Технологичность авиационных конструкций, пути повышения. Часть 1. Колганов И.М - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

93
3. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Применение в конструкциях авиакосмической техники деталей из
полимерных композиционных материалов и общие рекомендации
по их технологичности
В изделиях ЗАО «Авиастар-СП» Ан-124, Ту-204, как и в других современных
ЛА, достаточно широко используются полимерные композиционные материалы
(ПКМ). Рулевые поверхности управления, законцовки, съемные панели крыла и
оперения, хвостовые и залонжеронные части несущих поверхностей целесообраз-
но изготовлять из ПКМ, так как при этом создается возможность повысить ресурс
и надежность планера, а также снизить массу конструкций. Применение ПКМ
резко уменьшает число входящих в сборочный узел деталей по сравнению с кле-
паными; сокращает число конструктивных и технологических разъемов; не при-
водит к возникновению концентрации напряжений в стыке и позволяет получать
прочность соединения, равную прочности основных элементов; получать наибо-
лее гладкие поверхности; не вызывает структурных изменений в соединяемых ма-
териалах и т.п. [22].
В состав полимерных композиционных материалов входят высокопрочные и
высокомодульные волокна и полимерные связующие. Усредненные физико-
механические характеристики ПКМ в сравнении с применяемыми в авиационных
конструкциях металлами приведены в табл.3.1.
Таблица 3.1 Сравнительная характеристика ПКМ и металлов
/усредненные значения/
Материал
Плотность,
ρ
, кг/м
3
Прочность,
σ
в
, МПа
Модуль упругости,
Е, ГПа
Углепластик
Боропластик
Органопластик
Стеклопластик
Алюминиевые сплавы
Титановые сплавы
Стали
1500
2000
1300
2000
2700
4500
7800
1200
1200
2000
2000
600
1100
2100
170
270
95
70
70
110
200
Применение ПКМ позволяет значительно повысить удельные прочность
и жесткость по сравнению с традиционно применяемыми металлами. Так орга-
нопластик по удельной прочности при растяжении превосходит алюминиевые
сплавы более, чем в шесть раз, а боропластик и углепластик по удельной жестко-
сти более четырех раз.
Наибольшее распространение получили стеклопластики благодаря высокой
удельной прочности, но их малая удельная жесткость не позволяет это примене-
ние расширить. Поиски волокон с высокими прочностными и жесткостными ха-
рактеристиками привели к разработке углеродных и борных волокон с однона-

Страницы