7 июля 2025 года на выставке «Иннопром-2025» в Екатеринбурге генеральный директор компании «Аэрокомпозит» Анатолий Гайданский объявил о планах использовать термопластичные полимерно-композиционные материалы для создания перспективных пассажирских лайнеров. Об этом сообщило агентство ТАСС.
Термопластичные композиты — это современный класс материалов, состоящий из полимерной матрицы на основе термопластов (таких как PEEK, полипропилен и полиамид) и армирующих волокон (углеродных, стеклянных или базальтовых).
В отличие от термореактивных композитов, матрица термопластичных материалов при нагреве размягчается и может многократно перерабатываться без потери механических свойств. Это делает их высокоударными, ремонтопригодными и позволяет использовать современные методы формования, такие как инжекционное литьё и автоматическая укладка с подогревом.
Главное преимущество термопластичных композитов — сочетание технологичности термопластов с прочностью армирующих волокон. Они позволяют восстанавливать повреждённые детали и перерабатывать отходы, что повышает экологичность производства.
Однако сложность структуры волокон затрудняет их вторичную переработку. Несмотря на это, термопластичные композиты уже активно применяются в авиации, автомобилестроении и других высокотехнологичных отраслях, где важны лёгкость, прочность и устойчивость к нагрузкам.
По словам Анатолия Гайданского, использование термопластичных материалов в самолётах позволит снизить массу воздушного судна на 15–20% по сравнению с традиционными алюминиевыми и магниевыми сплавами. Это уменьшит расход топлива, снизит себестоимость авиаперевозок и расширит возможности использования самолётов на дальних маршрутах. Термопластики будут применяться в несущих элементах, передних кромках крыла, нервюрах и крепёжных деталях.
В авиадвигателестроении разрабатываются перспективные направления применения 3D-печати с послойной наплавкой армированного филамента и автоматизированной выкладкой тканей. Также ведутся работы по вторичной переработке материалов и созданию 3D-армированных композитов с использованием технологии 3D-ткачества. Об этом сообщила пресс-служба Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК).
На предприятиях «ОДК-Сатурн» и «ОДК-Авиадвигатель» разрабатываются технологии прессования и сварки термопластичных материалов, которые планируется внедрить при производстве двигателей нового поколения ПД-14, ПД-8 и ПД-35.
«Термопласты выгодно отличаются от традиционных композитов сокращением производственного цикла, возможностью переработки и ремонта деталей. Их применение — мировая тенденция авиастроения. Мы рассчитываем, что к 2030 году 5% массы авиадвигателя будут составлять детали из термопластиков, а к 2040 году — 25%», — отметил заместитель главного инженера опытного завода «ОДК-Сатурн» Виталий Крупенников.
Термопластики будут использоваться для изготовления элементов наружного контура двигателей, включая корпус и лопатки вентилятора, разделительный корпус и обшивку газогенератора. Виталий Крупенников представил перспективы применения термопластиков в рамках тематического выступления «Термопласты — новые материалы для промышленности» на выставке в Екатеринбурге.
В США вертолёт CH-53 и конвертоплан V-22 Osprey оснащены лопастями и элементами фюзеляжа из термопластичных композитов. В сегменте беспилотных летательных аппаратов, например, в аппарате Gremlin (вес 363 кг), композиты обеспечивают необходимую жёсткость без увеличения массы.
В гражданской авиации Boeing и Airbus переходят к использованию термопластиков для производства кронштейнов, зажимов и крепёжных деталей. Компании ATC Manufacturing (США) и Victrex (Великобритания) разрабатывают новые смолы и технологии формования, позволяющие сократить время изготовления деталей до нескольких минут.
В отчётах Boeing отмечается, что использование термопластиков в конструкциях дверей и элементах интерьера снижает вес на 20% по сравнению с алюминиевыми аналогами.
Китайская компания COMAC также активно применяет термопластичные композиты в военной и гражданской авиации. В самолётах J-11, J-10 и J-20 используются панели крыла, фюзеляжные секции и элементы вертикального оперения на основе PEEK и PPS.
Разработки Пекинского института авиационных материалов включают композиты с высокой стойкостью к усталости и водостойкостью. В публикациях института описывается применение углеродных волокон, армированных термопластичными матрицами, для повышения ресурса и ремонтопригодности агрегатов.
Мировой опыт показывает, что внедрение термопластиков становится стандартом в гражданской и военной авиации. Инвестиции в научные исследования и развитие технологий переработки термопластичных композитов ускоряют переход к более лёгким и экономичным самолётам. В новых проектах доля термопластиков превышает 10% от общего объёма композитных материалов, а в некоторых сегментах — до 30%.
Внедрение термопластичных композитов в России укрепляет позиции отечественной авиационной промышленности.
