Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Лавров рассказал о пределах терпения России
Рябков не увидел оснований для скорых новых переговоров с США по гарантиям безопасности
Грушко подвел итоги заседания Совета Россия - НАТО
НАТО заявила о готовности обсуждать с Россией вопрос ограничения вооружений
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
» СМИ: Северная Корея возобновила железнодорожное сообщение с Китаем
» С Новым Годом!
» Меняющееся лицо российской методики ведения контрпартизанской войны
» О книге проф. К.Куигли ТРАГЕДИЯ И НАДЕЖДА
» На смерть открытого общества
» Последние дни свободы человечества
» С Днем Победы!
» «Темные пятна» биографии Председателя ЦБ РФ

 Новостивсе статьи rss

» В Китае построили «искусственную Луну» для экспериментов в области гравитации
» Захват синагоги в Техасе
» НАТО опубликовала стратегию по космосу
» Японские СМИ: Россия в срочном порядке размещает ядерные боеголовки в АТР
» Минобороны Эстонии заявило о готовности разместить до 5000 солдат НАТО
» Темы роста ВВП Китая в 2021 году достигли 10-летнего максимума
» В Сербии прошел референдум по конституции
» Эксперты обнаружили тысячи опасных уязвимостей в сетях российских компаний

 Репортаживсе статьи rss

» Москва избавила Америку от русских хакеров
» О чем говорили на Гайдаровском форуме
» В Турции начали опасаться казахстанского сценария
» Тимур Иванов рассказал, что возводят 30 тысяч военных строителей
» "Росгеология": Вклад геологии в экономику РФ за 5 лет - 150 трлн рублей
» Не "Северным потоком" единым. Что еще с размахом строит Россия
» Китай опасается вмешательства США в события в Казахстане
» Техас становится новой столицей землетрясений в США

 Комментариивсе статьи rss

» «Большая игра» и кризис наследника — интервью эксперта о событиях в Казахстане
» Самый абсурдный способ выбора главы государства в истории человечества?
» США возглавили антиэкологическую гонку
» Польша стремительно теряет свое участие в транзитном проекте «Новый шелковый путь»
» Коммивояжер вновь наносит удар - США хотят сорвать переговоры с Россией, чтобы спровоцировать войну на Украине
» Wokeism: идеология
» Экс-сотрудник СБУ Украины рассказал об американских биолабораториях в СНГ
» Москва хочет обсуждать с Вашингтоном стратегию, а не прикладные аспекты

 Аналитикавсе статьи rss

» Кто и как протестует в Казахстане? Контекст и социальные противоречия
» Скупают всё: китайцы разогнали цены на продовольствие
» МИР ЧЕРЕЗ ТРИДЦАТЬ ЛЕТ ПОСЛЕ СССР
» Вызов и момент истины: AUKUS посягает на интересы Индии и толкает ее к России и Китаю
» Минобороны: НАТО готовится к крупномасштабному вооруженному конфликту с РФ
» России незачем морозить Европу — она справляется сама
» «Стратегический компас» Евросоюза указал на Россию: в ЕС просчитывают варианты противостояния Москве без помощи НАТО
» Рыбаки Гвадара vs CPEC: политический детектив в Пакистане
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2022 Inca Group "War and Peace"