Применение композитов в конструкциях пассажирских самолетов

Рост применения композитов в авиации, и прежде всего в военных самолетах в основном происходит за счет расширения объема их использовании в основных частях планера: хвостовом оперении, крыле, фюзеляже, для вертолетов важным направлением является использование композитов для производства приводных валов и лопастей главного и хвостового винта. Кроме того, они применяются для изготовления радиолокационных обтекателей, внутренних панелей, потолка, воздуховодов, топливных баков, брони для защиты команды и наиболее уязвимых частей самолета и вертолета и т.п.

Вместе с тем необходимо отметить, что внедрение композитов в несущие элементы конструкции самолетов, в особенности тяжелых гражданских, на первом этапе велось крайне осторожно, ограничиваясь в основном слабо- и средненагруженными деталями. Причина — недостаточная уверенность в эксплуатационной надежности новых материалов, связанная прежде всего с ограниченным объемом их экспериментальных исследований и натурных испытаний. Постепенное накопление экспериментальных данных об эксплуатационных свойствах композитов, а также опыта, в разработке и эксплуатации различного рода композитных конструкций и совершенствование методов контроля их качества привели к тому, что к настоящему времени существует большое число самолетов, таких как DC-10, " Боинг-727", -737, -747, -757, -767, А-310 и др., а также вертолетов: " Сикорски S-76", " Сикорски SH-53D и др., в конструкциях которых, в том числе и жизненоважных, были использованы

На рис. 21 в качестве примера приведены схемы применения композитов на самолета " Боинг-767". Общая масса агрегатов из композитов па самолете " Боинг-767" составляет 1534, 5 кг, что позволило снизить массу самолета на 813 кг. Другой пример - самолет MD -100 фирмы " Макдонелл- Дуглас", в конструкциях которого было использовано около 6950 кг композиционных материалов.

Рис. 21. Схема применения композиционных материалов в конструкции самолета Боинг-767: 1 - стенки лонжерона; 2 - панели фиксированные задние; 3 - интерцептор; 4 - элерон внутренний; 5 - законцовка киля; 6 - руль направления: 3 - руль высоты; 9 - облицовка грузового отсека; 10 - зализ крыла; 11 - обтекатель системы выпуска, закрылков; 12 -обшивки верхняя и нижняя крыла, стрингеры: 13 - элерон внешний; 14 - обшивка гондолы.

В большинстве случаев замена, в деталях металлических сплавов на композиты привела не только к снижению массы конструкций (до 20-40% по сравнению с металлическими аналогами), но и к уменьшению их стоимостей.