Oroszországban új technológiákat fejlesztettek ki a katonai és polgári repülőgép kabinjainak üvegezésének előállítására szilikát üvegből. Az ilyen termékek könnyebbnek és erősebbnek bizonyulnak, mintha korábban használt szerves anyagokból készültek volna. A szilikátüveget más területeken is használják, az űrkutatástól a lakásépítésig.
Már több éve vita folyik az űrkutatók között a Nemzetközi Űrállomás biztonsági értékeléséről és működéséről. A tény az, hogy 13 ablak van telepítve az ISS orosz szegmensébe. Az ISS -ről szóló közös megbeszélések során azt javasolják, hogy zárják be az orosz szegmens ablakait vakdugókkal, mivel fennáll a veszélye annak, hogy a mikrometeoritok hatása miatt az üveg meghibásodik - ezek szerint az állomás biztonsága javulhat. De az orosz oldal képviselője - a Műszaki Üveg Tudományos Kutatóintézetének (NITS) igazgatója, tisztelt tudós, az Orosz Föderáció Mérnöktudományi Akadémiájának alelnöke, a műszaki tudományok doktora, Vlagyimir Solinov professzor - megállja a helyét - sok éven át megmaradt az űri mikrorészecskék becsapódását követő maradék szilárdság, és az űrből származó különböző sugárzások és egyéb veszélyek nem befolyásolták az intézetben létrehozott ablakok és a személyzet biztonságát, ezért nincs ok a korlátozásra bolygónk megfigyelése, "elhomályosítja" az űrhajósok munkáját az orbitális állomás orosz moduljaiban.
Az orbitális állomás lőrései csak egy a kevés NITS által gyártott termék közül. A Moszkva délnyugati részén található intézet tudósainak és technológusainak munkájának fő része természetesen a szerkezeti optika, az üvegezés, vagy ahogy itt mondják, "komplex átlátható optikai rendszerek" létrehozásával jár a harci repülőgépekhez. az UAC üzemek által gyártott negyedik és ötödik generációból. És minden évben sokkal több munka folyik a repülés számára.
Szilikát vagy szerves
A képen: T-50 szélvédő üvegek keményedő kazettában.
A szilikát üveg egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyag. Átlátszósága, nagy optikája, hőállósága, szilárdsága és a különböző bevonatok használatának képessége nélkülözhetetlenné teszi a repülőgépek üvegezéséhez. De miért részesítették előnyben a szerves anyagokat, amikor a repülőgép kabinjait üvegezték külföldön és hazánkban? Csak egy okból - könnyebb. Azt is mondják, hogy a szilikátüveg túl törékeny.
Az elmúlt néhány évben a NITS anyagtudósai fejlődése lehetővé tette a szilikátüveg mint törékeny anyag fogalmának radikális megváltoztatását. A megerősítés modern módszerei lehetővé teszik a modern harci repülőgépek üvegezését olyan erősséggel, amely elegendő ahhoz, hogy ellenálljon egy körülbelül két kilogramm súlyú madár ütésének 900 km / h sebességgel.
„Mára a felületi rétegben történő keményedési módszer kimerítette magát. Itt az ideje megváltoztatni az üveg belső szerkezetét, hibáját” - mondja Vladimir Solinov. Bármilyen furcsa is, ezt elősegítik a Nyugat által bevezetett szankciók. A tény az, hogy még a "szankció előtti" időkben a külföldi cégek a NATO döntése alapján nem szállítottak Oroszországnak jobb minőségű szilikátüvegeket, amelyeket ott különleges célokra használtak. Ez kényszerítette a NITS -t építészeti üveg használatára. Bár az orosz gyártók több millió négyzetméter ilyen üveget gyártanak, minősége nem alkalmas a repülésben való használatra.
Az importhelyettesítés jött segítségre: Moszkvában elindítottak egy új projektet a K + F és a berendezések tervezése tekintetében, amely alapvetően új volt az üvegipar számára.
Minden orosz prioritással rendelkező üvegszintézis folyamatot tesztelnek rajta.
A projektet Tatjana Kiseleva fiatal tudósra bízták. 26 éves diplomás az Orosz Vegyészeti Technológiai Egyetemen. D. I. Mendeleeva a laboratórium vezetője, 2015 -ben megvédte diplomamunkáját. A mendelejevkai üvegosztályon Tatiana tanulmányozta az átlátszó páncél tulajdonságait. Egyik szakmai kihívása olyan üveg kifejlesztése, amely tulajdonságaiban felülmúlja a világ egyik legjobb analógját - a herkulit üveget, amelyet Oroszország még nem gyártott.
A projekt egy új eredeti üvegolvasztási módszerre épül. A laboratórium már ma üvegmintákat kapott, amelyek szerkezeti szilárdsága háromszor nagyobb, mint a hagyományos módszerrel kapott analógok. Ha ehhez hozzáadjuk a meglévő keményedési módszereket, akkor kapunk olyan üveget, amelynek szilárdsága többszörösen magasabb, mint sokféle ötvözött acélé. A tartósabb üveg könnyebb termékeket készít. Meg kell azonban jegyezni, hogy a szerves üveg fejlesztői folyamatosan javítják termékeik műszaki teljesítményét, a vita arról, hogy melyik üveg jobb, még nem ért véget.
Lámpa a T-50-hez
A képen: üvegezéskészlet egy T -50 -es repülőgéphez - homlokvédő és összecsukható rész.
Képzeljen el egy több szilícium-dioxid-üveglemezből álló csomagot, amelyet áramvonalasítani szeretne egy nagysebességű repülőgép első arcvédőjén.
Körülbelül negyven évvel ezelőtt a NITS szakemberei kifejlesztették a mély hajlítás technológiáját. Több réteg üveget tesznek egy speciális sütőbe. Több órán keresztül magas hőmérsékleten saját súlya alatt az üveg meghajlik, elnyeri a kívánt formát és görbületet. Ha szükséges, speciális mechanizmusok tolják a munkadarabot, kényszerítve azt egy speciális ütemterv szerinti hajlításra.
A világon először, a MiG-29 vadászgép ezzel a technológiával cserélte le a három pohárból álló lámpát egy szilikátmentes pohárra.
A sebesség növekedésével nőttek az üvegezés hőállóságára vonatkozó követelmények, amelyekkel a szerves üveg már nem tud megbirkózni. Ezzel egyidejűleg szigorították az optikai és láthatósági követelményeket. Néhány évvel ezelőtt a Sukhoi Company-val, az Egyesült Aircraft Corporation-nel együttműködve új technológiát fejlesztettek ki a T-50 üveggyártására.
A fejlesztést repülőgépgyártók, részben az Ipari és Kereskedelmi Minisztérium finanszírozta. Juri Tarasov, az UAC Technológiai Központ igazgatója szerint jelentős segítséget nyújtottak a vállalkozás műszaki átépítésének elvégzéséhez.
Ennek eredményeként a T-50-es repülőgép szélvédője majdnem kétszer akkora, mint a MiG-29-es napellenzője, és a klasszikus hengerből készült termék formája összetett 3D formátummá alakult.
Az eredmény - a világon először a T -50 repülőgép előtetőjének elülső és összecsukható része (a Sukhoi gyártmánya) szilikátüvegből készült 3D formátumban. Sőt, ezeknek az alkatrészeknek a súlya alacsonyabbnak bizonyult, mintha szerves üvegből készültek volna.
Az elért eredmények lendületet adtak ahhoz, hogy az UAC részét képező más gyárak repülőgépeit és tervezőirodáit hasonló üvegezéssel lássák el. Azonnal szükség volt a korszerűsítésre, a szerves üvegezést szilikátra cserélve, például a Yak-130, Su-35, MiG-31, MiG-35 repülőgépeken. Ilyen csere után (azaz az üvegezés szilárdsági jellemzőinek javításával) a MiG-35 például először 2000 km / h sebességet ért el, vagyis 40% -kal gyorsabban tudott repülni átlagosan, mint a világ bármely más repülőgépe.
Az elmúlt években a moszkvai tudósok munkastílusa komolyan megváltozott. Mintegy háromszáz NITS szakember teljes ciklust végez - a műszaki előírásoktól a kisüzemi gyártásig. Ez magában foglalja a technológia fejlesztését és a legfontosabb anyagok kiválasztását üveg használatakor, valamint egy nagy tesztciklust a repülőgépet érintő összes tényezőre, mind a földön, mind a levegőben.
Számos kulcskövetelményt támasztanak a modern üvegekkel szemben, amelyek között a nagy szilárdság mellett az optikai átlátszóság, a nagy fényáteresztés, a látótávolság növelése, a tükröződésgátló tulajdonságok, a napsugárzás és más sugárzás hatása elleni védelem, a jégmentesítés tulajdonságait, biztosítva az egyenletes elektromos ellenállást.
Mindezt aeroszolos, vákuumos vagy magnetronos bevonattal érik el. Az erőteljes és kifinomult berendezések, amelyek elpárologtatják a fémet, és az üvegfelületre helyezik, lehetővé teszik a NITS számára bármilyen bevonat felvitelét, beleértve a speciális tényezők elleni védelmet is.
Ez a tulajdonságkészlet lehetővé teszi, hogy az üvegezési termékről összetett optikai rendszerről beszéljünk, és a repülőgép pilótafülkéjének részét képező üveg nagy szilárdságú tulajdonságai új tudományterületet és technológiát hoztak létre, és bevezetik a „szerkezeti optika” kifejezést. termékek”(ICO).
Új technológiák
A fotón: üveglap betöltése további feldolgozásra.
Amikor a terméket - a T -50 lámpájának csuklós részét - kirakják a kemencéből további feldolgozásra, aligha hasonlít egy jövőbeli termékre. Az üveg hajlításakor a munkadarab széle deformálódik, és lehetetlen eltávolítani őket egy nagyméretű, összetett geometriai alakú munkadarabról gyémánt szerszámmal. A lézer mentett. A robotkomplex lézersugara nemcsak a munkadarabot vágja le a benne lefektetett programnak megfelelően, hanem az él megolvasztásával növeli a termékek élének szilárdságát, megakadályozva a repedések megjelenését. A nagyméretű 3D termékek lézeres vágását először Moszkvában alkalmazták. Ezt a módszert 2012 márciusában szabadalmaztatták. A lézersugarat arra is használják, hogy levágják az üvegfelületen az elektromosan vezető réteget, és fűtési zónákat hoznak létre. A lézeres feldolgozás után a munkadarab egyre inkább úgy néz ki, mint egy T-50 zseblámpa.
A vágás után minden munkadarabot egy öt tengelyes gépen dolgoznak fel. Az egyedi burkolat lehetővé teszi, hogy nulla kezdeti szerelési feszültséget biztosítson rajta. Az intézet főtechnológusa, Alekszandr Sitkin beszélt a komplexum kilátásairól, hogy a komplexet az üvegfelület csiszolására és polírozására használják: olyan munka, amelyet szükség esetén csak kézzel végeznek. A fejlett technológiák az intézet büszkeségei.
Nemrégiben egy kész üvegtömböt tömítőanyag segítségével szereltek fel fémkeretbe. A NITS által kifejlesztett kompozit anyagokra való áttérés lehetővé tette a termék súlyának 25%-os csökkentését, a madarak ellenállásának és az üvegezési erőforrásnak az üvegező üvegezési erőforrás szintjére történő növelését. Lehetővé vált az üvegezés cseréje a terepen.
Az ICO teljes termelési ciklusa körülbelül másfél hónapig tart. A termékek nagy része az UAC gyártóüzemeihez kerül, egyesek a modernizációhoz szükséges javítóüzemekhez, mások pedig a légierő repülőtereire, úgynevezett elsősegélycsomagokban. A NITS termékek fő része az állam védelmi rendjének keretében valósul meg.
A NITS nem szívesen oszt információt a harci repülőgépek üvegezésének jellemzőiről. De nyilvánvaló, hogy a hazai polgári repülőgépek pilótafülkéhez kifejlesztett szemüveg számos paraméterben felülmúlja az importált szemüveget.
Például, amint az a NITS weboldalán látható, a Tu-204-es üveg vastagsága 17 mm, a Boeing 787 esetében az azonos tulajdonságokkal rendelkező üveg vastagsága 45 mm.
V. generáció
Az elmúlt években az intézet igazgatójának, Vladimir Solinovnak sikerült jelentősen megfiatalítania a csapatot. Fiatalok és tapasztalt szakemberek egyaránt dolgoznak a moszkvai produkción, amely nemrég ünnepelte fennállásának 60. évfordulóját. Mendelejevka felső tagozatos diákjai szívesen jönnek ide. Gyakorolni az intézetben és megtudni, hogy 70 ezer rubel fizetés van, először rendes munkavállalók foglalkoztatják őket, majd gyorsan a technikusok szintjére nőnek. Sok tapasztalt dolgozó is van.
Egyikük, Nikolai Yakunin, helikopterek üvegét dolgozza fel. - Közvetlenül a hadsereg után jöttem ide, negyven évvel ezelőtt. De ha nem lenne a magas szintű automatizálás, valószínűleg nem maradt volna fenn. Nehéz egész nap dolgozni, még jó fizikai formában is, egy 30 kg súlyú termékkel” - mondja Yakunin.
Emberek és körmök
Világszerte a nemzetgazdaság számos más ágazatában használják a repülőgépgyártáshoz kifejlesztett technológiákat, amelyek lehetővé teszik a szükséges szilárdságú szemüveg előállítását.
Néhány éve a szilikátüveg nagy szilárdságának bizonyítására az intézet … üvegszegeket készített. Kalapáccsal vertek. Alkalmazást találhatnak az antimágneses tulajdonságokkal rendelkező termékekben.
Ezenkívül ezeket a szögeket az építés során tesztelték, a szorítók helyett a jacht hajótestének ragasztásakor. De a körmök csak egzotikusak maradtak. Most senkinek nem kell bizonyítania az üveg nagy szilárdságát - a NITS összes műve bizonyítja ennek az ősi és egyben teljesen új anyagnak a kiváló minőségét.
Az intézet igazgatója, Vlagyimir Szolinov minden képességét felhasználja annak bizonyítására, hogy biztosítani kell az üveg nagy szilárdságát, beleértve az építészetet és az építőipart is.
Tagja az orosz -amerikai űrbiztonsági bizottságnak, amelyről a cikk elején szó esett, valamint az Állami Duma alatti Városfejlesztési Bizottságnak - elvégre a modern épületek építésében, egyre nagyobb része anyaga üveg. Ez azt jelenti, hogy a repülésre kifejlesztett technológiák és anyagok a közeljövőben emberek millióinak életét teszik kényelmesebbé és biztonságosabbá.
