Новый российский полимер сделает самолеты легче

Группа российских ученых под руководством профессора Алексея Кепмана работает над созданием полимерных композиционных материалов (ПКМ), которые используются в авиапромышленности и сооружениях, испытывающих большие нагрузки.

Современный самолет, к примеру, Боинг 787, на 50% состоит из ПКМ, а многоцелевой истребитель Еврофайтер — на 70% из стеклопластика. Высокотемпературные ПКМ позволят заменить металлические детали двигателя (например, лопатки струйного компрессора) или элементы корпуса сверхзвуковых самолетов.

Ученые по-новому подошли к конструкции бис-фталонитрильных мономеров, которые используются в качестве основы полимерной матрицы. Они разработали материалы с улучшенными свойствами, из которых легче будет создавать детали с минимальным количеством стыков.

«Сейчас рабочая температура полимерных композитов максимум 150° С у самых распространенных материалов и 250° С — для высокотемпературных. Мы же разработали ПКМ с эпоксидными смолами, которые можно использовать при температуре 450° С», — рассказывают участники проекта, Борис Булгаков и Александр Бабкин.

Стоимость килограмма титана или алюминия сегодня в 8-10 раз ниже, чем ПКМ. Однако, как говорят ученые, производство больших сложных деталей из ПКМ выходит гораздо дешевле из-за упрощения процесса сборки структур из углеродного волокна. К примеру, крыло самолета из ПКМ состоит из 10 элементов, а то же крыло из металла — из 100. При этом прочность полимеров в 6-8 раз выше, чем у алюминия, а удельный вес — в 1,5 раза ниже.

Сейчас образцы полимеров, синтезированных в МГУ, проходят испытания в Центральном институте авиационного моторостроения имени П. И. Баранова и Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. Туполева, сообщает EurekAlert.

Удивительный новый полимер смешанного типа изобрели ученые Северо-Западного университета. Он сочетает на наноуровне свойства жесткости и мягкости и однажды может стать основой для изготовления искусственных мышц или других напоминающих живые ткани материалов с функцией самовосстановления.