Очень чёрные МС-21.

Тема: Очень чёрные МС-21.

Дмитрий Медведев сообщил, что подписал постановление Правительства РФ, в соответствии с которым выделяются субсидии на создание, производство и поддержку самолета МС–21. В 2019 году на эти цели будет направлено 1,6 млрд руб. Деньги пойдут в том числе на уплату процентов по кредитам, которые были взяты для реализации проекта, а также на другие расходы, включая приобретение тренажеров для летного персонала, средств наземного обслуживания и создание склада запасных частей.
Глава правительства подчеркнул, что проект МС–21 важен для развития нашей гражданской авиации.

В сентябре 2018 года США ввели новые ограничения в торговле с российскими компаниями, в том числе в целях оказания давления на программу МС–21, – в частности, с российской компанией «Аэрокомпозит», которая занимается разработкой и производством так называемого черного крыла. Минпромторгом совместно с ПАО «ОАК» разработан план конкретных мероприятий по замене иностранных комплектующих изделий и материалов, используемых в этом самолете, на российские аналоги.

В связи с использованием большой доли композита в структуре самолета появились некоторые опасения. Эти проблемы возникли главным образом от состояния науки, лежащие в основе расширенного использования композитных материалов в самолетах гражданской авиации и отсутствие опыта применения таких технологий. Хотя GAO (Government Accountability Office) не сделал каких-либо рекомендаций, он обнаружил четыре проблемы, связанные с безопасностью:

Первой проблемой является ограниченная информация о поведение планера композиционных структур. Эта озабоченность требует ответа , как структуры композитного планера ведут себя при повреждении и как они стареют. Эти опасения отчасти объясняется ограниченным опытом использования композиционных материалов, используемых в конструкции планера коммерческих бортов и, поэтому, имеется очень мало информации информации о поведение этих материалов, в отличие от поведения металла.

GAO также обнаружили проблемы, относящиеся к обнаружению повреждения в композиционных материалах и связанные с уникальными свойствами композиционных материалов. "Последствия повреждения композиционных структур является уникальными, т.к. могут быть невидимыми или могут быть едва заметны, что вызывает проблемы с обнаружением авиатехниками этих повреждений и делает ремонт более сложным, чем металлических конструкций". "Производить ремонт является также проблемой отчасти потому, что составные такого ремонта более восприимчивы к человеческой ошибке, чем ремонт металлических частей.". Опыт уже показал, что ремонт самолета может быть затянут на несколько дней , в то время как всего несколько часов потребуется на некомпозитный ремонт. Это может быть серьезным недостатком для авиакомпаний как в финансовом отношении,так и в провоцировании человеческого фактора.

Кроме того существуют ограничения стандартизации композиционных материалов и методов ремонта, по сравнению с ремонтом металлических комплектующих. Это частично обусловлено собственной бизнес-практикой авиакомпаний и "относительной незрелости" использования композитных материалов в конструкции самолета. "Техник запросто может перепутать материалы или процессы, которые могут привести к "неквалифицированному ремонт," декларирует GAO. Это также может иметь негативные экономические последствия для авиакомпаний и подразделений обслуживания, потому что для ремонта объекта, возможно, придется иметь больший запас ремонтных материалов и деталей. Кроме того композитные материалы, как правило, должны храниться при определенной температуре, и материалы также имеют ограниченный срок хранения.
Организацией также выявлены проблемы, связанные с уровнем подготовки и осведомленности специалистов по ремонту и обработке композитов. "Техники и инженеры, которые работали с металлом на протяжении десятилетий, как правило, малознакомы с композитными материалами, применение которых в самолетах относительно недавно, а также уникальные характеристики, которых будут вызывать технические проблемы."- так же фиксирует GAO.

Почти 4 года назад был опубликован десятилетний прогноз спроса на композитные материалы и их производство для авиации общего назначения. Он предсказывал относительно устойчивый рост спроса на такого рода самолеты. В то же время стартовали новые программы применения композитов. В том прогнозе было учтено все. Все, не считая краха мировой экономики.

События последних четырех лет потребовали от всех производителей самолетов незамедлительных действий, чтобы обезопасить свой бизнес. Сегодня экономическая ситуация улучшается, а промышленность восстанавливается: значит, спрос на композитные материалы будет расти (солнечные новости). К сожалению, количество красивых, но обреченных проектов тоже увеличится (грозовые облака на горизонте). Плюс, нельзя не учитывать реальное и непредсказуемое влияние экономических циклов, природных катастроф и международных конфликтов (возможен дождь).

В принципе, беспокоит принцип планирования, риски просто не принимаются в расчёт.


Риск санкций не брали в расчёт? Или брали в расчёт?

Закладки в конструкцию SSJ100 уже превысили все ожидания. Спрос подорван, проект просто убыточный и просто перекачивает средства бюджета России зарубежным поставщикам.

Чёрное крыло МС-21 и есть закладка на стадии планирования. Были два проекта крыла для МС-21, традиционное из отечественных материалов, и композитное из импортных и непроверенных.

Возможно на тот момент композитные материалы сулили какие то проценты какого то выигрыша, однако выигрышем в коммерческой авиации может быть только спрос, но его то и нет и не было.

А значит применение композитных материалов было ни чем не оправдано.

Все санкции были заложены на момент планирования проекта.


Само планирование проекта это санкционированное действие. Пора делать выводы по инициаторам проекта, как и в случае Погосяна-Богосяна.


Просто, если бы вместо этих двух проектов на эту же сумму был построен флот Ту-204 и Ту-334, и Ил-93-300, мы бы имели флот авиакомпаний в основном из отечественных авиалайнеров, а это минус утечка валюты за рубеж и колоссальный мультипликативный эффект для экономики России.

Однако если бы да кабы в послезнании ничего не даёт, кроме осознания необходимости немедленно начинать производство Ту-204 и других авиалайнеров из отечественных комплектующих.


Очевидны действия по проекту МС-21. С момента начала проектирования, появились более современные сплавы от РУСАЛа, крыло смешанной конструкции могло бы быть максимально ремонтопригодным и не тяжелее композитного.

К тому же нужен дальнемагистральный МС-21, тяжелее на 10 тонн топлива, а значит и крыло будет для новой модели МС-21.

А МС-21-300 пусть ждёт некие отечественные материалы, не испытанные и с неизвестными свойствами, прочностью и ремонтопригодностью.

Композитное крыло для МС-21, которое сделано сейчас — сделано с использованием импортных углеволоконных препрегов HexPly® от компании Hexcel. Ну просто потому, что с ними всё было более понятно, чем с отечественными материалами.Прямо сейчас наша промышленность препрегов с 60-градусным перекрещиванием плетей углеволокна (аналогов HexPly) не выпускает — тупо потому, что до сих пор они были в России никому не нужны. Скажу больше — самая большая заявленная прочность углеродного волокна, производимого серийно «Росатомом» (завод UMATEX Group) — 4.9 единиц, в то время как китайцы производят в больших количествах углеволокно с прочностью 5.9 единиц, а по спецзаказам — даже 6.7 (это класс кевлара Т-1000). И понятно, что российское углеволокно дороже, чем китайское.Однако на препрегах HexPly® свет клином не сошелся. Хитрые русские в процессе работы над технологиями углепластиковых элементов МС-21 научились мотать детали прямо из плетей углеволокна, с произвольным перекрещиванием. Под это разработаны математические модели и схемы проектирования таких деталей. Кроме того, в России производится углепластиковая «дерюжка» с простым перекрещиванием плетей под 90 градусов — она тоже пригодна в больинстве случаев.ЦАГИ говорит о том, что сделать «черное крыло» из российских материалов можно, и даже не слишком сложно — соответствующий задел уже есть. Просто тут надо определиться — потому что крыло из отечественного материала пока будет несколько тяжелее и дороже. Надо понять — какие именно материалы нужны, в каких количествах их закажут у Росатома. Что можно заказать у китайцев с целью удешевления — но так, чтобы при необходимости заменить на отечественный материал оперативно. Потом слепить углепластиковые элементы из отечественных материалов, простестировать и сертифицировать. ЦАГИ уверено, что значительной задержки это не вызовет.«Росатом» объединил свои композитные активы под брендом UMATEX Group в 2016 году, в структуру вошло несколько производств, среди них — «Аргон» в Самарской области и Завод углеродных и композиционных материалов (ЗУМК) в Челябинской области. Оба предприятия были созданы более 40 лет назад, в течение 2010-2012 гг. на этих площадках была проведена модернизация и увеличена эффективность производства. В течение 2012-2015 гг. был также построен с нуля новый завод по выпуску углеволокна «Алабуга-Волокно» в особой экономической зоне «Алабуга» в Татарстане, его мощность — 1,4 тыс. тонн продукции в год (чтобы было понятно — до его пуска в РФ производилось около 400 тонн углеволокна в год). Кроме того, в UMATEX Group входит научно-исследовательский центр в Москве.Первый экспортный заказ продукции под маркой UMATEX был реализован в начале 2016 года, когда компания начала поставлять свою продукцию в Китай. По итогам 2017 года суммарные объемы продаж за рубеж составили более 300 тонн. Как отмечают эксперты Research And Markets, ключевыми производителями углеволокна являются японские компании Toray, Teijin и Mitsubishi Rayon, американская Hexcel, немецкая SGL и китайская Formosa Plastics. Они же являются конкурентами российского производителя. В компании рассчитывают подписать контракт на поставку композитов с «Объединенной авиастроительной корпорацией» (ОАК), чтобы потеснить импортные аналоги в отечественной авиации, в 2017 году UMATEX прошли профильные тестирования своих материалов. В пресс-службе ОАК подтвердили, что среднепрочные углеродные материалы были опробованы, их характеристики находятся на высоком уровне. В настоящее время ведутся коммерческие переговоры по определению стоимости данных материалов и перспектив их использования в авиационной промышленности, рассказали в корпорации.Сейчас UMATEX расширяет свои мощности. Так, в июне 2018 года компания выкупила у «Роснано» акции АО «Препрег-СКМ» — одного из крупнейших в России производителей тканей и препрегов (композиционных материалов-полуфабрикатов) из карбона, сделка должна была быть завершена в октябре 2018 года.


ЦАГИ ушло от ответа, крыло из импортных материалов и так получилось тяжелее, чем по проекту, материал не показал декларируемую прочность, переход на отечественный материал вызовет повышение веса без гарантии требуемой прочности.

Материал, разработанный в технологическом университете г. Дельфт (Нидерланды), представляет собой несколько слоев алюминиевых волокон, расположенных между двумя (или более) толстыми слоями из высококачественного алюминия. Такая конструкция чрезвычайно прочна, и при этом у нее практически нет такого качества, как усталость металла, приводящая к образованию трещин на его поверхности.

Именно усталость и обусловленные ею разрушения являются один из важных факторов, ограничивающих ресурс и период эксплуатации авиационной техники. К тому же новый материал для изготовления самолетных крыльев будет легче, надежнее и дешевле нынешних. По оценкам его создателей, экономия может составить $100 млрд.

Разработчики представили прототип нового материала на конфереции, которая проходит сейчас в Дельфте. На конференции обсуждаются проблемы усталости металлов и ее возможных последствий для авиационной техники. Помимо голландских ученых, в разработке участвовала компания GTM Advanced Structures и один из ведущих производителей алюминия компания Alcoa.

Материал, получивший название CentrAl (сокращение от Central Reinforced Aluminium - армированный алюминий с центральным слоем), является одним из примеров, отражающих концепцию по созданию новых материалов, не требующих обслуживания. CentrAl прочнее композиционного углеродного материала CFRP, используемого в крыльях нового самолета Boeing 787, и с его помощью массу самолета можно будет уменьшить еще на 20% по сравнению с CFRP.

Снижение расхода топлива вместе с сокращением затрат на эксплуатацию и ремонт позволят добиться экономии для мировой авиации, оцениваемой в $100 млрд., сообщает пресс-релиз голландского университета.

Обычное авиационное крыло - это обшивка из авиационного алюминия, усиленная ребрами жесткости. Первые попытки разработать крыло из углепластика по традиционной стрингерной технологии к ожидаемым результатам не привели. Углепластиковое авиакрыло, созданное по такой технологии, не дает преимуществ перед алюминиевой конструкцией: оно получается тяжелее и дороже, его сложнее ремонтировать и обслуживать. Так, композитное крыло самолета Boeing 737 получилось тяжелее алюминиевого.


Поэтому ЦНИИСМ создал крыло из углепластика по сетчатой технологии, рассказал Васильев. При ее использовании основная нагрузка ложится не на обшивку, а на наклонные ребра самолета. Аналогичную технологию применяли на британских бомбардировщиках Vickers Wellington во время Второй мировой войны. К началу 2017 года ЦНИИСМ завершил проектирование композитного крыла, но вскоре создание прототипа приостановили из-за недостатка финансирования со стороны ЦАГИ.

"Композиты снижают общую массу самолета, позволяют повысить прочность конструкции планера, что сказывается на увеличении дальности полета и возможности повышения полезной нагрузки самолета, - сказал Военное.РФ авиаинженер МКБ "Компас" Михаил Пестраков. - Создание конструкции из таких материалов помогает в полной мере реализовать давние замыслы конструкторов по созданию крыла большого удлинения с развитой механизацией. Пока технология еще не отработана, возникают проблемы с ремонтопригодностью и восстановлением повреждений конструкций планера. В будущем - по мере отработки технологии ремонта и восстановления конструкций планера самолета - вопросы ремонта станут рутинными".

"Направление перспективное. Углепластик значительно облегчит самолет, но ухудшит его ремонтопригодность", - заявил Военное.РФ генерал-майор авиации, заслуженный военный летчик РФ Александр Ахлюстин.

ЦНИИСМ разработал для ЦАГИ прототип сетчатого композитного фюзеляжа среднемагистральных самолетов типа МС-21, Boing 787 и Airbus А350. Две экспериментальных секции фюзеляжа диаметром 4 метра и длиной 6 метров изготовили и отправили на испытания.

Отечественная сетчатая композитная конструкция фюзеляжа получила признание за рубежом, заявил Военное.РФ академик Валерий Васильев. Так, ЦНИИСМ и ЦАГИ участвовали в европейских программах по разработке и оценке эффективности сетчатого композитного фюзеляжа ALASСA и POLAR BEAR.

Композиты в авиаотрасли применяют для облегчения ряда элементов типовых конструкций. Например, углепластик используется в самолетах "Су", "МиГ" и вертолетах "Ка", "Ми".



Отсюда мы видим заранее запланированные санкции, фактически морально устаревшие решения, полная безответственность за убытки, в следствии волюнтаризма или ангажированности, рынок России полностью продан АиБ.