Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Венгрия инициировала в ЕС обсуждение санкций против Киева за мобилизацию
Рада продлила военное положение и всеобщую мобилизацию на Украине
Британия и Франция подписали соглашение о ядерном сотрудничестве
Европарламент отклонил вотум недоверия фон дер Ляйен
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Технология лазерной сварки позволит на четверть облегчить вес самолета
26.11.21 18:41 Наука, техника, образование
Ученые новосибирского Академгородка разрабатывают технологии лазерной сварки для авиастроения. Кстати, выпускать самолеты в городе на Оби начали в годы Великой Отечественной, когда сюда эвакуировали сразу несколько предприятий авиаотрасли. Со временем роль Новосибирска как одного из центров отечественного авиастроения только возросла.

И сегодня на Новосибирском авиазаводе имени Валерия Чкалова изготавливают истребители-бомбардировщики Су-34, ставшие основой боевой мощи российских ВВС. Тут же изготавливают важнейшие узлы истребителя пятого поколения Су-57 и ближнемагистрального авиалайнера "Суперджет-100" (окончательно эти машины собирают в Комсомольске-на-Амуре).

В Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ НЭТИ) готовят инженеров для авиастроения. В Сибирском НИИ авиации имени академика Сергея Чаплыгина конструируют перспективные летательные аппараты и проводят их испытания. А в новосибирском Академгородке разрабатывают новые технологии и материалы для авиакосмической отрасли.

Одним из самых "устремленных в небо" по праву считается Институт теоретической и прикладной механики (ИТПМ) Сибирского отделения РАН имени академика Сергея Христиановича. Здесь давно и плодотворно работают над тем, чтобы отечественные самолеты и ракеты летали быстрее и лучше всех в мире. Занимаются в ИТПМ и перспективными технологиями авиастроения, например лазерной сваркой.

Конечно, сегодня широко используются композитные материалы, но наиболее сложные и ответственные детали, которые могут работать в условиях высоких температур и высоких нагрузок изготавливают из "крылатых металлов" - титана и алюминия. А скрепляют их по старинке - заклепками. Процесс этот трудоемкий и к тому же вредный для здоровья тех, кто этим занимается - слишком сильные шум и вибрация. Кроме того, заклепочная технология утяжеляет конструкцию, что в авиакосмической отрасли очень большой минус. По оценкам экспертов ВНИИ авиационных материалов, замена заклепок на сварку может снизить вес конструкции летательного аппарата почти на четверть!

"Метод заклепочного соединения давно перестал быть технологичным. Сравните: скорость автоматической клепки 0,2-0,3 метра в минуту, тогда как лазерная сварка позволяет сваривать за минуту четыре метра", - поясняет заведующий лабораторией лазерных технологий ИТПМ СО РАН Александр Маликов.

Неудивительно, что ученые уже много лет пытаются заменить клепку сваркой, но пока это не получается из-за того, что сварной шов выходит хрупким. Его прочностные характеристики, по оценкам специалистов, составляют лишь 50-80 процентов от значений исходного сплава. При создании самолета или ракеты это недопустимо.

Поэтому настоящим прорывом стали исследования специалистов ИТПМ СО РАН, позволившие значительно увеличить прочность сварного соединения. Надо отметить, что в этой масштабной работе также принимали участие ученые еще нескольких НИИ Сибирского отделения - химии твердого тела (ИХТТ), ядерной физики (ИЯФ), гидродинамики (ИГ). В этом и состоит ключевое преимущество новосибирского Академгородка.

Ведь специалисты самых разных отраслей знания работают здесь в соседних зданиях, им легко объединять усилия, а настоящие прорывы, как правило, происходят именно на стыках наук.

"При сварке металлических деталей в зоне плавления происходит перераспределение примесей, что приводит к качественным изменениям прочностных характеристик материала, - отмечает старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН Алексей Анчаров. - Он становится менее прочным, более твердым и, следовательно, подверженным быстрому распространению трещин в шовном материале. Наша задача состоит в том, чтобы понять, что происходит в зоне плавления, как перераспределяются примеси, какие они образуют соединения, какие интерметаллические фазы проходят, и отработать те режимы лазерной сварки, при которых все эти негативные процессы не успевали бы развиться.

Для изучения того, что происходит во время сварки титана и алюминия, ученые использовали возможности Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения, расположенного в ИЯФ СО РАН.

"Совместные исследования показали, что применение синхротронного излучения для диагностики создаваемых материалов - насущная необходимость, - отмечает Александр Маликов. - Высокая интенсивность и разрешающая способность источника синхротронного излучения позволили нам на качественно новом уровне понимать, как взаимодействуют сплавы. А ввод в строй Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ), проект которого реализуется в Новосибирске, улучшит эти возможности в разы. Наша конечная цель - получить сварную технологию, которую можно будет внедрять в авиацию".

Научившись качественно сваривать листы алюминия и титана, исследователи пошли дальше и разработали научные основы технологии лазерной сварки уже алюминиево-литиевых сплавов. Так что самый легкий на свете металл, который нашел сегодня широкое применение в аккумуляторах, в ближайшем будущем тоже станет "крылатым".

 

denkarter26.11.21 18:46
Пиарить надо такие открытия и разработки. Писать на всех порталах о технологиях.

Амеры каждый чих и пук на весь мир трубят для подчёркивания своих достижений.
GSL27.11.21 06:49
Насчет "на четверть" это они подзагнули. И непонятно какой вес самолета они имели ввиду, взлетную массу, массу пустого, массу планера без двигателей и оборудования и т.д. Написали бы "существенно уменьшает вес". Было бы честнее, потому как цифра от лукавого.
киборд27.11.21 13:22
непонятно какой вес самолета они имели ввиду, взлетную массу, массу пустого, массу планера без двигателей и оборудования и т.д.
- "снизить вес конструкции летательного аппарата почти на четверть" - ясно, что именно "птичка без ничего"
Аббе27.11.21 15:56
Недавно проскочила информация про легирование алюминиевых сплавов скандием. Прочность алюминий-магниевых сплавов увеличивается в два-два с половиной раза. И это приближает их уже к титану.
Плотность алюминий-литиевых сплавов около 2,2 грамма на кубический сантиметр. В два раза легче титана. Легирование скандием в размерности 0,1% - сильно улучшает ещё и свариваемость материала.
Получается, что такие сплавы выглядят конкурентоспособными с углепластиками. По крайней мере по ремонтопригодности.
Если смогут и когда смогут сделать сварку алюминия равнопрочной с собственно материалом - технология авиастроения сдинется и сдвинется весьма серьёзно. Четверть массы конструктива, отвечающего за прочность самолёта - это много. Даже если в общей массе самолёта это составит не 25%, а всего то 5-10%, это позволит снизить расход топлива, над чем работают с самого начала авиации.
В уже устоявшийся формат самолёта вставить больше груза на эти самые 10% - мало реально.
А вот выгоды топлива, дальности, скорости полёта, для истребителя ещё и маневренности - это уже важно.
Кто то помнит ключевой момент с Фы-35? Если он взлетает вертикально - он не достигает сверхзвуковой скорости. Расход топлива "или на одно, или на другое".
У России на десятилетия вперёд не будет крупных авианесущих кораблей. Во всяком случае - с полётной палубой в 280 метров. Не по нашим это ресурсам. Остаётся только уменьшать массу взлетающего самолёта и пытаться сделать электромагнитную катапульту. При том первое - вроде бы уже в наших силах.
Дорого, неопределённо дорого, но скандий в России научились получать из "красного шлама". Сплавы с легированием 0,1% уже разработаны. Осталось сделать самолёты литий скандиевого исполнения.
МОЖЕТ быть что то достанется ещё и армии. Броня, облегченная за счёт такого легирования с покрытием какой то высокотвёрдой керамикой. Можно для бронежилетов, можно для БМП.
Реально снаряды она не выдержит. Но, выдержать удар взрывной волны от срабатывания динамической брони - задача уже ближе к реальности.
Будут ли это делать? Бог весть. Но, не попробуем - так и не узнаем, хорошо это, или же плохо.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Об универсальных ценностях в политике и политических науках
» С Днем Победы!
» О типологическом сходстве-ловушке либералов, марксистов, масонов. Реплика к войне окололевых против всех
» О советских предателях и немецкой бюрократии
» Марксисты и искусственный "интеллект"
» 8 марта!
» Почему США мирятся с Россией, а Европа хочет воевать?
» С днем защитника Отечества!

 Новостивсе статьи rss

» Президент Бразилии подписал указ об ответе на пошлины США
» Рютте: Рост военных расходов Европы создаст новые рабочие места в США
» На производство самолетов в России выделено 765 млрд рублей
» Страны ЕС не смогли принять новый пакет антироссийских санкций
» ЦАХАЛ ударила по ВС Сирии близ Сувейды, где произошли нападения на друзов
» Венгрия инициировала в ЕС обсуждение санкций против Киева за мобилизацию
» Константинов рассказал о судьбе имущества украинских олигархов в Крыму
» Рада продлила военное положение и всеобщую мобилизацию на Украине

 Репортаживсе статьи rss

» Скандал в Бенгази. Маршал Хафтар выставил из Ливии европейских министров
» Необыкновенный фашизм
» ЦРУ и МИ-6 погружают Европу в наркокошмар
» Андрей Клепач: рецессии в экономике России не будет
» В Англию ни ногой: корпорации массово покидают Британию
» Разработчик рассказал о возможностях лазерного "лучемета"
» Лукашенко раскрыл шокирующие планы белорусской оппозиции
» "Товарищ" Мамдани, кандидат в мэры Нью-Йорка от социалистов, обещает "покончить с частной собственностью", объявляя конечной целью "захват средств производства"

 Комментариивсе статьи rss

» Европа начала готовиться к войне с Россией
» Тонкая игра против топорной политики: Китай выдавливает базы США с Ближнего Востока
» Сергей Караганов: Пора отказаться от запрета на государственную идеологию в России
» TAC: Русские по глупости верили США, а мы обманывали и вели непрерывные войны
» Европейская наркомафия взращена ЦРУ
» Политолог Бовт - о том, что стоит за "тарифной дубиной" Дональда Трампа
» Французы напуганы перспективой внедрения шариата
» Российское золото получит свободу от Лондона

 Аналитикавсе статьи rss

» Одиссея мировой экономики: Сечин представил ключевой доклад на ПМЭФ-2025
» О расстройствах Мастера Сделок
» ПМЭФ-2025: Лето великого перелома
» Ничего уже не исправить: началась гонка за атомной бомбой
» Трансформация Америки: упущенные возможности и сохраняющиеся альтернативы
»  Америка грозит миру самым страшным
» Режим экономии в США закончился?
» Тарифная война Трампа: всё, что вы хотели узнать о ней, но боялись спросить у рынка облигаций
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2024 Inca Group "War and Peace"