Stof forstærkeren

Forskere fra National University of Science and Technology (MISIS) har testet eksperimentelle kompositmaterialer til flybremser, udviklet af PJSC Aviation Corporation "Rubin." Nye materialer, forstærket med carbon "stof, " har vist sig at være langt mere holdbare end de nuværende analoger. Som et resultat af test, forskerne udviklede anbefalinger til at forbedre brudsejheden af ​​både eksisterende og udviklede kompositmaterialer til bremsesystemer, som på længere sigt kan forbedre pålideligheden og sikkerheden af ​​flydriften og reducere vedligeholdelsesomkostningerne. Artiklen om forskningen er publiceret i Teknisk brudmekanik .

Bremsesystemet i et moderne passagerfly er en "pakke" af faste og roterende bremseskiver inde i hjulet. Når bremsen er slået til, specielle stempler komprimerer denne pakke, diskenes overflader kommer i kontakt, og bremseprocessen opstår på grund af friktion. I de fleste bremsesystemer, friktionsskiver er lavet af carbon-carbon kompositmateriale, som er meget opvarmet, når den udsættes for høje mekaniske belastninger.

Kravene til holdbarhed og driftsressourcer af sådanne materialer er konstant stigende. For eksempel, for to årtier siden, et sæt bremseskiver på flyet skulle modstå 500 cyklusser af "start-landing", og i dag er dette tal steget over 2000. Derfor udvikling og modifikation af sådanne kompositmaterialer er engageret i et stort antal videnskabsmænd og virksomheder rundt om i verden.

Team af forskere fra Center of Composite Materials (NUST MISIS), ledet af seniorforsker Andrey Stepashkin efter anmodning fra PJSC Aviation Corporation "Rubin" undersøgte, hvordan modstanden af ​​forskellige typer kompositmaterialer af bremsesystemer ændres under indflydelse af periodisk skiftende mekaniske belastninger.

Materialer på basis af diskrete kulfibre ("TERMAR-ADF") og på basis af kulstofstoffer (eksperimentel prøve) udviklet af specialister fra "Rubin" blev brugt som prøver. Materialerne var forskellige i temperaturen af ​​den endelige varmebehandling og forstærkning. Opgaven for holdet af NUST MISIS-forskere var at finde ud af, hvordan disse faktorer påvirker materialets modstand mod udvikling og spredning af revner, og at vælge områder for yderligere forbedring af teknologien.

"Det er værd at huske på, at flyet er et meget komplekst ingeniørsystem, hvis driftsomkostninger er mange gange højere end omkostningerne ved dens fremstilling. For at sikre passagerernes sikkerhed, luftfartsudstyr gennemgår konstant visse typer inspektioner. I dette tilfælde, for eksempel, bremsesystemer inspiceres ikke efter hver flyvning (da det kræver delvis adskillelse af hjulene), men efter et vist antal landinger. Luftfartøjskonstruktioner og de anvendte materialer skal være af en sådan kvalitet som skadessikkerhed, blandt andet. Det betyder, at hvis der pludselig opstår en revne i materialet umiddelbart efter inspektion, det bør ikke vokse før næste inspektion for at forårsage skade på konstruktionen, " kommenterer Andrey Stepashkin.

Tests viste, at materialerne, forstærket med diskrete kulfibre, bedre modstå udbredelsen af ​​en revne på tværs af stablen af ​​fibre og materialer forstærket af kulstofstoffer - langs kulfiber. Når du kombinerer begge typer armering, for eksempel, når du laver et lagdelt materiale, det ville være muligt at øge materialets revnemodstand betydeligt i begge retninger.

"Friction carbon-carbon materiale "TERMAR-ADF-OS" er kommercielt produceret af PJSC "Rubin" og bruges med succes i bremserne på næsten alle russiske fly (undtagen gamle). Selvfølgelig. der er ingen grænse for perfektion - det ville være muligt at øge dens friktionskoefficient og, måske, nogle andre egenskaber. Vi arbejder på det, " siger Anatoliy Koenigfest, en af ​​udviklerne af TERMAR materialer.

Jo mere pålideligt materialet er, jo mindre hyppige inspektioner er nødvendige. Det her, henholdsvis, reducerer omkostningerne ved flydrift og vedligeholdelse af fly, hvilket igen kan føre til et fald i prisen på flybilletter.