Ульяновский литейно-механический завод (УЛМЗ) приступил к изготовлению титановых деталей, необходимых для конструкции для «черного» крыла лайнера МС-21. Его подобное название обусловлено цветом углепластика и, как ожидается, оно благодаря своей аэродинамической форме и легкому весу, позволит уменьшить расход топлива в два раза по сравнению с Ту-154М, являющемся предшественником МС-21.

Использование углепластика в связке с титаном в элементах современных гражданских самолетов – закономерный тренд, который будет расширяться в долгосрочной перспективе: у титана и углепластика практически идентичные коэффициенты теплового расширения, обеспечивающие минимизацию напряжения на границах сделанных из них компонентов. Титан успешно выдерживает нагрузки на сжатие и растяжение, передаваемые от композитных деталей. Старт выпуска титановых изделий для МС-21 на УЛМЗ означает, что его серийное производство продолжает обретать реальные черты.

МС-21 относится к категории среднемагистральных лайнеров, дальность его полета может превышать 5 тыс. километров. Они призван заменить на российских воздушных путях американские Boeing и европейские Airbus. Согласно комплексной программе развития авиатранспортной отрасли России, до 2030 года включительно должно быть произведено 270 штук МС-21.

Два международных авиагиганта, Boeing и Airbus, изучают возможности для широкого применения деталей из термопластичных композитных материалов в производстве лайнеров.

При сходных характеристиках с алюминием преимущество термопластиков заключается в том, что их можно неоднократно нагревать и видоизменять для получения цельных обтекаемых аэродинамических форм, и выпуск компонентов из них можно осуществлять на более высоких скоростях.

Изделия из термопластиков можно сваривать с помощью передовых методов, таких как ультразвуковая сварка, а не крепить заклёпками, снижая их вес и, соответственно, массу всего самолета для экономии топлива и уменьшения выбросов.

Рост доли композитов в лайнерах положительно скажется на увеличении количества в них титановых элементов, ведь титан прекрасно совместим с композитами — у них аналогичные коэффициенты теплового расширения, позволяющие минимизировать напряжение на границе раздела выполненных из них деталей (у алюминия он в три раза выше).

Композиты, как ни удивительно, чувствительны к коррозии, у титана сопротивляемость к ней запредельная. Его сильная устойчивость к растяжению и сжатию позволяет лучше выдерживать нагрузки от композитных элементов по сравнению с алюминием.

Подмосковная компания «БиДжет» намерена в следующем году приступить к строительству нового цеха, который значительно увеличит ее производственные мощности: после его запуска и вывода на проектную загрузку она сможет довести выпуск авиационных компонентов до 60 тыс. единиц в год.

«БиДжет» специализируется на ремонте вертолетов и самолетов, проектирует и изготавливает для них различные запасные части. Учитывая сильный спрос на ее услуги, «БиДжет приняла решение о реализации проекта создания цеха, планируя вложить в него порядка 70 млн рублей. В нем будут делаться узлы фюзеляжа, элементы гидравлических систем, шасси, конструкции крыла и вспомогательные агрегаты.

В проекте «БиДжет» есть два важных момента. Во-первых, отечественная авиация заинтересована в сотрудничестве с российскими предприятиями по производству и ремонту комплектующих изделий, не желая зависеть от иностранных контрагентов, не выполняющих ранее взятые на себя обязательства по поставкам запасных частей и сервисному обслуживанию из-за санкций.

В ближайшие пару лет прогнозируются серьезные перемены в российской авиации, способные кардинально трансформировать ее облик: в 2025 году планируется начало производства среднемагистрального лайнера МС-21, в 2026 году — его ближнемагистрального «коллеги» Superjet New.

Оба самолета ждут давно, возлагая на них большие надежды – они призваны в долгосрочной перспективе заменить традиционно эксплуатируемые на воздушных маршрутах нашей страны крылатые машины, ранее поставлявшиеся американским Boeing и европейским Airbus.

Согласно имеющимся данным, выпуск МС-21 должен быстро набрать обороты — в 2025 году намечено производство девяти лайнеров, в 2030 году – 72. У Superjet New будет несколько иная динамика -в 2026 году должны изготовить 30 штук, затем ежегодно будут выпускать 28 штук. В результате число произведенных МС-21 в 2030 году должно достигнуть 270 штук, Superjet New – 140.

И МС-21, и Superjet New можно по праву назвать импортозамещенными — их будут выпускать из российских компонентов. Одновременно их производство положительно скажется на потреблении титана в России, стимулируя его расширение: из его полуфабрикатов делают элементы конструкций кабины и крыльев, шасси и др.

Специалисты Национального института материаловедения (Япония) разработали сплав из титана и никеля, обладающий прочностью стали и в то же время способный растягиваться словно резина при изменении условий окружающей среды.

В ходе своих экспериментов они провели деформацию сплава, удлинив его на 50%, затем нагрели до +300 градусов Цельсия, после чего растянули еще на 12%. В результате его образцы стали способны выдерживать давление в 18 тыс. раз выше атмосферного, оказавшись по прочности сопоставимыми со сталью, и гибче в 20 раз по сравнению с традиционно используемыми сплавами. Подобное поведение новый сплав демонстрировал в широком диапазоне температур от -80 до +80 градусов Цельсия.

Исследование японских ученых открывает большие перспективы для применения данного сплава: он может стать ключевым конструкционным материалом для самолета, меняющего свою форму. Его пока никому не удалось создать, поскольку существующие сплавы не могут обеспечить необходимый баланс прочности и гибкости, при котором такой самолет будет обладать высокой энергоэффективностью и летать с большой скоростью без рисков для его пассажиров.