В России научились делать сверхлегкие лопасти для винтов диаметром до 16 метров

Технология изготовления сверхлегких углепластиковых лопастей разработана Межотраслевым инжиниринговым центром (МИЦ) «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Как сообщили пресс-офису проекта "Инжиниринг и инновации" Центра управления проектами в промышленности авторы разработки, двухлопастной винт, созданный по этой технологии, обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными металлическими винтами: в разы меньшей массой, большей долговечностью, высокой износостойкостью и привлекательным внешним видом.

Изначально эта разработка предназначалась для аэроэлектроподъемного летательного аппарата АЭЛА-100. БПЛА массой 315 кг и дальностью полета более 100 км создавался АО «ОКБ "Кристалл"» в рамках проекта по разработке комплекса беспилотных летательных аппаратов самолетного и вертолетного типов с различными массово-габаритными характеристиками. Беспилотник такого типа и такой размерности создавался в России впервые. В 2019 году разработка была представлена президенту России Владимиру Путину на авиасалоне МАКС.

Первоначально винты АЭЛА-100 были изготовлены АО «ОКБ "Кристалл"» из алюминиевого сплава и нуждались в существенном снижении веса. Специалисты МИЦ «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана провели работу по перепроектированию и изготовлению образцов воздушных винтов по технологии термовакуумного формования из углеродного препрега.

«Одним из основных преимуществ изготовленных нами винтов является их вес, который составил 1,6 кг, в то время как алюминиевый весил почти 12 кг, – рассказывает директор МИЦ "Композиты России" МГТУ им. Н.Э. Баумана, д.т.н. Владимир Нелюб. – В этом изделии – улучшенная жесткость за счет применения вспененного полиуретана в качестве наполнителя для центрального цилиндрического элемента лопасти, а также алюминиевые втулки для защиты от деформации полиуретана при креплении винтов».

Благодаря в 7,5 раз меньшей массе винта уменьшается момент инерции ротора, что приводит к уменьшению требуемой мощности для изменения скорости вращения в большую или меньшую сторону. Таким образом, управление подъемной силой летательного аппарата становится менее инертным.

Технология изготовления сверхлегких углепластиковых лопастей с применением стеклопластиковой оснастки носит универсальный характер и может быть применена и для более крупных ЛА.

«Размер зависит от конечного изделия, для которого винты предназначены, – поясняет Владимир Нелюб. – Максимальная длина лопасти с разработанной геометрией может использоваться в винах до 16 метров в диаметре».

Двухлопастной винт из полимерных композиционных материалов лишь одна из более 50 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые с 2013 по 2020 г. выполнил Межотраслевой инжиниринговый центр (МИЦ) «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Это хороший пример того, как научно-технический потенциал одного из ведущих вузов страны воплощается в реальных проектах.

Источник информации и фото: пресс-офис проекта "Инжиниринг и инновации" Центра управления проектами в промышленности