Комплексом оборудования для диагностики и ремонта композиционных материалов, используемых в авиастроении, оснащена лаборатория НИ ИрГТУ «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин». Оборудование приобретено по Программе развития Национального исследовательского университета на сумму 12,8 млн рублей.
В связи с тем, что в современных конструкциях самолетов, вертолётов и других транспортных средствах широко используются композиционные материалы, университет взял курс на развитие этой тематики. Два года назад в лаборатории вуза был открыт участок по обработке (сверление) титановых сплавов и композитов в смешанных пакетах. В настоящее время идет активное освоение технологии диагностики и ремонта композиционных материалов.
По информации руководителя лаборатории Андрея Савилова, учитывая, что созданием композиционных материалов в России заняты отраслевые научные институты, изготовлением изделий из них - предприятия, а технологией ремонта владеют единицы специалистов, в ИрГТУ считают данное направление перспективным. Приобретенный комплекс является портативным, с ним можно выезжать к заказчику и работать в полевых условиях - в авиационном ангаре, на аэродроме. Преимущество оборудования в том, что оно рассчитано на композиты, разные по своей структуре, химическому составу и механическим свойствам.
«Композиционные материалы в плане материаловедения представляют особый интерес, в первую очередь, для авиакосмической промышленности. Проблема эта сверхновая, она насчитывает буквально несколько лет. В настоящее время в мире еще нет такого самолета с большой долей композитных изделий, который бы эксплуатировался долгое время, поэтому и опыта по ремонту мало.
Ранее в университете мы занимались композиционными материалами с точки зрения их механообработки при изготовлении нового самолета МС-21. Однако когда этот самолет, в конструкции которого планируется до 50 % композитов, будет запущен, возникнут вопросы эксплуатации, ремонта и планового обслуживания. Кроме того, не исключены нештатные ситуации в процессе сборки композитного крыла и титановой части самолета. Важно не допустить, чтобы узел самолета стоимостью несколько миллионов рублей отправился в брак. И в этом случае наши услуги по ремонту композитов могут оказаться своевременными. У разных изделий из композиционных материалов имеется свой ресурс, и необходимо своевременно проводить обслуживание, диагностику и делать заключение, можно ли судно эксплуатировать в дальнейшем.
Парк иркутской авиакомпании «Ангара» насчитывает пять самолетов АН-148 производства Воронежского авиастроительного объединения, которые в своей конструкции также имеют композитные детали. Между тем, сервисных центров по их ремонту в стране нет. Мы предлагаем авиакомпании свои услуги по диагностике и ремонту деталей из композитов. Это могло бы быть взаимовыгодное сотрудничество. На базе университета могут повышать квалификацию авиационные инженеры, которые будут заниматься диагностикой и ремонтом композитов. Таким образом, в нашем вузе, как всегда, рядом идут наука, обучение, повышение квалификации и инжиниринг», - сообщил А. Савилов.
Новое оборудование в течение двух недель осваивали руководитель участка композиционных материалов аспирант Юрий Иванов, аспирант Николай Чащин, студент пятого курса Никита Хакимов (специальность - металлорежущие станки и комплексы), бакалавры - четверокурсники (направление - мехатроника и робототехника) Юрий Гнездилов, Антон Стуров и Алина Макарова.
Обучение проводили представитель компании-поставщика передового высокотехнологичного оборудования ООО «ВИСТ» (дочернее подразделение французской компании SAS «STEVIK») Сергей Денисов и преподаватель-инструктор французской компании GMI AEROЖак Андре. Французский инструктор имеет большой опыт в производстве композиционных материалов, научно-исследовательской работе, а также в тренерской деятельности. Список компетенций, которыми владеет Ж. Андре, постоянно расширяется, именно это учитывали в ИрГТУ, приглашая его для обучения студентов.
Ю. Иванов продемонстрировал, что новое оборудование предназначено для ремонта разного вида материалов - монолитного композита и конструкций с сотовым наполнителем. По его информации, в комплекс входят пульт термокомпрессии для выполнения отверждения композиционного материала под вакуумом, а также различные устройства для нагрева. Комплект так называемых термоматов (плоский нагревательный элемент) подключается к пульту термокомпрессии, который следит за температурой. Кроме того, нагрев производит термопанель на шарнирной балке, ее можно легко подвести к нужной детали. Ремонт поврежденных отверстий обеспечивает термоболт. В комплект входит и вспомогательное оборудование - приборы для ремонта и калибровки термопар, а также для поиска утечек в вакуумном мешке.
Рассказывая о технологических особенностях ремонта, Ю. Иванов уточнил, что в процессе эксплуатации конструкции самолета, выполненные из композита, могут получить повреждение от жесткого соприкосновения с трапом, от удара молнии, столкновения с птицей и других специфических воздействий.
«Когда речь идет о традиционных алюминиевых конструкциях, технология ремонта заключается в установке заклепки и др. традиционных методах. Что касается композитов, то при их ремонте возникают определенные сложности. Сначала нужно удалить поврежденные слои тонкой углеткани, которая уложена в разных направлениях. Мы должны обеспечить доступ к каждому слою углеткани, чтобы при установке заплаты перекрытие не имело поврежденных слоев. После механической обработки на поврежденный участок слоями прикладываются заплаты в виде сухой или предварительно пропитанной углеткани. Для получения необходимой жесткости заплату нужно отвердить под вакуумом, нагрев по определенному циклу (нагрев - выдержка в течение определенного времени при температуре 120 градусов – охлаждение). В конце процесса пульт термокомпрессии распечатывает чек, в котором отражены все моменты отверждения, показания термопар. Данный чек является сопроводительной документацией по окончанию ремонта», - сообщил Ю. Иванов.
Четверокурсник А. Стуров рассказал, что руководитель его дипломного проекта Андрей Евгеньевич Пашков предложил в качестве темы ремонт композиционных материалов. «Я и мои однокурсники с энтузиазмом приняли это предложение. Работать по новому перспективному направлению очень интересно. Специалисты-инструкторы Сергей Денисов и Жак Андре в ходе обучения постарались передать нам особенности технологии. Выполняя ремонт, важно быть предельно внимательным, соблюдать все нюансы, четко следовать инструкциям. В будущем я хотел бы совмещать научные исследования в университете и работу на Иркутском авиационном заводе», - отметил А. Стуров.
Сотрудники и студенты ИрГТУ получили сертификаты об обучении технологиям ремонта (второй уровень, повышенный) компании GMI AERO.
