Сертифицировано хвостовое оперение из отечественных материалов
Успешно завершена работа по полному импортозамещению композитных материалов в конструкции самолета МС-21. Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация) вручило компании «Яковлев» одобрение главного изменения в сертификат типа МС-21, предусматривающее использование новых отечественных материалов в силовых элементах кессонов киля и стабилизатора. Ранее, в 2022 году, Росавиация одобрила изменения использование на самолете МС-21 крыла из отечественных композитов.
«Мы полностью избавили самолет от иностранных материалов и в ходе испытаний подтвердили надежность отечественных аналогов. В эту работу была вовлечена большая кооперация научных центров и производственных предприятий, в том числе из контура ОАК госкорпорации “Ростех”, усилиями которых в России создана новая отрасль композитного авиастроения», – подчеркнул генеральный директор ОАК Вадим Бадеха.
Новая кооперация
Напомним, что в самолете МС-21 углеродные силовые композиты применяется в нескольких агрегатах.
Крыло (центроплан и кессоны консолей) изготавливается по вакуумно-инфузионной технологии. С 2019 года завод «АэроКомпозит-Ульяновск» при производстве крыла самолета МС-21-300 использует только отечественные материалы. Там же ведется окончательная сборка крыла. Композитные изделия механизации крыла (элероны, закрылки, интерцепторы) выпускает филиал компании «АэроКомпозит» в Казани (ранее – «КАПО-Композит»).
Панели и лонжероны кессона киля и стабилизатора изготавливаются по вакуумно-автоклавной технологии. До недавнего времени их выпускало не входящее в контур ОАК предприятие ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина, которое применяло зарубежные композитные материалы. Готовые изделия перевозились в Ульяновск, где киль и стабилизатор собирали и отправляли в Иркутск.
Одновременно с переходом на отечественные материалы эта кооперация была изменена. Изготовителем серийных кессонов киля и стабилизатора стал филиал компании «АэроКомпозит» в Казани. Здесь владели автоклавной технологией, однако такие крупноразмерные и сложные силовые агрегаты ранее не делали.
«Перенос позволил связать на одном предприятии в единую производственную цепочку изготовление агрегатов, начиная от получения материала и заканчивая окончательно собранным изделием с установленными системами управления. Мы сократили логистические расходы и можем наращивать выпуск готовых изделий при меньших затратах на модернизацию производства», - отмечает первый заместитель управляющего директора – директор Инженерного центра компании «Яковлев» Анатолий Гайданский.
Новая кооперация позволит оперативно реагировать на изменение планов производства самолетов и появление новых видов продукции. Кроме того, снижается зависимость от загрузки ОНПП «Технология», которая работает на несколько отраслей промышленности.
Технологии и сертификация
Поставщиком отечественного исходного материала для изготовления кессонов киля и стабилизатора стала компания «Препрег-СКМ», входящая в композитный дивизион «Росатома». В его контуре ведется полный комплекс работ, включающих изготовление волокна, ткани, связующего и формирования из них препрега – материала который после выкладки и запекания в автоклаве превращается в готовое изделие.
В процессе технологической отработки было протестировано несколько вариантов препрегов с различными связующими на основе высокомодульного волокна. Выбран и доработан по результатам экспериментов наилучший из них.
«Получен полимерный композиционный материал с высокими физико-механическими характеристиками, причем более технологичный, чем иностранные аналоги. Без потери прочностных характеристик мы выпускаем детали с меньшими затратами на изготовление. Мы внедрили технологические приемы, которые невозможно было осуществить при использовании иностранных аналогов», - подвел итоги работы со специалистами Росатома руководитель казанского филиала «АэроКомпозита» Николай Кладницкий.
Важно отметить, что переход на отечественные материалы не потребовал внесение серьёзных изменений в изначальную конструкцию киля и стабилизатора.
Импортозамещение потребовало проведение работ по оценке пригодности материалов, стабильности технологического процесса, оценки характеристик статической и усталостной прочности, допустимости повреждений, молниезащиты. В работе по одобрению принимали участие специалисты Авиарегистра России, сертификационных центров ГосНИИ ГА, ЦАГИ, «Материал» и «НМЦ НОРМА».
Конструкция сертифицирована, но развитие продолжается.
«Дальнейшие шаги связаны с автоматизацией и роботизацией технологических процессов, а также с адаптацией материла к автоматизированной выкладке. Это позволит при необходимости наращивать темпы выпуска композитных изделий», - отмечает Николай Кладницкий.
Также изучаются перспективы более широкого применение композитов в конструкции планера, в частности, при изготовлении фюзеляжа.
Текст: Сергей Сокут