227 кг ниже, чем у аналогичной металлической конструкции. Это обеспечило суммарное снижение массы на 15 %. Из рис. 28.10 следует, что рост стоимости панелей обшивки из композита значительно перекрывается упрощением силового набора конструкции и уменьшейиём расходов на сборку благодаря меньшему числу деталей. В рез льтате суммарное снижение стоимости стабилизатора из КМ составляет 17,5 % по сравнению с расходами на металлический стабилизатор. [c.553] Результаты возросшего доверия к этим материалам, хотя и медленно, но все же давали о себе знать. Главным шагом было одобрение производства целиком из композитных материалов горизонтального стабилизатора для бомбардировщ,ика В-, уже обсуждавшееся ранее. После пятилетних работ по программе созданная крупногабаритная конструкция из композита удовлетворила всем требованиям, предъявляемым к летательным аппаратам, и ее допустили к производству. Увеличение доверия к КМ выразилось также в изготовлении обшивки крыльев из композитов для самолета F-18, разрабатываемого для ВМС США. В усовершенствованном самолете Харриер А7-8В максимально реализованы преимуш,ества композитов, массовая доля которых составляет около 15 % в конструкции этого самолета. [c.554] Долговечность КУС изучали в течение нескольких лет, придавая особое значение исследованию проблемы стойкости во влажных средах. [c.554] Широкие исследования с глубоким анализом результатов показали, что СП на основе эпоксиуглепластика могут поглощать до 15 % влаги. В условиях влагопоглощения СП стабилен и разрушается только в том случае, когда температура эксплуатации превышает 127 °С. Современные технические условия на материал включают механические испытания влагонасыщенных СП для обеспечения гарантии долговечности. Была проведена оценка данных по эксплуатации для горизонтальных стабилизаторов самолета F-14A. Они находились в эксплуатации с 1970 г. на более чем 300 летательных аппаратах, налетавших более 150 ООО ч. Таким образом, эти материалы подтвердили свое соответствие требованиям по долговечности. Более того, стабилизаторы почти не требовали технического обслуживания, поэтому амортизационная стоимость была сравнительно низкой. Аналогичные данные были получены и при использовании композита для хвостового оперения самолета F-15. [c.554] Вернуться к основной статье