Ресурс композитного самолета

Не удается нигде толком найти информацию по ресурсу планера типового композитного самолета.
Вот какой ресурс планера скажем у нынешнего мирового флагмана продаж Cirrus SR22 ?
Явно же он где-то описан и заявлен производителем. Но вот где это найти?

При всех плюсах композитных самолетов у них есть явный недостаток - ограничение по возрасту и лётным часам.
Отсюда ряд вопросов:
- Каков ресурс у планера композитного самолета в целом и у его крыла в частности?
- Как он рассчитывается?
- Как определяется состояние композитного самолета?
- Продлевается ли ресурс композитного самолета производителем после его исчерпания?
 

леха (magnum)

Aeropract.ru
Откуда
Жуковский
Не удается нигде толком найти информацию по ресурсу планера типового композитного самолета.
Вот какой ресурс планера скажем у нынешнего мирового флагмана продаж Cirrus SR22 ?
Явно же он где-то описан и заявлен производителем. Но вот где это найти?

При всех плюсах композитных самолетов у них есть явный недостаток - ограничение по возрасту и лётным часам.
Отсюда ряд вопросов:
- Каков ресурс у планера композитного самолета в целом и у его крыла в частности?
- Как он рассчитывается?
- Как определяется состояние композитного самолета?
- Продлевается ли ресурс композитного самолета производителем после его исчерпания?
Вы же металлический самолет делаете зачем вам это ?

Там всё сложно и не однозначно.
Как и с металлом кстати, ресурс металла интересная штука.

В общем в двух словах, композитные самолеты по 50 лет летать могут если хорошо сделаны и на улице храниться.
А если плохо сделаны и плохо рассчитаны то за 10 лет в негодность придут.
Есть куча особенностей и под одну гребенку все композитные самолеты грести не стоит.
Зависит от покраски, условий хранения, применение смол, термостабилизации после изготовления.
Грамотности конструкторов и выбранных коэффициентов запаса.
Наличие дренажей в самолете.
Окраска композитных деталей изнутри.
И куча куча всего.
 

Андрей Геннадиевич

Я люблю строить самолеты!
Не могу сказать про Cirrus SR22, но по Су-26 ... 31 фактический ресурс составил уже более 35000 лётных часов. Причём, на самолётах стоит счётчик лётных часов, связанный с акселерометром и учитывающий перегрузку и время действия перегрузки. Первоначально ресурс был назначен 5000 лётных часов, из них 30% на высший пилотаж. В году 1993 или 1994 встал вопрос о продлении ресурса. были взяты образцы материалов из основных силовых элементов планера самолёта, по-моему это был Су-26 №6, т.к. у него был наибольший налёт в нашей сборной по высшему пилотажу. После проведения стат. испытаний взятых образцов был вынесен вердикт: эксплуатация с перегрузкой "1" - 1500000 лётных часов, с перегрузкой "12" - осмотр и продление/не продление через 5000 л.ч. После того, как к 1995 году изобрели метод звукового контроля состояния композита, Аполон Анатольевич Земский по всему земному шару продлял ресурс каждой летающей Сушки по 6 ... 8 раз и каждый раз на 5000 л.ч.
Пренайские "Янтари" отлётывают по 25 ... 30 лет.
Наш наиболее современный самолёт - МС-21 (пока не будем спорить о совершенстве), имеет композиционные консоли с эксплуатаций по техническому состоянию и общим назначенным ресурсом 60 000 л.ч.
Последняя версия А-321 имеет назначенный ресурс 80 000 л.ч.

Как он рассчитывается?
Для каждого известного и испытанного материала существуют кривые - количество выдерживаемых циклов нагружения в зависимости от напряжения в материале, по ним Вы вполне достоверно можете посчитать ресурс в первом прилижении. если у Вас нет таких кривых или у Вас самодельный композит, то для начала можете ориентироваться следйющим образом:
- при соблюдении правила 28 ... 35 процентов связующего в композите и отсутствии изгибов по малом радиусу для высокопрочного стеклопластика можете орентироваться на кривые конструкционных сталей сравнимо прочности,
практика показывает вполне сравнимый ресурс;
- для углеплстика - всё тоже самое, но ресурс можно увеличить в 3 ... 5 раз по сравнеию со сталями, это тоже проверено, более точный ресурс покажут ресурсные испытания;
- если процент содержания связующего более 35% рекомендую посчитать напряжения в связующем при данной внешней нагрузке на каждый элемент, исходя из распределения напряжения между наполнителем и связующим в соответствии с жёсткостью каждого материала. в этом случае необходимо проверять на растрескивание связующее в эксплуатации. Эти данные обычно можно найти, если не найдёте, то пользуйтесь кривыми для литейных сплавов аллюминия с прочностью не выше 11 кг/мм2. С точностью плюс-минус 30% Вы попадёте в правильный результат.
Все эти кривые зависимости выдерживаемых колличествах циклов нагружения в зависимости от действующих напряжений можно найти в интернете в справочниках металлистов, справочниках сталей и сплавов, в разных справочниках по расчету ресурсов деталей, в том числе, и из композиционных материалов.
Для силовых элементов рекомендую придерживаться рекомендаций ЦАГИ: при расчёте площади поперечных сечений несущих элементов действующую нагрузку умножаете на коэффициент, рекомендованный норамами прочности, и ещё раз умножаете на коэффициент 3 - коэффициент нашего незнания композитов. Для остальных элементов можете смело использовать нормы прочности с учётом реальной прочности Ваших композитов. Кстати, если Вы не найдёте в сравочниках именно Ваших материалов, то Вам в каком-либо виде придётся самому делать образцы и испытавать их на прочность (не так страшно кстати).

Как определяется состояние композитного самолета?
В эксплуатции самодельного воздушного судна - визуальным осмотром и нагружением основных агрегатов самолёта по направлению основных действующих сил нагрузкой в 67% от максимальной действующей. при визуальном осмотре не должно быть побеления наружных слоёв материала. Кстати стандартная защита композита - 2 слоя эпоксидки с алюминиевой пудрой (до полной непрозрачности) + сверху эпокисдная эмаль и дальше любая краска. Перед осмотром в нагруженных местах всё это надо снять, не повредив композит, а потом нанести покрытие заново. При приложении нагрузки деформация должна находится в зоне упругих деформаций и не превышать их значения, полученное сразу после изготовления. Если деформация больше погрешности измерений или Вы обнаружили побеление внешнх соёв материалов, то, либо Вы снимаете повреждённые слои и усиливаете это место с последующим нагружением на 67% от максимальной эксплуатационной см. выше, либо Ваш ЛА пора сдавать в музей. Полёты превратятся в неоправданный риск.

Продлевается ли ресурс композитного самолета производителем после его исчерпания?
Продлевается и многократно. Вы сами как разработчик и будете давать "добро" на продление ресурса.
 
Последнее редактирование:
Вы же металлический самолет делаете зачем вам это ?
Пора делать сайт, который будет работать не только для продаж и популяризации проекта. но и для возможного привлечения инвестиций. Пишется контекст и наполнение.
Обзор сравнительных характеристик, доходчивое популярное описание плюсов и минусов в абсолютных величинах в вопросе выбора используемого материала для меня оказалось задачей нетривиальной.
Неприхотливость металлический конструкций в сравнении с композитными очевиден, особенно в наших условиях. Но этого мало. Все опрашиваемые мной во время подготовки проекта представители летных школ как один заклинали - только не пластмассовый!!!
Тем не менее существует же не мало людей приверженцев использования именно композитных материалов. Их не мало и они в своем выборе зачастую категоричны и непримиримы.
Чтобы развеять этот туман нужно написать хороший текст с перечислением всех За и Против для каждого метода.
Вот и завел эту ветку, чтобы знаний набраться.
Андрею Геннадиевич особый респект за развернутый ответ!
С благодарностью жду развития темы в данной ветке
 

Malish

Я люблю строить самолеты, но больше люблю летать!
Откуда
Волгоград
В общем в двух словах, композитные самолеты по 50 лет летать могут если хорошо сделаны и на улице храниться.
А если плохо сделаны и плохо рассчитаны то за 10 лет в негодность придут.
Для композитных ЛА хранение(длительная стоянка) только ангарное, на "улице" им будет "хана" уже через несколько лет...
 

VeSiL

Я люблю строить самолеты!
Откуда
д.Топкая
Все сказанное о ресурсах композитов из различных матриц (стекло, уголь и пр.) в большей степени определяется каким является связующее - холодного или горячего отверждения, ИМХО в основном ;).
И да, хорошо вентилируемое, сухое помещение с любой температурой плюс-минус 50 будет наилучшим способом хранения.
Расчеты ресурсов и опытная эксплуатация композитных изделий в отечестве имеется только по спортивным Су.
По легким учебно-тренировочным, индивидуального использования у нас нет никаких данных. Если только в Самаре амфибийщики что-то набрали по статистике своих серии... Увы, коммерческая тайна, интеллектуальная собственность.
 

Malish

Я люблю строить самолеты, но больше люблю летать!
Откуда
Волгоград
хорошо вентилируемое, сухое помещение с любой температурой плюс-минус 50 будет наилучшим способом хранения.
Для композитного ЛА есть 3 основных "врага" - ультрафиолет, высокая температура(на улице под солнцем) и влага(осадки), поэтому эти ЛА должны "жить" в ангаре...
 

VeSiL

Я люблю строить самолеты!
Откуда
д.Топкая
Для композитного ЛА есть 3 основных "врага" - ультрафиолет, высокая температура(на улице под солнцем) и влага(осадки), поэтому эти ЛА должны "жить" в ангаре...
А там может быть влажно, переходы температуры через 0 дважды в сутки и 60 раз в году, это будет не лучше, чем на воздухе под чехлами с редкими полетами.
 
У меня кусок листа валялся на улице два слоя т-10 эд-20 с пэпа лет 10 под солнцем на земле.Если рвать как лист бумаги т.е на волокна самый пик нагрузки то потерял примерно треть прочности.Если просто изгиб то нет держит как и был.Так же лежат лыжные палки с середины 90г. стеклопластик так они как новые сколько не гнул как буд то им все равно на время.Периодически на солнце и дождях тоже были.Краска только выцвела белая.
 
  • Ничего себе!
Reactions: UF0
Наш наиболее современный самолёт - МС-21 (пока не будем спорить о совершенстве), имеет композиционные консоли с эксплуатаций по техническому состоянию и общим назначенным ресурсом 60 000 л.ч.
Последняя версия А-321 имеет назначенный ресурс 80 000 л.ч.
Ого - 80 000 л. ч. !
Вот и первые "Абсолютные величины"
 

леха (magnum)

Aeropract.ru
Откуда
Жуковский
Думаю вам надо на фирму аэроволга в самару съездить, и у вас мнение после общения с Дмитрием Суслаковым поменяется на прямо противоположное.

Они как раз делали лодку под море и только композит, любой дюралевый самолёт сгнил бы к чертям.

И даже бериевские лодки подмывают пресной водой после полётов.

Композиты давно уже и по ресурсу и по прочности опередили металл. Заводские фирменные, а не лист под забором валялся.

Ответте на вопросы

У вас анод на всех обшивках?
Метализация сделана?
Соединение сталь дюраль как от электро химической коррозии защищает?
Закоепочки на сырой грунт ставите?

Все швы герметиком промазываете, что бы при переходе через ноль лёд в швах не рвал метал?

В металле намного больше подводных камней, и привезенная цесна из солнечной Калифорнии, у нас быстро портится на улице и ещё хуже когда под чехлами преет.

Поэтому, если вы напишите, что металл однозначно лучше, надо уточнить, заводской металл, а не кустарный. И это будет больше анти рекламой для знающих людей.

Можете написать на сайте,
Не смотря на то, что в мире существуют намного лучшии материалы по прочности и долговечности и все современные пассажирские и военные самолёты уже давно делают из композитов, остались ещё староверы, которые доверяют только металу, а они тоже хотят летать.
 
Последнее редактирование модератором:

Daos

От модели к планеру!
Откуда
Москва
Можете написать на сайте,
Не смотря на то, что в мире существуют намного лучшии материалы по прочности и долговечности и все современные пассажирские и военные самолёты уже давно делают из композитов, остались ещё староверы, которые доверяют только металу, а они тоже хотят летать.
Алексей, все верно. Но .... Тот же Боинг, после 787 сказал, что больше "глупостями с композитами в таких масштабах" заниматься не будет.
 

Fa-Fa

trianon137@gmail.com
С композитными лайнерами остро проблема утилизации стоит. Девать некуда.
 

Антон Алексеев

Я люблю помогать строить самолеты!
Откуда
Томск
Алексей, все верно. Но .... Тот же Боинг, после 787 сказал, что больше "глупостями с композитами в таких масштабах" заниматься не будет.
После истории с мудернизацией Boeing 737 MAX 8 хорошее правило - "выслушай боиговцев, сделай наоборот"
 

Malish

Я люблю строить самолеты, но больше люблю летать!
Откуда
Волгоград
После истории с мудернизацией Boeing 737 MAX 8 хорошее правило - "выслушай боиговцев, сделай наоборот"
Вы хоть знаете в чём проблема с Boeing 737 Max была? Расскажите нам? И вообще какое отношение самолёты серии В-737 имеют отношение к этой теме? Умник блин....
 

Антон Алексеев

Я люблю помогать строить самолеты!
Откуда
Томск
Вы хоть знаете в чём проблема с Boeing 737 Max была? Расскажите нам? И вообще какое отношение самолёты серии В-737 имеют отношение к этой теме? Умник блин....
Всякий, имеющий глаза и уши, знает. Фирме Боинг очень не хотелось сертифицировать этот самолёт, как новый и вообще как-то серъёзно его переделывать, но беда в том, что новые современные экономичные движки с повышенной степенью двухконтурности ну вот никак не хотели лезть под крыло из-за выросшей высоты. Пришлось тулить их туда со сдвигом вперёд, а со смещением вектора тяги (кабрирующим моментом) бороться фирменным методом эффективных менеджеров- "тяп-ляп", он же программный. Добавили код в систему, тумблерок на панельку, несколько строчек в руководство пилотов, но как-то вот позабыли предупредить пилотов, что это уже другой самолёт с другими свойствами, благо регулирующие органы США не возражали (толерантны они к методу тяп-ляп). Возражали только законы физики и эргономики, что и вылилось в борьбу мышц пилотов с сервоприводами. Победу одержали привода и система, когда "никто ни в чём не виноват", ни менеджер, ни офшорный программист, ни авиачиновник.
Malish, Вас тому, что человека можно оскорбить, назвав его умным, где научили? Не в СССР случайно?
 

Андрей Геннадиевич

Я люблю строить самолеты!
леха (magnum)
АЭРОПРАКТ-САМАРА

Готов подписаться под каждым словом!
Регистр Ллойда на стеклопластиковые суда даёт наивысшую степень надёжности и даёт начальный назначенный ресурс 50 лет. Ой не дураки там сидят!

Алексей, все верно. Но .... Тот же Боинг, после 787 сказал, что больше "глупостями с композитами в таких масштабах" заниматься не будет.
Правильно! То как Боиног делал композит на 787 - это действительно крупномасштабная глупость! Даже не столько композиционные детали, а саму конструкцию с деталями из композита и технологию сборки!
С композитными лайнерами остро проблема утилизации стоит. Девать некуда.
На дрова пустить. Если это не специальные негорючие смолы, то и углепластик и стеклопластик прекрасно горят, если хорошенько раскочегарить. Эпоксидка используется как связующее в твёрдотопливных ракетных двигателях.
 

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
При всех плюсах композитных самолетов у них есть явный недостаток - ограничение по возрасту и лётным часам.
Как раз таки наоборот. В металлической конструкции накапливаются усталостные трещины, коррозия (конденсат там, влажность, дождь). Деревянная - понемногу портится, гниет. Подвержена влажности/грибкам/плесени/УФ... Коробится/рассыхается. Надо как следует все лачить, красить, контролировать и др. Тут у композитов наоборот преимущество. Не гниют и усталостных трещин не возникает (даже если и есть -то не идут далее распространяться - ибо конструкция - отдельные тонкие волокна). Нет концентраторов напряжений типа там отверстий/заклепок. Поэтому с позиций обычного человека - хорошо сделанный композитный самолет с умом и направленными в нужным образом волокнами - почти вечен. Тот же самый ресурс 80 000 часов (и частые загрузки/взлеты/посадки) - это около 9!!! лет непрерывного полета. Сомневаюсь, что в жизни вы так сможете самореализоваться как пилот с таким налетом. Так что для вас это будет "пожизненный самолет". Да и какой там в реальности "ограничитель" - может и не композиты вовсе? Скажем ресурс двигателя? Шасси/приводов?
 
Вверх