CLF
Подписка
Зарегистрированных посетителей: 10393

Владимир Нелюб "Авиация переходит от металла к композитам"

4 августа

О новейших достижениях российского аэрокосмического материаловедения и о том, чем Россия может ответить компании SpaceX, «Инвест-Форсайт» беседует с Владимиром Нелюбом — д-ром техн. наук, директором Межотраслевого инжинирингового центра «Композиты России» МГТУ им. Н. Э. Баумана, а также директором Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества».



— Владимир Александрович, над какими проектами для аэрокосмической отрасли сейчас работают «Композиты России»?

— Наш центр был изначально создан для решения инжиниринговых задач при МГТУ имени Баумана, который особенно славится своими разработками и кадрами для авиации и космоса. Мы решили большое количество научно-прикладных кейсов для этих сфер.

В настоящее время, работая над повышением авиатранспортной эффективности, мировая авиаиндустрия активно переходит от металлических конструкций к новому типу конструктивных решений на основе композиционных материалов. Отвечая этим техническим вызовам, мы занимаемся не только созданием новых материалов, но и их цифровых двойников.

Это инженерное ПО с базой данных по свойствам материалов со встроенной системой принятия решения на базе искусственного интеллекта. Применение разрабатываемого ПО позволяет ускорить разработку и постановку на производство новых изделий в 2–3 раза, снизить стоимость разработки продукции до 50%, повысить эксплуатационные характеристики и срок службы.

В рамках Центра компетенций НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Баумана, который был создан в декабре 2020 года, также реализуется ряд проектов, в том числе для аэрокосмической отрасли:

•разработка конструкции створки бака самолета амфибии Бе-200 ЧС с созданием цифрового двойника;
•разработка новых функциональных ориентированных 2D и 3D ПКМ, в том числе с использованием графена и его аналогов, и методов их получения с использованием аддитивных технологий;
•разработка электропроводных полимерных компаундов для изделий, эксплуатирующихся в экстремальных условиях;
•разработка новых термопластичных связующих и препрегов на их основе, а также цифровых методов проектирования готовых изделий.

Еще одним проектом для космической отрасли, реализация которого находится на стадии технической проработки, является проект «Космопринт», направленный на разработку аддитивной установки и робота манипулятора из ПКМ для печати металлических конструкций в открытом космосе. Данное направление является актуальным и перспективным для ГК «Роскосмос» и пока не реализовано ни одной страной в мире.

В экспозиции на МАКСе был представлен двухлопастной винт беспилотного летательного аппарата, выполненный из полимерных композиционных материалов. Он обладает рядом отличительных особенностей. Благодаря основному преимуществу — сверхлегкой массе — уменьшается момент инерции ротора, что приводит к уменьшению требуемой мощности для изменения скорости вращения в большую или меньшую сторону.

На МАКСе мы также показали лопатку компрессора, созданную по собственному способу изготовления преформ по технологии TFP. Помимо достижения оптимальных для эксплуатации совокупности физико-механических показателей, она обладает существенными преимуществами по сравнению с традиционным методом изготовления (ручной выкладкой ткани). Лопатки компрессора ГТД на основе преформ, созданных по нашей технологии, успешно прошли испытания и использованы для изготовления рабочего колеса центробежного компрессора МГТД.

— Обеспечение технологической независимости Российской Федерации — одно из ключевых направлений развития экономики нашей страны. Какие удачные примеры взаимодействия МИЦ и промышленности в решении этой задачи вы можете привести?

— У нас уже реализовано и внедрено в промышленные секторы экономики более 50 инновационных проектов. В числе реализованных проектов также:

•разработка лопаток рабочего колеса центробежного компрессора малого газотурбинного двигателя из полимерных композиционных материалов с применением автоматизированной нашивки ровинга;
•создание рефлектора космических антенн с высокой геометрической стабильностью и долговечностью в условиях воздействия факторов космического пространства;
•проектирование и создание конструкции из ПКМ беспилотного летательного аппарата «Орион». Сейчас мы решили разработать модель в системе цифрового двойника.

Создано ведущее кластерное объединение крупнейших производителей композитов — Московский композитный кластер (МКК) и Торговый дом на его базе для реализации продукции крупнейших производителей композитов и изделий на их основе на мировом рынке. Внимание также стоит уделить нашему заводу «Мосбазальт», это — современное предприятие по выпуску широкой номенклатуры продукции, в которую входят: строительные базальтовые сетки различного назначения, большой ассортимент геосинтетических материалов на основе базальта, стекловолокна и полимеров. В год мы выпускаем до 9 млн кв. м. сетки.

— Известно, что из 100 высокотехнологичных стартапов обычно выживают один-два. Какая статистика у инновационных проектов «Композитов России»? Какой процент идей доходит до реального воплощения и коммерческой отдачи?

— Мы никогда не работаем «в стол». На этапе проработки инновационной идеи мы сразу же анализируем рынок, его потребности, конкурентов. И свою идею коммерчески реализуем. Учитывая это, у нас 100 % выполнения и получения коммерческой отдачи. Среди всех проектов есть как НИР, так и ОКР, при этом доля ОКРа составляет 45% и также доходит до реального воплощения.

— В чем преимущество инжиниринговых центров при вузах по сравнению с независимыми ИЦ или центрами в рамках крупных промышленных корпораций?

— Я всегда отвечаю на этот вопрос просто: инжиниринговые центры при вузах — своеобразный «мостик» между наукой, образованием и промышленностью. Наш инжиниринговый центр обладает не только фундаментальными знаниями, но и прикладными решениями. У нас работает более 120 молодых ученых и аспирантов, 7 профессоров, 5 кандидатов наук, 10 докторов наук и 5 академиков РАН. Мы также объединяем компетенции с ведущими инженерами, конструкторами, технологами, что позволяет аккумулировать научные инженерные мысли и гибко реагировать на различные бизнес-процессы.

В последнее время есть тенденция, так скажем, «угасания» независимых ИЦ, а ИЦ при вузах, наоборот, стремительно развиваются. Это обусловлено тем, что финансирование получают только крупные научные центры. Ведь они обладают высочайшими компетенциями, новейшими технологиями, современными лабораторными комплексами, большими исследовательскими и научно-испытательными площадями. Именно поэтому ИЦ при вузах сейчас — хабы стратегического развития Российской Федерации в рамках национальных приоритетов и программы развития — 2030.

— Как вы задействуете в своей работе студентов МГТУ им. Баумана? Можете привести конкретные примеры их участия в разработках?

— Скажу больше: так как мы сторонники непрерывного образования и ранней профориентации, к проектам мы привлекаем даже школьников. У нас есть образовательный центр и технопарк «Инжинириум МГТУ имени Н. Э. Баумана», на базе которого дети реализуют реальные кейсы наших индустриальных партнеров. Например, у нас есть курс «Композиты в авиастроении» совместно с ПАО «ОАК». Ребята получают hard и softskills; уже выпускаясь, они имеют на руках реальное изделие, например композитный планер или трикоптер из сверхлегких композиционных материалов. Кроме того, выпускники курса получают возможность заключения отложенного трудового договора с индустриальными партнерами.

В части работы со студентами мы предоставляем наши площади для проведения лабораторных работ. То есть студенты практикуются на реальном оборудовании, получают знания от наших ведущих специалистов центра. Мы — единственный в России центр, который запустил собственную магистерскую программу «Индустрия композитов и цифровое материаловедение». Учащиеся программы также на базе нашего центра получают знания, навыки; у них есть возможность посещать отраслевые мероприятия за счет центра, а также пройти стажировку и трудоустроиться как к нам, так и на предприятия партнеров. Совмещая учебу и работу в нашем центре, магистры принимают участие в большей части наших разработок.

— В каком направлении, по вашему мнению, будет развиваться создание новых материалов для аэрокосмической отрасли? Какие задачи решаемы в ближайшей перспективе и над чем предстоит работать в отдаленной перспективе?

— Прежде всего надо понимать, какие задачи стоят перед аэрокосмической отраслью страны в целом, какие изделия и летательные аппараты будут востребованы массово, какие будут уникальными и созданы в штучном экземпляре. Это очень важно, так как для обеспечения возможности создания конструкций под определенные условия эксплуатации будут создаваться новые материалы — и совершенствоваться имеющиеся сейчас; конечно, с учетом развития новых технологий.

Мы можем уже сейчас наблюдать, как новые тренды способствуют развитию материаловедения. Взять, например, гражданскую авиацию: в ней необходимость в новых материалах обусловлена потребностью в создании сверхзвуковых пассажирских самолетов, способных развивать скорость более 2 Махов. При этом материал должен выдерживать температуру в полторы тысячи градусов и более в течение продолжительного времени. В этом случае без новых композиционных материалов не обойтись. Существенную роль в этом сыграют конструкционные материалы на базе углеродных волокон, сверхвысокотемпературные керамические композиционные материалы, а также многофункциональные теплозащитные термические покрытия, способные обеспечить защиту поверхности не только от высоких температур, но и сохранить при этом стабильную радиосвязь в полете.

Схожую задачу в России придется решать и в области ракетостроения. Компания SpaceX разработала и успешно эксплуатирует возвращаемую первую ступень ракеты Falcon, при этом «встряхнув» рынок пусковых услуг по всем параметрам (как по сроку изготовления ракеты, так и по цене пуска). Достойным ответом на вызов может стать разработка многоразового возвращаемого разгонного блока «Крыло-СВ», отличительной особенностью которого является самолетная схема посадки на аэродром. При проектировании разгонного блока принята концепция «горячей» конструкции планера — без внешней теплоизоляции. Снижение нагрева конструкции будет происходить за счет теплоемкости конструкции. Поэтому в местах повышенного нагрева корпуса предполагается утолщение конструкции.

Вместе с решениями в индустрии материаловедения мы также будем развивать направление создания и моделирования поведения «цифровых двойников»: материалов в виртуальных внешних средах со встроенной системой принятия решения на базе искусственного интеллекта.

https://www.if24.ru/






Для того, чтобы добавить новость,
вам необходимо или зарегистрироваться


Статьи журнала "Полимерные материалы"

Тяжелые изделия для проворной рыбыТяжелые изделия для проворной рыбы
Маркировку «Аквахозяйство» (aqua- farming) или «Аквакультура» (Aqua-Kultur) в настоящее время мож...
Органическая и печатная электроника: на волне успехаОрганическая и печатная электроника: на волне успеха
Если и будет преувеличением сказать, что органические и печатные схемы совершают революцию в микроэл...
Ускорение процесса вулканизации при литье под давлением РТИУскорение процесса вулканизации при литье под давлением РТИ
Основной целью начавшегося еще в  2004  г. развития предприятия стало повышение эффективности пр...
На другой стороне одноразового шприца и канюлиНа другой стороне одноразового шприца и канюли
Существует одна область применения полимерных материалов, которая по причине короткого срока служб...
Все статьи

Журнал

В следующем номере

    Тема номера: КАЧЕСТВО И КОНТРОЛЬ
  • Одновременный контроль сотен параметров процесса литья
  • Экологичное литьевое производство высококачественных изделий из вторичных пластмасс и биопластиков
  • Возможности управления процессом литья под давлением РТИ с помощью онлайн-реометра
  • Анализ методов контроля сварных изделий из пластмасс, их дефектов и возможностей ремонта
  • Читать полностью

Популярные запросы

Экструдированный полистирол
Полистирол псв
Трубы для сжатого воздуха
Производство фторопласта
Армирующие материалы
Полифениленсульфид
Производители натурального каучука
Полистирол цветной
Полимерные гидроизоляционные материалы
Листовой абс пластик

Контакты

Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5

Редакция:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: victor-gonchar@mail.ru

Отдел подписки:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: podpiska@vedomost.ru

Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

Вопросы работы портала:
E-mail: support@polymerbranch.com

Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100
Логин или E-mail
Пароль (Забыли пароль?)
Запомнить
Если Вы ещё не зарегистрированы в системе, Вам необходимо зарегистрироваться
Введите E-mail:
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения
Sat, 18 Sep 2021 16:39:58