Интегральное решение: новые технологии сократят объемы трудоемких ремонтов и замен агрегатов на «Илах»
В компании «Ил» внедрена технология изготовления конструкций интегрального типа из современных полимерных композитных материалов. Новые конструктивно-технологические решения внедряются в агрегаты механизации крыла самолетов Ил-114-300 и Ил-112В.
Полимерные композитные материалы в авиастроении играют все большую роль. В условиях, когда масса самолета становится существенным фактором в грузоподъемности и дальности перелетов, современные композиты становятся успешными конкурентами традиционных материалов. Легкие, но прочные, композитные материалы заставляют конструкторов искать варианты их применения на воздушных судах. Не обошла эта тенденция и самолеты марки «Ил». С каждой новой модификацией, доля композитов в общей массе воздушных судов становится все больше. Неудивительно, что интегральные конструкции из полимерных композитных материалов нового поколения будут применяться на новых перспективных самолетах Ил-114-300 и Ил-112В.
Вместо «сот»
При проектировании самолетов марки «Ил» в структуре планера использовались сотовые конструкции, в которых применялись металлические и полимерные материалы. Такие изделия давали хорошую весовую отдачу, но не показывали достаточную эксплуатационную надежность. При всех своих достоинствах, сотовые конструкции имеют ряд недостатков, проявляющихся в виде набора влаги, расслоений, значительной коррозии и последующего разрушения. Как следствие – трудоемкие ремонты или замена агрегата на первую категорию.
Команда специалистов «Ильюшина» и воронежского авиазавода ВАСО (Воронежское акционерное самолетостроительное общество) предложила новые конструктивно-технологические решения для агрегатов механизации крыла и оперения самолетов Ил-114-300 и Ил-112В. Для повышения эксплуатационной надежности и технологичности конструкций было выбрано наиболее перспективное направление – изготовление интегральных конструкций из полимерных композитов. В конструкции были применены современные отечественные материалы марок Т107 и С107 нового поколения, на основе стеклянных и угольных волокон российского производства, обладающих повышенными физико-механическими характеристиками.
Конструктивно-силовая схема агрегатов интегральной конструкции была определена при использовании метода топологической оптимизации. Наличие открытых полостей позволяет избежать накопления влаги, а также снизить вес конструкции агрегатов на до 7 %. Все это повышает надежность агрегатов механизации крыла в процессе эксплуатации.
Значительно снизилась и трудоемкость изготовления изделий в серийном производстве. Теперь процесс изготовления состоит из одновременного формования нескольких элементов конструкции, выполненных из композитных материалов.
«Одним из основных параметров самолета, который должен быть обеспечен при проектировании наряду с летно-техническими, ресурсными и другими характеристиками, является технологичность. Самолет должен изготавливаться и эксплуатироваться с наименьшими затратами. Разработанная нами интегральная конструкция значительно повысит эксплуатационную надежность и уменьшит трудоемкость производства», – подчеркнул заместитель главного конструктора компании «Ил» по технологичности Владимир Куликов.
Отработаны и испытаны
При отработке технологии изготовления опытных агрегатов самолета Ил-114-300 в ВАСО был изготовлен полный комплект средств технологического оснащения и специализированные стенды для проведения статических испытаний.
«Объединение усилий и возможностей предприятий “Ил” и ВАСО позволило выполнить все работы в короткие сроки», – рассказал Владимир Куликов.
Изготовленные агрегаты в полном объеме прошли статические испытания, в результате чего было получено заключение Сертификационного центра ЦАГИ о возможности установки данных конструкций на самолет Ил-114-300. «В настоящее время мы проводим работы по изготовлению новых агрегатов для первого опытного образца Ил-114-300, изготовленного по серийным технологиям», – отметил заместитель технического директора ВАСО Виктор Соловьев.
Интегральная конструкция и технология ее изготовления, отработанная на агрегатах самолета Ил-114-300, была применена при перепроектировании тормозных щитков самолета Ил-112В. Для третьей машины выпущен комплект конструкторской документации и направлен в ВАСО для изготовления.
Положительные результаты проведенного комплекса работ по внедрению в самолеты Ил-114-300 и Ил-112В конструкций интегрального типа с применением полимерных композитных материалов нового поколения отмечены на заседании научно-технического совета «Ил». Перед коллективами «Ил» и ВАСО стоят новые задачи по совместной разработке, испытаниям и внедрению перспективных композитных материалов в агрегаты самолетов типа Ил-96 и Ил-76 и других ильюшинских самолетов с целью снижения массы агрегатов, увеличения ресурса и снижения себестоимости производства.
Текст: Владимир Куликов
