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sábado, 25 de maio de 2019

Como na Rússia se faz peças super leves para aviões e foguetes

MOSCOU, 22 de maio - RIA Novosti, Tatiana Pichugin. Quase um terço do avião de passageiros russo MS-21 é composto por fibra de carbono, por isso é mais leve e econômico. 
Aeronave MS-21 durante o primeiro voo de Irkutsk para Zhukovsky
A plumagem da cauda “composta” para o novo revestimento interno é produzida na planta Romashyn Obninsk Rozashin, que faz parte da Rostec, na empresa de produção de Tekhnologiya. Detalhes da fabricação das carenagens dos veículos aéreos e dos veículos espaciais foram relatados ao correspondente da RIA Novosti pela empresa.

A transição para o russo

A montagem de asa e cauda de materiais compósitos aumenta a competitividade das aeronaves MS-21 no mercado global, onde a Boeing e a Airbus estão liderando agora.Inicialmente, a construção utilizou materiais de carbono da empresa americana Hexcel e da japonesa Toray Industries. Agora, em conexão com as sanções, a Rússia pretende mudar para as contra partes russas, cuja produção em Elabuga foi estabelecida pela Umatex.


"O benchmark estratégico é a substituição de importações. Nós, como fabricantes de elementos de cauda de grande porte e potência para o MS-21, aprendemos como fazer amostras de materiais domésticos e verificamos que é possível mudar para eles", comentou a RIA Novosti Andrey Silkin, diretor geral de Tecnologia.

A cauda “composta” de todos os MS-21 existentes foi feita a partir de componentes Obninsk. Mais seis kits prontos estão esperando na fila. Substituir pelos compósitos russos não afetou nem a qualidade nem o peso, nem o tempo, dizem os especialistas da empresa.

"Nosso produto pode suportar 130 por cento da carga. Este é um indicador muito bom para a indústria global de aeronaves", diz Silkin.

Graças ao CFRP, a aeronave pesa vinte por cento menos, o que economiza significativamente combustível. Ao contrário do metal, o compósito polimérico não é suscetível à corrosão, é muito resistente a efeitos químicos e mecânicos agressivos e a condições climáticas difíceis.
Distribuição de materiais na construção do MS-21
© Irkut Corporation
Distribuição de materiais na construção do MS-21

Endurecido "Buran"

A "Technology" é a líder russa na fabricação de estruturas de compósitos poliméricos, vidro, cerâmica para aviação e espaço. Foi aqui que foram feitos os vidros termo-resistentes à radiação da cabina do piloto, a casca de cerâmica do casco ("casaco de pele"), a faixa do compartimento de carga e outros detalhes do vaivém espacial "Buran".

A primeira coisa que você vê na oficina de produção de compósitos são as partes de quatro metros das carenagens principais do veículo de lançamento Proton-M. Fibra de carbono revestida dentro - enchimento de favo de mel de alumínio. Só em lugares do reforço complementam-se com o polímero. O design é muito leve: uma pessoa pode erguê-lo e segurá-lo.

Como é feita a parte "composta"

Primeiro, crie um modelo mestre - uma cópia exata do produto. Para isso, a empresa possui uma máquina de cinco eixos, projetada para trabalhar com estruturas de vinte metros.

De acordo com o modelo mestre, o equipamento é feito - a base na qual o pano de fibra de carbono é colocado. Também é feito de um composto de modo que a peça não seja deformada devido à diferença do material durante o aquecimento subsequente.

Então - o cálculo pré-impregnado. A chamada fibra de carbono macia, ainda não endurecida, impregnada com um aglutinante polimérico. Parece um oleado preto e levemente pegajoso - no entanto, na verdade, é um oleado.

Os produtos espaciais na empresa são preparados a partir de matérias-primas de forma independente, e para as telas prontas do MS-21 são produzidas em bobinas. A maioria das etapas é automatizada. Elementos do conjunto da cauda saem da máquina - o painel da quilha e o estabilizador. Resta apenas enviá-los para a autoclave.

"Nós produzimos peças de fibra de carbono para a aviação e espaço por método de autoclave, pois não é muito caro", explica Anatoly Khmelnitsky, vice-diretor geral de produção ao longo do tempo. Como resultado, a porosidade diminui, a espessura e, consequentemente, o peso do produto, a rigidez e a força aumentam ".

De acordo com Khmelnitsky, a empresa é capaz de fornecer dez a quinze conjuntos de penas da cauda para o MS-21 por ano. Se for comprado equipamentos, a produção será facilmente  expandida.

É bem possível encurtar o tempo e reduzir o custo do processo se mudarmos para um método alternativo de produzir uma peça de moldagem por infusão a vácuo composto.

"Um material seco ou ligeiramente impregnado é colocado de acordo com um determinado padrão e depois embalado firmemente sob um filme de vácuo e, ao mesmo tempo, o ar é bombeado e um aglutinante é bombeado. Então a peça é moldada em um forno", diz o engenheiro.

Desta forma, é possível fazer uma estrutura única com um tamanho de até setenta metros. Mas o processo é muito difícil, você precisa calcular tudo claramente, bombear o fichário de lados diferentes para preencher o volume uniformemente sem vazios, porque o processo não pode ser interrompido e corrigido.

A "Technology" dominou o molde de infusão e é uma das primeiros no país. Aqui este método é usado para a fabricação de ferramentas de moldagem e estruturas descarregadas. As estruturas de energia da aeronave, incluindo os elementos da cauda do MS-21, são feitas em uma maneira de autoclave, como em outros lugares.

Ao mesmo tempo, a empresa reduz o custo de produção sem comprometer a confiabilidade. Encontrou uma alternativa para a autoclave na fabricação de, por exemplo, aplicações espaciais de chapeamento de grande porte. As primeiras amostras da até agora única instalação desse tipo na Rússia foram obtidas e testes tecnológicos estão em andamento.

Para os campos e Marte

Na próxima sala um milagre de pequenas aeronaves, uma pequena aeronave de assento único para o trabalho agrícola a T-500.
Imagem relacionada
T-500

Seu antecessor tem duas asas removíveis, e o novo modelo tem praticamente uma, com um composto leve, formado por duas partes em um membro longitudinal de 12 metros.

Esta é a primeira aeronave agrícola russa que recebeu um certificado de tipo. Dez amostras prontas já foram para o Tartaristão, onde instalaram os aviônicos, bem como um sistema de resgate não padrão: graças ao baixo peso em uma emergência, o avião pousa em um paraquedas com o piloto.

Compósitos de polímeros na empresa fazem molduras para células solares de muitas naves espaciais nacionais e estrangeiras, partes do corpo e radiadores. Há mais de cinquenta deles em órbita hoje.

O trabalho continua na segunda geração da plataforma de aterrissagem e no ExoMars rover, um projeto russo-europeu que deve ser lançado em 2020. A tecnologia não será deixada de lado no projeto da estação de pouso Luna-25.

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