Новые технологии авиастроения

На фоне глобальных вызовов, связанных с изменением климата, загрязнением атмосферы и сокращением объемов невозобновляемых энергоресурсов, объем авиаперевозок в мире постоянно растет, при этом повышаются требования к обеспечению безопасности и экологичности полетов. Описанные в новом трендлеттере направления разработок для авиастроения улучшают функциональные свойства летательных аппаратов и снижают их вес, минимизируют эксплуатационные расходы, повышают энергоэффективность за счет широкого использования конструкционных композиционных материалов нового поколения.

Версия для печати: PDF (1,07 Мб)

Композитные материалы в авиации

Улучшить функциональные свойства летательного аппарата, снизить его вес на 20–40%, сохранив при этом оптимальный баланс между прочностью и весом, повысить энергоэффективность, минимизировать эксплуатационные расходы и обеспечить безопасность полетов можно за счет более широкого использования конструкционных композиционных материалов (композитов) нового поколения.

Так, металлические композиционные материалы, обладающие высокой жаропрочностью, могут использоваться для создания деталей двигателей нового поколения: сопловых лопаток и створок регулируемого сопла. Керамические композиционные материалы применяются для изготовления теплонагруженных поверхностей носовой части фюзеляжа и передней части крыла высокоскоростных летательных аппаратов. Информкомпозиты с сенсорными элементами позволяют отслеживать критические деформации конструкций, снижая затраты на диагностику, технический осмотр и ремонтные работы.

Эффекты Значительное сокращение веса самолетов (в среднем до 30%) и расхода топлива Снижение временных и стоимостных затрат на диагностику Увеличение срока службы летательных аппаратов Повышение безопасности полетов (рост надежности, трещиностойкости и усталостной прочности конструкций самолетов и др.)	Оценки рынка $143 млрд может достичь к 2025 г. мировой рынок композитных материалов (ожидаемый среднегодовой темп роста — 7,5%). Объем рынка композитов для аэрокосмического сектора в 2016 г. составит около $10 млрд.	Драйверы и барьеры Ужесточение международных требований к показателям безопасности и эмиссии вредных веществ Внедрение цифрового моделирования процессов производства и испытаний композиционных материалов предприятиями авиационной промышленности России Расширение применения беспилотных летательных аппаратов Трудность ремонта деталей и конструкций из композиционных материалов Проблемы утилизации деталей из композиционных материалов

Международные научные публикации	Международные патентные заявки	Уровень развития технологии в России «Возможность альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на высоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами