Новый композит может стать отличной альтернативой авиационному алюминию

Вячеслав Ларионов – 22 октября 2019

Корпус самолёта вместе с его крыльями изготавливают из авиационного алюминия. Производство требует от материалов корпуса износостойкости и других важных характеристик. До сих пор алюминий был самым удачным вариантом, но учёные из университета Серверной Каролины, кажется, нашли ему более современную замену.

Исследования, проведённые командой университета, показывают, что обнаруженное учёными сочетание металлической композитной пены и особой эпоксидной смолы (КМП), по качеству, прочности и лёгкости существенно превосходит обычный авиационный алюминий.

При том, что КМП весит почти столько же, сколько и алюминий, у него есть ряд преимуществ. Например, дешевизна производства и пористая структура, делающая материал исключительно прочным. Проведённые испытания показали устойчивость КМП к попаданию пуль пятидесятого калибра, устойчивость к высоким температурам и способность к регенерации. При производстве практически все поры материала заполняются эпоксидной смолой, которая при воздействии высоких температур плавится, перетекая в другие поры, латая таким образом прорехи и трещины.

Новый сплав и авиационный алюминий сравнили и по ряду других параметров, изучив, насколько хорошо с материалов стекает вода, изучили их устойчивость к прилипанию мелких частиц и насекомых, а также внимательно отнеслись к уровню эрозии материалов, неизбежно настигающей большинство известных композитных сплавов и металлов. Выяснилось, что обтекаемость нового композита на 130 процентов выше, чем у алюминия, сцепление с ним происходит на 60 процентов хуже, чем с алюминиевыми поверхностями. Кроме того, уровень эрозии оказался на 50 процентов ниже. Эффект смоделировали при помощи пескоструйной обработки, создающей в выщерблины, подобные тем, что происходят в процессе разрушения материалов.

Все эти показания свидетельствуют о том, что новый композит может без проблем заменить авиационный алюминий если не полностью, то хотя бы частично уже в ближайшее время. Замена обещает быть весьма ценной и целесообразной, но пока для того, чтобы её осуществить, необходимо провести ещё целый ряд серьёзных испытаний и тестов. Ожидается, что с началом применения нового композита в авиастроении наметится положительный сдвиг в сторону экономии топлива и повышения ремонтопригодности. Когда именно разработчики намерены внедрить композит в массовое производство авиационной техники — не сообщается. Видимо, конца испытаний традиционно придётся ждать как минимум несколько лет.

Фото: PhotoStock