Глава 7. Примеры эффективного применения новых материалов в технике.

7.1 Авиация и космонавтика

В авиации и космонавтике с 1960-х годов существует настоятельная необходимость в изготовлении прочных, лёгких и износостойких конструкций. Композиционные материалы применяются для изготовления силовых конструкций летательных аппаратов, искусственных спутников, теплоизолирующих покрытий шатлов, космических зондов. Всё чаще композиты применяются для изготовления обшивок воздушных и космических аппаратов, и наиболее нагруженных силовых элементов.

Вооружение и военная техника.

Благодаря своим характеристикам (прочности и лёгкости) композиционные материалы применяются в военном деле для производства различных видов брони:

• бронежилетов

• брони для военной техники

Все большее распространение в современном машиностроении получают газотурбинные двигатели (ГТД). В настоящее время существует несколько классов двигателей: это турбовальные двигатели разных типов (ТВ2-117, ТВ3-117 разных модификаций, ВК-2500 и др.), использующиеся в вертолетостроение (Ми-8, Ми-24, Ми-28, Ка-52 и др.); турбовинтовые двигатели (ТВ7-117С/СМ, ТВ3-117ВМА-СБМ1, ВК-1500 и др.) для гражданской авиа¬ции (Ил-114, Ан-140, Бе-132МК и др.); двигатели (РД-33, АИ-222-25, АЛ-31Ф и др.) военной авиации для самолетов серии Миг, Су; танковые двигатели (семейство ГТД-1250) для тягачей, САУ, Т-80; морские и промышленные двигатели.

Авиационное двигателестроение требует от промышленности получение исходных заготовок с высокими эксплуатационными свой¬ствами, что обеспечивается использованием в производстве высоколе¬гированных сплавов на никелевой основе (ЭК79ИД, ЭК151ИД, ЭК152ИД, ЭП975ИД, и др.) и получением из них заготовок сложной конфигурации (например, диск турбины с валом) методами ковки, штамповки. Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью, но одновременно характеризуются низкой технологичностью при производстве деформированных полуфабрикатов. Жаропрочность сплавов зависит от степени легирования и содержания в них упрочняющей -фазы, количество которой достигает 5060%.

Штампованная заготовка из сплава ЭП975ИД (ХН53КВЮТБМР), представляющая собой заготовку диска с лопатками и валом и являющейся высоконагруженной ответственной деталью, работающей при температурах до 850С, с кратковременным повышением температуры до 1000С вспомогательных силовых установок ТА-8. Вспомогательная силовая установка ТА-8 выпускается Уфимским агрегатным предприятием ФГУП «Гидравлика» и предназначена для запуска маршевых двигателей ТВ3-117, кондиционирования салонов самолётов, питания бортовой сети электроэнергией переменного и постоянного тока на земле и в полёте. Устанавливается на воздушных судах Ан-72, Ми-26, Ми-8, Ту-134 и др.

Эта штампованная заготовка имеет сложную конфигурацию, и технология ее изготовления заключается в комбинированной деформации на гидравлическом прессе с одновременной выпресовкой вала и формированием дисковой части. Однако при этом возникает противоречие между целью: обеспечением в изделии заданных эксплуатационных свойств и средствами, методами получения таких изделий.