Ученые НИТУ «МИСиС» придумали, как повысить надежность тормозов самолета

3

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» протестировали новые композитные материалы для авиационных тормозных систем, которые оказались значительно выносливей аналогов. Статья об исследовании опубликована в журнале Engineering Fracture Mechanics.Повышение надежности и выносливости тормозов самолета – важная проблема, решением которой занимаются ученые и компании по всему миру. Тормозная система пассажирского самолета находится внутри колеса и представляет собой «пакет» неподвижных и вращающихся тормозных дисков. При включении тормоза поршни сжимают этот пакет, поверхности дисков приходят в соприкосновение, и за счет трения происходит торможение.

В большинстве тормозных систем диски изготавливаются из композиционных «углерод-углеродных» материалов, сильно нагревающихся при нагрузках. Требования к выносливости таких материалов непрерывно возрастают.

Команда исследователей Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» под руководством старшего научного сотрудника Андрея Степашкина по заказу ПАО «Авиационная корпорация «Рубин»» изучила, как у различных композиционных материалов меняется сопротивление возникновению и росту трещин под действием периодически меняющихся нагрузок. В качестве образцов ученые НИТУ «МИСиС» использовали материалы на основе дискретных углеродных волокон и на основе углеродных тканей, разработанные специалистами ПАО АК «Рубин». Исходные материалы различались по температуре финальной термической обработки и схемам армирования. Задачей исследователей было выяснить, как эти факторы влияют на сопротивление материала развитию и распространению трещин, и выбрать направления для дальнейшего совершенствования технологии.»Тормозные системы обычно инспектируют не после каждого полета – так как это требует частичной разборки колес – а после некоторого установленного числа посадок. Авиаконструкции и используемые в них материалы должны обладать, в том числе, таким качеством, как «безопасность повреждения». Это значит, что если сразу после осмотра в материале тормозного диска образуется трещина, то она не должна до следующего осмотра вырасти настолько, чтобы вызвать разрушение в конструкции», – рассказал Андрей Степашкин .При совмещении обоих типов армирования (например, при создании слоистого материала) можно существенно повысить устойчивость материала к трещинам в обоих направлениях и увеличить надежность и безопасность эксплуатации воздушных судов.

Еще новости:  Корабль "Федерация" не будут использовать для полетов к МКС

По его словам, испытания в НИТУ МИСиС показали, что материалы, армированные дискретными углеродными волокнами, лучше выдерживают распространение трещины поперек укладки волокна, а материалы, армированные углеродными тканями, – вдоль углеродного волокна. «Чем надежнее материал, тем большие промежутки времени можно делать между осмотрами тормозных систем, что, соответственно, удешевляет эксплуатацию самолета и техническое обслуживание воздушных судов», – заявил Андрей Степашкин.По итогам тестирования экспертами университета были разработаны рекомендации по повышению устойчивости к трещинам как существующих, так и разрабатываемых композиционных материалов для тормозных систем.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here