Команда «Крылья ИРНИТУ» продемонстрировала на Чемпионате России Composite Battle навыки работы с ПКМ

05 ноября 2015 года//Наука

Команда Института авиамашиностроения и транспорта «Крылья ИРНИТУ» вернулась с финала  I открытого Чемпионата России по композитам среди молодых специалистов предприятий и студентов вузов Composite Battle-2015. Мероприятие  проходило в Москве  в рамках форума «Открытые инновации». Чемпионат был организован МГТУ им. Н.Э. Баумана (Композиты России), МГУ им. М.В. Ломоносова, КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева и Московским Композитным Кластером. Официальным партнером чемпионата выступил Фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО.


Актуальность тематики вызвана тем, что в России взят курс на активное развитие отрасли композиционных материалов. В Чемпионате принимали участие 13 команд из Москвы, Санкт-Петербурга, Казани, Иркутска, Самары, Калуги и Минска, представляющие ведущие вузы, которые проводят научно-исследовательские и научно-практические работы в сфере полимерных композиционных материалов (ПКМ), а также предприятия, разрабатывающие и производящие изделия из них.

Первое место финала Чемпионата досталось команде «Технополис» Нанотехнологического центра композитов, набравшей 76 призовых баллов. Победители  станут участниками Чемпионата мира по композитам, который состоится в рамках Международной Инженерной Олимпиады в 2016 году.

В состав команды «Крылья ИРНИТУ» вошли младший научный сотрудник Ольга Осинина-Зарак, аспирант Николай Чащин, магистранты Антон Стуров, Юрий Гнездилов и сотрудник Иркутского авиационного завода Михаил Яхненко.

Как рассказали молодые ученые, соревнования проходили в формате workshop, что позволило  участникам продемонстрировать практические навыки работы с композиционными материалами.


По информации научного сотрудника О. Осининой-Зарак, по итогам трех этапов («Технологический конкурс»,  «Расчет на прочность» и «Брейн-ринг») команда ИРНИТУ набрала  44 балла. Лучше всего иркутским «политеховцам» удался технологический конкурс, в ходе которого нужно было изготовить доску для вейкборда из композиционного материала (20 баллов). Еще 18 баллов команде принес сотрудник Иркутского авиазавода Михаил Яхненко, который отлично справился  расчетом на прочность конструкций. Жюри отметило в этом конкурсе работу иркутян и двух московских команд. Что касается «Брейн-ринга», то данный этап был ориентирован на  общую эрудицию и логику. Жюри и коллеги из других команд отметили интересный видеоролик-презентацию иркутян, созданный  при поддержке пресс-службы ИРНИТУ и 23 учебно-образовательного канала. Съемки проходили  на Иркутском авиационном заводе и в лаборатории университета.


«Победу в Чемпионате одержала команда «Технополис»  Нанотехнологического центра композитов (НЦК),  который располагает самым современным парком оборудования в России,  сотрудничает с мировыми лидерами в области композитов и имеет доступ к передовым международным технологиям. В этом мы смогли убедиться, побывав в Нанотехнологическом  центре композитов на экскурсии. С данным центром тесно сотрудничает физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова.


В ходе экскурсии нам продемонстрировали технологии производства углеродной ткани. Это было очень познавательно, так как со многими процессами мы  знакомы только по учебникам и делаем лишь первые шаги в композитной отрасли.

На Чемпионате нас впечатлили результаты коллег из команды НЦК по технологическому конкурсу, которые применили передовые идеи. Еще одна московская команда сделала поверхность изделия не гладкой, а в виде жатой ткани  под покраску. Таким образом, конкурс показал, что нам еще многому нужно научиться. Поэтому для нас важно принимать участие в соревнованиях профессионалов, стажироваться в ведущих научных центрах», - поделилась впечатлениями О. Осинина-Зарак.


Аспирант Н. Чащин рассказал, что в ИРНИТУ композитчики работают обычно только с углеродной тканью, или только со стеклотканью. А московские коллеги «сшивают»  эти ткани вместе,  комбинируют их. На экскурсии в Нанотехнологический центр композитов участникам чемпионата продемонстрировали  технологию производства углеродной ткани.

Отметим, что углеткань является материалом, состоящим из чрезвычайно прочных и легких волокон армированного полимера. Производство углеткани начинается с вытягивания армированных полимеров в тонкие нити. Далее, полученные в процессе вытягивания нити наматывают на бобины, а затем на специальных ткацких станках из них сплетают саму ткань. Каждая нить имеет всего лишь 5-10 микрон в диаметре и, несмотря на свою необычайную тонкость, очень прочна. Углеткань также является очень лёгкой. Например, 1 грамм активированной углеродной ткани может иметь площадь поверхности равную половине футбольного поля. Из-за своей высокой прочности и легкости, углеродное волокно считается наиболее значительным производственным материалом современности. Углеткань чаще всего используют там, где необходим малый вес, высокая прочность, высокая проводимость. Высший сорт углеродного волокна, отличающийся своими лучшими свойствами, используются в аэрокосмической отрасли.


«На экскурсии в НЦК мы ознакомились с работой плетельной машины. Робототехнический комплекс обеспечивает подачу детали, а плетельная машина оплетает ее. Также мне было интересно увидеть образцы оснастки», - отметил Н. Чащин.   

Участникам Чемпионата рассказали о мировом опыте работы с композитами. Королем углеволокна называют итальянскую компанию Lamborghini, которая  уже 30 лет ведет  широкомасштабные исследования по композитным материалам и является одним из крупнейших специалистов в данной области.  Благодаря увеличению применения композитных материалов и легких сплавов в конструкции дорогих суперкаров их  вес становится все меньше, а элементы деталей еще прочнее. Плетение нитей при производстве  углеткани в этой компании  доводят до совершенства. Например, в ткань искусно вплетается название Lamborghini.  


По информации Н. Чащина, московские коллеги предоставили  два образца композиционных материала для исследований в лаборатории ИРНИТУ. Аспирант Н. Чащин не только изучает тонкости ремонта ПКМ, но и особенности механообработки смешанных пакетов «титан-композит». Он отмечает  практическую направленность данной работы. Исследования в области механообработки ведутся по заказу Иркутского авиационного завода, где создается самолет  МС-21. Впервые в российской практике  ближне-среднемагистральный самолет получит так называемое «черное» (углепластиковое) крыло, изготовленное компанией «АэроКомпозит» (г. Ульяновск) по инфузионной технологии, которая, в отличие от традиционной автоклавной, имеет дело с непропитанным, сухим материалом. По данным производителя, размах крыла данного воздушного судна составляет более 30 метров. При его создании используется свыше 100 крупногабаритных элементов конструкций из полимерных композиционных материалов. Детали получаются на 5-10% легче, чем аналогичные алюминиевые. Как отметил Н. Чащин, обработка смешанных пакетов «титан-композит» планируется при выполнении операции стыковки крыльев авиалайнера с фюзеляжем. Отверстия в титановой и композитной частях самолета будут сверлиться теми инструментами и на тех режимах резания, которые сотрудники ИРНИТУ сначала отработают в лаборатории. Затем эта технология будет внедрена на Иркутском авиационном заводе.


Подчеркнем, что уровень компетенций молодых сотрудников ИРНИТУ в области композитов позволяет им проводить обучение специалистов авиационных заводов  по тематике «Технологии производства, диагностики и ремонта изделий из композиционных материалов» (в рамках ведомственной целевой программы «Повышение квалификации инженерно-технических кадров на 2015 – 2016 годы»).

 




Вернуться