2. Органопластики, армированные армидными волокнами:
а) Армидное волокно «Кевлар» (за рубежом);
б) Волокно марки СВМ (отечественное).
Основные достоинства:
1) Удельная прочность при растяжении (одно из самых высоких среды КМ);
2) Высокие параметры вязкости разрушения;
3) Длительность ресурса;
4) Надежность эксплуатации изделий в условиях воздействия механического или акустического удара, эрозирующих потоков и вибрационных нагрузок;
5) Хорошие теплоизоляционные и диэлектрические свойства;
6) Низкие показатели горючести и дымовыделения.
Широко используются в конструкциях вертолетов и самолетов;
3. Звукопоглощающие и вибродеформирующие материалы. Должны обеспечивать максимальное снижение шума при минимальном увеличении массы и обладать заданной несущей способностью.
В настоящее время с целью снижения шума в самолетах используются волокнистые поглощающие материалы и звукопоглощающие конструкции (ЗПК) резонансного типа, которые представляют собой трехслойную панель с сотовым заполнителем, перфорированной и непроницаемой обшивки из стеклопластика.
Применяются в двигателях, воздухозаборниках и в других местах самолетов;
4. Материалы с повышенной долговечностью, металлоорганопластики - алоры. Являются КпМ нового поколения, позволяющим перейти к созданию безопасно- поврежденных конструкций ЛА.
По сравнению с традиционными материалами критического значения трещина в конструкциях из алора достигает при числе полетов ЛА более чем в 5 раз большем. Что обеспечивается присутствием в алоре чередующих слоев алюминиевого сплава и армированного композиционного полимерного материала (слоя органопластика), выполняющего функцию внутреннего стоппера усталостных трещин;
5. Органические стекла:
а) Ориентированные органические стекла. Получают путем плоскостного растяжения или сжатия листового органического стекла на установках при температуре высокоэластичной деформации. Ориентированное стекло при локальном ударе разрушается без трещин. Впервые были получены в 1950-е годы в ВИАМе;
б) Теплостойкие органические стекла: Э-2; СО-200;
в) Многослойные композиционные материалы. Позволяют решать проблемы многофункционального остекления. При этом каждому из слоев остекления помимо его основных функций – прозрачности и восприятия силовых нагрузок, придаются дополнительные, например электрообогрев, защита от вторичных осколков при разрушении, от различных излучений и т.д.
Органические стекла применяются для остекления вертолетов и самолетов. Головным разработчиком является Научно-исследовательский институт технического стекла (НИТС).
VII. Функциональные материалы:
1. Синтетические клеи. Пригодны для эксплуатации в интервале температур Тр=(-259-+1000)0С и обеспечивают надежную работу металлических и неметаллических конструкций в различных климатических условиях и отвечающих требованиям авиастроения:
а) Фенольно-каучуковые клеи. Обладают различными физико-механическими и технологическими свойствами, отличаются высокой эластичностью в сочетании с высокой прочностью. Выдерживают высокие акустические, усталостные и малоцикловые нагрузки;
б) Пленочные клеи. На основе модифицированных эпоксидных олигомеров. Применяются в наиболее нагруженных и ответственных агрегатах планера для склеивания сотовых и слоистых конструкций из металла и полимерных КпМ;
в) Вспенивающие клеи. Используются при изготовлении сотовых конструкций в сочетании с высокопрочными пленочными клеями;
г) Клеи со специальными свойствами для авиаприборостроения:
- электропроводные клеи, для крепления радиоэлементов;
- теплопроводные клеи, обладают высокими электроизоляционными свойствами;
- вакуумплотные клеи;
- оптически прозрачные клеи и др.;
д) Термостойкие клеи. Эксплуатируются при повышенных температурах в условиях ограниченного воздействия кислорода, воды и других факторов за счет выбора полимеров, обладающих высокой термической устойчивостью. Термостойкие клеи на основе элементоорганических полимеров характеризуются длительной термостойкостью при Тр=(300-350)0С и выдерживают кратковременные нагревы до Т=(1000-1200)0С;
2. Герметики. Применяются для герметизации кабин пассажирских салонов, остекления, топливных кессон-баков и др.:
а) Герметики на основе жидкого тиокола. Применяются для герметизации топливных баков:
- первые герметики этого класса У-30 мэс-5 и УТ-32. Разработаны в 1960-х гг., применяются без ремонта на большинстве изделий;
- новый герметик У-30 мэс-5м; по основным свойствам (физико – механическим, ресурсу в топливе и воздушной среде и др.) близок к герметику У-30мэс-5, но имеет преимущество по адгезионным характеристикам;
- полисульфидные
герметики; используются
при температурах
;
- герметики на основе фторсодержащих эластомеров, фторсилоксанов и фторорганических каучуков; применяются при одновременном воздействии нефтяных топлив и высоких температур;
3. Лакокрасочные покрытия (ЛКП). Являются основным средством защиты материалов, которые за счет высокого коэффициента излучения тепловой энергии снижают температуру разогрева, улучшают видимость конструкций в тумане, предохраняют материалы от эрозионного износа, способствуют сохранению диэлектрических свойств деталей радиотехнического назначения и др. Применяются ЛКП следующего назначения: грунтовки, шпатлевки, лаки и эмали, свойства которых зависят в основном от природы пленкообразующего полимера, являющегося их основой:
а) Непревращаемые пленкообразующие. Покрытия образуются в результате физического процесса улетучивания растворителей (перхлорвиниловые, фторопластовые и акриловые);
б) Превращаемые пленкообразующие. Покрытия образуются в результате сложных физико-химических процессов (эпоксидные, полиуретановые, алкидные и феноломасляные). Пленки таких покрытий имеют повышенную твердость, хорошую адгезию, стойкость к действию агрессивных жидкостей и др.
Для обеспечения требований сверхзвуковой авиации на основе полиорганосилоксанов созданы термостойкие ЛКП: эмали К-811, КО-88 и КО-818, позволяющие обеспечивать комплекс свойств, необходимых для защиты металлических конструкций, работающих в интервале температур Тр=(400-700)0С.
Традиционным ЛКП на сегодня является покрытие на основе эпоксидных грунтовок и акрилстирольной эмали АС-115, но она имеет восприимчивость к воздействию жидкости для гидросистем НГЖ-4, являющейся агрессивной по отношению ко многим полимерам. В связи с этим, а также по причине значительного ужесточения требований к декоративным свойствам и эксплуатационной стойкости покрытий все большее распространение получают полиуретановые покрытия.