В Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П. Королёва (национальном исследовательским университете) (СГАУ) создана новая международная лаборатория «Композиционные материалы и конструкции». Её организаторами стали СГАУ, Институт машиноведения РАН и Люблянский университет (Словения).
Одной из ключевых задач новой лаборатории станет создание сверхлёгких тонкостенных конструкций из слоистых композитов с узлами для передачи сосредоточенных сил из термопластов, армированных короткими высокопрочными волокнами. Эти конструкции предназначены, прежде всего, для применения в аэронавтике.
Российско-словенское сотрудничество в сфере композиционных материалов также предусматривает взаимное пользование современным оборудованием, обмен студентами и аспирантами, а также совместную работу по организации заявок на получение грантов как в России, так и в Словении.
В работе новой лаборатории, помимо учёных, будет постоянно задействовано около 30 студентов-старшекурсников и аспирантов СГАУ. Таким образом, она станет ещё одним шагом в реализации принципа «обучение через исследование» в Самарском национальном исследовательском университете.
В работе новой лаборатории, помимо учёных, будет постоянно задействовано около 30 студентов-старшекурсников и аспирантов СГАУ. Таким образом, она станет ещё одним шагом в реализации принципа «обучение через исследование» в Самарском национальном исследовательском университете.
Идея объединения усилий учёных из России и Словении для разработки новых авиационных конструкций из композитов состоит в том, что у каждого участника есть свои компетенции в этой сфере. В СГАУ исторически сложилась авторитетная научно-инженерная школа по расчётам авиационных конструкций. Институт машиноведения РАН «продвинут» в фундаментальных основах по механике и микромеханике композитов.
Люблянский университет в этом сотрудничестве будет представлять ведущий специалист в области механики полимерных материалов, руководитель института инновационных технологий и центра экспериментальной механики при этом университете Игорь Эмри. Под его руководством учёным Люблянского университета, например, удалось серьёзно продвинуться в реологии композитов — науке, которая позволит прогнозировать изменение свойств композитных материалов и изделий из них с течением времени.
Люблянский университет в этом сотрудничестве будет представлять ведущий специалист в области механики полимерных материалов, руководитель института инновационных технологий и центра экспериментальной механики при этом университете Игорь Эмри. Под его руководством учёным Люблянского университета, например, удалось серьёзно продвинуться в реологии композитов — науке, которая позволит прогнозировать изменение свойств композитных материалов и изделий из них с течением времени.
«Словения имеет большой технологический потенциал. Девиз института инновационных технологий: «Ни один продукт не может быть выставлен на мировой рынок, если в его основе не находится новаторская магистерская или докторская диссертация». Опыт фундаментальных исследований Словении будет полезен нашему университету», — подчеркнул директор НИИ авиационных конструкций СГАУ, д.т.н., профессор Валерий Комаров.
Накопленный опыт проектирования и испытаний авиационных конструкций из композитов уже дал возможность СГАУ приступить к разработке новой образовательной магистерской программы «Проектирование и производство композитных конструкций». Кроме того, на Открытом чемпионате России по композитам «Composite Battle – 2015», организованном Минпромторгом РФ и Минобрнауки РФ, команда аспирантов и студентов СГАУ заняла призовое третье место, оставив позади себя команды таких признанных «титанов» российской науки как МГУ, МАИ и МГТУ имени Баумана.
Для справки
Композиты — многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической, углеродной, керамической или другой основы (матрицы), армированной наполнителями из волокон, нитевидных кристаллов, тонкодиспeрсных частиц и др. Сферы применения композитов – авиация, строительство, атомная промышленность, автомобилестроение и судостроение, электроэнергетика и аэрокосмическая отрасль.
Применение композитных материалов в авиастроении позволяет значительно снизить вес авиационных конструкций при сохранении их прочностных характеристик. Поэтому в самолете Boeing 787 Dreamliner доля композиционных материалов по массе составляет 50%, а в конструкции Airbus A350 композиционные материалы будут составлять 52% от веса самолёта.
Композиты используются и отечественными самолетостроителями. Планер самого перспективного российского среднемагистрального лайнера МС-21 уже на 40% будет состоять из углеродных композитов. Это не только «чёрное крыло», которое позволило добиться беспрецедентного для такого типа лайнеров удлинения крыла - 11,5 (этот показатель напрямую влияет на экономию топлива, крейсерскую скорость и дальность полёта), но и отдельные элементы фюзеляжа, центроплан и оперение.
Композиты используются и отечественными самолетостроителями. Планер самого перспективного российского среднемагистрального лайнера МС-21 уже на 40% будет состоять из углеродных композитов. Это не только «чёрное крыло», которое позволило добиться беспрецедентного для такого типа лайнеров удлинения крыла - 11,5 (этот показатель напрямую влияет на экономию топлива, крейсерскую скорость и дальность полёта), но и отдельные элементы фюзеляжа, центроплан и оперение.