Wetenschappers van de National University of Science and Technology (MISIS) hebben experimentele composietmaterialen getest voor vliegtuigremmen, ontwikkeld door PJSC Aviation Corporation "Rubin." nieuwe materialen, versterkt door koolstof "stof, " bleken veel duurzamer dan de huidige analogen. Als resultaat van testen, de wetenschappers ontwikkelden aanbevelingen om de breuktaaiheid van zowel bestaande als ontwikkelde composietmaterialen voor remsystemen te verbeteren, die op de lange termijn de betrouwbaarheid en veiligheid van de vliegtuigexploitatie kunnen verbeteren en de onderhoudskosten kunnen verlagen. Het artikel over het onderzoek is gepubliceerd in Technische breukmechanica .

Het remsysteem van een modern passagiersvliegtuig is een "pakket" van vaste en roterende remschijven in het wiel. Wanneer de rem is ingeschakeld, speciale zuigers comprimeren dit pakket, de oppervlakken van de schijven in contact komen, en het remproces vindt plaats door wrijving. In de meeste remsystemen, wrijvingsschijven zijn gemaakt van koolstof-koolstof composietmateriaal, die sterk wordt verwarmd bij hoge mechanische belastingen.

Vereisten voor duurzaamheid en operationele middelen van dergelijke materialen nemen voortdurend toe. Bijvoorbeeld, twee decennia geleden, een set remschijven van het vliegtuig moest 500 cycli van "start-landing" doorstaan en vandaag is dit cijfer de 2000 gepasseerd. de ontwikkeling en modificatie van dergelijke composietmaterialen is betrokken bij een groot aantal wetenschappers en bedrijven over de hele wereld.

Team van wetenschappers van het Center of Composite Materials (NUST MISIS), onder leiding van senior onderzoeker Andrey Stepashkin in opdracht van PJSC Aviation Corporation "Rubin" onderzocht hoe de weerstand van verschillende soorten composietmaterialen van remsystemen verandert onder invloed van periodiek wisselende mechanische belastingen.

Materialen op basis van discrete koolstofvezels ("TERMAR-ADF") en op basis van koolstofweefsels (experimenteel monster) ontwikkeld door specialisten van "Rubin" werden als monsters gebruikt. De materialen verschilden in de temperatuur van de laatste warmtebehandeling en wapening. De taak van het team van NUST MISIS-wetenschappers was om erachter te komen hoe deze factoren de weerstand van het materiaal tegen de ontwikkeling en verspreiding van scheuren beïnvloeden, en om gebieden te kiezen voor verdere verbetering van de technologie.

"Het is de moeite waard eraan te denken dat het vliegtuig een zeer complex technisch systeem is, waarvan de exploitatiekosten vele malen hoger zijn dan de productiekosten. Om de veiligheid van passagiers te garanderen, luchtvaartapparatuur wordt voortdurend aan bepaalde soorten inspecties onderworpen. In dit geval, bijvoorbeeld, remsystemen worden niet na elke vlucht geïnspecteerd (omdat hiervoor een gedeeltelijke demontage van de wielen nodig is), maar na een bepaald aantal landingen. Vliegtuigconstructies en de materialen die erin worden gebruikt, moeten van een kwaliteit zijn als veiligheid tegen schade, onder andere. Dit betekent dat als er direct na inspectie plotseling een scheur in het materiaal ontstaat, het mag niet groeien tot de volgende inspectie om schade aan de constructie te veroorzaken, ' zegt Andrey Stepashkin.

Tests toonden aan dat de materialen, versterkt met discrete koolstofvezels, beter bestand zijn tegen de verspreiding van een scheur dwars op de stapeling van de vezels en materialen versterkt door koolstofweefsels - langs koolstofvezel. Bij het combineren van beide soorten wapening, bijvoorbeeld, bij het maken van een gelaagd materiaal, het zou mogelijk zijn om de scheurweerstand van het materiaal in beide richtingen aanzienlijk te verhogen.

"Wrijving koolstof-koolstof materiaal "TERMAR-ADF-OS" wordt commercieel geproduceerd door PJSC "Rubin" en wordt met succes gebruikt in de remmen van bijna alle Russische vliegtuigen (behalve oude). er is geen limiet aan perfectie - het zou mogelijk zijn om de wrijvingscoëfficiënt te verhogen en, misschien, enkele andere kenmerken. We zijn er mee bezig, " zegt Anatoliy Koenigfest, een van de ontwikkelaars van TERMAR-materialen.

Hoe betrouwbaarder het materiaal, hoe minder frequente inspecties nodig zijn. Dit, respectievelijk, vermindert de kosten van de exploitatie en het onderhoud van vliegtuigen, wat op zijn beurt kan leiden tot een daling van de kosten van vliegtickets.