1. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Лекция 1
Основные разделы:
№
Раздел дисциплины
1.
Композиты как конструкционные материалы (КМ)
2.
Наполнители для композиционных материалов
3.
Полимерные связующие для КМ
4.
Композиты на основе полимерной матрицы
5.
Углерод-углеродные композиционные материалы
(УУКМ)
6.
Нанокомпозиты
7.
Природные композиционные материалы (ПКМ)
8.
Физико-химические основы получения КМ

2. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Применение ПКМ в ЛА позволяет:
уменьшить массу планера;
улучшить качество аэродинамической
поверхности;
увеличить ресурс и живучесть конструкций;
снизить трудоемкость изготовления;
существенно упростить изготовление ряда
сложных элементов конструкций и сократить
количество комплектующих деталей
сэкономить значительное количество
металла и топлива.

3. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 1.1
Экономия затрат при снижении массы конструкции на 1 кг
Изделие
Космический аппарат СпейсШаттл
Спутник на околоземной орбите
Экономия затрат в долл.
10000-15000
1000
Сверхзвуковой пассажирский
самолет
200-500
Истребитель перехватчик
150-200
Боинг-747
150-200
Двигатели самолетов
100-200
Пассажирские самолеты
100
Транспортные самолеты
50-75

4. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Крупнейшие авиалайнеры
Авиалайнер A380
фирмы Airbus
Доля КМ ≈20%
Авиалайнер 7E7
фирмы Boeing
Доля КМ ≈50%
- крылья
- хвостовое оперение
- обтекатель
- интерьер

5. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Авиационная техника пятого поколения
Истребитель LCA
Доля КМ ≈40%
Истребитель Су-47
Крыло выполнено на
90% из КМ

6. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
ОКБ Камов
Ка-226
Беспилотный
вертолет Ка-137
Лопасти, оперение, фюзеляж,
хвостовая балка, кабина
Лопасти и шасси
выполнены из КМ

7. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
ОАО Казанский вертолетный завод
Ансат
Актай

8. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Области применения ПКМ
Ракетно-космические системы
Авиационные системы
Наземный транспорт
Судостроение
Военное дело и средства безопасности
Электрорадиотехника
Строительство
Химическая промышленность
Приборостроение
Ядерная техника
Композиты для спорта и отдыха