Hi-Tech новости 20 Августа 2013 года
Данная новость была прочитана 4375 раз

Новости мира композитов и композитных структур. Армия США предпочитает более прочные и легкие композитные материалы металлам

Логотип AMRDEC

В скором будущем военные воздушные транспортные средства, возможно, будут полностью изготавливаться из композитных материалов, и Лаборатория по интеграции прототипов перспективных композитов армии США (US Army’s Prototype Integration Facility Advanced Composites Laboratory, AMRDEC) готова к этим изменениям.

Переход от исследований и разработок к внедрению современных технологий изготовления композитов – одна из ключевых компетенций AMRDEC. Композитные материалы предпочитаются по многим причинам, к числу которых относятся повышенная прочность, малый вес и малые затраты на производство и обслуживание.

«Все наши металлические конструкции уже прочны и легки на столько, на сколько это возможно, и мы выжали почти весь экономический потенциал из использования металлов, – рассказывает глава одной из лабораторий AMRDEC, Кимберли Кокрелл (Kimberly Cockrell). – Единственный путь получить еще более прочные, легкие и приспособленные к военным действиям изделия – это использовать композиты».

PIF_Laboratory_in_work

Руководство лаборатории PIF (Prototype Integration Facility, лабратория разработки прототипов для комплексных систем) пришло к мысли, что необходимо уметь не только производить композитные компоненты, но и ремонтировать уже имеющиеся. Поэтому сейчас ведется активная разработка решений для удовлетворения потребностей войск США. Программа включает в себя работы по поиску удобных методов ремонта и инженерный анализ, который должен показать, что отремонтированные детали обладают теми же характеристиками, как и до повреждений.

Уже существует разработанный сотрудниками лаборатории PIF метод ремонта цельноповоротных стабилизаторов на вертолетах UH-60M Black Hawk и AH-64E Apache. Эта технология является первой одобренной для использования на военных воздушных судах. Раньше, до существования этого метода, единственным способом отремонтировать летательный аппарат с поврежденным стабилизатором было снять сломанную деталь и заменить ее новой.

Кокрелл также отмечает, что стоимость ремонта одного стабилизатора по методу «сними и замени» для армии выражалась шестизначными суммами.

Хотя первые ремонтные процедуры были разработаны для стабилизаторов вертолета Black Hawk, этот метод починки подходит для любых твердых слоистых или сэндвич панелей, поэтому процедура может быть использована для любых военных воздушных судов.

Важным этапом разработки новых методов ремонта является обучение сотрудников, которые будут выполнять ремонтные операции. Сотрудники лаборатории PIF тренировали солдат новым процедурам починки стабилизаторов, чтобы военные инженеры могли самостоятельно принимать необходимые решения в каждом конкретном случае.

В настоящее время лаборатория занимается разработкой методов для ремонта еще и лопастей вертолетов, а также других деталей, имеющих сложную или изогнутую форму. В дополнение к решениям для ремонта лаборатория использует композитные материалы для создания решений в других направлениях. Например, ее сотрудники разработали композитную накладку для UH-60, позволяющую укреплять каналы капота вертолетов.

«Когда судно находится на земле и поддерживается, капот двигателя откидывается, и используется как стремянка для технического обслуживания, – объясняет Кокрелл. – Два солдата с коробкой инструментов могут встать на нее и работать с двигателем. К сожалению, незначительные повреждения каналов могут привести к катастрофическим поломкам капота, что станет причиной серьезных увечий солдат».

«Мы разработали накладку таким образом, что если в каналах наблюдаются некоторые повреждения, то можно просто установить упрочняющие элементы на поврежденный участок; и тогда восстановится первоначальная прочность капота или она даже станет лучше. А две накладки (устанавливаемые с обеих сторон капота) весят меньше 500 грамм, – продолжает Кокрелл. – Таким образом, подобное незначительное увеличение массы окупается достигаемой прочностью».

«В течение ближайших 5-10 лет все компоненты будут композитными, – говорит он. – Будет ли это углеродное или стеклянное волокно, или кевлар, или их гибрид – не важно. Всё станет композитным очень скоро. И армии важно быть готовой к этому».

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта Altair enlighten.

Другие новости по теме статьи и смежным темам на сайте FEA.ru:

03.08.2013 Революция в проектировании и производстве оптимальных элементов конструкций на основе объединения технологий производства добавлением слоев (Additive Layer Manufacturing, ALM) и HyperWorks Optistruct топологической оптимизации
22.07.2013 CIMdata комментарий. SolidThinking Inspire демократизирует разработку дизайна изделий на основе оптимизации
19.07.2013 NASA и компания Aerojet Rocketdyne провели испытания инжектора жидкостного ракетного двигателя, изготовленного с применением 3D-печати
17.07.2013 В США разработан способ 3D-печати жидким металлом при комнатной температуре
07.07.2013 На VI Eвропейской конференции Altair, которую посетило 600 инженеров, менеджеров и экспертов из 26 стран, были обсуждены направления развития и совместного использования технологий топологической оптимизации и трехмерной печати
27.06.2013. Усталость композитных конструкций: новый инструмент для прогнозирования долговечности волокнистых композитов от компаний Safe Technology и Firehole Composites
24.05.2013 Hexcel награждена Специальным призом за разработку композитного кронштейна из материала Hexcel HexMC, который на 75% легче металлического аналога
22.05.2013 Новости мира композитов и композитных структур. Вязанные материалы из тройных скользящих узлов обеспечивают создание недорогого материала с рекордной ударной вязкостью
15.05.2013 Pratt & Whitney готовится к летным испытаниям двигателей PW1100G
07.05.2013 CompMechLab-Hi-Tech-AVIA-Review. Инновационные летательные аппараты: МС-21, Boeing X-48C, БПЛА UCLASS, F-35 JSF, перспективный конвертоплан третьего поколения. Представлены видеосюжеты
03.05.2013 Президент Объединенной авиастроительной корпорации Михаил Погосян рассказал, что мешает российскому авиастроению быть конкурентоспособным
25.03.2013 "РТ-Химкомпозит" продемонстрировал инновационные разработки на выставке JEC Composite Show 2013
05.04.2013 Компания Pratt & Whitney Rocketdyne на основе интенсивных огневых тестов двигателя J-2X подтвердила применимость SLM-технологии селективной лазерной плавки (3-D лазерной печати) для выполнения деталей ракетных двигателей
24.03.2013 Новости мира композитов. Автомобили с композитными элементами компании TeXtreme показали очень высокие результаты на Daytona 500
19.03.2013 Новости мира композитов. JEC Europe Composites назвал одиннадцать лучших в 2013 году компаний-инноваторов в композитной промышленности
15.03.2012 Кузов нового BMW 7-Series будет частично углепластиковым
13.03.2013 Канадский изобретатель распечатал на 3D-принтере автомобиль, лобовое сопротивление которого почти в два раза меньше, чем у современных спорткаров
26.02.2013 Заместитель генерального конструктора-главный конструктор семейства двигателей ПД И. Максимов ОАО "Авиадвигатель": "Конкурентоспособность двигателя ПД-14 для самолета МС-21 сомнений не вызывает!"
21.01.2013 Новости мира композитов. Компания 3A Composites продолжает увеличивать свои плантации, на которых выращивается бальза
20.01.2013 Российский истребитель пятого поколения ПАК ФА (Т-50) совершил первый длительный перелет, преодолев 7 000 км. Видео "Т-50 - технологии взлёта", особенности конструкции Т-50, тактико-технические характеристики Т-50 в сравнении с истребителем ВВС США F22 Raptor
11.01.2013 CompMechLab-HW-Review - HyperWorks OptiStruct. 1. Применение OptiStruct для оптимизации конструкций в аэрокосмической отрасли (Boeing; EADS / Airbus, Eurocopter)
01.12.2012 Один из лидеров CAE-технологий мирового уровня - HyperWorks - в России, странах СНГ и странах Балтии! CompMechLab® открывает сайт HyperWorks на русском языке. Представлено краткое видео о HyperWorks-платформе 
13.06.2012 CompMechLab-Hi-Tech-Review - Вооружение России: бомбардировщик Су-34, истребители Су-27, Су-35 и МиГ-29, ПАК ФА Т-50
16.05.2012 Доставку армейских грузов обеспечит колонна "умных" грузовиков iTruck Lockheed Martin (управление без водителя, удаленно со смартфона)
12.12.2011 Пентагон модернизирует войска США: перечень новинок
24.06.2011 Bombardier Aerospace добавляет HyperWorks от Altair к своим стратегическим решениям для моделирования корпусов самолетов